中国熊蜂系统分类及其分布特征研究

Bumblebees play a vital role in natural and agricultural ecosystems as important pollinators of many wild flowers as well as of crops. China shows very varied geomorphology, vegetation and climate, and this supports the greatest hotspot of bumblebee diversity in the world. The problem is that the bumblebee fauna of China has been little studied in the past, so there is a serious taxonomic impediment to understanding the region’s fauna. We propose to resolve this with a study focussing on molecular systematics and distribution pattrens of bumblebees in China, to include: (1) collecting specimens from under-sampled regions to fill gaps from previous collections, diagnosing the difficult species by integrating information from morphology and DNA barcodes to clarify species compisition and evolutionary relationships within the genus Bombus in China; and (2) describing the bumblebee species distribution patterns with the data of geography, habitat and climate within the region by using the multivariate methods of Detrended Correspondence Analysis (DCA) and Canonical Correlation Analysis (CCA). This study will provide an important basis for developing future work on bumblebee conservation and on the development of agricultural pollinators in China, as well as contributing to further studies to assess the diverstiy, status and molecular evolution of bumblebees world-wide.

熊蜂属昆虫是众多野生植物和农作物的重要传粉者，在维护自然生态系统平衡和农业生产中发挥着十分重要的作用。中国地形、植被和气候类型多样，是全球熊蜂多样性最丰富的地区，但过去缺乏对中国熊蜂区系的系统研究，众多疑难类群的分类地位仍不明确，影响了进一步的研究和应用工作。本项目拟在前期工作基础上，最终完成中国熊蜂分类和分布特征的系统研究，主要内容包括：（1）补充调查先前未涉及地区的熊蜂资源，完善中国主要生态区的熊蜂标本材料，利用形态学特征和DNA条形码鉴定疑难类群，明确中国熊蜂物种组成及其系统发育关系；（2）利用多变量统计方法“除趋势对应分析（DCA）”和“典范对应分析（CCA）”研究中国境内熊蜂物种分布与地理、环境、气候因子的关系，探明中国熊蜂的分布特征及其演化机制。本项目结果将为深入研究我国熊蜂资源保护和农业授粉利用提供重要的科学依据，也为进一步探究世界熊蜂多样性特点及其分子演化奠定基础。

熊蜂是众多野生植物和农作物的重要传粉者，在维护自然生态系统平衡和农业生产中发挥着十分重要的作用。中国是全球熊蜂多样性最丰富的地区，但过去缺乏对中国熊蜂区系的系统研究，众多疑难类群分类地位不清，影响了熊蜂深入研究和应用工作。本项目在前期工作基础上，主要开展了中国熊蜂分类、分布特征和人工利用研究，取得如下主要结果：（1）在分类方面，在前期调查基础上，进行了青藏高原和华南地区熊蜂补充调查，完成了中国熊蜂资源普查任务，累计收集中国31个省、市、自治区熊蜂标本5.3万余号（除港、澳、台外）。利用DNA条形码技术揭示了疑难物种双色熊蜂的体色模式多态性（蜂王、工蜂和雄蜂分别有7、12和15个体色模式），典范对应分析（CCA）结果表明，双色熊蜂体色分布与气候因子辐照度相关，海岛体色和大陆体色明显不同。在厘清一系列疑难熊蜂物种分类地位的基础上，首次报道了中国125种熊蜂的物种名录，探明了中国熊蜂本底资源现状。（2）在分布特征方面，分析结果表明中国北方熊蜂物种丰富度比南方地区高，其中青藏高原东部边缘向蒙古高原、黄土高原、秦岭山地和四川盆地过渡的地带是中国熊蜂物种最丰富的地区，也是全球熊蜂多样性中心。受气候和地形的影响，中国125种熊蜂可以划分为华南、华北、蒙古高原和青藏高原4大生物地理区系，4个区系鉴定出指示物种熊蜂26种，同时，研究还指出了4个区系内保护熊蜂多样性的重点监测区域。（3）在人工利用方面，探明了南方物种弗里熊蜂和短头熊蜂生物学特性，在实验室条件下，弗里熊蜂和短头熊蜂的饲养成群率分别为95.5%和86.5%，每群蜂平均产生的工蜂数量分别为135只和318只。截至2020年年底，本项目发表论文11篇，经费使用进度94.85%。本项目结果为深入研究我国熊蜂资源保护和农业授粉利用提供了重要科学依据，也为进一步探究世界熊蜂多样性特点奠定了基础。