中国熊蜂分布格局及其受威胁评估

摘要

熊蜂是众多开花植物的重要传粉昆虫，在农业和自然生态系统中发挥着十分重要的作用。但是，受众多因素的影响，近几十年来全球很多地区，尤其是欧洲和北美地区，熊蜂多样性水平急剧下降，为全球人类的可持续生活敲响了警钟。中国是全球熊蜂资源最丰富的国家，已报道125种，占全球已知熊蜂物种总数的50％。但是中国熊蜂整体分布格局及其面临威胁还缺乏系统研究。本文分析了中国125种熊蜂的分布格局，评估了外来物种欧洲地熊蜂和未来环境变化对中国本土熊蜂的威胁程度，提出了保护中国熊蜂的建议。 为明确中国熊蜂区系特点和建立保护熊蜂多样性的监测区，利用近20年来采集的125种熊蜂的分布数据，来划分中国熊蜂区系和鉴定指示物种。经纬度3°×3°方格内物种相似性的聚类分析结果表明，中国熊蜂呈现4大生物地理区系，即华南地区(Ⅰ)、华北-东北地区(Ⅱ)、蒙古高原及其周边山地(Ⅲ)和青藏高原及其周边山地(Ⅳ);我们发现气候因素对中国熊蜂区系的影响大于地形因素及两者联合凶素。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个区系中，分别有7、5、10和4种熊蜂被鉴定为指示物种，这26种指示物种的分布重替区就是保护中国熊蜂多样性的最佳监测区。 为探究外来物种对中国熊蜂的威胁，利用地熊蜂在中国及其周边国家的分布数据，分析地熊蜂在东亚地区的适生区及其对中国24种代表性熊蜂在栖息地方面的威胁程度，结果表明，中国境内有3个区域适合地熊蜂栖息，分别为西北部、中南部和东北部，适生区面积占中国陆地面积的21％。在中国境内，地熊蜂与其亲缘关系较近的真熊蜂亚属类群的栖息地重叠概率(89％)高于与其亲缘关系较远的非真熊蜂亚属类群(75％);在中国3大生态类群中，栖息地受外来物种影响由高到低的顺序依次为南方类群、北方类群和青藏高原类群。 为探究未来环境变化对中国熊蜂的威胁，分析了未来气候变化(2050-2070年)和植被变化对东亚地区29种特有熊蜂的分布影响。通过预测气候变化的2个极端值RCP2.6(最小值)和RCP8.5(最大值)，表明到2050-2070年东亚地区59％-93％的熊蜂物种分布范围缩写，其中物种丰富度最高的中国中部地区物种数量由目前25种下降到19种;而且，3.44％、10％-17％和7％-28％的物种将分别变为极危种、濒危种和易危种。 结论，本研究发现中国熊蜂由4个区系组成，26种指示物种的分布重叠区域是保护中国熊蜂多样性的重要监测区。中国面临外来物种欧洲地熊蜂入侵的巨大风险，所以，中国应谨慎引进欧洲地熊蜂、尤其在栖息地重叠的中南部和东北部地区，相反，中国应该加强奉土熊蜂的传粉利用研究。中国熊蜂也面临未来气候变化和植被变化的威胁，我们应该保护物种丰富度较高的地区，尤其是中国中部四川盆地周边山地和东北部长白山地，同时，还要通过保护主要植被类型（草原植被、森林植被、农田植被和混合植被）来减轻气候变化带米的威胁。本研究为野生传粉昆虫区系划分、指示物种鉴定与面临威胁评估贡献了新的内容，也为其他类群保护策略的制定奠定了基础。