《Insects》:Taxonomic Composition and Spatiotemporal Patterns of Crabronidae (Hymenoptera) in Southwestern China
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掘土蜂(方头泥蜂科Crabronidae)是一类多样化的捕食性胡蜂,对生态系统功能和昆虫生物多样性具有重要贡献。研究人员收集、整理、清理并进行了分类学审查,共获得1909年至2025年间的373条发生记录,代表了中国西南部(云南、四川、贵州和西藏自治区)264
掘土蜂(方头泥蜂科Crabronidae)是一类多样化的捕食性胡蜂,对生态系统功能和昆虫生物多样性具有重要贡献。研究人员收集、整理、清理并进行了分类学审查,共获得1909年至2025年间的373条发生记录,代表了中国西南部(云南、四川、贵州和西藏自治区)264个坐标点。由此产生的有效工作名录包含4亚科11族30属160种。其中,Crabroninae亚科有75种(占46.9%),Pemphredoninae亚科有70种(占43.8%),而Trypoxylon属是记录中物种最丰富的属,共有22种。发生记录在区域间极不均匀:云南省贡献了310条记录(占83.1%)和135个物种,而四川、贵州和西藏自治区分别仅有15、13和11个物种。四川与贵州之间的原始Jaccard相似性最高(0.167),该配对经等量记录稀疏化后的均值为0.161(95%置信区间0.091–0.211)。按记录顺序累积的物种数在汇编结束时仍未呈现明显渐近线。物种水平的记录深度较浅:81个物种(50.6%)仅有一个分布点,147个物种(91.9%)的记录点少于五个,50个物种(31.2%)在过去30年内无任何记录。这些模式表明,现有证据深受采集和文献记载历史的影响。因此,仅基于省份的记录不应被解读为特有性或确认其他地区不存在的证据。该汇编为未来的野外调查和分类修订提供了可重复的基线,尤其是在四川、贵州和西藏自治区这些文献记载较少的地区。
一、研究背景与研究目的
方头泥蜂科(Crabronidae)是一类中小型独居捕食性胡蜂,兼具捕食者和传粉者的生态功能。全球已知超过250属9000余种,在热带地区尤为丰富。然而,其在中国西南部(包括云南、四川、贵州和西藏自治区)的区系资料长期分散于历史文献和近期报道中,缺乏系统性整合。尽管近年来针对某些属(如Passaloecus、Trypoxylon等)的分类修订有所增加,但整体记录仍存在显著的地理、时间和分类群覆盖不均等问题。尤其是横断山区和青藏高原等生物多样性热点区域,昆虫类群的调查远不如植物和脊椎动物充分。为此,研究人员旨在完成四项描述性目标:汇编并清理西南四省区的方头泥蜂科发生记录,形成一份经过注释的工作名录;总结亚科、族、属和物种层面的分类组成;描述各省份的记录、空间覆盖及列表重叠情况;检验时间积累和物种记录深度,以识别现有证据陈旧、稀疏或地理受限的区域。
二、关键技术方法
研究人员首先确定了涵盖云南、四川、贵州和西藏自治区的西南中国研究区域,并从2024至2025年在曲靖等地进行野外采集,同时从《泥蜂科目录》及近期文献中获取补充分布数据,最早记录可追溯至1909年。随后对所有数据进行系统性清洗和质量控制,包括坐标验证、非生物条目排除、数值转换及六位小数坐标键创建。在分类审查中,采用四亚科框架,并通过子科、族、种、省份、坐标、年份和标本数量等字段进行重复项审计,最终保留373条生物学记录。为评估省级记录差异,研究人员进行了记录级自助法(bootstrap)和等量记录稀疏化(rarefaction)分析,并计算了Jaccard相似性及其置信区间。所有数据处理和空间分析均在Python(v. 3.13)环境中完成。
三、研究结果
3.1 数据集覆盖范围与分类组成
方头泥蜂科数据集包含373条发生记录,对应160种、30属、11族和4亚科。其中,Crabroninae亚科含75种(46.9%),Pemphredoninae亚科含70种(43.8%),两者合计占总物种数的90.6%和总记录数的93.8%。在族水平上,Pemphredonini族最为丰富(48种),其次为Crabronini(30种)、Trypoxylini(23种)和Psenini(22种)。Trypoxylon属是记录中最丰富的属(22种),其后依次为Crossocerus(13种)、Carinostigmus和Stigmus(各11种)。
3.2 省级分布、空间覆盖与记录重叠
物种记录高度集中于云南:该省贡献了310条记录(83.1%)、135个物种、28属、10族及全部4亚科,记录时段为1909至2025年。四川、贵州和西藏自治区的记录分别仅为30、17和16条,对应15、13和11个物种。在160个物种中,146种(91.3%)仅在一个省份有记录,14种(8.8%)在两个省份有记录,无任何物种出现在三个或四个省份列表中。成对列表重叠最高的是四川与贵州(原始Jaccard相似性0.167),而云南与其他省份的相似性均较低(0.014–0.035)。研究人员强调,这些低相似性值反映了记录覆盖的不均衡,而非真实的物种周转率。
3.3 时间积累与记录时效性
发生记录在时间上呈不连续分布:1909年仅1条记录,1910至1930年代空白,1940年代1条记录。第一个集中期出现在1950年代(39条记录、23种),1980年代增至49条记录、33种,而2000年代是最显著的十年(143条记录,占38.3%;62种;121个地点)。2010年代和2020–2025年分别贡献62条和49条记录。按记录顺序的物种累积曲线在汇编结束时仍未达到渐近线。截至2025年截止点,50种(31.2%)已有超过30年无记录,61种(38.1%)在过去20年内无记录,表明相当一部分物种缺乏近期证据。
3.4 物种水平记录深度
物种记录深度极浅:81种(50.6%)仅有一个唯一坐标点,另66种(41.2%)仅有2–4个点。总计147种(91.9%)的记录点少于五个,仅13种至少有五个点,仅两种至少有十个点。平均记录深度为2.16个地点,中位数为1。记录最深的两个物种是Dasyproctus cevirus Leclercq, 1963(20个地点)和Carinostigmus costatus Krombein, 1984(19个地点)。这种浅层记录在所有亚科中普遍存在,研究人员指出这些地点计数应被视为最低观测值,而非真实分布范围的估计。
四、讨论与结论
本研究首次整合了西南中国四省区方头泥蜂科的发生记录,但与墨西哥、阿拉伯半岛等地区的大型名录相比,160种的总数仍显有限,这并非表明该地区真实丰富度低,而是凸显了区域名录对发生信息可用性和完整性的强烈依赖。数据集主要由Crabroninae和Pemphredoninae主导,Bembicinae和Philanthinae代表性不足,这些比例反映的是现有汇编的组成而非标准化采样的结果。最强的地理模式是记录向云南的高度集中,这一不平衡本身即是本研究的主要局限——云南作为重要生物多样性区域虽受到较多关注,但现有数据无法区分自然丰富度与采样努力的影响。时间历史同样不均衡,2000年代的峰值可能源于采集、修订、数字化或出版活动的变化,而非种群趋势。物种水平记录的极度浅层性是最清晰的发现之一:超过半数物种仅有一个记录点,91.9%的点少于五个,这表明现有记录过于稀疏,无法进行可靠的物种水平推断。研究结论指出,本研究提供了一个透明的基线,揭示了显著的地理、时间和分类学记录空白。未来工作应优先在四川、贵州和西藏自治区开展等量努力的调查和经源验证的分类采样,特别是横断山脉、藏东和贵州喀斯特景观等未充分采样的区域。