中国多功能性捕食性独居胡蜂（膜翅目：Pemphredonini族）指示种及其生物地理区划

《Ecological Informatics》：Indicator species of multifunctional predatory solitary wasps (Hymenoptera: Pemphredonini) and their biogeographic regionalization in China

　　

捕食性胡蜂（膜翅目：Pemphredonini族）主要为捕食性独居胡蜂，通过幼虫期储备节肢动物猎物提供重要生物防治功能，成虫访花次级贡献于传粉。然而这些生态功能可能受21世纪气候变化对昆虫生物多样性影响的威胁。中国未来气候变化对捕食性胡蜂的潜在影响仍知之甚少。本研究旨在评估区域代表性捕食性胡蜂气候适宜性的潜在变化，为中国其监测与保护提供依据。研究人员未预先选定焦点种分别建模，而是采用顺序生态信息学工作流：先基于群落界定集合生物地理区，再识别统计支持的区城指示种，最后在现状及ACCESS-CM2全球气候模式SSP3–7.0情景下投影2050与2070年这些焦点分类单元气候适宜性。多物种叠加用于识别适宜气候空间集聚区以指导监测与野外验证。研究识别出3个基于群落的生物地理区，CCA（典型对应分析）对区间气候分异仅提供部分而非决定性支持。103种中14种被识别为三区统计支持的指示种。在高排放SSP3–7.0情景下，14种指示种中9种（约64%）2050与2070年平均投影气候适宜面积低于现状。多物种叠加进一步识别若干指示种适宜气候集聚区，为监测、野外验证和保护规划提供空间优先序。监测区域指示种可洞察其关联生物地理区内更广义的群落水平变化。所得区域指示种与适宜性重叠区为区域分层监测提供可检验优先项，但指示种不应被解释为替代其关联区内所有物种直接监测的代用品。

研究背景与立项依据：捕食性独居胡蜂（膜翅目：Pemphredonini族，隶属于方头蜂科Crabronidae）幼虫以蚜虫、木虱、蓟马、蜘蛛等节肢动物为食，具生物防治价值，成虫访花次级参与传粉。中国记录该族逾100种，但气候变化下其分布响应未知。既有研究多单独对单一物种跑MaxEnt（最大熵物种分布模型），缺乏从“群落结构→生物地理区划→指示种筛选→情景化气候适宜性”顺序推导的国家尺度框架。该研究发表于《Ecological Informatics》，以云南农业大学植物保护学院馆藏2825号标本（103种、873站点、跨度超90年）为基础，建立可检验的区域分层监测假说。

主要技术方法：研究人员将全国划分为4°经度×4°纬度共89网格，取59个有记录网格构建物种-位点二元矩阵；以Simpson周转不相似指数（β_sim）配Ward聚合层次聚类划区；用R语言indicspecies包IndVal（指示值）分析检定时域关联（p<0.05）；PAST软件CCA（典型对应分析）评估9个弱相关BioClim变量（bio1、bio2、bio3、bio4、bio5、bio6、bio12、bio14、bio15）与区划关系；对14个指示种用MaxEnt 3.4.4五折交叉验证，背景点至多1万，投影ACCESS-CM2之SSP3–7.0下2050/2070气候适宜性，九变量同现状；多物种适宜性阈值叠加得空间集聚。

研究结果

3.1 物种组成与变量特征：59网格中南方单格达38种、中部31种；9个BioClim变量均值/极值见表，用于后续建模。

3.2 中国捕食性胡蜂生物地理区划：β_sim加Ward聚类得三区——I华南（东洋界，14格）、II华北（古北界，5格）、III蒙藏高原（古北界，40格），cophenetic r=0.74截线支持三簇。

3.3 区划的BioClim驱动CCA：约束惯量0.246，轴1特征值0.117（占约束变异47.57%，置换p=0.371不显著），轴2特征值0.085（34.54%，p=0.001显著），前两轴共释82.11%约束惯量。bio5/bio1/bio14正向关联华南，bio2/bio4/bio3/bio6/bio15正向关联古北两区，气候为部分而非决定解释。

3.4 指示种识别：103种中14种IndVal显著。华南9种（Carinostigmus iwatai、C. costatus、C. kaihuanus、C. latidentatus、C. capiconvergens、C. frontirugatus、Polemistus sumatrensis、P. fukuitor、P. pediflavidus）；华北1种（Pemphredon lethifer）；蒙藏高原4种（Diodontus minutus、D. collaris、Pemphredon rugifer、Polemistus abnormis）。C. capiconvergens等特异性1.00但保真度低，P. lethifer保真度1.00但特异性0.31。

3.5 指示种现状与未来气候适宜性：现状均宜面积345,986.33 km2，2050年340,602.88 km2，2070年339,341.09 km2。14种中9种（64%）未来均宜面积收缩。C. capiconvergens缩超55%，D. minutus缩34%，P. pediflavidus缩超26%；C. frontirugatus由255,591.35扩至2050年591,324.59 km2（+131.4%）与2070年555,366.13 km2（+117.3%），MaxEnt中bio6贡献56.1%、bio14为18.6%、bio4为13.8%。

3.6 未来范围损失与重叠：至2070年C. capiconvergens损57%、D. minutus损34%、P. pediflavidus损26%。多物种叠加高值区落于华南（云南、广西、广东、台湾）、北方（内蒙古、黑龙江）、新疆，列为野外验证优先。

讨论与结论翻译浓缩：该研究首建中国Pemphredonini国家尺度生物地理评估，顺序链（周转β多样性区划→IndVal指示种→交叉验证MaxEnt情景投影→多物种重叠）价值不在新算法而在跨层连接。三区呼应东洋-古北分异，β_sim抑富度差显为组成周转非单纯南北梯度。CCA轴1不显著降气候决定论信心，历史生物地理、地形、寄主、采样偏倚共塑区划。14指示种监测效用不等——高特异性低保真者难入常规网，华北仅1指示种或系5格样本少所致。群落均宜面积仅降约1.6%/1.9%被C. frontirugatus异常扩张掩盖，比例损与绝对损须并看（C. capiconvergens比例损最大、D. minutus绝对损超314,000 km2）。单GCM（ACCESS-CM2）单路径（SSP3–7.0）未纳土地利用、猎物、扩散、种间作用；五折交叉未空间分块，AUC或虚高；面积依阈值而定。多物种叠加计数≠丰富度≠服务值≠保护级。结论：三区结构清晰，14指示种具区域诊断性，64%指示种气候适宜收缩，重叠区供分层监测可检验优先；指示种为候选焦点非全群落代用，需标准重采样验证。研究将超90年分类馆藏转为“群落→指示种→未来适宜性”可检验监测假说，为少研捕食性胡蜂纳入气候响应评估奠基。