中国媒介生物学及控制杂志  2017, Vol. 28 Issue (4): 368-372

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关玉辉, 王纯玉, 张家勇, 丁俊, 白玉银
GUAN Yu-hui, WANG Chun-yu, ZHANG Jia-yong, DING Jun, BAI Yu-yin
辽宁省麻蝇科蝇类区系研究
Studies on Sarcophagidae in Liaoning province, China
中国媒介生物学及控制杂志, 2017, 28(4): 368-372
Chin J Vector Biol & Control, 2017, 28(4): 368-372
10.11853/j.issn.1003.8280.2017.04.016

文章历史

收稿日期: 2016-12-26
网络出版时间: 2017-04-11 19:39
辽宁省麻蝇科蝇类区系研究
关玉辉, 王纯玉, 张家勇, 丁俊, 白玉银     
辽宁省疾病预防控制中心病媒生物控制所, 沈阳 110005
摘要: 目的 调查研究辽宁省麻蝇科蝇类区系特征。方法 2010-2015年在辽东长白山地、辽西冀北山地、辽西北努鲁儿虎山地及辽河两岸开展蝇类调查,利用昆虫网采集不同地理景观的麻蝇,用针插法制作麻蝇标本;采用昆虫形态分类学、生态学与动物地理学原理和方法对麻蝇科蝇类区系进行分类。结果 辽宁省境内麻蝇科蝇类有3亚科30属94种。从各自然区麻蝇分布成分判断,辽宁省麻蝇区系属于古北界、东北亚界和东北区区系;其中与东洋界共同成分最高,特有种类最多,关系最为密切;其次是新北界、非洲界、澳洲界和新热带界。国内与华北区麻蝇相似性最高,亲缘关系最近;其次是蒙新区、华中区、西南区、青藏区和华南区。结论 蝇类分布受动物地理学规律制约而形成自然蝇类区系。各自然区的麻蝇分布规律与本区气候和地理条件相适应;同时也与本区气候和陆地的地质历史相一致;尤其是第四纪冰期,蝇类分布与气候和自然环境变化相一致,意义重大。即冰期冰原气候带向南移动,迫使北部林区麻蝇成分随泰加林南移而流动,并在长期的自然选择过程中形成辽宁省麻蝇成分复杂、特有种类丰富的区系特征。
关键词: 麻蝇科     区系分布     辽宁省    
Studies on Sarcophagidae in Liaoning province, China
GUAN Yu-hui, WANG Chun-yu, ZHANG Jia-yong, DING Jun, BAI Yu-yin     
Liaoning Center for Disease Control and Prevention, Shenyang 110005, Liaoning Province, China
Abstract: Objective To study faunal characteristic of Sarcophagidae in Liaoning province, China. Methods During 2010-2015, fly investigation was conducted in eastern Liaoning Changbai mountain, western Liaoning-Hebei hilly area, northwestern Liaoning Nuluerhu hilly area and Liaohe watershed by insect netting. Flies were collected from different geographical landscapes, then pinned and identified by morphological taxonomy. Sarcophagidae fauna was classified by ecology and zoogeography principles. Results In total, 94 species of Sarcrophagidae flies belonging to 30 genera in 3 subfamilies spread over Liaoning province. Judging by the distribution of the flies in the natural areas, the Sarcophagidae belong to Northeast China of Northeastern Asia in Palaearctic Region. It has the highest common component with the Oriental community, most endemic species, and the closest similarities. Followed Palaearctic Region were New Northern, African, Australian and New Tropics. The highest domestic similarity was found with North China, followed by Mengxin, Central China, Southwest, Qinghai-Tibet and South China. Conclusion Geological structure conditions is one of the important factors to cause the species diversity of flies. The distribution of the flies in each region is in accordance with the climatic and geographical conditions of the region, but also with the region's climate and land geological history consistent, especially the Quaternary glacial, where the distribution of flies coincides with the dramatic changes in climate and the natural environment. The southward glacial ice sheet climates forced the northern part of the forest flies following the Taijialin moving southward. In the process of long-term natural selection of Sarcophagidae in Liaoning province, the composition of complex and a variety of unique faunal features were established.
Key words: Sarcophagidae     Floristic distribution     Liaoning province    

麻蝇科(Sarcophagidae)隶属于双翅目(Diptera)环裂亚目(Cyclorhaphy)有瓣类(Calyptratea)麻蝇总科(Sarcophagoidea),是双翅目昆虫中比较进化的类群之一。世界已知2 500余种,我国已记载270余种。辽宁地区最早的麻蝇类研究为马忠余[1]报告的麻蝇科蝇类20种。之后马忠余[2]和薛万琦[3-4]记录了辽宁省麻蝇科蝇类84种,后续调查共发现麻蝇科蝇类94种。在此基础上,对辽宁地区麻蝇区系进一步研究,现将结果报告如下。

1 材料与方法 1.1 自然概况

辽宁省位于东北地区南部,地势自北向南,自东西向中部倾斜。山地丘陵分列于东西两侧,中间为东北向西南缓倾的长方形平原。东部长白山地并行排列两列山脉,一列为哈达岭延续部分,山势较低;另一列为龙岗山脉,海拔1 000 m左右,是本区山脉的脊梁;南部辽东半岛丘陵区以千山山脉为骨干;西部山地丘陵区由东北向西南走向的努鲁儿虎山、松岭和医巫闾山组成,山势从西北向东南由海拔1 000 m向300 m丘陵过渡;中部是辽河平原。辽宁省属于温带大陆性季风气候,年平均气温8.7 ℃,自南向北递减。年平均降雨量690 mm,从东南向西北递减,东部山区年降雨量为1 100 mm,辽河平原为734 mm,西部山地为500 mm,辽西北地区<400 mm。

1.2 材料来源

2010-2015年对辽东长白山地、辽西冀北山地、辽西北努鲁儿虎山地及辽河两岸开展蝇类调查,用昆虫网采集不同地理景观的麻蝇,用针插法制作麻蝇标本,并妥善保存。根据文献[5-6]进行形态分类,以该领域相关研究资料作为参考[7-18]

1.3 研究方法

依据动物分布受动物地理学规律制约的原理,研究辽宁省麻蝇科蝇类区系在动物地理区划世界陆地动物6大界及中国陆地动物7个区的分布规律。

2 结果 2.1 麻蝇种类构成

辽宁省迄今共发现麻蝇3亚科30属94种,占中国已知麻蝇的34.81%(94/270)。其中特有种类6种,广泛分布种类20种,见表 1。山区有白头亚麻蝇(Parasarcophaga albiceps)、巨耳亚麻蝇(P. macroauriculata)、黑尾黑麻蝇(Helicophagella melanura)、棕尾别麻蝇(Boettcherisca peregrina)、红尾粪麻蝇(Bercaea cruentata)、红尾拉麻蝇(Ravinia striata)、褐须亚麻蝇〔Parasarcophagas. str.)sericea〕及黄须亚麻蝇〔Parasarcophagas. str.)misera〕,占网捕总数的93.61%;城镇有棕尾别麻蝇、黑尾黑麻蝇、红尾粪麻蝇、白头亚麻蝇、酱亚麻蝇(P. dux)和红尾拉麻蝇,占网捕总数的95.40%。该蝇类种群数量大,与人类关系密切,均属于广泛分布种且危害严重,为辽宁省麻蝇的优势种。

表 1 辽宁省麻蝇科蝇类名录与区系划分 Table 1 List of flies of the family Sarcophagidae in Liaoning province and the faunal division

因分类地位未定,本名录未列入可能是同物异名的3个新种。① 千山别麻蝇Boettcherisca chianshanesis Ma,1964,模式产地:辽宁千山。日本学者加纳久郎和彬山悦郎[19]研究认为该种是台湾别麻蝇B. formosensis的同物异名;② 本溪细麻蝇Pierretia benshiensis Hsue,1979,模式产地:辽宁本溪。该种应是宽突细麻蝇Pierretia arachnidomyia olsoufjevi Rohdendorf,1937的同物异名[6];③ 毛胸折麻蝇Blaesoxipha hirtithorax Zhang et Liu,1997,模式产地:辽宁朝阳。该种为蜗壳折麻蝇(B. cochlearis)的同物异名[20]

2.2 麻蝇科蝇类区系分布 2.2.1 世界区系分布

辽宁省已知麻蝇94种,其中老秃顶折麻蝇、斑折麻蝇、拟宽角折麻蝇、东方折麻蝇、拟单色折麻蝇和银翅鬃麻蝇为辽宁省特有种,其余88种麻蝇依据世界动物地理区划可划分为11个分布类型,见表 2。其中古北界种35种,占总数的39.77%,与古北界共同种53种,古北界共分布88种,说明辽宁省麻蝇属于古北界区系。

表 2 辽宁省麻蝇科蝇类世界区系分布 Table 2 The world faunal distribution for Sarcophagidae flies in Liaoning province

古北界与东洋界共同种49种,占古北界分布的55.68%。其中华南球麻蝇、台湾别麻蝇和郭氏欧麻蝇等31种仅分布在古北-东洋界;与新北界共同种12种,占13.64%,其中槽叶亚麻蝇、贪食亚麻蝇和股斑麻蝇3种仅分布在古北-新北界;与非洲界共同种7种,占7.95%,其中仅线纹折麻蝇分布在古北-非洲界;与澳洲界共同种8种,占9.09%,见表 2;新热带界仅有肥须亚麻蝇和红尾粪麻蝇分布。麻蝇的分布情况表明辽宁省麻蝇科蝇类与东洋界共同成分最高、特有种类最多、关系最为密切。其次是新北界、非洲界、澳洲界和新热带界。辽宁省隶属于东北亚界,与东洋界的中印亚界地理位置靠近,具有相似的自然地理环境和气候条件。在同属于季风性气候条件影响的地区,由于自然条件对蝇类分布阻碍作用相对减弱,两界麻蝇可相互渗透及交融。通过成分的不断交换,最终形成众多麻蝇跨界分布的自然格局,进而构成辽宁省麻蝇与东洋界最为密切的亲缘关系与历史联系。故推断古北界与新北界之间也曾发生过类似的蝇类进化过程。而与非洲界、澳洲界和新热带界相隔遥远,受地理条件和外缘环境因素的限制及影响,彼此间虽有交流,但交换的麻蝇成分不多,其亲缘关系相对疏远。

2.2.2 中国区系分布

辽宁省位于东北区、华北区和蒙新区交汇地带,该地区无绝对的自然屏障,3个自然区的蝇类彼此相互渗透。因此,辽宁省麻蝇科蝇类区系成分复杂。依据中国动物地理区划将辽宁省88种麻蝇划分25个分布类型,见表 3。东北区共分布麻蝇83种,占已知麻蝇的94.32%;华北区分布63种,占71.59%;蒙新区分布37种,占42.05%。东北区还分布5种特有种,东北区麻蝇物种多样性较华北区和蒙新区丰富。而华北区和蒙新区分布的麻蝇多数属于东北区的渗透成分。因此,辽宁省麻蝇科蝇类区系成分以东北区成分为主,属于东北区区系。而华北区和蒙新区麻蝇主要由东北区的广泛分布成分所组成,华北区南北喜湿蝇类在季风区的相互渗透现象尤为明显。

表 3 辽宁省麻蝇科蝇类中国区系分布 Table 3 China distribution for the family Sarcophagidae in Liaoning province

东北-华北区共有麻蝇59种,占已知麻蝇的67.05%,其中靴描折麻蝇为两区特有种;东北-蒙新区共有麻蝇36种,占40.91%;华北-蒙新区共有麻蝇34种,占38.64%。无论是共有成分还是两区特有成分,均说明东北区和华北区麻蝇相似度最高,亲缘关系最近,与两区的自然地理条件基本一致,也与同为古北界东北亚界的动物地理区划相一致。东北区和华北区虽与蒙新区互为近邻,但分属于季风性和大陆性两个不同气候区。蒙新区气候干燥,年平均降雨量<400 mm,土质沙化,植被覆盖率低,呈典型的荒漠和半荒漠干草原景观。按中国三大自然区划分应属于西北干旱半干旱区,并分布与此区域相一致的耐旱动物群;东北和华北两区气候湿润,年平均降雨量500 mm左右,长白山地达1 100 mm,土壤肥沃,森林茂密,并构成与其相适应的耐湿动物群。上述自然条件不仅是蝇类赖以生存和繁衍的重要生态条件,也是限制蝇类跨区域分布的重要生态屏障。受此影响,东北-蒙新区和华北-蒙新区的蝇类,在其历史进化过程中彼此渗透频率降低,强度减弱,而影响了两区麻蝇的近缘关系。青藏区属于青藏高原,气候寒冷。高山植被下麻蝇种类较少,与东北区共有麻蝇仅15种,两区交换成分不多,近缘度降低;华中、西南同属于东洋界,与东北区麻蝇共同成分达30余种,说明华中、西南与东北区的自然条件对蝇类分布与生态产生了影响,导致许多麻蝇在此重叠分布。同属于东洋界的华南区与东北区,地理与气候条件限制了蝇类跨区渗透和交流的分布过程。

3 讨论

古北界与新北界同属于史前劳亚古陆,起源于同一古陆的麻蝇具有共同的祖先,其后代为近缘。目前,蝇类昆虫及许多动物(属、种)为北美和欧亚大陆所共有,化石研究表明,两个大陆间的动物在又浅又窄的白令海峡曾有过强烈的交换。有观点认为在西伯利亚和阿拉斯加,地壳的小扭曲运动可将海峡变为陆地[21],无可置否路桥的形成是存在的。而蝇类当时具备交换条件,但是否参与交换不详。蝇类可能随大型哺乳动物从西伯利亚迁移到北美大陆。古北与新北两界地域接近,历史联系紧密。目前,辽宁与新北界麻蝇的分布情况证明两个大陆的麻蝇在历史上有过交流,并通过交流建立起两地蝇类相对紧密的近缘关系;古北界和非洲界间有较长的边界,两界蝇类本可以相互渗入,但因该边界是世界最大的沙漠地带,阻碍了南北蝇类的交流。故其不如古北与东洋两界过渡地带蝇类物种混杂和丰富,而现在两界共同拥有的麻蝇类物种,可能不是通过沙漠渗入而是史前时期保留下来的麻蝇物种的残遗,或在沙漠形成之前蝇类物种交流的结果;澳洲界最早与大陆隔离,长期孤立,是世界最古老的动物地理区。陆地动物原始又独特,少与外界交流。但该地许多昆虫与东洋界具有明显的一致性,常称为印澳界。东洋界和澳洲界交界于菲律宾以北、印度尼西亚以东、新几内亚岛以西的华莱士区。两界通过该过渡地带可进行昆虫成分交换。本次调查发现白头亚麻蝇、褐须亚麻蝇、酱亚麻蝇、羚足鬃麻蝇、黄须亚麻蝇、肥须亚麻蝇、短角亚麻蝇和棕尾别麻蝇8种麻蝇在华莱士区的两侧陆地均有分布,与两界动物地理区划相一致。表明澳洲界的一些蝇类昆虫不仅与东洋界具有相似性,与古北界也存在一定关联性,表现为通过古北界与东洋界的长江和黄河流域过渡带、东洋界与澳洲界的华莱士区过渡带的蝇类相互渗透与扩散的历史进化过程。

物种分布受漫长历史发展过程中自然地理环境的演变和物种本身进化的影响。地理地貌是形成各地区生态现象和过程的基本要素,其他环境因素由此衍生并对生物物种的组成和分布发挥作用。东北区包括大、小兴安岭和长白山地,群山起伏,层峦叠嶂,中山熔岩台地上分布众多火山群,地质结构比较复杂。东北区麻蝇物种多样性和特异性与该地区地质结构复杂性有直接关系;东北区蝇类分布同样受史前第四季冰期的影响。当时冰原气候带不断缓慢南移,欧洲-西伯利亚连续的森林遭到破环,一些泰加林树种被迫南移并侵入东北区,在东北区森林组成中出现了针叶林。同时泰加林植被下的蝇类昆虫可能也被迫向南部的东北区退避。当时亚洲气候较欧洲温暖,欧洲蝇类物种也向欧亚大陆东部迁移,经西伯利亚进入东北区,同时西伯利亚的蝇类也相随而来。间冰期气候较暖,西伯利亚蝇种向西北回流,其中部分种类退出东北区,而另一部分则适应这里的环境而保存下来,同时温暖的间冰期气候使南部的蝇类向东北区传入。如雪种蝇属(Chionomyia)毛腹雪种蝇(C. vetula)应属于西伯利亚耐寒物种,东北区甚至华北区均有分布。推断其受第四纪冰期的影响,随冰原气候带的南移侵入东北区,间冰期已适应这里的环境并保存下来。依据古生物地理学理论,毛腹雪种蝇与共同分布东北区的针叶林植被并称为现存生物物种的地理残留现象,可充分反映东北区地质历史时期的气候变化。因此,推论东北区在第四纪最大冰期时曾为动物的“避难地”[22],其动物区系的历史较为古老。这些史前地质与气候的剧烈变化为蝇类物种在东北区不断的交汇及进一步的演化和分异创造了条件,并构成辽宁省麻蝇成分复杂、特有种类丰富的区系特征。同时也建立起东北区蝇类与西伯利亚亚界、欧洲亚界、中印亚界及中亚亚界等动物区的亲密历史联系。

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