京津冀革翅目昆虫资源

宋烨龙，任国栋

(1.河北大学生命科学学院，河北省无脊椎动物系统学与应用重点实验室，河北保定　071002)

京津冀革翅目昆虫资源

宋烨龙，任国栋

(1.河北大学生命科学学院，河北省无脊椎动物系统学与应用重点实验室，河北保定071002)

摘要：对河北大学博物馆馆藏的京津冀地区革翅目标本进行分类鉴定，获得了5科10属19种，记述了各种的标本采集信息及其分布范围，编制了分种检索表，对其分布与海拔高度的关系进行了初步分析，认为肥螋科主要分布于低海拔地区，球螋科主要分布于高海拔地区，并应用Maxent模型对球螋科的分布进行了验证.

关键词：革翅目；地理分布；海拔；京津冀地区

DOI：10.3969/j.issn.1000-1565.2015.02.011

中图分类号：Q969.27

文献标志码：志码：A

文章编号：编号：1000-1565(2015)02-0169-08

Abstract:19 species of earwigs belonging to 10 genera, 5 families were recorded basing on the specimens of earwigs from Beijing-Tianjin-Hebei region deposited in the Hebei University Museum. Catalogue, distributions and collecting information were provided, and a key to species of earwigs was appended. A preliminary study on the relations of earwigs' geographical distribution and altitude from this region was given. The results showed the species of Anisolabididae mainly distributed in low altitude area and the species of Forficulidae mainly distributed in high altitude area, and a verification basing on modeling (Maxent) was implemented by using distribution records of Forficulidae.

收稿日期:2014-09-12

基金项目：科技部科技基础性研究工作专项资金资助项目(2012FY111100)

通信作者：任国栋(1955-)，男，宁夏中宁人，河北大学教授，主要从事鞘翅目异跗节类的系统分类研究.

Resources of earwigs (Dermaptera) from Beijing-Tianjin-Hebei region

SONG Yelong, REN Guodong

(Key Laboratory of Invertebrate Systematics and Application of Hebei Province,

College of Life Sciences, Hebei University, Baoding 071002, China)

Key words: Dermaptera; geographical distribution; altitude; Beijing-Tianjin-Hebei region

第一作者:宋烨龙(1989-)，男，河北保定人，河北大学在读硕士研究生.E-mail: songyelong1989@hotmail.com

E-mail:gdren@hbu.edu.cn

革翅目(Dermaptera)通称蠼螋，是一类形态比较原始、捕食方式十分奇特的重要天敌昆虫，在研究昆虫进化与行为等方面具有特殊地位.该目昆虫全球已知2 000余种，中国已记录230多种，主要分布于四川、云南、西藏等西南地区.京津冀处于华北动物区的核心位置，按照Holt 等提出的新的世界动物地理区划意见，该区域处在中国-日本动物界和古北动物界的接壤地带，动物的种类组成上表现出了这2个动物区的一些共有特征.中国先后有数位学者从事过革翅目的分类工作，其中涉及到京津冀地区的种类记述共8种[1-9]，但该地区未曾进行过革翅目昆虫资源的专项调查.近年来，作者所在研究团队对该区域的昆虫进行了多次采集，经鉴定共5科10属19种，其中12种为该地区首次记录，分别为环纹小肥螋Euborelliaannulipes、卡殖肥螋Gonolabiscavaleriei、缘殖肥螋Gonolabismarginalis、丽肥螋Anisolabisformosae、肥螋Anisolabismaritima、小姬螋Labiaminor、净乔球螋Timomenusinermis、基白球螋Forficulaalbida、大基铗球螋Forficulamacrobasis、齿球螋Forficulamikado、华球螋Forficulasinica、辉球螋Forficulasplendida.文献记载的巨臀异螋Allodahliamacropyga未采到.

1材料与方法

1.1　研究材料

本文涉及的研究材料均采自京津冀地区，来源于本实验室多年的积累以及作者近年参与的天敌昆虫资源考察.标本保存在河北大学博物馆.

1.2　拍照方法

使用莱卡M205A数字式自动体视显微镜拍摄，每头标本选取5~10个对焦平面进行拍照并合成.

1.3　图像生成

使用DIVA-GIS 7.5软件对标本采集地经纬度信息进行转换，输出格式为SHP.将输出文件导入Arcgis 10.2软件，分析底图来源于国家基础地理信息系统(http://ngcc.sbsm.gov.cn)的1∶400万地形数据库，海拔数据图层来源于WORLDCLIM网站(http://www.worldclim.org)的ALT信息，将各科的数据点集以不同符号标示，最终得到各科分布点图.

1.4　数据处理

使用Maxent模型对球螋科分布范围进行预测.气候数据来源于WORLDCLIM网站，分辨率为30 s，应用全部68个环境变量进行预测，分析底图来源于国家基础地理信息系统的1∶400万地形数据库.训练样本与测试样本生成采用DIVA-GIS 7.5软件，选取75%的分布点作为训练点，将剩余的物种分布点和随机选取10倍于物种分布点的背景点作为测试点集，保存为CSV文件格式.数据分析采用Maxent 3.3.3软件，JAVA7.0环境下运行，输出格式为BIL.图像生成使用Arcgis 10.2软件，最终获得球螋科分布概率图.

2京津冀地区革翅目种类记录

2.1　大尾螋科 Pygidicranidae Verhoeff, 1902

2.1.1瘤螋属ChalliaBurr, 1904

1)瘤螋ChalliafletcheriBurr, 1904 (图1a)

检视标本：1♀，河北蔚县金河口，2005-08-20，张锋采.

分布：河北、吉林、山东、浙江、江西、湖南、西藏；朝鲜.

2.2　肥螋科 Anisolabididae Verhoeff,1902

2.2.1小肥螋属EuborelliaBurr, 1910

2)环纹小肥螋Euborelliaannulipes(Lucas, 1847) (图1b)

分布：河北、河南、江苏、浙江、湖北、湖南、福建、海南、广西、贵州、四川、云南；世界广布.

2.2.2殖肥螋属GonolabisBurr, 1900

3)卡殖肥螋Gonolabiscavaleriei(Borelli, 1921) (图1c)

检视标本：1♀，河北安新县大田庄，2012-07-16~08-14，乔佳伦采.

分布：河北、甘肃、山东、安徽、江苏、浙江、湖南、福建、台湾、广西、海南、贵州、云南.

4)缘殖肥螋Gonolabismarginalis(Dohrn, 1864) (图1d)

图1　京津冀地区革翅目常见种Fig.1　Common species of earwigs from Beijing-Tianjin-Hebei regiona.瘤螋 Challia fletcheri Burr ♀；b.环纹小肥螋 Euborellia annulipes (Lucas) ；c.卡殖肥螋 Gonolabis cavaleriei (Borelli) ♀；d.缘殖肥螋 Gonolabis marginalis (Dohrn) ；e.丽肥螋 Anisolabis formosae (Borelli) ♀；f.肥螋 Anisolabis maritima (Borelli) ♀；g.蠼螋 Labidura riparia Pallas ；h.小姬螋 Labia minor Linnaeus ；i.净乔球螋 Timomenus inermis Borelli ；j.日本张球螋 Anechura japonica (Bormans) ；k.异螋 Allodahila scabriuscula Serville ；l.基白球螋 Forficula albida Liu ；m.达球螋 Forficula davidi Burr ；n.大基铗球螋 Forficula macrobasis Bey-Bienko ；o.齿球螋 Forficula mikado Burr ；p.华球螋 Forficula sinica (Bey-Bienko)；q.辉球螋 Forficula splendida Bey-Bienko ；r.托球螋 Forficula tomis scudderi Bormans ；s.迭球螋 Forficula vicaria Semenov.

分布：河北、江苏、福建、台湾、广西、香港、四川、云南；日本、朝鲜、印度尼西亚.

2.2.3肥螋属AnisolabisFieber, 1853

5)丽肥螋Anisolabisformosae(Borelli, 1927) (图1e)

检视标本：1♀，河北安新县大田庄，2012-07-16~08-14，乔佳伦采.

分布：河北、内蒙古、江苏、福建、台湾、广西.

6)肥螋Anisolabismaritima(Borelli, 1832) (图1f)

检视标本：1♀，河北魏县牙里镇，2014-08-01，刘少番采.

分布：河北、江苏、上海、湖北、福建、湖南、广西、贵州、四川；东南亚地区、非洲.

2.3　蠼螋科 Labiduridae Verhoeff, 1902

2.3.1蠼螋属LabiduraLench, 1815

7)蠼螋LabiduraripariaPallas, 1773 (图1g)

分布：河北、黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、甘肃、山西、陕西、山东、河南、江苏、湖北、湖南、江西、四川；世界广布.

2.4　苔螋科 Spongiphoridae Verhoeff, 1902

2.4.1姬螋属LabiaBurr, 1909

8)小姬螋LabiaminorLinnaeus, 1758 (图1h)

分布：河北、上海.

2.5　球螋科 Forficulidae Stephens, 1829

2.5.1乔球螋属TimomenusBurr, 1907

9)净乔球螋TimomenusinermisBorelli, 1915 (图1i)

分布：河北、山西、陕西、湖北、福建、台湾、广东、云南.

2.5.2张球螋属AnechuraScudder, 1876

10)日本张球螋Anechurajaponica(Bormans, 1880) (图1j)

分布：河北、吉林、宁夏、甘肃、山西、山东、湖北、浙江、江西、湖南、福建、广西、四川、西藏；俄罗斯、朝鲜、日本.

2.5.3异螋属AllodahliaVerhoeff, 1902

11)异螋AllodahliascabriusculaServille, 1839 (图1k)

分布：天津、河北、甘肃、河南、湖北、湖南、台湾、广东、广西、四川、云南、西藏；缅甸、不丹、印度、越南、印度尼西亚.

2.5.4球螋属ForficulaLinnaeus, 1758

12)基白球螋ForficulaalbidaLiu, 2007 (图1l)

分布：河北、宁夏、陕西、河南.

13)达球螋ForficuladavidiBurr, 1905 (图1m)

分布：河北、甘肃、宁夏、山西、陕西、山东、湖北、湖南、四川、云南、西藏.

14)大基铗球螋ForficulamacrobasisBey-Bienko, 1934 (图1n)

分布：北京、河北、山西、四川、西藏.

15)齿球螋ForficulamikadoBurr, 1904 (图1o)

分布：河北、黑龙江、吉林、辽宁、甘肃、陕西、湖北、四川；朝鲜、日本.

16)华球螋Forficulasinica(Bey-Bienko, 1934) (图1p)

分布：河北、江苏、安徽、湖北、湖南、广西、贵州、四川、云南.

17)辉球螋ForficulasplendidaBey-Bienko, 1933 (图1q)

分布：河北、甘肃、陕西、湖北、四川、云南.

18)托球螋ForficulatomisscudderiBormans, 1880 (图1r)

分布：河北、辽宁、宁夏、新疆、山西、河南、湖南；俄罗斯、朝鲜、日本.

19)迭球螋ForficulavicariaSemenov, 1902 (图1s)

分布：北京、河北、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、江苏、湖北、四川、云南、西藏；俄罗斯、蒙古、朝鲜、日本.

3京津冀地区已知革翅目昆虫分种检索表

京津冀地区已知革翅目分种检索表

1　前、后颈骨片于前胸腹板前分离；末腹背板长宽几等，后部两侧各具2口大型圆瘤凸　　瘤螋Challia　fletcheri………………前、后颈骨片于前胸腹板前愈合；末腹背板长短于宽，后部两侧各具1口小型瘤凸或无瘤凸　2………………………………2　尾铗基部三棱形；雄性外生殖器有2口阳茎叶　3…………………………………………………………………………………尾铗基部圆柱形或向内缘扩展；雄性外生殖器有1口阳茎叶　8…………………………………………………………………3　前、后翅发达；尾铗长大；触角28节；雄性外生殖器具基囊　　蠼螋Labidura　riparia……………………………………………无前、后翅；尾铗短粗；触角15～22节；雄性外生殖器无基囊　4…………………………………………………………………4　阳茎基侧突长为宽口3倍以口　5…………………………………………………………………………………………………阳茎基侧突长口超过宽口3倍　6…………………………………………………………………………………………………5　体褐色；触角第3节短于4、5节之和　　丽肥螋Anisolabis　formosae………………………………………………………………体黑色；触角第3节等于4、5节之和　　肥螋Anisolabis　maritima…………………………………………………………………6　触角18～19节；雄性阳茎叶较长口1支端部具小齿突　　环纹小肥螋Euborellia　annulipes……………………………………触角15～17节；雄性阳茎叶端部无齿突　7………………………………………………………………………………………7　雄性亚末腹板后缘弧凹形　　缘殖肥螋Gonolabis　marginalis………………………………………………………………………雄性亚末腹板后缘圆弧形　　卡殖肥螋Gonolabis　cavaleriei………………………………………………………………………8　第2跗节两侧口扩展　　小姬螋Labia　minor………………………………………………………………………………………第2跗节两侧扩展为叶状　9………………………………………………………………………………………………………9　尾铗基部圆柱形　10…………………………………………………………………………………………………………………铗基部向内缘扩展　12………………………………………………………………………………………………………………10　鞘翅具侧隆脊；前胸背板前角向前延伸　　异螋Allodahlia　scabriuscula…………………………………………………………鞘翅无侧隆脊；前胸背板前角口延伸　11…………………………………………………………………………………………11　触角第4节长约为第3节口2／3；后翅翅柄具黄色斑　　日本张球螋Anechura　japonica………………………………………触角第3、4节几等长；后翅翅柄口具黄色斑　　净乔球螋Timomenus　inermis…………………………………………………12　无后翅　13…………………………………………………………………………………………………………………………具后翅　14…………………………………………………………………………………………………………………………13　雄性尾铗基部内缘扩展口后角呈突圆形　　大基铗球螋Forficula　macrobasis…………………………………………………雄性尾铗基部内缘扩展口后角近似直角形　　托球螋Forficula　tomis…………………………………………………………14　后翅翅柄发达，超过前翅长度之半　　达球螋Forficula　davidi…………………………………………………………………后翅翅柄较短，口及前翅长度之半　15……………………………………………………………………………………………15　臀板长大于宽　16…………………………………………………………………………………………………………………臀板较短小　18……………………………………………………………………………………………………………………16　雄性尾铗基部扩展超过全长口1／3　　17…………………………………………………………………………………………雄性尾铗基部扩展齿突状，口及全长口1／3　　齿球螋Forficula　mikado………………………………………………………17　雄性尾铗基部内缘齿明显　　辉球螋Forficula　splendida………………………………………………………………………雄性尾铗基部内缘齿口明显　　基白球螋Forficulaalbida………………………………………………………………………18　雄性尾铗基部内缘扩展具规律性小齿突，中部内缘平滑　　华球螋Forficula　sinicas…………………………………………雄性尾铗基部内缘扩展无规律性小齿突，中部内缘有1小齿突　　迭球螋Forficula　vicaria……………………………

4京津冀革翅目分布与海拔高度的关系

革翅目昆虫的翅通常不发达或不发育，活动范围很小，扩散能力较弱，因此其分布容易受地理环境变化的影响.作者通过采集和整理革翅目昆虫标本，发现革翅目昆虫，特别是球螋科和肥螋科种类的分布与海拔高度密切相关.

图2为京津冀地区革翅目不同科的分布点示意，可见各科的分布有一定的规律性.大尾螋科在京津冀地区仅瘤螋Challiafletcheri1种，分布于小五台山的高海拔区域.苔螋科在该区域仅小姬螋Labiaminor1种，分布于雾灵山的高海拔地区.蠼螋科的蠼螋Labidurariparia为世界广布种，在京津冀区域内的山地与平原均有分布，未发现与海拔高度明显相关.肥螋科的5种均分布于平原地区，海拔在100 m 以下，环境主要为农田与城镇，受人为干扰较大.该科昆虫通常无翅，但部分种类可随人类的货物运输而远距离扩散.全国范围内，肥螋科主要分布于长江以南的平原区域，并形成了一些特有种，而部分高海拔地区偶见广布种，说明肥螋科昆虫对低海拔地区有偏好性.球螋科在京津冀地区共10种，均分布于燕山山脉和太行山脉，其中异螋属的异螋Allodahliascabriuscula生活于燕山海拔400 m 以上的区域，乔球螋属、张球螋属和球螋属的种类生活于燕山与太行山海拔700 m 以上的区域，表明球螋科昆虫更适应较高海拔地区的生活.在中国其他一些高海拔地区，如长白山、天山、黄土高原、青藏高原等，革翅目的种类组成也都表现为以球螋科为主体.泰山、天目山等东南部山地具有一些球螋科特有种，而山体附近的平原区域则通常无分布，也支持了上述观点.

为进一步验证以上观点，作者运用Maxent模型对京津冀地区的球螋科分布范围进行了预测(其余4科由于样本较少，预测准确性过低).结果(图3)显示，京津冀地区球螋科的潜在分布范围基本囊括了燕山山脉与太行山脉区域，尤其在太行山区的预测结果与海拔高度有较高程度的一致性，说明海拔高度是球螋科分布的主要限制因素之一，支持了前文的观点.但坝上地区与冀东平原的预测分布概率和海拔高度并不十分吻合.

图2　京津冀地区革翅目常见种　　　　　　　　　　　　　图3　京津冀地区球螋科分布概率Fig.2　Families’ location of earwigs from Beijing-Tianjin-Hebei region　　Fig.3　 Distribution probability of earwigs from Beijing-Tianjin-Hebei region

5讨论

河北坝上地区的海拔较高，但球螋科在该区域的潜在分布概率较低，可能由于该区属于华北平原和内蒙古高原的过度地区，自然条件与京津冀其他地区差别较大，气候较为干旱，而革翅目昆虫对环境湿度有较高的要求，湿度因素可能取代了海拔因素而成为主要的限制条件.在冀东平原及北京、天津的部分区域的预测分布概率明显高于冀中南平原，可能由于海拔高度对于生物的影响往往是通过多种气候因素施加的，如温度、光照、气压等，而其中某些因素在低纬度地区不同海拔高度间的变化较高海拔地区更加显著，因此随着纬度的升高，海拔高度对物种潜在分布预测的影响可能会被逐渐削弱.同时，预测使用的环境数据过多，增加了模型的维度，也会导致海拔高度在运算中的权重过低.

球螋科为革翅目中最大的科，其种类占革翅目总数的25% 以上[1].作者认为该科昆虫对海拔高度的要求是其种类十分繁盛的一个重要因素.在环境剧烈变化的时期，不同山体间的同种个体极易出现地理隔离，而对于高海拔的偏好，会增加这种隔离出现的几率，限制不同种群通过低海拔地区进行基因交流，进而进化出大量的窄域分布种类.

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(责任编辑：赵藏赏)