中国幽天牛亚科、瘦天牛科系统分类研究

摘要

天牛科Cerambycidae幽天牛亚科Aseminae和瘦天牛科Disteniidae均是鞘翅目Coleoptera天牛总科Cerambycoidea中较小的类群，也是中国分布的天牛中还未进行系统分类研究的两个类群，而且其中有很多种类是农林业中的重要害虫。本文详细介绍了天牛科幽天牛亚科和瘦天牛科的国内外分类研究历史和现状、两类群昆虫的外部形态特征，并依据成虫形态特征，采用支序分析法对两类群昆虫进行了系统发育分析；在系统发育分析的基础上，进行了相关动物地理学研究。获得的主要结果如下：
　　 1.中国幽天牛亚科系统分类研究
　　 1.1.分类学研究
　　 系统整理和详细记述了我国幽天牛亚科4族8属33种，形成了我国幽天牛亚科昆虫名录，并编制了分族、分属、分种检索表；检视幽天牛亚科模式标本3族6属15种；拍摄幽天牛亚科4族8属23种的模式标本或普通标本整体图；解剖了部分种类的雌性生殖器和雄性外生殖器，详细的描述了生殖器特征，并绘制了特征图；订正了我国错误鉴定的暗梗天牛的学名应为Arhopalusferus(Mulsant，1839)。
　　 1.2.系统发育研究
　　 基于成虫形态数据，利用距离法和简约法，重建了中国幽天牛亚科系统发育关系，研究结果表明：①中国幽天牛亚科Aseminae是一个多系群，椎天牛族Spondylidini应该从幽天牛亚科中移出，其他族组合成为幽天牛亚科Aseminae，即中国幽天牛亚科包括幽天牛族Asemini、截尾天牛族Atimiini和Saphanini族；②中国幽天牛族是不一个单系群，传统分类系统中的幽天牛族被分为了3个部分；③中国梗天牛属Arhopalus是个并系群，大幽天牛属Megasemum应该并入梗天牛属Arhopalus，作为梗天牛属Arhopalus的亚属；中国幽天牛属Asemum和断眼天牛属Tetropium均是单系群；④中国截尾天牛族Atimiini是一个单系群，包括2属：截尾天牛属Atimia和原幽天牛属Proatimia；⑤截尾天牛属Atimia中，中华截尾天牛Atimiachinensis和江崎截尾天牛Atimiaesakii亲缘关系较近，组成姐妹群。
　　 1.3.动物地理学研究
　　 ①结合全部的地理分布信息，从属的世界分布格局上看，幽天牛亚科各属分布较狭窄，无世界性广布的属，多数属为单界分布。对我国幽天牛亚科进行了区系分析，各区按属的丰富度排列，依次为华南区=西南区>东北区=华北区>蒙新区=华中区>青藏区；就种类丰富度而言，依次为西南区>东北区=蒙新区>华南区=华北区>青藏区>华中区；但就总体而言，我国幽天牛亚科以古北成分为主：古北界分布有26种，且有14种特有种，东洋界分布有19种，其中7种为特有种；②根据区系研究结果，划分出我国幽天牛亚科特有分布区7个：西藏地区、云南西南部、云南中部、川西高原、新疆地区、台湾省和东北地区；③运用历史生物地理学BPA分析法对幽天牛亚科系统发育关系明确的2属(截尾天牛属Atimia和幽天牛属Asemum)进行了种的分布探讨，结果表明，分布于Atimiachinensis由蒙新区扩散至华北区和华南区；A.tuncatella则由西南区扩散至华北区；幽天牛属Asemum的种类多呈广布现象，其具体的扩散途径不很明确。
　　 2.中国瘦天牛科系统分类研究
　　 2.1.分类学研究
　　 系统整理和详细记述了分布于我国的瘦天牛科昆虫3族7属27种，编制了分族、分属、分种检索表；形成了我国瘦天牛科昆虫名录；检视瘦天牛科模式标本2族4属14种；拍摄了瘦天牛科3族6属17种的模式标本或普通标本整体图。
　　 2.2.系统发育研究
　　 基于成虫形态特征，利用距离法和简约法重建了中国瘦天牛科系统发育关系，研究结果显示：①中国瘦天牛科不是一个单系群，短角瘦天牛族Dynamostini的进化地位还有待商榷；②中国须天牛族Cyrtonopini是个单系群，棕须天牛Cyrtonopspunctipennis与(黑须天牛Cyrtonopsasahinai+台湾须天牛Cyrtonopnigra)为姐妹群关系；⑧中国瘦天牛族Disteniini是个单系群，其中瘦天牛属Distenia和皱胸瘦天牛属Typodrpas是一对姐妹群；④修瘦天牛属Noemia中，胸修瘦天牛NoemiasemirufaVilliers，1958和海南修瘦天牛NoemiasubmetallicaGressitt，1940亲缘关系较近，为一对姐妹群。
　　 2.3.动物地理学分析
　　 ①根据文献资料和标本情况，对中国瘦天牛科进行了区系分析，结果显示：中国瘦天牛科在属级的世界分布上，东洋界成分占绝对优势；在中国动物地理区划中，东洋界拥有绝大多数的特有属，古北界无特有属；在种的分布上，瘦天牛科以东洋成分占优势：东洋界分布有24种，且有18种特有种，古北界分布有7种，其中3种为特有种；②划分出我国瘦天牛科8个特有分布区：南部沿海四省、云南地区、川西高原、秦岭一带、神农架、台湾地区、皖西地区和西藏地区；③运用历史生物地理学BPA分析法对瘦天牛科须天牛属Cyrtonops进行了种的分布探讨，结果表明黑须天牛CyrtonopsasahinaiMitono，1947由华北区扩散至华南区和西南区，而棕须天牛CyrtonopspunctipennisWhite，1853和台湾须天牛CyrtonopsnigraGahan，1906的扩散途径不很明确。