中国漠甲亚科分类与地理分布(鞘翅目:拟步甲科)

摘要

漠甲广泛分布于亚洲、欧洲、北美洲和非洲的荒漠半荒漠地区，迄今已知由39族3000余种组成。本文依据大量的馆藏标本和野外考察种类，分别从分类概况、一般形态和生物学、材料和方法、系统发育、生物地理和种类记述6个方面进行了整理和介绍。研究取得如下主要成果：
　　一、分类学与地理学研究
　　（一）分类记述。经鉴定标本和资料总结，获得中国漠甲12族44属257种，包括20新种、2新亚族和1新组合。列出各种的文献引证、种的沿革、新种和新记录的特征记述、各种的形态特征、检视标本和分布，共计附图175幅、彩图18版，其他插图27幅、表格11个。攻读学位期间发表和论文记述的新分类单元如下：多瘤卵漠甲 Ocnera medvedevi Ren& Ba,2009、粒角漠甲 Trigonocnera granulata Ba& Ren,2009、双脊宽漠甲，新种Sternoplax(Mesosternoplax) bicarinata sp. nov.、隆脊宽漠甲，新种S.(Parasternoplax) lineola sp. nov.、白毛扁漠甲，新种Sternotrigon albipilus sp. nov.、宁夏东鳖甲 Anatolica ningxiana Ren& Ba,2010、皱纹东鳖甲 A. rugata Ren& Ba,2010、亚磨光东鳖甲 A. subpolita Ren& Ba,2010、短齿宽额甲,新种Ascelesodis brevidentata sp. nov.、平边宽额甲，新种A. limbalis sp. nov.、拟藏宽额甲，新种A. pseudothibetana sp. nov.、异颚弗鳖甲 Freudeia heteromaxillaria Ba& Ren,2012、显刻小鳖甲 Microdera(Dordanea) promptipuncta Ren& Ba,2010、杯胸小鳖甲 M.(Microdera) scyphiforma Ren& Ba,2010、山丹小鳖甲 M.(M.) shandanana Ren& Ba,2010、新疆小鳖甲 M.(M.) xinjiangana Ren& Ba,2010、细边杯鳖甲 Scythis tenuimarginis Ren& Ba,2010、裂缘圆鳖甲 Scytosoma dissilimarginis Ren& Ba,2010、窄胖鳖甲，新种Syachis angustus sp. nov.和截形胖鳖甲，新种S. truncatus sp. nov.，漠甲亚族 Pimeliina Latreille,1802 subt. nov.和漠王亚族 Platyopina Semenov,1893 subt. nov.，隆颊伪细甲 Pseudethas convexigena(Ren& Shi,2006) comb. nov.。
　　（二）系统发育。利用Paup4.0分析软件对中国漠甲亚科的族级阶元的系统发育关系进行了初步推断和分析，结果支持 Doyen（1993）将漠王族 Platyopini和漠甲族 Pimeliini合并为漠甲族 Pimeliini的观点，并依据生活习性和形态特征的差异：漠甲为夜行性昆虫，前颏基部隐藏于颏下、膜基部骨化，后足基节窝接近，触角11节，眼着生于头两侧；漠王为昼行性昆虫，前颏完全隐藏于颏下、膜基部不骨化，后足基节窝间宽于基节窝长，触角11或10节，眼着生于头顶；建议在漠甲族下增设漠甲亚族 Pimeliina Latreille,1802 Subt. nov.和漠王亚族 Platyopina Semenov,1893 Subt. nov.；构建的鳖甲族 Tentyriini支序图支持 Bouchard等（2005）将宽额甲族 Eurymetopini并入鳖甲族 Tentyriini的观点，而不支持 Lillig（2008）将背毛甲族 Epitragini并入鳖甲族观点；推断青藏高原的宽额甲属 Ascelesodis和胖鳖甲属 Syachis亲缘关系最近，而与其他属亲缘关系较远；并对中国特有属——圆鳖甲属 Scytosoma的种间系统发育进行了支序分析。
　　（三）生物地理学。利用ArcView GIS3.2地理分析软件，对物种地理分布信息做了分析，分别绘制了中国漠甲亚科、鳖甲族、脊漠甲属和扁漠甲属的地理分布图。结果显示：
　　1.中国漠甲的中亚成分十分明显，蒙新区是其分布中心，其属级分布呈现由西北种类多向东部物种逐渐减少的趋势和物种的分布与山系走向基本一致的分布特点。
　　2.数据分析表明，中国漠甲有5个分布型，即青藏高原（7属49种）、温带草原（4属5种）、温带荒漠（17属87种）、温带荒漠草原（9属112种）和亚热带森林分布型（3属4种）。其中物种多样性以温带荒漠草原分布型为主，温带荒漠分布型次之，亚热带森林分布型物种最少；中国漠甲有华北区和蒙新区2个主要分布区。
　　3.鳖甲族 Tentyriini的分布以中国蒙新区为主，青藏区和华北区次之；华北区和蒙新区的共有种类较多，而青藏区的种类较少。特有属分布以华北区和青藏区较多；物种多样性呈现从分布中心——蒙新区向其他地区辐射减少的趋势；中国鳖甲有明显的本土起源特征，呈现以蒙新区西部荒漠为中心向其他地区分化和扩散的特点，但大部分种类为狭域分布。
　　4.脊漠甲属 Pterocoma为漠甲亚科的一狭布属，呈东西两侧种类少，物种分布范围大，中间种类分布，物种分布范围窄的分布格局；具有泛图兰低地（4种）、泛天山（20种）和蒙古高原（6种）3个分布型。数据表明，天山地区为该属的起源和分化中心，蒙古高原和图兰低地为该属的扩散中心。
　　二、适应进化
　　从漠甲的体色、足和翅等方面的研究了该类昆虫的荒漠适应特点。结果如下：
　　1.体色适应。选择昼行性的宽漠王 Mantichorula grandis和尖尾东鳖甲 A. mucronata和夜行性的突角漠甲 Trigonocnera pseudopimelia3种腾格里沙漠的漠甲，对其鞘翅的反射率进行了测试分析，在波长400～800 nm的可见光区，三者的反射率差别不大，均以吸收为主；在750～1000 nm的红外区，夜行性较昼行性种类吸收率高，且随波长的增加反射率差距也越明显。结果支持“漠甲亚科的体色型与体温的升高关系不大，而是通过模拟具防御腺类群的体色，来躲避天敌、减少被捕食”的适应假说（Doyen& Somerby,1974）。
　　2.足的适应。按类型可分为步行足和挖掘足。其中步行足的长度在不同类群差别很大；长足类群利用较长的足在戈壁、沙漠上快速行走，减少与地表的接触时间，以避免被高温烫伤；同时由于足较长，活动时能将身体抬高，也减少了地表高温对身体的热辐射；正常足的种类，则通过足的形状或附属结构的变化来减少与地表的接触面积，来避免烫伤；短足类群多栖息于青藏高原，有助于在高原温度较低的环境中减少身体散热。挖掘足仅存在于漠甲亚科部分类群的前足，该类型的前足适于在较松软的土壤或沙地进行挖掘，便于昆虫隐藏和躲避敌害，是漠甲亚科对荒漠环境的一种形态适应策略。
　　3.体型适应。对鳖甲族体型与海拔高度的关系做了比较研究，结果表明：除弗鳖甲属 Freudeia、漠鳖甲属Melaxumia和圆鳖甲属 Scytosoma外，体宽/长比均随海拔的升高而增加；在海拔1000～2000 m之间分布的鳖甲，其身体长宽之比的差距不大，而分布于海拔3500 m以上的属，其身体长宽之比差距明显。表明鳖甲类昆虫随海拔升高身体有变宽变短的趋势。

目录

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致谢

中文摘要

英文摘要

目录

一、分类研究概况

1、分类研究概况

2、分类系统沿革

二、形态学和生物学

1、形态学

2、栖息与分布

3、生活史

4、行为习性

5、荒漠适应形态特点

6、鳖甲体形变化与海拔分布的关系

三、材料和方法

1、研究材料

2、研究方法

四、中国漠甲亚科支序分析

1、中国漠甲亚科的支序分析

2、中国鳖甲族 Tentyriini 的支序分析

3、圆鳖甲属 Scytosoma 的支序分析

五、漠甲亚科区系组成与地理分布

1、中国漠甲亚科区系组成与地理分布

1.3 分布格局

2、中国鳖甲族的区系组成与分布

3、脊漠甲属 Pterocoma 生物地理学

4、扁漠甲属Sternotrigon的地理分布

六、种类记述

Ⅰ. 长足甲族 Adesmiini Lacordaire, 1859

Ⅱ. 砚甲族Akidini

Ⅲ 蜡甲族Ceratanisini Gebien, 1937

Ⅳ 沟甲族Cnemeplatiini Csiki, 1953

Ⅴ. 背毛甲族Epitragini Blanchard, 1845

Ⅵ 隐漠甲族Idisiini Medvedev, 1973

Ⅶ. 掘甲族Lachnogyini Seidlitz, 1893

Ⅷ. 龙甲族Leptodini Lacordaire, 1859

Ⅸ 漠甲族Pimeliini Latreille, 1802

Ⅹ 细甲族Stenosini Lacordaire, 1859

Ⅺ 鳖甲族Tentyriini Solier, 1835

Ⅻ 黑甲族Zophosini Solier, 1834

参考文献

研 究 成 果