生命科学学院王戎疆课题组研究揭示我国蝴蝶多样性分布格局

研究结果表明，中国蝴蝶物种多样性呈现东南高，西北低的格局，物种丰富度的热点主要集中在中国南部的山区；通过随机森林模型分析，发现实际蒸散量（AET）是与物种丰富度相关性最强的环境变量，这表明水资源的可用性对蝴蝶分布具有显著影响。

　　

昆虫是动物界中物种丰富度最高的类群，在生态系统功能与服务中扮演着重要的角色。然而，当前的生物多样性研究往往偏重于脊椎动物，而忽视了昆虫这一重要类群。事实上，许多研究表明昆虫多样性同样受到极大的威胁，而昆虫研究的不足，特别是昆虫分布信息的匮乏，严重阻碍了昆虫多样性保护策略的制定。中国气候多样、地理环境复杂，生物种类十分丰富，是生物多样性保护的重点地区。加强昆虫多样性的研究将有利于我国生物多样性保护工作向更大范围的推进。

近日，北京大学生命科学学院、生态研究中心王戎疆课题组发表了中国蝴蝶物种多样性格局的研究成果。研究团队全面搜集了中国及周边地区1950至2023年间的蝴蝶调查和观测记录，共获得1,920种蝴蝶的247,248条观测记录，构建了迄今为止最全面的中国蝴蝶分布数据库；运用集成物种分布模型等方法，预测了每种蝴蝶的潜在分布区，通过图层叠加获得了中国蝴蝶物种多样性的分布格局。研究结果表明，中国蝴蝶物种多样性呈现东南高，西北低的格局，物种丰富度的热点主要集中在中国南部的山区（图1）；通过随机森林模型分析，发现实际蒸散量（AET）是与物种丰富度相关性最强的环境变量，这表明水资源的可用性对蝴蝶分布具有显著影响（图2）。

图1. 中国蝴蝶物种丰富度的空间格局。物种多样性热点地区：(A)喜马拉雅山脉东部；(B) 横断山脉；(C) 秦岭-大巴山脉；(D) 武陵山脉；(E) 南岭山脉；(F) 武夷山脉；(G) 台湾岛和 (H) 海南岛

图2. 中国蝴蝶物种丰富度的环境驱动因素。AET：实际蒸散量

研究团队还发现，列入《国家重点保护野生动物名录》的蝴蝶物种的分布范围并不小。例如，国家一级保护动物金斑喙凤蝶的潜在分布区为287个栅格（每个栅格为50 km*50 km），在1,920种蝴蝶中位列1120（从低到高）。这种情况在二级保护的蝴蝶物种中也普遍存在。这意味着我国蝴蝶保护物种名录需要依托更全面的科学依据进行重新梳理。

此外，研究团队还依据《生物多样性公约》2011—2020战略计划（保护17%的陆地面积），基于蝴蝶物种分布格局划定了保护优先区，结果发现所构建的保护优先区与中国现有保护区的重叠不足30%（图3a），说明当前保护区的设置并未考虑蝴蝶等昆虫的需求。当依据《生物多样性公约》到2030年保护30%陆地面积的目标时，新增加的蝴蝶保护优先区主要分布于我国南方的城市、农田等非传统保护区（图3b），说明这些非传统保护区在蝴蝶多样性保护中可能具有不可忽视的作用。

这项研究不仅填补了中国蝴蝶多样性知识空白，还为制定更有效的生物多样性保护策略提供了科学支持。

图3. 中国蝴蝶保护优先区域与现有保护区的分布。（a）17%陆地面积的保护区目标（爱知目标），（b）30%陆地面积的保护区目标（2020后框架）

上述研究成果以“Butterfly Diversity Patterns Provide New Insights Into Biodiversity Conservation in China”为题，于2024年12月13日在线发表在Global Ecology and Biogeography。北京大学生命科学学院已毕业博士王迪和2019级博士研究生张一帆为共同第一作者，王戎疆为通讯作者，北京大学生命科学学院已毕业博士卢良芝和北京大学生命科学学院、生态研究中心研究员李晟作为共同作者参与了此项研究。本研究获得生命科学学院和生态研究中心的资助，也获得了科技部国家重点研发计划（2022YFF0802300）的资助。