摘要
生物多样性格局的探究与保护一直以来就是生物地理学及宏观生态学主要关注的科学问题之一。作为世界上最大的类群，昆虫占据了几乎所有类型的陆地和水生栖息地，在维持生态系统平衡稳定方面发挥着至关重要的作用。其中，萤类昆虫以其独特的形态以及较高的生态价值使得其成为我们开展多样性格局及保护研究的理想材料。本论文建立了几类萤类昆虫的地理信息数据库，进而依据这些数据库对其多样性格局、潜在分布区以及多样性主导因素分别进行探究，主要结果如下： （1）世界异花萤属多样性及特有性分布格局 异花萤属是花萤科中数量最多的属，广泛分布于古北区南部和东洋区。探究异花萤属多样性及特有性格局对识别昆虫多样性热点区以及未来保护区建立有着重要意义。本研究共搜集整理了异花萤属324种，共计4227条地理分布数据，通过使用1°栅格对世界异花萤属多样性格局进行探究，结果显示世界异花萤属多样性中心主要位于喜马拉雅山脉东部、横断山脉、四川东部山区、台湾省以及日本等地区。此外，使用特有性简约性分析（PAE）和特有性分析（EA）方法在不同栅格大小下（1°、1.5°和2°）共获得9个特有分布区，其地理位置与多样性中心一致，均是位于山地及岛屿等地区，这或许是由于山区复杂的地形、多样的环境以及相对稳定的气候为异花萤属物种的生存提供了更多的栖息空间，从而促进了新物种的形成以及多物种共存。此外，岛屿地区由于其适宜的海洋性气候以及较低的生物更替速率同样也促进了该地区物种多样化及特有化的进程。 （2）幼态红萤在中国的潜在分布及环境适生性 幼态红萤是一类对环境变化十分敏感的稀有的昆虫，因此识别幼态红萤在不同气候下的潜在分布区对指导该物种的优先保护区的建立和中国潜在热点区的探究有着重要作用。本研究共搜集整理了幼态红萤58种，共计305条地理分布数据，通过使用MaxEnt和 Random Forest 两种模型对幼态红萤在中国的潜在分布区进行了探究。结果表明，幼态红萤在当前气候状态下的潜在分布区主要位于中国南部山地及岛屿地区，并且其高适生区主要集中于喜马拉雅山脉东部、高黎贡山、哀牢山、横断山脉、乌蒙山、苗岭、大巴山、乌山、云开山脉、五指山和中央山脉等地。另外，我们发现影响幼态红萤潜在分布的重要环境变量主要与温度和降水有关，并且其在面对未来气候变化时潜在分布区及质心没有明显变化，这同样也印证了其由于自身无翅而造成的扩散缺陷。依据研究结果，我们得出气候和环境共同驱动了当前幼态红萤分布格局的形成，主要表现在中国南部山地地区稳定的气候，复杂的地形和较高的环境异质性导致了多样化微生境的形成，这为这些特殊甲虫的长期生存提供了机会。因此，未来对于该类稀有甲虫的保护工作应该优先实施于这些山地区域，以获取更高的昆虫多样性保护效率。 （3）中国昆虫热点区及多样性主导因素 了解宏观尺度下生物多样性的分布格局以及驱动因素对于指导未来生物多样性的保护方向有着十分重要的意义。本研究搜集整理了三类不同的昆虫（花萤科、蟋蟀科和盲蝽科）的总数据集，共包括1910种昆虫，14,096条地理分布数据，并应用三种不同的热点区识别算法（Top 10% richness、Complementary 和 Getis-Ord Gi*）对中国昆虫多样性热点区进行探索。结果显示，中国昆虫多样性热点区主要分布于中国中部和南部地区，而中国西部和北部地区相对较少。进一步对热点区内昆虫α、β和ζ多样性主导因素探究发现，水能因素主导了中国昆虫热点区的α多样性，而气候稳定性和生境异质性主导了热点区β和ζ多样性。此外，人为变量同样也是驱动生物多样性热点区形成的重要因素。基于以上结果，本研究建议未来的生物多样性保护政策应该进一步被优先实施于上述生物多样性热点区，并根据不同影响因素的解释力来制定相应保护政策，例如退耕还林还草，生态恢复工程建设等来缓解人类活动（如森林砍伐、过度使用农业耕地）所造成的环境压力。
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