《Insect Science》:Taxonomic and functional diversity of noctuoid moths in a Mediterranean coastal area: implications for dune conservation in a long-term ecological research eLTER site
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本研究通过分析地中海保护区内不同沙丘带(流动沙丘与固定沙丘)夜蛾科昆虫(Noctuoidea)的物种组成、功能性状(如翅展、化性、营养范围等)与植物群落的耦合关系,揭示了环境梯度对物种分布和群落构建的过滤作用,并证实夜蛾可作为沙丘生态系统完整性评估的有效生物指示剂(bioindicators),为海岸带生物多样性监测与保护提供了科学依据。
引言
海岸沙丘是动态且脆弱的生态系统,具有显著的环境梯度,易受人为干扰。欧盟栖息地指令已将多数沙丘植被类型列为保护对象。鳞翅目昆虫,尤其是其幼虫和成虫阶段与植物群落密切关联,在生态网络中占据重要地位,是评估生态系统健康的理想指示类群。尽管蝴蝶常被用于保护研究,但蛾类(尤其是夜蛾总科)因其种类多、生态幅广、易于诱集等优势,能提供互补信息。夜蛾总科是全球鳞翅目中物种最丰富的类群,涵盖从广布种到特有种、从狭食性到广食性的多样生态策略,对环境变化响应敏感。本研究以意大利亚得里亚海沿岸的“Foce Trigno-Marina di Petacciato”Natura 2000站点(属于欧洲长期生态研究网络eLTER)为研究区,探讨以下问题:(1)夜蛾多样性在沙丘不同带(流动沙丘vs固定沙丘)是否存在差异;(2)植物与夜蛾功能性状如何随沙丘带变化;(3)夜蛾与植物群落之间是否存在跨类群一致性。
材料与方法
研究区为保存完好的沙丘系统,具有明显的海向内陆环境梯度。在3个采样点内分别设置流动沙丘和固定沙丘带,使用紫外LED灯诱器按月采集夜蛾,并在春季采用4米×4米样方进行植被调查。记录蛾类物种并测定其功能性状(翅展、化性、营养范围、寄主植物形态),同时记录植物物种及其功能性状(温度指示值EIVE T、氮指示值EIVE N、干扰频率、土壤干扰、生长型)。统计分析包括基于希尔数(Hill numbers)的α多样性比较、物种多度分布(SAD)拟合、β多样性计算(Whittaker指数)、双区块偏最小二乘分析(2B-PLS)探究动植物性状关联,以及Mantel检验评估两类群β多样性相关性。
结果
共采集到98种夜蛾,以夜蛾科(Noctuidae)为主(78种),包括海岸特有种(如Euxoa seliginis)和广布种。植被记录71种,以禾本科、菊科为主。夜蛾物种丰富度和多度在沙丘带间无显著差异,但存在季节性波动。物种多度分布符合几何级数模型,季节间斜率差异显著。β多样性分析显示两带间存在中等程度物种周转(βw= 0.32),各有专属种(流动沙丘19种,固定沙丘28种)。2B-PLS分析表明,固定沙丘的夜蛾具有更大翅展、更广食性且多依赖木本植物,与其植物群落的高EIVE T值和木质生长型对应;流动沙丘夜蛾化性较高,植物则具高EIVE N值和干扰适应性。Mantel检验显示夜蛾与植物β多样性在物种组成(r = 0.725)和多度(r = 0.867)上均显著相关。
讨论
夜蛾群落的高多样性及带间专属种的存在证实沙丘环境梯度对物种分布具有过滤效应。功能性状分析表明,固定沙丘夜蛾体型大、食性广,与木本植被的稳定性相适应;流动沙丘夜蛾体型小、多化性,适应高干扰和富氮环境。与同区域蝴蝶和尺蛾研究相比,夜蛾与植物群落的跨类群一致性更高,说明其更能反映植被结构和生境异质性对群落的长期塑造作用。夜蛾作为生物指示剂,可有效捕捉沙丘zonation的生态梯度信息。
结论
本研究揭示了夜蛾群落沿沙丘环境梯度的功能分异及其与植物性状的协同变化,强调了夜蛾作为生物指示剂在海岸带保护中的价值。研究结果支持将沙丘系统作为完整生态单元进行保护,以维持其生物多样性和功能完整性。未来研究可结合多季节植被动态、蛾类性别行为等深入解析群落构建机制。