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前沿|植保院专家团队揭示小红蛱蝶种群数量年际波动的关键环境因子

2021-06-22 来源:植物保护学院 作者:高博雅 图片:

昆虫需要多个世代来完成跨区域远距离迁飞,其种群增长涉及不同区域的多个迁飞、繁殖过程。因此,迁飞昆虫种群规模年际波动大,年度间差异可达数十上百倍,从而导致迁飞昆虫的种群暴发具有间歇性和突发性,难以准确预测。2021622,美国科学院院报(Proceedings of the National Academy of SciencesIF=9.35)在线发表了南京农业大学胡高教授揭示小红蛱蝶种群数量年际波动关键环境因子的研究论文《Environmental drivers of annual population fluctuations in a trans-Saharan insect migrant》,南京农业大学为第一完成单位。

该研究论文基于卫星遥感归一化植被指数(NDVI)和欧洲小红蛱蝶种群长期监测数据,利用广义线性混合模型筛选出了可预测欧洲夏季发生区小红蛱蝶种群大小的3个关键环境因子:越冬区非洲西部稀树草原区冬季NDVI值、北非春季NDVI值以及迁飞季节的经向风风速。也就是说冬季虫源区的植被状况决定了欧洲夏季发生区小红蛱蝶的种群规模。轨迹分析进一步证实了撒哈拉沙漠以南非洲西部稀树草原区是小红蛱蝶的重要越冬区,小红蛱蝶能够通过风载迁飞穿越撒哈拉沙漠进入北非和欧洲南部。

该论文通讯作者胡高说,小红蛱蝶是一种非常漂亮的观赏性蝴蝶,在全球广泛分布,在我国也非常常见,深受广大群众喜爱。小红蛱蝶在西方国家有长期系统的监测数据,为我们研究迁飞昆虫种群数量的年际波动机制提供了一个特别好的范例。在这个研究中,我们利用了卫星遥感数据NDVI值来反映越冬区的植被状况,结果表明越冬区的植被状况与夏季发生区的种群大小密切相关。这为利用卫星遥感异地监测和预警迁飞昆虫的种群动态提供了新方法和新思路,尤其是跨境迁飞的重大农业害虫。

胡高教授团队长期从事迁飞昆虫学和害虫灾变预警的研究工作。近年来取得了一系列重要的研究成果,发表在SciencePNASCurrent Biology等重要国际期刊上,包括:在国际上首次测算了空中迁飞昆虫的数量和生物量,揭示了昆虫迁飞对生态系统物质流和能量流的影响;明确了长江中下游稻区褐飞虱暴发种群的形成机制,率先提出了草地贪夜蛾在我国的迁飞路径和发生区划,为迁飞性害虫的早期预警和科学防控提供理论依据。

英国埃克塞特大学Jason Chapman副教授作为共同通讯作者也参与了该工作,他是南京农业大学客座教授,江苏省外专项目百人计划入选者。此外,西班牙巴塞罗那的格拉诺列尔斯国家自然博物馆、英国雷丁大学、英国格林威治大学、英国洛桑研究所等单位也参与了该工作。该项研究得到了国家自然科学基金优青项目、江苏省自然科学基金杰青项目的资助。

  

在线链接:https://www.pnas.org/content/118/26/e2102762118

校对:谷雨

编辑:胡晓璐

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