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蝴蝶定理的推广及应用论文蝴蝶定理是指气候系统中微小的起始条件差异可能会产生巨大而不可预测的结果。
它是混沌理论中的一个重要概念，起源于对气象学中预测问题的思考。
蝴蝶定理的名字来源于混沌理论先驱爱德华·洛伦兹提出的一个问题：一个蝴蝶在巴西拍动一次翅膀是否能引起美国得克萨斯州的一次龙卷风。
蝴蝶定理在科学研究中具有广泛的推广和应用。
下面将从天气预测、金融市场和生态系统三个方面来探讨蝴蝶定理的推广及应用。
首先，蝴蝶定理在天气预测中有很重要的意义。
天气系统具有非线性和复杂的特性，微小的初始条件差异可能会导致结果的巨大不同。
蝴蝶在巴西扇动翅膀可能导致得克萨斯州发生龙卷风。
这种敏感依赖于初始条件的特性使得天气预测变得困难，无法准确预测未来的天气情况。
天气预测中已经广泛应用了混沌理论，通过建立复杂的数学模型来模拟天气系统，以期准确预测天气的变化趋势。
其次，蝴蝶定理在金融市场中也有重要的应用。
金融市场同样具有非线性和复杂的特性，微小的交易差异可能会影响整个市场。
金融市场的波动很容易受到市场参与者的情绪和行为的影响，因此市场价格很难精确预测。
蝴蝶定理提醒我们，即使是微小的市场变动，也有可能引起金融市场的剧烈波动。
因此，投资者需要谨慎处理金融市场风险，避免因小失大。
最后，蝴蝶定理在生态系统研究中也有重要的推广应用。
生态系统是一个复杂的系统，包括了多个生物群落和环境的相互作用。
微小的干扰可能会引起整个生态系统的不可逆转的改变。
例如，一种物种的灭绝或引入一种外来物种，都有可能导致生态系统的重大变化。
这种不可预测性使得生态学家需要更加关注生态系统的稳定性和物种的保护。
在实际研究中，还有一些其他应用蝴蝶定理的例子。
比如在网络科学中，微小的节点变动可能会导致整个网络的结构和功能发生巨变；在人类行为研究中，微小的个体决策差异可能会引发集体行为的不可预测性等等。
综上所述，蝴蝶定理是混沌理论中的一个重要概念，在科学研究中具有广泛的推广和应用。
关于蝴蝶的研究报告蝴蝶是昆虫中最美丽的一种，受到了无数学者和爱好者的关注和研究。
在这篇报告中，我们将讨论关于蝴蝶的基本信息、生命周期、进化和保护等方面的内容。
一、基本信息蝴蝶属于昆虫纲鳞翅目，全球范围内分布广泛。
它们有六条细长的腿，两对透明的翅膀，常呈现出丰富多样的鲜艳颜色和独特的花纹。
蝴蝶的体型一般较小，但也有少数种类体型较大。
成年蝴蝶主要以花蜜为食，同时也会吃水果、树汁和动物粪便。
二、生命周期蝴蝶经历了完全变态的生命周期，即卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。
1. 卵：蝴蝶产卵于植物叶片的表面上，卵一般呈球状、卵椭圆状或立方状，并有独特的颜色和形态。
2. 幼虫：卵孵化后，产生幼虫，幼虫也被称为毛毛虫。
幼虫主要以植物的叶片为食，通过蜕皮来不断增长体型。
3. 蛹：当幼虫成长到一定阶段时，会找到一个适合的地方，将自己蜕变成蛹。
蝴蝶蛹具有保护自己的硬壳，内部则发生着显著的变化。
4. 成虫：经过适当的时间，蛹会孵化成为成虫。
成虫的寿命较短，一般只有数周至数月。
三、进化据科学家研究表明，蝴蝶的起源可以追溯到距今1.40亿年前的中侏罗世。
蝴蝶的进化主要受到环境的影响，适应能力较强。
为了逃避天敌的捕食，它们进化出了鲜艳的色彩和迷人的花纹，以便融入环境中。
四、保护蝴蝶是许多生态系统的重要组成部分，发挥着传粉、控制害虫等重要生态角色。
然而，随着人类活动的不断扩展，蝴蝶受到了生境破坏和气候变化的威胁。
为了保护蝴蝶及其栖息地，各国采取了一系列措施，如建立保护区、加强野外巡护和推广环境教育。
总结：蝴蝶作为昆虫界最美丽的一员，其生命周期、进化和保护等方面都引起了学者和爱好者的兴趣。
通过对蝴蝶的研究，我们可以更好地了解这个奇妙而多样化的生物群体，并为保护生态环境做出贡献。
蝴蝶寿命受温度影响的研究报告
近日，一项新的研究表明，由于气候变化导致春季更长、更温暖，国外的蝴蝶可能难以生存。
研究人员表示，国外各地较高的气温将使这些昆虫难以健康成长。
斯德哥尔摩大学的研究人员进行实验后表示，气候变化使得蝴蝶不太可能在春季存活并在春天出现。
去年春季，国外比阿尔加维更热，5月底气温达到24°C。
气候变化使春季变得更暖和，持续时间更长。
正是这种特定的条件组合，在研究中，这样的气候环境对蝴蝶产生了最大的影响。
蝴蝶并没有立即去世，但已经不太可能从蛹变成成虫。
研究人员称，对于休眠的动物来说，温暖的春季实际上比寒冷的春季更糟糕。
研究结果表明，温暖的春季可能更加危险。
在瑞典，由于春季休眠的压力，春季的绿脉白蝶通常是最小的。
专家认为，在温暖和更长的春季之后，去世率增加可能会对一年中的关键时期的物种丰度产生严重影响，同时他们也警告说，国外的一些物种到2050年将面临灭绝。
在这项研究中，蝴蝶暴露在高达25°C的温度下长达16周。
每组8到11只蛹被放置在保持在15、20 或 25°C的室中长达1到16周。
然后将所有459只蛹暴露在相同的春季条件下24周。
在模拟春季的条件下，研究人员测量了蛹失去了多少重量以及它们使用了多少能量。
根据年度国外蝴蝶监测计划，蝴蝶在2022年是“糟糕的一年”，
其中绿纹白蝴蝶(Pieris napi)的表现是有记录以来的第四差。
环境变化影响蝴蝶生存的事例环境的变化对蝴蝶生存产生了深远影响。
蝴蝶是一类昆虫，在自然界中扮演着重要的角色，同时也是生物多样性的重要组成部分。
环境的改变可能导致蝴蝶数量的减少、种群的衰退甚至灭绝。
本文将从不同方面探讨环境变化对蝴蝶生存的影响。
首先，气候变化对蝴蝶生存产生了重要影响。
随着全球气候变暖，蝴蝶可能面临北迁的挑战。
一些研究表明，许多蝴蝶物种的分布区域正在向北移动，以适应更暖的气候条件。
例如，欧洲小白蝶（Pieris rapae）的分布区域正在扩展，而北美洲大蓝蝶（Icarus blue）的分布区域则正在向北收缩。
这些变化可能是由温度的上升和季节的改变导致的。
蝴蝶的生命周期受季节和温度的影响，温暖的气候可能使得蝴蝶的生命周期缩短，从而影响它们的繁殖和生存能力。
其次，栖息地丧失和破坏也是蝴蝶生存面临的重要问题。
随着城市化的加速和农业的发展，蝴蝶的栖息地不断丧失和破坏。
人类的活动导致了大片森林的砍伐和草地的毁灭，这些生境是许多蝴蝶物种的重要栖息地。
例如，亚马孙雨林的砍伐导致了许多热带蝴蝶的数量急剧减少，甚至灭绝。
同时，农药的使用也对蝴蝶生存产生了重大威胁。
农药中的化学物质可能对蝴蝶的生长和繁殖产生不利影响，甚至导致蝴蝶的死亡。
蝴蝶的幼虫常常以植物为食，如果这些植物被喷洒农药，幼虫就可能吃到有毒的食物。
此外，蝴蝶还受到疾病和寄生虫的威胁。
一些研究表明，气候变化和栖息地破坏可能导致了某些寄生虫和疾病的扩散。
例如，一种名为寄生蜂的昆虫可以寄生在蝴蝶的幼虫体内，并最终导致蝴蝶死亡。
随着气候的变暖，寄生蜂的种群可能在原本无法生存的地区繁殖，从而对蝴蝶造成更大的威胁。
类似地，一些病毒和细菌也可能以不同的方式影响蝴蝶的健康和生存。
最后，人类的活动也对蝴蝶生存产生了直接影响。
蝴蝶常常被人们用作观赏的对象，这导致了大量的捕捉和非法贸易。
一些稀有的蝴蝶物种被迫在非法市场上作为宠物和饰品销售，从而给它们的种群带来巨大压力。
我国蝴蝶多样性的保护现状与对策-环境生态论文文/马方舟1徐海根1丁晖1周旭1张彦静1图/丁晖1贾凤海2蝴蝶因其斑纹色彩艳丽、飞行姿态婀娜被誉为“会飞的花朵”，五彩斑斓的蝴蝶不仅颇具观赏价值，而且是最重要的环境指示生物之一、当前，我国蝴蝶多样性正受到生境破坏、人为干扰、气候变化等诸多因素威胁，开展以保护为目的的蝴蝶多样性观测和预警，能够为有效保护蝴蝶多样性资源、预测环境变化提供科学数据，并将在生态环境保护措施的制定与环境管理等方面发挥重要作用。
一、蝴蝶多样性保护的意义蝴蝶是重要的环境指示生物。
蝴蝶，以在自然界中容易被观察、监测、标记和鉴定等特性成为陆地节肢动物中最好的观测对象。
蝴蝶种类丰富、分布广泛，但又对栖息地环境的专一性强，环境的细微变化能够迅速、准确地反映在蝴蝶的种群动态和群落结构特征中，因此，蝴蝶非常适合用来监测环境变化趋势、生态系统健康状况、人力活动对生态系统的干扰程度等，成为公认的生物多样性监测指示生物，其多样性指数常作为森林生态系统、草原生态系统、城市和农田生态系统等多样性变化的评价指标，其监测数据在许多国家被广泛用于生物多样性保护、土地利用规划、政策制定、教育、科研及公众环境教育等方面。
蝴蝶是宝贵的物种遗传资源。
在漫长的生物进化史中，蝴蝶与蜜源植物形成了密切的协同进化关系，大部分蝴蝶种类具有一定的传粉功能，蝴蝶多样性的保护不仅可以为生态保护科学研究提供典型材料，更是保护生态系统食物网络中关键一环。
蝴蝶也是一种重要的生物医药资源，从古代医书《本草纲目》对金凤蝶幼虫“茴香虫”的应用到现代医学对蝴蝶幼虫药用有效成分桂皮醛类物质的提取鉴定，均证明蝴蝶具有较高的医用价值。
自古我国云南等地就有食用蝴蝶幼虫和蛹的传统，高含量的蛋白质和氨基酸等营养成分使蝴蝶成为百姓餐桌上的佳肴甚至保健食品。
此外，以蝴蝶为题材文学和绘画作品也使蝴蝶成为重要的文化载体。
二、国内外蝴蝶多样性保护现状（一）国外蝴蝶多样性保护的成功实践早在上世纪70年代，英国就率先启动了以保护英国蝴蝶种群、探明其生存现状和变化趋势的“英国蝴蝶监测计划（UKBMS）”项目，在英国全境设立蝴蝶监测点，从最初的34个监测点扩大至1800余个监测点，采用统一的样线法，每周一次观测记录蝴蝶种类和数量等数据信息。
蝴蝶如何应对气候变化作者：张沁柠来源：《大自然探索》2020年第12期长尾蓝蝶（也叫“亮灰蝶”），因其翅膀上拖着细长的“尾巴”、身上泛着蓝色的荧光而得名。
在非洲和欧洲南部长尾蓝蝶很常见，但它很少冒险到英国那么遥远的地方去。
自1859年科学家在英国南部海岸首次发现长尾蓝蝶以来，大部分时间里每年也只有几十只被发现。
但在最近大约十年里，英国南部夏末出现了越来越多的长尾蓝蝶。
例如，在2019年，几名园丁在花园里发现了50多只长尾蓝蝶成虫及数百枚卵。
这令蝴蝶爱好者们激动不已，但对于自然保护主义者来说，这不是件好事。
蝴蝶已经受到由人类活动导致的气候变暖影响，这非常令人担忧。
虽然长尾蓝蝶可以通过扩大活动范围来减少气候变暖带来的负面影响，但绝大多数野生动物却无法这么做。
长尾蓝蝶的向北迁徙让我们重新思考：人类活动给动物带来了一些什么影响？动物能够应对这些影响吗？科学家认为，观察蝴蝶是回答这些问题的最好方法之一，因为生命周期短暂、自身又很脆弱的蝴蝶具有独特的启示意义。
为了适应不断变暖的环境。
蝴蝶发生了哪些变化？从它们身上，我们能否看到气候变化怎样从整体上影响生物多样性？事实上，蝴蝶也无法轻松应对气候变化，全世界蝴蝶的种群数量在急剧减少。
在英国，长尾蓝蝶出现前，大多数本国蝴蝶的数量已经持续大幅减少。
凡是有可靠数据记录的地方，都出现了类似情况。
例如，自1890年以来，荷兰的蝴蝶数量减少了80%以上，美国有26种蝴蝶濒临灭绝，这在很大程度上是由于栖息地面积减少和大量使用杀虫剂。
现在，气候变化也在威胁蝴蝶生存。
从恶劣天气到植物生命周期改变，这一系列可能由气候变化引发的错综复杂的影响，使人们难以破译任何特定物种衰退的原因。
然而，蝴蝶为探索这个谜团提供了线索。
相对于其他昆虫，人类对蝴蝶具有较为详尽的记录资料。
长期以来，科学家和一些蝴蝶爱好者都在收集关于蝴蝶来来去去的资料。
因此，蝴蝶可以作为因气候变化造成的影响的早期指示器。
通过对它们的研究，我们发现了人类导致的全球变暖正在发生的第一个迹象。
蝴蝶生态系统中的演化和响应蝴蝶已经成为了人类文化中一个极具代表性的图腾性生物，不仅因为蝴蝶的美丽和优雅，还因为蝴蝶的演化历程和环境适应能力。
蝴蝶生态系统是一个相对原始和敏感的生态系统，受到了气候变化和人类活动的影响，但是蝴蝶在这个生态系统中一直都存在，并且不断地演化和响应。
1. 蝴蝶的演化蝴蝶是一类蛾形目昆虫，是在侏罗纪开始演化而来的。
现在有超过2万种蝴蝶，它们在生态系统中扮演着多样且重要的角色。
蝴蝶在演化过程中，不断地适应着不同的环境和食物，从而形成了不同的品种。
蝴蝶的色彩和形态是演化的产物之一。
许多蝴蝶的翅膀上都拥有美丽的花纹和色彩，这些花纹和色彩一方面可以用来吸引异性，另一方面还可以用来警示捕食者，表明自己的毒性和威慑力。
蝴蝶在食物选择和食性上也进行了演化。
不同的蝴蝶选择了不同的植物作为食物，这些植物一般都是蝴蝶和幼虫需要的营养物质丰富和易于获取的植物。
比如，君主蝶幼虫只吃米花科植物，而蓝粉蝶幼虫则只吃豆科植物。
2. 环境对蝴蝶的影响蝴蝶生态系统是一个相对原始和敏感的生态系统，受到了气候变化和人类活动的影响。
气候变化会导致温度和降雨量的变化，这会影响蝴蝶的生存和繁殖。
比如，在气候变暖的情况下，蝴蝶的飞行季节可能会提前，并且繁殖率也会提高。
人类活动也会对蝴蝶生态系统产生影响。
过度采伐和破坏森林会破坏蝴蝶栖息地，人类活动对蝴蝶种群分布和数量也有影响。
比如，城市的建设和扩张会破坏蝴蝶栖息地，导致蝴蝶数量的下降。
3. 蝴蝶对环境变化的响应蝴蝶具有一定的环境适应能力，能够对环境变化做出一定的响应。
蝴蝶在栖息地的选择和数量方面对环境的变化能够做出相应的调整。
比如，在不断扩张的城市中，一些蝴蝶种群依然能够在城市中找到适合它们生存的栖息地，并且数量和分布也在变化中得到适应。
此外，有些蝴蝶能够通过行为适应环境变化。
比如，一些蝴蝶能够在干旱季节停止繁殖，等到气候变得适宜之后再开始繁殖。
还有一些蝴蝶能够改变自己的食性，在食物短缺或食物来源发生变化的情况下，选择适应性更强的食物来维持生存。
地域气候变化的蝴蝶效应研究课题标题: 地域气候变化的蝴蝶效应研究课题正文:随着全球气候变化的加剧,人们对地域气候变化也日益关注。
然而,地域气候变化不仅仅是气象变化,还受到地形、土壤、植被、水文、地质等多种因素的影响。
因此,研究地域气候变化的蝴蝶效应,对于更好地了解和应对气候变化具有重要的意义。
蝴蝶效应是一种混沌现象,指的是一个小小的初始变化可能会在一段时间后产生巨大的影响。
在地域气候变化研究中,我们也可以应用蝴蝶效应的概念,通过研究一个微小的变化对后续气候变化的影响,来预测和判断气候变化的趋势和强度。
举例来说,假设在海拔较高的山区发现了一家新的餐厅,这家餐厅的开设可能会对当地的气候产生影响。
这个微小的变化可以是增加当地热量的输入、改变当地的气候模式、增加当地的降水等。
这些影响可能会在一段时间后产生连锁反应,导致更大规模的气候变化。
因此,研究这个微小的变化对后续气候变化的影响,可以帮助我们更好地预测和判断气候变化的趋势和强度。
在地域气候变化研究中,常用的蝴蝶效应模型包括混沌理论、蝴蝶扇动模型、非线性动力学模型等。
这些模型可以帮助我们理解地域气候变化的机制和规律,以及预测未来气候变化的趋势和强度。
除了模型研究,还可以结合实验和观测数据进行分析。
例如,可以通过气象观测数据、土壤肥力观测数据、植被生长观测数据等,来研究一个微小的气象或环境变化对当地气候或植被生长的影响。
同时,也可以通过实验或模型模拟,来验证或推翻这个研究结论。
地域气候变化的蝴蝶效应研究课题,可以帮助我们更好地了解和应对气候变化。
通过深入研究,我们可以更好地保护自然资源、制定应对气候变化的政策和措施,为人类可持续发展做出贡献。
关于蝴蝶的研究范文蝴蝶是昆虫界的一类独特而美丽的生物。
它们以其独特的形态、翅膀的色彩和花纹以及飞舞的方式而广受人们的喜爱和研究。
蝴蝶的研究涉及生态学、行为学、遗传学等多个领域，对于了解生物多样性、生态系统功能以及对环境变化的响应具有重要的意义。
与其他生物的互动关系是蝴蝶生态学研究中的另一个重要方面。
例如，蝴蝶的花粉传播能力使其成为很多花朵的重要传粉者。
研究人员通常会观察和记录蝴蝶的访花行为，以了解它们对不同花朵的偏好和选择，并研究它们与花朵之间的共生关系。
另外，在与其他生物的互动中，蝴蝶的天敌和捕食者也是研究的对象。
研究人员会探索蝴蝶的防御机制和逃避策略，以及它们与天敌之间的适应性进化关系。
蝴蝶的行为学研究主要聚焦于其飞行行为和翅膀的色彩和花纹。
蝴蝶的飞行行为具有一定的规律性，研究人员通过观察和实验，研究与飞行相关的生理特征、飞行速度、飞行路径选择等。
此外，研究人员还对蝴蝶的繁殖行为、趋光性和迁飞行为等进行了深入研究。
另一方面，蝴蝶翅膀的色彩和花纹是其极具特色的标志之一、研究人员尝试通过遗传学和生物化学方法，解析蝴蝶翅膀色素的合成机制和色素基因的表达调控，以及色彩和花纹对求偶、种内识别和保护性伪装等行为的功能。
遗传学研究为我们深入了解蝴蝶物种之间的关系和演化历程提供了重要的线索。
遗传学研究通过分析蝴蝶的基因组DNA序列和基因座的遗传变异，揭示了不同物种和亚种之间的遗传差异和亲缘关系。
例如，一些研究表明，蝴蝶的物种分化可能源于冰河时期的气候变化和栖息地的隔离，而基因交流的断绝导致了物种的分离和演化。
综上所述，蝴蝶的研究具有广泛的学科涉猎和研究内容。
生态学、行为学和遗传学等多个领域的研究揭示了蝴蝶的生物学特征、栖息地需求、行为模式和演化历程。
这些研究对于维护生物多样性、了解生态系统功能以及预测和应对环境变化具有重要的意义。
最后，我们应该保护和保育蝴蝶及其栖息地，以确保它们的繁衍和生存，同时也为我们提供更多的研究和了解生态系统的机会。
生态学报2010,30(4):1050 1057Ac ta Ecologica S inica蝴蝶对全球气候变化响应的研究综述赵彩云,李俊生*,罗建武,肖能文,罗遵兰(中国环境科学研究院,北京 100012)摘要:全球气候变化以及生物对其响应已引起人们的广泛关注。
在众多生物中,蝴蝶被公认为是对全球气候变化最敏感的指示物种之一。
已有大量的研究结果表明,蝴蝶类群已经在地理分布范围、生活史特性以及生物多样性变化等方面对全球气候变化作出了响应。
根据全球范围内蝴蝶类群对气候变化响应的研究资料,尤其是欧美一些长期监测的研究成果,综述了蝴蝶类群在物种分布格局、物候、繁殖、形态特征变化、种群动态以及物种多样性变化等方面对气候变化的响应特征,认为温度升高和极端天气是导致蝴蝶物种分布格局和种群动态变化的主要因素。
在此基础上,展望了我国开展蝴蝶类群对气候变化响应方面研究的未来发展趋势。
关键词:全球气候变化;蝴蝶类群;生态响应;物种多样性A revie w on responses of butterflies to global cli m ate changeZ HAO C aiyun,LI Junsheng*,LUO Jianw u,XI AO N eng w en,LUO Zun lanCh i ne se Rese arc h A c ad e my of Environm e n t a l Sciences,B eiji ng,100012,C hinaAbstract:G loba l clm i ate c ha nge and its m i pact on organis m s have been rece i ved extensive attention.Butterflies are one of the most suscepti ble speci es to globa l clm i ate c hange.There is accu m ulat i ng evidence suggesti ng that butterfli es have already responded to g l obal clm i ate change by changes i n their natura l distribut i on,life cycle and d i versity.Based on the refere nces focuse d on long ter m investi gati on,w e have revie wed the study pr ogress in butterfly distri bution patter ns, phe no l ogy,m orphology,populati on dyna m ics and species biodi versity i n response to g l obal clm i ate change.Te mperature rising and e xtre m e weather are li kel y m ain factors wh i ch lead to c hanges in patterns of butterfl y natural distri buti on and popu l ation dyna m ics.F i nally,fut ure research prospects on responses of butterfli es to global clm i ate change i n Ch i na have been d i scusse d.K eyW ords:g l obal clm i ate c hange;butterflies;ecological responses;species biodiversity过去一个多世纪全球气候发生了明显的变化[1]。
尽管目前关于气候变化的预测还存在很多的不确定性,但未来由于温室效应的存在以及全球气候正在变暖的可能性和趋势已为大多数人所接受[2 3]。
气候变化产生了一系列后果,如冰川消退、海平面上升、荒漠化等,并已经或正在对全球生态系统和生物多样性产生着显著的影响[4],如生境退化或丧失[5]、种群动态及种间关系发生改变[6 7]、物种灭绝速度加快[5,8]等。
准确地评价和科学地预测气候变化对陆地生态系统和生物多样性的影响已经引起了科学家、各国政府与社会各界的极大关注。
研究生物与气候之间的相互关系、探索生物对气候变化的响应与适应对策,对了解不同生物演化、预测生物多样性在未来气候变化条件下的变化特征具有重要意义。
因此,探索不同物种对全球变化的适应与响应也是当今科学界所面临的重大问题之一。
在生物与气候变化之间关系的研究中,科学家往往选取对气候变化敏感的生物,从个体、种群以及生态系基金项目:中央级公益性科研院所基本科研专项重大资助项目(2007KYY W04);国家环保公益性行业科研专项经费资助项目(200709018);国家重大专项资助项目(2008Z X08011 002,2009ZX08011 013B)收稿日期:2009 08 18; 修订日期:2009 10 26*通讯作者C orres pond i ng author.E m ai:l lij sh@.c n统水平上研究其对气候变化的响应[9],包括物种地理分布范围发生变化[6,10 12]、物候期的提前[13 15]、行为发生改变[7]、种群动态发生变化[5]等。
由于蝴蝶类物种对温度变化敏感并且能够迅速做出响应,受到了大多数科学家的广泛关注[16 17],并开展了大量有关气候变化影响下蝴蝶物种分布格局的变化、变化速率和变化机制,蝴蝶形态对气候变化的响应以及蝴蝶物种多样性变化等方面的研究[5,16,18 19]。
本文通过综述国内外蝴蝶对全球气候变化响应的研究进展,进一步探讨了我国在这一领域急需开展的研究工作,为我国深入开展全球气候变化背景下的生物多样性保护工作提供一定的参考。
1 蝴蝶类群生物学特征对气候变化的响应蝴蝶是鳞翅目Lep i d optera 锤角亚目Rhopalocera 昆虫的俗称。
由于其种类多、分布广,是大多数植物传粉的媒介昆虫,因此,蝴蝶类昆虫在全球生态系统中占有重要的地位。
蝴蝶类昆虫属于变温动物,温度可以影响蝴蝶行为,比如:外界温度通过调节蝴蝶飞行期身体的温度影响其飞行能力[20 23],从而影响其分配在飞行、繁殖、休息、取食的时间[24],进一步影响其潜在的扩散能力、产卵能力、寿命长短和被捕获的机率[25];温度也可以直接影响蝴蝶的繁殖能力和生活周期,比如冬季和春季温度的升高可以缩短蝴蝶幼虫和蛹的成熟时间,导致其成虫提前羽化[26]。
总之,全球气候变化尤其是全球变暖将直接导致蝴蝶类群的物候期、与寄主植物协同关系以及飞行行为的变化甚至引起成虫形态特征的变化。
1.1 蝴蝶类群物候期提前蝴蝶对气候变暖的响应包括幼虫期变短,成虫期变长,最显著的表现就是首现日提前[26]。
英国的记录表明几乎所有的蝴蝶种类随着全球气候变暖羽化时间提前,相应的首现日提早,而且飞行时间延长[27 28]。
进一步研究发现,蝴蝶首现日与春季平均温度升高密切相关,Roy 等人[13]研究了英国的35种蝴蝶在1976 1998年期间的物候变化,结果表明其中26种蝶类物候变化明显,首现日平均提前7.89d /10a ,首飞日提前6.6d /10a ,飞翔时间平均延长7.59d /10a ,这些参数的变化与研究期间英国春季温度升高存在明显的相关性。
其他研究结果也证实在全球变暖背景下蝴蝶种类物候期的提前,如在西班牙东北部,所有观察到蝴蝶种类,羽化时间在过去的1952 2001年期间平均提早了约11d [29]。
在此基础上,Stefanescu 等[14]研究了该地区蝴蝶的物候资料,发现伴随1988 2002年期间该地区2、3、4月份的平均气温升高(平均升高1 1.5 ),17种蝴蝶物种首现日显著提前,8种蝴蝶物种飞行时间显著延长,分析得出与Roy [13]相同的结论,认为春季温度升高与物候期提前密切相关。
另外,气候变化引起的局部地区冬季变得温暖干旱也是导致蝴蝶首现日提前的原因,在加利福尼亚中部的研究就表明,在过去31a 内,该地区的16种蝴蝶首飞日平均提前的24d ,与此同时该地区冬季变得温暖干旱[15]。
蝴蝶是授粉昆虫,成虫的食物资源与寄主植物的花期密切相关,由于气候变化对昆虫和植物物候的影响不同[30],有些蝴蝶能够准确跟踪寄主植物的物候变化,从而获取充足的花粉食物资源,如英国的橙尖粉蝶Anthocharis cardam i n es 在寄主植物花芽形成提前2到3周时,其首现日仍然能与寄主植物花芽形成同步[27];但大多数蝴蝶物种与寄主植物之间的物候同步性关系会有差异,如英国的迁徙蝴蝶 红纹丽蛱蝶Vanessa atalanta 在过去的20a ,其返回英国的时间明显提前,然而它的寄主植物之一大荨麻Urtica dioica 的花期没有变化[31],导致红纹丽蛱蝶与其寄主植物物候同步时间的减少[30],红纹丽蛱蝶食物资源减少,种群数量急剧下降。
目前大多数的观察和预测研究认为,气候变化增加了蝴蝶物种与寄主植物之间不同步性,蝴蝶食物资源降低,成虫种群数量下降,从而对物种多样性保护造成巨大的威胁[30]。
1.2 蝴蝶形态特征的变化有关气候变化对蝴蝶形态特征的影响研究相对较少,不过已有研究发现,气候变化导致蝴蝶向高纬度地区迁移的距离增长,飞翔能力迅速进化,导致蝴蝶形态发生适应性变化[32 33]。
如新定植在英国的斑点木蝶Pararge ae g eria 与已经长期在此定居的同类相比具有发达的胸部[34]。
一般认为,昆虫的翅是胸部表皮延伸进化的结果,翅的运动主要由翅基部和胸部的肌肉支撑,因此蝴蝶的飞翔能力增加必然导致胸部的扩大,蝴蝶本身资源的有限,胸腔的扩大就意味着腹部的缩小和繁殖能力的降低。
约克大学的研究者就发现,6a 前从数百1051 4期 赵彩云 等:蝴蝶对全球气候变化响应的研究综述1052 生 态 学 报 30卷公里外的南部迁入约克的蝴蝶胸腔体积增大了30%,产卵量却减少了26%。
2 蝴蝶类群地理分布格局对气候变化的响应2.1 蝴蝶向高纬度迁移大量蝴蝶与全球气候变化的研究数据表明,全球气候变暖导致分布在芬兰、英国、欧洲和北美的蝴蝶物种栖息地向北迁移[16,35 37]。
Par m esan等[16]研究了欧洲的57种非迁徙蝴蝶物种,观察到约2/3的蝴蝶分布区向北迁移了35 240km,与此同时该地区在过去的一个世纪温度升高了0.78。
