汇总世界医学昆虫76科4544属的分布信息,按照地形、气候等生态条件将世界陆地分作67个基础地理单元,用申效诚等提出的相似性通用公式和多元相似性聚类分析法进行定量分析,得到7个大单元群和20个小单元群的聚类结果,明显优于传统的单链法、类平均法和离差平方和法。聚类结果与以植食性为主的世界昆虫相同,而与华莱士的哺乳动物地理区划有较大差异。为解释这个看似矛盾的结果,用同样方法对世界动物、植物、微生物进行定量分析,证实了医学昆虫与各大类生物间具有相同的分布格局,这不仅说明新生代的生态环境对各类生物分布影响的同质性,而且提出了建立统一的世界生物地理区划系统的可能性。 Summarize the medical insects’ distribution information of 76 families, 4544 genera. Divide land in the world into 67 basic geographic units according to the topography, climate and other ecological conditions. With Shen’s similarity general formula and diversity such as Xiao-cheng Shen nultivariate similarity clustering analysis method for quantitative analysis, get seven big unit groups and 20 small unit groups of clustering results, is superior to the traditional single linkage method, average group linkage method and sum of squares method. The clustering result is the same as the main plant feeding the world of insects, and has a bigger difference with Wallace’s mammals’ geographic area. To explain this seemingly contradictory result, in the same way for quantitative analysis to the world’s animals, plants, microorganisms, confirmed the medical insects and these different kinds of creatures with the same distribution pattern, which not only account for the Cenozoic Era of ecological environment on the influence of all kinds of biological distribution homogeneity, and put forward the possibilities of establishing unified world biological geographical regionalization system.
汇总世界医学昆虫76科4544属的分布信息,按照地形、气候等生态条件将世界陆地分作67个基础地理单元,用申效诚等提出的相似性通用公式和多元相似性聚类分析法进行定量分析,得到7个大单元群和20个小单元群的聚类结果,明显优于传统的单链法、类平均法和离差平方和法。聚类结果与以植食性为主的世界昆虫相同,而与华莱士的哺乳动物地理区划有较大差异。为解释这个看似矛盾的结果,用同样方法对世界动物、植物、微生物进行定量分析,证实了医学昆虫与各大类生物间具有相同的分布格局,这不仅说明新生代的生态环境对各类生物分布影响的同质性,而且提出了建立统一的世界生物地理区划系统的可能性。
医学昆虫,分布格局,相似性,聚类分析,同质性
Qi Shen1*, Xiaojing Ma2, Zhixing You3, Xiaocheng Shen4#
1First Clinical College, Henan University of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou Henan
2Zhengzhou Tobacco Research Institute, China National Tobacco Corporation, Zhengzhou Henan
3Academy of Mathematics and Systems Science, Beijing
4Institute of Plant Protection, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou Henan
Received: Oct. 10th, 2021; accepted: Nov. 12th, 2021; published: Nov. 19th, 2021
Summarize the medical insects’ distribution information of 76 families, 4544 genera. Divide land in the world into 67 basic geographic units according to the topography, climate and other ecological conditions. With Shen’s similarity general formula and diversity such as Xiao-cheng Shen nultivariate similarity clustering analysis method for quantitative analysis, get seven big unit groups and 20 small unit groups of clustering results, is superior to the traditional single linkage method, average group linkage method and sum of squares method. The clustering result is the same as the main plant feeding the world of insects, and has a bigger difference with Wallace’s mammals’ geographic area. To explain this seemingly contradictory result, in the same way for quantitative analysis to the world’s animals, plants, microorganisms, confirmed the medical insects and these different kinds of creatures with the same distribution pattern, which not only account for the Cenozoic Era of ecological environment on the influence of all kinds of biological distribution homogeneity, and put forward the possibilities of establishing unified world biological geographical regionalization system.
Keywords:Medical Insects, Distribution Patterns, Similarity, Clustering Analysis, Homogeneity
Copyright © 2021 by author(s) and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
在对人畜禽的健康构成威胁的环境因素中,昆虫占据着重要地位。它们或吸血,或寄生,或刺蜇,或传病,或污染环境与食物。探讨它们的分布规律、形成机制及地理区划是保障人畜禽健康的重要基础研究内容之一。早在19世纪,英国的华莱士及德国的恩格勒就以定性方法制定了哺乳动物及高等植物的世界地理区划方案 [
在9目76科卫生医学昆虫中,主要从医学昆虫专著及全球生物多样性信息平台汇集种类、分布信息 [
目Orders | 科Families | 属数No. of genera | 种数No. of species |
---|---|---|---|
蜚蠊目Blattodea | 硕蠊科Blaberidae | 165 | 1211 |
姬蠊科Blattellidae | 220 | 2295 | |
蜚蠊科Blattidae | 46 | 615 | |
辉蠊科Lamproblattidae | 3 | 10 | |
工蠊科Tryonicidae | 7 | 32 | |
隐尾蠊科Ceyptocercidae | 1 | 12 | |
地鳖蠊科Polyphagidae | 39 | 221 | |
螱蠊科Nocticolidae | 9 | 32 | |
食毛目Mallophaga | 袋鼠鸟虱科Boopidae | 6 | 48 |
鼠鸟虱科Gyropidae | 8 | 90 | |
象虱科Haematomyzidae | 1 | 3 | |
短角鸟虱科Menoponidae | 76 | 1210 | |
长角鸟虱科Philopteridae | 169 | 2801 | |
鸟虱科Riconidae | 3 | 44 | |
兽鸟虱科Trichodectidae | 20 | 345 | |
水鸟虱科Laemobothridae | 1 | 23 | |
毛鸟虱科Trimenoponidae | 1 | 1 | |
虱目Anoplura | Enderleinellidae | 5 | 52 |
血虱科Haematopinidae | 1 | 30 | |
Hamophthiriidae | 1 | 1 | |
甲协虱科Hoplopleuridae | 6 | 157 | |
Hybophthiridae | 1 | 1 | |
颚虱科Linognathidae | 5 | 76 | |
Microthoraciidae | 1 | 4 | |
鼹虱科Neolinognathidae | 1 | 2 | |
Pacaroecidae | 1 | 1 | |
Pedicinidae | 1 | 16 | |
虱科Pediculidae | 1 | 18 | |
多板虱科Polyplacidae | 20 | 190 | |
阴虱科Pthiridae | 1 | 2 | |
Ratemiidae | 1 | 3 | |
半翅目Hemiptera | 臭虫科Cimicidae | 22 | 74 |
猎蝽科Reduviidae | 13 | 163 |
鞘翅目Coleoptera | 芫菁科Meloidae | 126 | 2480 |
---|---|---|---|
双翅目Diptera | 花蝇科Anthomyiidae | 105 | 2463 |
丽蝇科Calliphoridae | 199 | 1931 | |
厕蝇科Fannidae | 17 | 401 | |
舌蝇科Glossinidae | 1 | 24 | |
虱蝇科Hippoboscidae | 102 | 917 | |
蝇科Muscidae | 382 | 6605 | |
蛛蝇科Nycteribiidae | 5 | 112 | |
狂蝇科Oestridae | 51 | 216 | |
鼻蝇科Rhiniidae | 54 | 527 | |
尸蝇科Richardidae | 1 | 283 | |
麻蝇科Sarcophagidae | 613 | 4763 | |
虻科Tabanidae | 293 | 6015 | |
蚊科Culicidae | 134 | 2975 | |
蠓科Ceratopogonidae | 161 | 6359 | |
蚋科Simuliidae | 159 | 2134 | |
白蛉科Phlebotomidae | 60 | 869 | |
蚤目Siphonaptera | 钩鬃蚤科Ancistropsyllidae | 1 | 3 |
角叶蚤科Ceratophyllidae | 45 | 428 | |
奇蚤科Chimaeropsyllidae | 7 | 29 | |
切唇蚤科Coptopsyllidae | 1 | 19 | |
多毛蚤科Hystrichopsyllidae | 45 | 624 | |
蝠蚤科Ischnopsyllidae | 20 | 126 | |
细蚤科Leptopsyllidae | 31 | 263 | |
Lycopsyllidae | 4 | 8 | |
巨蚤科Macropsyllidae | 2 | 3 | |
柔蚤科Malacopsyllidae | 2 | 2 | |
蚤科Pulicidae | 22 | 173 | |
臀蚤科Pypsyllidae | 10 | 49 | |
棒角蚤科Rhopalopsyllidae | 10 | 127 | |
盔冠蚤科Stephanocireidae | 9 | 51 | |
微棒蚤科Stivaliidae | 23 | 117 | |
潜蚤科Tungidae | 4 | 24 | |
蠕形蚤科Vermipsyllidae | 3 | 42 | |
剑鬃蚤科Xiphiopsyllidae | 1 | 8 | |
柳氏蚤科Liuopsyllidae | 1 | 3 |
鳞翅目Lepidoptera | 毒蛾科Lymantriidae | 256 | 4212 |
---|---|---|---|
刺蛾科Limacodidae | 288 | 1757 | |
膜翅目Hymenoptera | 蜾蠃科Eumenidae | 239 | 4044 |
寡毛土蜂科Sapygidae | 3 | 10 | |
土蜂科Scoliidae | 20 | 99 | |
钩土蜂科Tiphiidae | 59 | 167 | |
胡蜂科Vespidae | 119 | 1948 | |
合计9 | 76 | 4544 | 63193 |
表1. 医学昆虫的主要类群
世界生物多样性的述著浩如烟海,有学者统计,全球生物共7界96门352纲1466目,约280万种 [
界 Kingdom | 门 No of Phylums | 纲数 No. ofclasses | 目数 No. oforders | 科数 No. offamilies | 属数 No. ofgenera | 种数 No. ofspecies |
---|---|---|---|---|---|---|
动物界Animalia | 20 | 63 | 373 | 4628 | 141,814 | 1,334,834 |
植物界Platae | 15 | 41 | 215 | 1010 | 17,526 | 544,887 |
古菌界Archaea | 2 | 9 | 15 | 35 | 134 | 528 |
细菌界Bacteria | 29 | 49 | 112 | 443 | 2893 | 16,634 |
藻菌界Chromista | 13 | 68 | 291 | 1280 | 5577 | 79,122 |
真菌界Fungi | 9 | 47 | 211 | 855 | 10,454 | 208,207 |
原生菌界Protozoa | 11 | 43 | 80 | 295 | 831 | 4809 |
病毒界Viruses | 16 | 36 | 55 | 169 | 1432 | 6539 |
总计8 | 115 | 356 | 1352 | 8715 | 180,661 | 2,195,562 |
表2. 供比较的世界陆生生物类群
按照地形、气候等生态条件和生物分布资料的详略程度,本研究把全球陆地(除南极洲)划分为67个基础地理单元(basic geographical unit, BGU) (图1)。作为聚类分析与地理区划的基础 [
图1. 世界陆地的基础地理单元
将所有生物属级类群的分布信息转化为BGU的分布信息,用微软access分别作成医学昆虫分布数据库和有关类群数据库 [
BGU | 属数 | BGU | 属数 |
---|---|---|---|
01北欧Northern Europe | 253 | 44刚果河流域Congo river basin | 207 |
02西欧Western Europe | 316 | 45埃塞俄比亚地区Ethiopia region | 131 |
03中欧Central Europe | 245 | 46坦桑尼亚地区Tanzania region | 241 |
04南欧Southern Europe | 271 | 47安哥拉地区Angola region | 251 |
05东欧Eastern Europe | 99 | 48南非South Africa | 292 |
06俄罗斯欧洲部分European Russia | 143 | 49马达加斯加Madagascar | 180 |
11中东Middle East | 208 | 51西澳大利亚Western Australia | 116 |
12沙特阿拉伯Saudi Arabia | 81 | 52北澳大利亚Northern Territory | 101 |
13也门与阿曼Yemen and Oman | 75 | 53南澳大利亚South Australia | 79 |
---|---|---|---|
14伊朗高原Plateau of Iran | 211 | 54昆士兰Queensland | 239 |
15中亚Central Asia | 246 | 55新南威尔士New South Wales | 232 |
16西西伯利亚Western Siberia | 165 | 56维多利亚Victoria | 135 |
17东西伯利亚Eastern Siberia | 315 | 57塔斯马尼亚Tasmania | 151 |
18乌苏里地区Ussuri region | 124 | 58新西兰New Zealand | 71 |
19蒙古Mongolia | 103 | 61东加拿大Eastern Canada | 205 |
20帕米尔高原Plateau of Pamir | 127 | 62西加拿大Western Canada | 256 |
21中国东北Northeastern China | 446 | 63美国东部山地Mts. Eastern USA | 300 |
22中国西北Northwestern China | 314 | 64美国中部平原Plain Central USA | 234 |
23青藏高原Qinghai-Xizang plateau | 319 | 65美国中部丘陵Hills Central USA | 243 |
24中国西南Southwestern China | 457 | 66美国西部山地Mts. Western US | 325 |
25中国华南Southern China | 474 | 67墨西哥Mexico | 330 |
26中国中东部Centre-eastern China | 614 | 68中美地区Central America region | 465 |
27中国台湾Taiwan region of China | 419 | 69加勒比海岛屿Caribbean Islands | 134 |
28朝鲜半岛Korea Peninsula | 125 | 71委内瑞拉Venezuela | 182 |
29日本Japan | 300 | 72圭亚那高原Plateau Guyana | 176 |
31喜马拉雅地区Himalayan region | 161 | 73安第斯山北段Northern Mt. Andes | 381 |
32印度地区Indian region | 311 | 74亚马孙平原Amazon Plain | 267 |
33缅甸Myanmar | 214 | 75巴西高原Plateau Brazil | 242 |
34中南半岛Indochina Peninsula | 284 | 76玻利维亚Bolivia | 151 |
35菲律宾Philippines | 202 | 77阿根廷Argentina | 237 |
36印度尼西亚Indonesia | 343 | 78安第斯山南段Southern Mt. Andes | 74 |
37新几内亚New Guinea | 179 | BBU基础生物单元basic biological unit | 4544 |
38太平洋岛屿Pacific Islands | 168 | BGU基础地理单元basic geograp. unit | 67 |
41北非Northern Africa | 209 | BDR基础分布记录basic distrib. records | 15510 |
42西非Western Africa | 222 | AR平均丰富度BDR/BGU | 231 |
43中非Central Africa | 139 | ADT平均分布域BDR/BBU | 3.41 |
表3. 各BGU的医学昆虫属数
BGU | 动物* Animal | 植物Plant | 微生物Microorganism | BGU | 动物* Animal | 植物Plant | 微生物Microorganism |
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 3072 | 3556 | 6342 | 44 | 1584 | 2256 | 615 |
02 | 4390 | 3342 | 6752 | 45 | 1381 | 1703 | 613 |
03 | 3301 | 2941 | 5627 | 46 | 1749 | 2623 | 901 |
04 | 4631 | 3498 | 6386 | 47 | 1702 | 2567 | 1970 |
05 | 1213 | 1407 | 2506 | 48 | 2850 | 3444 | 2619 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
06 | 1038 | 1684 | 2518 | 49 | 1771 | 2903 | 1361 |
11 | 2177 | 2028 | 2595 | 51 | 2959 | 2410 | 2060 |
12 | 1307 | 911 | 1322 | 52 | 1984 | 1690 | 2055 |
13 | 1237 | 1018 | 922 | 53 | 1720 | 2041 | 4070 |
14 | 1260 | 1459 | 1356 | 54 | 3919 | 3123 | 4540 |
15 | 738 | 1102 | 1030 | 55 | 3603 | 3209 | 3008 |
16 | 487 | 826 | 875 | 56 | 2515 | 2674 | 3107 |
17 | 1239 | 1259 | 1611 | 57 | 1818 | 1817 | 5241 |
18 | 702 | 1045 | 602 | 58 | 2405 | 2918 | 2933 |
19 | 439 | 697 | 247 | 61 | 2501 | 1772 | 4459 |
20 | 398 | 1216 | 665 | 62 | 2952 | 2565 | 3891 |
21 | 806 | 1004 | 1495 | 63 | 4926 | 4081 | 6267 |
22 | 564 | 732 | 450 | 64 | 3713 | 2796 | 4859 |
23 | 934 | 788 | 1087 | 65 | 2779 | 2465 | 3954 |
24 | 1168 | 2212 | 932 | 66 | 4075 | 4144 | 5411 |
25 | 1878 | 2745 | 2661 | 67 | 4498 | 4547 | 3984 |
26 | 2057 | 2989 | 3899 | 68 | 3381 | 3863 | 3167 |
27 | 1360 | 2210 | 2462 | 69 | 2448 | 2880 | 2516 |
28 | 926 | 1248 | 2338 | 71 | 2557 | 3163 | 2051 |
29 | 2847 | 2582 | 4672 | 72 | 1422 | 2243 | 1254 |
31 | 1439 | 2057 | 1501 | 73 | 3380 | 4772 | 2907 |
32 | 2571 | 2970 | 3529 | 74 | 2400 | 3727 | 2747 |
33 | 1658 | 1913 | 912 | 75 | 3221 | 4073 | 3027 |
34 | 1757 | 3012 | 1922 | 76 | 1517 | 3233 | 784 |
35 | 2441 | 2206 | 1600 | 77 | 2576 | 2615 | 2382 |
36 | 3446 | 3583 | 3568 | 78 | 1901 | 2039 | 2913 |
37 | 2259 | 2800 | 1283 | BBU | 37,470 | 17,526 | 21,321 |
38 | 2763 | 3294 | 3643 | BGU | 67 | 67 | 67 |
41 | 2552 | 2124 | 2839 | BDR | 143,596 | 163,933 | 184,685 |
42 | 1981 | 3026 | 2175 | AR | 2143 | 2447 | 2756 |
43 | 877 | 2092 | 295 | ADT | 3.83 | 9.35 | 8.89 |
表4. 各BGU的动物(不包括昆虫)、植物、微生物属数
*注:不包括昆虫。
选择目前常用的3种系统聚类分析方法(hierarchical clustering method)及我们新提出的MSCA法进行分析:
单链法(Single linkage method,SLM),又称最短距离法nearest neighbor,配套使用Jaccard (1901)的相似性系数公式 [
类平均法(Average group linkage method, AGL),又称UPGMA法(Unweighted pair group means algorithm) [
离差平方和法(Sum of squares method, SSM),又称Ward’s method (1963) [
这3种方法所用的3个公式都是只能计算两个地区间的相似性系数,A, B分别是两个地区的种类数,C是两个地区的共有种类数,具体运算由SPSS完成。
申效诚等提出的相似性通用公式(similarity general formula, SGF)的定义是:多个地区间的相似性系数是参加分析的各个地区的共有种类的平均数占总种类的比例 [
相似性公式: S I n = ∑ H i / n S n = ∑ ( S i − T i ) / n S n
相异性公式: D I n = 1 − S I n = 1 − ∑ ( S i − T i ) / n S n = [ n T + ∑ ( H − H i ) ] / n S
相似性贡献率公式: C S I i = H i / ∑ H i
相异性贡献率公式: C D I i = ( n T i + H − H i ) / ( n S − ∑ H i )
式中,SIn是n个地理单元的相似性系数,Si,Hi和Ti分别是i地理单元的种类数、共有种类(common species)数、独有种类(unique species)数,且满足 H i = S i − T i ,Sn是n个地理单元的总种类数。计算时所需各个数值都可以很方便地从数据库的查询页面上获得。无论手工计算或计算机软件分析都非常方便快捷。
与SGF配套使用的多元相似性聚类分析法(multivariate similarity clustering analysis, MSCA)的核心是“全员参与、适度设区、摈弃合并、等距划分”,任何组群的相似性系数都可以直接计算,不受聚类顺序的限制,甚至可以先行计算67个BGU的总相似性系数。最后按相似性系数大小排列聚类图 [
世界医学昆虫的MSCA分析结果如图2,67个BGU的总相似性系数为0.089,总相异性系数为0.911。在相似性水平线为0.370时,分别聚成a~t共20个小单元群;在0.250时又聚成A~G共7个大单元群。检查各群的组成单元都是相邻相连,符合地理学原则;各大群基本是相对独立的大陆块,各小群在大群内具有相对独特的生态环境,符合生态学原则;各群内的相似性程度高于群间的相似性程度,符合统计学原则。每群都有自己的特有昆虫类群,符合生物学原则。
聚类结果与世界昆虫整体结果 [
聚类结果与华莱士的哺乳动物的区划相比 [
聚类结果与Cox建议的现行世界植物区划相比 [
聚类结果与目前现有的几个昆虫类群的区划意见比较,支持毛翅目和粉虱科把古北界一分为二的设置 [
鲜明对比的是传统聚类方法得不到如此准确、灵敏、细致的结果,单链法(图3)的结果是混乱的,分不出层次,有相当数量的地理单元聚不了类,成为“噪音”。类平均法(图4)比单链法有明显改进,基本消除了噪音,在0.63距离水平上可以聚成6个单元群,其中5个具有地理学意义,所标字母是与图3基本相同的区域,由26个地理单元组成的最大一群是混乱的,不具备地理学价值,更细层次的划分也无法得到改善。离差平方和法(图5)聚类层次更为分明,在1.3距离水平上,聚为8个单元群,前7个都具有地理学意义,最后1个是聚不了类的单元的大集合,违背了地理学原则,更细层级的划分比较困难。
在聚类分析中,各个BGU对相似性和相异性所起的作用是不相等的(表5)。每个大群的构成中,都有各自的核心地区,它以较多的共有种类来发挥吸引力构成一个群,又以较多的特有种类拉开与它群的距离。两个核心地区吸引力相等的地方是两个群的边界,位于边界的BGU常因两侧吸引力的微小差异而左右摇摆。核心地区的凝聚力及独立性是生物分布区形成的机制。显然,04、26、36、48、54、66、67、68、73号BGU是发挥了骨干作用的。
同样用MSCA方法对植物、动物(不包括昆虫)、微生物进行分析,结果是图6~8。世界植物的17526属级阶元总相似性系数为0.141,在相似性系数0.400时,67个BGU聚成20个小单元群,在0.270时,聚成7个大单元群(图6)。世界动物的34,740属级阶元总相似性系数为0.060,在相似性系数0.340时,67个BGU聚成20个小单元群,在0.200时,聚成7个大单元群(图7)。和植物相比,仅31号BGU从B大群移到C大群,不违背地理学原则。世界微生物的21321属级阶元总相似性系数为0.171,在相似性系数0.190时,67个BGU聚成7个大单元群(图8)。和植物相比,仅C大群的25、38号BGU分别移到B、E大群,也不违背地理学原则。
图2与图6~8比较,明显地具有大同小异的分布特征。不仅相聚的大小单元群数量相同,而且各群的组成也几近相同,A、D、F、G大群的组成完全相同,B、C、E大群的核心没有变化,仅处在边缘的个别BGU,如25、31、38号,有时会左右摇摆,但都不违背地理学逻辑。因此可以认为医学昆虫已经成为一个独立的生态类群。
图2. 世界4544属医学昆虫分布聚类图
图3. 单链法对医学昆虫的聚类图
图4. 类平均法对医学昆虫的聚类图
图5. 离差平方和法对医学昆虫的聚类图
BGU | 属数 No. of genera | 特有属endemic genera | 共有属common genera | 相似性贡献率CSI(%) | 相异性贡献率CDI(%) | BGU | 属数 No. of genera | 特有属 endemic genera | 共有属common genera | 相似性贡献率CSI(%) | 相异性贡献率CDI(%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 253 | 2 | 251 | 1.69 | 1.12 | 42 | 222 | 12 | 210 | 1.42 | 1.59 |
02 | 316 | 5 | 311 | 2.10 | 1.12 | 43 | 139 | 4 | 135 | 0.91 | 1.28 |
03 | 245 | 1 | 244 | 1.64 | 1.08 | 44 | 207 | 12 | 195 | 1.31 | 1.60 |
04 | 271 | 15 | 256 | 1.73 | 1.69 | 45 | 131 | 1 | 130 | 0.88 | 1.15 |
05 | 99 | 99 | 0.67 | 1.13 | 46 | 241 | 15 | 226 | 1.52 | 1.71 | |
06 | 143 | 143 | 0.96 | 1.10 | 47 | 251 | 9 | 242 | 1.63 | 1.43 | |
11 | 208 | 6 | 202 | 1.36 | 1.32 | 48 | 292 | 42 | 250 | 1.69 | 2.89 |
12 | 81 | 81 | 0.55 | 1.14 | 49 | 180 | 42 | 138 | 0.93 | 2.96 | |
13 | 75 | 1 | 74 | 0.50 | 1.19 | 51 | 116 | 5 | 111 | 0.75 | 1.34 |
14 | 211 | 3 | 208 | 1.40 | 1.19 | 52 | 101 | 3 | 98 | 0.66 | 1.26 |
15 | 246 | 1 | 245 | 1.65 | 1.07 | 53 | 79 | 1 | 78 | 0.53 | 1.19 |
16 | 165 | 165 | 1.11 | 1.08 | 54 | 239 | 15 | 224 | 1.51 | 1.71 | |
17 | 315 | 315 | 2.12 | 0.98 | 55 | 232 | 17 | 215 | 1.45 | 1.80 | |
18 | 124 | 2 | 122 | 0.82 | 1.20 | 56 | 135 | 4 | 131 | 0.88 | 1.28 |
19 | 103 | 103 | 0.69 | 1.12 | 57 | 151 | 18 | 133 | 0.90 | 1.90 | |
20 | 127 | 127 | 0.86 | 1.11 | 58 | 71 | 12 | 59 | 0.40 | 1.69 | |
21 | 446 | 12 | 434 | 2.93 | 1.44 | 61 | 205 | 2 | 203 | 1.37 | 1.15 |
22 | 314 | 8 | 306 | 2.06 | 1.34 | 62 | 256 | 9 | 247 | 1.66 | 1.43 |
23 | 319 | 5 | 314 | 2.12 | 1.21 | 63 | 300 | 7 | 293 | 1.98 | 1.31 |
24 | 457 | 6 | 451 | 3.04 | 1.16 | 64 | 234 | 3 | 231 | 1.56 | 1.17 |
25 | 474 | 8 | 466 | 3.14 | 1.24 | 65 | 243 | 4 | 239 | 1.61 | 1.21 |
26 | 614 | 25 | 589 | 3.97 | 1.91 | 66 | 325 | 21 | 304 | 2.05 | 1.92 |
27 | 419 | 16 | 403 | 2.72 | 1.63 | 67 | 330 | 17 | 313 | 2.11 | 1.74 |
28 | 125 | 125 | 0.84 | 1.11 | 68 | 465 | 68 | 397 | 2.68 | 3.94 | |
29 | 300 | 6 | 294 | 1.98 | 1.26 | 69 | 134 | 12 | 122 | 0.82 | 1.64 |
31 | 161 | 4 | 157 | 1.06 | 1.27 | 71 | 182 | 5 | 177 | 1.19 | 1.30 |
32 | 311 | 13 | 298 | 2.001 | 1.57 | 72 | 176 | 7 | 169 | 1.14 | 1.39 |
33 | 214 | 2 | 212 | 1.43 | 1.14 | 73 | 381 | 34 | 347 | 2.34 | 2.47 |
34 | 284 | 8 | 276 | 1.86 | 1.36 | 74 | 267 | 9 | 258 | 1.74 | 1.42 |
35 | 202 | 8 | 194 | 1.31 | 1.42 | 75 | 242 | 5 | 237 | 1.60 | 1.26 |
36 | 343 | 33 | 310 | 2.09 | 2.45 | 76 | 151 | 2 | 149 | 1.00 | 1.18 |
37 | 179 | 13 | 166 | 1.12 | 1.66 | 77 | 237 | 15 | 222 | 1.50 | 1.71 |
38 | 168 | 21 | 147 | 0.99 | 2.03 | 78 | 74 | 12 | 62 | 0.42 | 1.68 |
41 | 209 | 7 | 202 | 1.36 | 1.37 | 合计 | 15510 | 675 | 14835 | 100.00 | 100.00 |
表5. 各BGU的相似性贡献率和相异性贡献率
图6. 世界植物分布聚类图
图7. 世界动物分布聚类图
图8. 世界微生物分布聚类图
本研究首次分析了全球医学昆虫的分布格局,定量性地制定了医学昆虫地理区划方案,并首次证明与世界昆虫、动物、植物、微生物分布格局的一致性。说明全球生态条件对医学昆虫的分布同样发挥着决定性的作用。
食物链是生物类群间的基础联系,作为医学昆虫的侵袭对象,人在世界的广泛分布,为医学昆虫的扩散蔓延提供了前提条件,使其比其它昆虫类群更具扩散潜力。从事医学实践活动,不仅要严密关注本土医学昆虫的控制,还要时刻提防外域医学昆虫的入侵和蔓延。
生物地理学创立以来的两个半世纪,植物学家研究植物的分布格局,动物学家研究动物的分布格局,同向而行,互不融合,而且都着重于高等类群。虽然人们对动植物具有相同分布格局早有预期 [
感谢英国伦敦国王学院C. Barry Cox教授,德国格丁根大学Holger Kreft教授,美国克莱姆森大学John C. Morse教授,美国犹他大学Daniel R. Gustafsson教授,斯洛伐克科学院地理研究所Peter Vrsansky教授,法国医学院Jean-Claude Beaucournu教授,英国牛津大学Robert J. Whittaker教授,捷克兽医及制药大学Tomas Najer教授,法国巴黎大学Maram Caesar 教授,巴西圣保罗大学Michel P. Valim教授,及国内学者中国科学院杨星科研究员,中国科学院地理研究所张镱锂研究员,南开大学卜文俊教授等,他们或赠送文献,或修饰文稿,或提出建议,促进与改善了本项研究工作。
河南省基础和前沿技术基金资助项目(082300430370)。
申 琪,马晓静,游志兴,申效诚. 世界医学昆虫的分布格局及与其它生物的关系The Distributional Patterns of Medical Insects in the World and Its Relation with other Biota[J]. 世界生态学, 2021, 10(04): 558-575. https://doi.org/10.12677/IJE.2021.104064