佟一杰
- 作品数：15 被引量：21H指数：3
- 供职机构：中国科学院动物研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院科研装备研制项目德国洪堡基金更多>>
- 相关领域：生物学农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 全球锹甲的几何形态学数据集
- 2021年
- 几何形态学是通过定量分析手段对生物的形态特征在几何空间中的变化进行测量,并将这些测量得到的信息转变为数字信息进行统计学分析以达到形态特征间比较的目的,目前被越来越多地用于探索生物的特征进化和多样性研究。先前的研究通常提取、比对生物的间断性特征信息用以类群之间的划分,针对连续性特征研究的缺乏使得有关生物进化和形态学的相关知识变得匮乏。锹甲(鞘翅目:锹甲科)由于其性二型、雄虫多型性和独特的习性成为形态学研究的重要类群。基于此,本研究中我们提供了一个包含1,302种锹甲成虫(涵盖全世界99%已知种)的形态学数据集,数据集包含锹甲的典型的连续性特征,即前胸背板和鞘翅的外轮廓形态。我们提供的数据集为甲虫的生物多样性、系统发育和进化生物学在内的多个学科的研究提供基础。
- 佟一杰张萌娜Josh Jenkins Shaw万霞杨星科杨星科
- 关键词：锹甲前胸背板
- 广西花坪SITE100样地甲虫标本照片数据集被引量：2
- 2021年
- 通过在全球定点布设长期样地,定量评估昆虫多样性与环境之间的关系具有重要意义。“SITE100”国际大科学计划在全球选定100个大样地,每个样地统一选用罐诱法、马氏网法和飞行阻隔法三类采集装备,从物种、形态和遗传多样性三个维度探究全球昆虫多样性格局。花坪被选为全球100个大样地之一。本文的数据集为花坪样地2020年生长季期间的鞘翅目收样结果,历时7个月(2020.05.09–2020.11.23),涵盖10个样点,每个样点包括1套飞行阻隔器、1套马氏网和10个埋罐,平均每周访问全部样点1次。研究期间共采集甲虫8,914头,被划分为563个形态种,涵盖57个科。数据集包括四部分,第一部分为各样点每个采集装备每次收样所获得甲虫标本的集体照原图,共计644张,压缩后为照片1.zip;第二部分为标注了形态种编号的甲虫标本的集体照,共计644张,压缩后为照片2.zip;第三部分为甲虫标本数量统计数据,涵盖2020年5月2日至2020年11月23日期间3种采集方式各日期采集甲虫的数量、采集样点的经纬度以及海拔信息,共2个文件,压缩后为数据1.zip;第四部分为甲虫标本高级阶元(科级或亚科级)鉴定信息,共计2个文件,压缩后为数据2.zip。该数据集除了可以用于与其他SITE100样地结果进行联合分析之外,还可用来比较不同栖境中甲虫的类群分布和形态差异,部分类群的背面观图片为后续的几何形态学或者形态学研究提供数据支持。该数据集还是对花坪甲虫多样性的首次定量评估,对于丰富我国生物多样性本底数据和了解我国南方昆虫区系的来源具有重要意义。
- 李盼盼佟一杰曹浩宇容国森覃诗晴杨星科杨星科白明
- 昆虫多样性三十年研究进展被引量：3
- 2022年
- 当前,全球昆虫数量和多样性均处于下降趋势,而导致这一趋势的原因主要包括人为干扰及气候变化。本文基于森林、草地、农业、水生和土壤生态系统,以植食性、访花、捕食性、寄生性、食果以及食腐昆虫为重点功能昆虫群,综述了近三十年来国内外昆虫多样性研究领域的主要进展,并分析了发展趋势。近年来,昆虫多样性的研究维度不断拓展,形态多样性研究不断深入,系统发生多样性、功能多样性和遗传多样性等研究也显著加强。此外,昆虫多样性研究的空间尺度也逐步扩大,大尺度区域性研究甚至全球范围的调查持续增长。昆虫进化历史也被引入多样性格局研究中,并随着系统发生信息学方法的普及而被整合到生态系统建成和生物多样性形成机制研究中。未来需要加强关键昆虫类群整合分类学研究、功能性状多样性、林冠昆虫多样性、互作网络结构等方向的研究。
- 王明强罗阿蓉周青松陈婧婷谢婷婷李逸DouglasChesters石晓宇肖晖刘桓吉丁强周璇罗一平路园园佟一杰赵政宇白明郭鹏飞陈思翀中村彰宏彭艳琼赵延会魏淑花林晓龙陈华燕罗世孝陆宴辉鲁亮余建平周欣邹怡路浩朱朝东
- 关键词：生态系统
- 缅甸琥珀内含物形态结构在X射线下的可辨识性被引量：1
- 2016年
- 【目的】产自缅甸北部胡康河谷的缅甸琥珀形成于白垩纪中期。其艺术价值很高,同时其内含物的生物多样性程度也很高,故其科学价值也不可估量。显微CT能够提供化石(琥珀)内部解剖结构的高分辨率断层图像,故该方法日渐成为目前琥珀研究中的常用方法之一。然而在可见光下可见的琥珀内的生物结构,在X射线下却有不同的结果,这与现生研究材料在显微CT下的表现非常不同。本研究对产自胡康河谷的9块缅甸琥珀进行显微CT检测,试图对这个特殊的现象进行较为系统的解读。【方法】利用数码相机(Nikon 5200D)拍摄琥珀照片,并用Helicon Focus 5.3软件合成。通过显微CT技术扫描琥珀和计算机断层重建技术重建出缅甸琥珀内含物的三维结构形态。【结果】显微CT检测结果主要分为3种:完全无衬度、部分结构有衬度和整体结构有较好衬度。本研究对有较好衬度的琥珀内含物进行了三维重建,展示了琥珀内含物的外部和内部三维结构。【结论】琥珀内含物的可见光成像和X射线成像不存在一一对应关系,其原因和琥珀保存的好坏以及琥珀的密度差、琥珀围岩之间的对比度差异有关。琥珀形成和埋藏过程中的物理和化学变化非常复杂,其机理的探究也更为复杂和困难,本文对这个现象的主要类型做了较为初步的阐述,后续研究需要更为全面的选样和更为严格的实验设计才能够最终解决这个埋藏学上的难题。
- 郭明霞杨海东黎刚佟一杰李莎路园园石爱民王博张巍巍白明
- 关键词：化石X射线古生物学
- 警惕物种致危和生物入侵的风险:我国主要电商平台的甲虫贸易调查
- 2023年
- 甲虫作为物种多样性最丰富的动物类群之一,在农林生产、生物多样性保护中的科学价值受到长期关注,但其作为宠物、收藏品的商业价值与贸易情况却鲜有研究。我国的相关工作也非常缺乏,对当前通过电商平台进行的甲虫贸易尤其缺少了解。本文首次对国内主要电商平台两年内(2018年10月至2020年10月)的甲虫贸易进行了调查。结果发现:贸易名单涉及的甲虫有486种,隶属于24科234属,总交易额达到189,407,277元。贸易形式主要为标本和活体两类。标本贸易涉及到13科175属355种。活体贸易涉及到21科98属157种,含入侵物种4科6属6种,农林害虫11科15属15种。两类贸易均涉及到受保护物种,其中,有4科5属5种入列《国家重点保护野生动物名录》, 1科1属1种入列CITES附录II, 5科10属11种入列《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名录》。电商平台为甲虫贸易提供丰富、及时、准确的信息,常使卖方为获得最大利润而对受保护物种过度采集,令其面临致危或灭绝风险。电商平台开放性和全球性的特点,使得非本土物种的活体贸易更加高效、经济、可行,导致了生物入侵、农林虫害、病原生物传播和本土物种遗传特征丧失的风险显著提高。本文也对我国电商平台甲虫贸易的监管提出了相关建议。
- 魏辰佟一杰佟一杰白明曾岩
- 关键词：电商平台物种保护
- 金龟子飞行时鞘翅开合状态与后翅腋片形态的相关性研究
- 2023年
- 【目的】多数甲虫飞行时鞘翅是张开的,但也有少数甲虫飞行时鞘翅几乎是闭合的(如大部分花金龟、一些蜣螂种类)。飞行时鞘翅闭合可以显著减小空气阻力,提升飞行速度,但限制了后翅关节骨片(腋片)的运动空间和受力状态。腋片在昆虫飞行时扮演动力输送枢纽的角色,前期研究发现腋片具有复杂的内部和外部形态结构,而该结构如此复杂的形态都受到了哪些因素的影响尚不明确,飞行时鞘翅开合行为与腋片的相关性如何还是空白。【方法】利用显微CT扫描10科6亚科共27种金龟子,利用计算机三维重建技术重建和分析了3个腋片[第1腋片(1st axillary,1Ax)、第2腋片(2nd axillary,2Ax)和第3腋片(3rd axillary,3Ax)]的三维图像,其中17种的为鞘翅飞行张开种类,10种的为鞘翅飞行闭合种类,覆盖了金龟总科83%的科级阶元。【结果】飞行时鞘翅张开或闭合的金龟子3个腋片的形态特征均存在差异。较飞行时鞘翅张开的金龟子,飞行时鞘翅闭合的金龟1Ax的头部前端较后端收缩,颈部宽阔且中上部至中部隆起;2Ax的脊更宽阔,内、外叶位置不同;3Ax头部宽阔,内端顶角为锐角,尾部较短。同一类群腋片形态特征相近,花金龟及姐妹群与裸蜣螂族(Gymnopleurini)的腋片形态存在差异。【结论】飞行时鞘翅开合状态对金龟子腋片的形态具有影响,且金龟子腋片的形态不仅受到了飞行选择压力的影响同样也受到了系统发育的影响。
- 闫子晗路园园刘宁李静佟一杰杨海东孙志斌白明
- 关键词：金龟总科三维重建飞行模式
- 三种被动式采集方法对甲虫收集效果的比较研究:以香港城门样地为例被引量：3
- 2021年
- 标本标准化采集是昆虫多样性研究的根本。昆虫种类繁多、习性复杂、分布广泛,基于不同的研究目标,昆虫学家会选用不同的采集方法。由于主动式采集方法存在较多干扰因素和重现性差等问题,以飞行阻隔器(flight interception trap,FIT)、马氏网(Malaise trap,MT)和罐诱(pitfall trap,PT)为代表的被动式采集方法被广泛应用,并在昆虫多样性研究中展现独特的优势。然而关于这些被动式采集方法的收集特点和采集效果等还缺乏系统性研究。本研究选取香港城门13个样点,利用上述3种被动式采集方法共156个采集装备开展为期24天的鞘翅目昆虫采集工作,并通过多样性指数分析、多度分析、体型与食性相关分析、相似性分析以及物种累积曲线分析评估了不同采集方法对甲虫的收集效果。本研究共采集甲虫6,380头,涉及40科197种,分析结果显示:(1)采用不同采集方法获得的物种数量和组成存在差异。从科级和种级的数量来看,FIT(36科,149种)>MT(24科,79种)>PT(17科,60种);在物种组成方面,FIT与PT之间、MT与PT之间区别较大,FIT与MT对应的物种相似度稍高于前两组。(2)多样性指数和物种多度分布分析显示:丰富度指数为FIT>MT>PT,优势度指数为FIT>PT>MT,多样性指数为MT>FIT>PT,均匀度指数为MT>PT>FIT。3种方法采集到的甲虫个体数为1头的种较多,个体数超过1头的种在时间和空间方面的分布较广,优势科的种类较少,但其个体数占总个体数的比例较高。(3)FIT和PT均采集到了6类食性的甲虫,其中藻食性的缨甲科甲虫仅见于FIT和PT采集方法。(4)物种累积曲线的结果表明3种采集方法效果均较好。3种采集方法各有特点,但FIT采集的综合效果最优。FIT和MT两种方法的结合提升了采集甲虫的种类、食性和体型等方面的覆盖度,更利于对甲虫多样性及类群与生态环境功能互作的研究。3种方法所收集到的甲虫存在一�
- 滕备杨海东佟一杰佟一杰张嘉康李英铭Benoit Guénard白明
- 关键词：甲虫多样性城门
- 中国香港马鞍山基于三种被动式采集方法采集的甲虫标本数据集
- 2023年
- 本文提供了2017年5月27日至6月17日通过3种被动采集方法(飞行阻隔器法、马氏网法和埋罐法)在中国香港马鞍山郊野公园样地采集到的甲虫标本信息,并生成了1个数据集。该样地包含13个样点,每个样点的采集设备由1个飞行阻隔器、1个马氏网和10个埋罐组成,共收集到45科325种3,011头甲虫。该数据集由5个部分组成:(1)每个样点采集的甲虫原始照片(198张);(2)标注鉴定结果的甲虫照片;(3)甲虫标本数量统计表;(4)形态物种鉴定图;(5)经度、纬度、温度、降水量和海拔高度信息表。该数据集通过3种被动采集方式采集甲虫,为昆虫的采集提供了有效可行的方法。该数据集可以定量评估香港地区的甲虫多样性,从而丰富相关的研究。
- 申昊佟一杰赵淑哲韩永金史晓旭滕备王新谱白明
- 关键词：生物多样性
- 蜣螂后胸叉骨的几何形态学分析及其适应进化研究被引量：7
- 2016年
- 【目的】甲虫的后胸叉骨是基部位于后足基节关节处,端部游离在胸腔内的几丁质构成的内骨骼。后胸叉骨作为胸腹部运动肌肉的联结点,在甲虫运动过程中扮演了重要角色,同时也承载了分类和系统发育信息。蜣螂根据其习性可分为滚粪球和直接掘洞两类行为类型。通过传统的比较形态学方法,我们无法得知滚粪球或直接掘洞的行为对后胸叉骨形态的影响。本研究旨在利用定量的几何形态学方法探究蜣螂后胸叉骨形态对不同行为选择压力的响应关系。【方法】对76种蜣螂后胸叉骨的形态多样性进行二维几何形态学定量评估;利用显微CT和计算机三维重建方法,对直接掘洞类蜣螂和滚粪球类蜣螂的代表种西班牙粪蜣螂Copris hispanus和忠诚泽蜣螂Kheper devotus的后胸叉骨进行三维重建,用于比较两者的三维形态差异。【结果】经过几何形态学分析可知,两类蜣螂后胸叉骨背面观和侧面观的马氏距离和普氏距离的p值均低于0.0001,表明两类蜣螂的后胸叉骨的形态存在显著性差异;通过对C.hispanus和K.devotus后胸叉骨3D模型的比较发现,两类蜣螂后胸叉骨的最大区别在于后胸叉骨的端半部(叉臂和中突)。前者的叉臂细长,中突面积大,背立脊呈窄条状且不发达;后者的叉臂宽扁,叉臂基半部十分宽大,中突面积小,背立脊呈鳍状且十分发达。【结论】滚粪球或直接掘洞的行为会对蜣螂后胸叉骨的形态有显著性影响,蜣螂后胸叉骨形态与滚粪球和直接掘洞两种行为的选择压力显著相关,这与后胸叉骨所附着的胸部肌肉参与相关运动关系密切。本研究为探索昆虫形态与功能关系提供了一个有益范例。
- 佟一杰杨海东马德英白明
- 关键词：蜣螂计算机三维重建进化
- 昆虫标本影像采集装置
- 本实用新型属于昆虫形态学分析技术领域，公开了一种昆虫标本影像采集装置，包括支撑组件、标本展示组件和拍摄组件。标本展示组件转动连接于支撑组件上，标本展示组件用于固定昆虫标本，标本展示组件转动，能够带动昆虫标本在水平面内旋转...
- 刘宁路园园赵政宇佟一杰孙志斌白明
