公园管理员用蝴蝶来测量生物多样性

昆虫种群陷入困境。但由于物种如此之多，研究人员很难研究它们损失的真实程度。

因此，科学家们提出了一种新的方法。他们已经在厄瓜多尔的公园管理员的帮助下进行监控蝴蝶在地球上生物多样性最丰富的地方之一。研究人员、学生和公园工作人员一直在Yasuni国家公园监测蝴蝶，这里被认为是生物多样性热点地区。

2008年至2017年的一项大规模研究发现，德国的昆虫数量大幅下降。森林和草原物种减少34%。昆虫丰度下降了78%，总重量或生物量下降了67%。在此之前，一项为期27年的研究也显示出大幅下降。

更多的研究表明，全球各地的昆虫数量都出现了类似的损失。但随着100万种昆虫被发现，可能还有数百万种尚未被发现，研究人员没有足够的资源来统计它们。

所以他们向厄瓜多尔的护林员寻求帮助。

“厄瓜多尔拥有世界上20%到25%的蝴蝶种类，是世界上最多样化的三个国家之一。这是一个研究蝴蝶多样性和进化的自然场所——在我研究厄瓜多尔蝴蝶的三十年里，我们描述了数百个新物种，并对物种多样性和识别有了更好的理解，所以我们正处于一个解决广泛的生态问题越来越可能的点，”佛罗里达博物馆鳞翅目和生物多样性麦圭尔中心馆长兼主任基思·威尔莫特告诉树拥抱者。

“多年来，一个让我着迷的问题是，如何解释不同季节、更有趣的是，不同年份、甚至几十年的蝴蝶数量的显著变化。此外，像许多新热带蝴蝶研究人员一样，我们有一个模糊的怀疑，总体蝴蝶数量可能在下降，但我们没有可靠的证据来测试这一点。”

为了了解是什么驱动了这些季节性的变化，并看看这些变化是否长期的，他们提出了一个监测计划。

他们选择厄瓜多尔的亚苏尼国家公园是因为这里是地球上最多样化的热带生态系统之一，包括蝴蝶种类。公园有基础设施，包括护林员和护林站，以实施监测计划。

威尔莫特说:“这是一个受保护的区域，因此人们应该能够建立一个长期监测项目，希望它不会受到栖息地破坏的直接影响。”“此外，出于同样的原因，蝴蝶数量的变化可以被视为一种‘控制’，以衡量其他地区的变化，这些地区的栖息地改变可能很重要。与此同时，Yasuni蝴蝶数量的任何变化都可能反映了大规模的过程，比如气候变化，这将影响所有自然生物。”

为什么蝴蝶?

蝴蝶被认为是指示物种，这意味着它们很容易找到，分布很好，可以用来衡量相似物种的情况。

蝴蝶在多样性、鉴定、关系、命名、生物学和分布方面是最著名的昆虫群体。采集它们的样本很容易，也很便宜，很容易识别(相对来说，因为一旦发现了关键特征，大多数物种都可以从它们的翅膀图案中识别出来)，”威尔莫特说。

“它们是多样化的，发生在大多数微生境和栖息地，大多数物种与毛虫等特定植物物种密切相关，它们与寄生蜂和捕食者群落有关，所以它们密切反映了自然栖息地的变化。”

它们对变化反应迅速，研究人员对昆虫有广泛的知识，这应该有助于他们了解大量的变化。

威尔莫特说:“例如，如果我们发现某些种类的蝴蝶数量在减少，而另一些种类的蝴蝶数量在增加，我们就可以寻找可能有助于解释这一现象的生态特征。”“也许在下层植物上以毛虫为特色的物种正在减少，这可能意味着微生境条件的变化等。”

作为公民科学家的游骑兵

在这项研究中，公园管理员每两个月进行一次蝴蝶监测活动。首先，他们准备好装满腐烂水果和腐肉的陷阱，然后连续五天每天早上重新装满陷阱。

护林员每天都在陷阱里巡逻，用镊子把蝴蝶取出来。他们使用野外指南来识别它们。它们用永久性的记号笔在翅膀下方写下一个数字，拍下它，然后释放它。有几只蝴蝶被拍摄下来，留待将来鉴定。

他们记录蝴蝶是被标记释放还是被收集，标本代码，物种名称，陷阱编号，陷阱的位置，陷阱中的诱饵类型，日期和时间，以及图像编号。他们还提供当时天气的基本信息。

护林员将他们的记录和图像发送给研究人员，以确认身份并提供反馈。

有关监测程序及其工作原理的信息发表在杂志上昆虫保护与多样性．

热带地区的挑战

在过去的5到10年里，许多研究的开展和发表都表明昆虫的数量在下降，但大多数研究都是在温带地区进行的。然而，大多数生物多样性都在热带地区。

Willmott说:“热带地区的研究尤其具有挑战性，因为至少对昆虫来说，热带地区的多样性要高一个数量级，这使得取样和鉴定更加复杂和昂贵。”

由于热带地区的季节性变化较少，天气在控制物种数量方面可能发挥的作用较小，使得模式更难分析。

民间科学家在记录温带地区的变化方面发挥着重要作用。但在热带地区，像这样的业余研究人员很少。这是因为他们没有野外指南和俱乐部来鼓励他们，而且热带景观很难接近。

“简而言之，这项工作要复杂得多，昂贵得多，而且比温带地区的人少得多。我们的方法受益于现有的公园管理员，他们对生物多样性问题有一般的了解，在偏远、未受干扰的地区，否则很难进入，”Willmott说。

“因此，这是具有成本效益的，有希望在长期可持续发展，并为公园管理员提供机会，以扩大他们的知识，采样技能，并了解他们负责保护的生物多样性。”