在气候变化下，昼间与夜间鳞翅目昆虫物候学变化的对比

为什么蝴蝶和飞蛾的时机很重要

在全球范围内，随着气候变暖，动植物正改变关键生命事件的时机。对于蝴蝶和飞蛾而言，成虫何时飞出决定了它们是否能找到花蜜、配偶以及适宜的天气。本研究提出了一个看似简单但影响深远的问题：随着气候变化，日间活动的蝴蝶与夜间活动的飞蛾是否以相同方式调整季节性时间表，还是依照太阳与月亮生活的差异导致不同的响应？

光、温度与季节时钟

研究者提出，昆虫活动的时机由两个相互重叠的“时钟”塑造。一是温度——在变暖，通常促使活动提前；二是日照时长——由地球轨道决定，不受气候变化影响。在瑞典北部，日照峰值大约比气温峰值早一个月。日间活动的蝴蝶可以通过晒太阳来自我增温，但它们受限于白昼时间窗口。夜间活动的飞蛾则必须在更凉的条件下活动，但不太受白昼长度的限制。研究团队认为，物种利用光与热的方式不同，形成了昼行性与夜行性昆虫不同的“时间—空间”活动格局。

跨越数十年的飞行季节观察

为检验这一假设，作者汇集了来自瑞典的超过170万条公民科学记录，时间跨度为44年（1981–2024）。他们关注363种体型较大的蝴蝶和飞蛾，采用统计方法考察观测记录的完整分布，而非仅看最早或最晚的出现记录。对每种物种，估算了飞行季的四个方面：何时开始、何时达到高峰、何时结束以及持续多久。他们还考虑了记录在瑞典南北梯度中的地理位置、物种通常每年有多少代以及哪个生活史阶段越冬。

昼夜物种对变暖世界的不同响应

总体来看，大多数物种现在在春季开始飞行的时间更晚、季节高峰更早并更早结束，导致成虫活动期比四十年前更短。然而昼行与夜行物种的变化截然不同。昼行物种（主要是蝴蝶）将飞行高峰和结束日期都显著提前，飞行季被明显压缩。相比之下，夜行的飞蛾现在往往开始和达到高峰的时间略为推后，但其季节长度和结束时间变化甚微。这些差异在控制了物种世代数或越冬阶段之后仍然存在。研究结果支持这样一种观点：受限于白昼时间使得昼行昆虫对变暖的响应与其夜行近亲不同。

纵贯狭长国家的南北差异

纬度为这一故事增加了另一层意义。在瑞典北部，夏季较短但白昼极长，而南部地区季节更温和、持续时间更长。无论是蝴蝶还是飞蛾，高纬度地区的飞行季通常开始得更晚、结束得更早、总体更短。然而，繁殖高峰的时机在昼夜活动者之间有所不同。在夜行飞蛾中，活动高峰从南到北出奇地相似。而在昼行蝴蝶中，随着向北移动，高峰日期向后推移，且在最高纬度处蝴蝶与飞蛾之间的差异最为显著。这一模式表明，白昼、温度与晒背需求之间的紧密耦合使得蝴蝶的飞行高峰比飞蛾对纬度更为敏感。

这对生态系统和人类意味着什么

蝴蝶和飞蛾为植物授粉，是鸟类和蝙蝠的食物来源，且包含可能危害农作物和森林的种类。如果昼夜活动不同的物种以不同方式调整季节时机，生态系统中物种何时出现的平衡可能发生变化。一些相互作用——如授粉或捕食者与猎物的关系——可能被削弱或重排。研究表明，仅仅问昆虫是在一年中提前还是推后活动是不够的。物种是依赖白昼还是黑夜的生活方式，实际上是其对气候变化响应的一个关键因素，其影响可能波及整个群落及其为人类提供的生态服务。

引用: Forsman, A., Karimi, B. & Franzén, M. Contrasting phenological shifts in diurnal and nocturnal Lepidoptera under climate change. Commun Biol 9, 538 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-10062-w

关键词: 气候变化, 蝴蝶, 飞蛾, 物候学, 昼夜活动差异