叶蝉是半翅目Hemiptera叶蝉科Cicadellidae昆虫的通称。目前,国内关于叶蝉的研究主要集中在分类、害虫防治等方面。梵净山是多种植物区系地理成分汇集地,植物种类丰富。气候、地貌、海拔等与其他地域的生境有显著差异,动植物受地理环境、海拔高度的影响发生显著变化。(1)本文通过采用香农-维纳多样性指数(H)、均匀度指数(P)、优势度指数(S)对梵净山不同生境、不同海拔林带叶蝉科昆虫生物多样性、物种均匀度进行了分析。(2)运用文献资料、野外调查等研究方法确定采获物种的地理分布,分析其在世界及中国动物地理区划中的归属特征。(3)选取研究区最具代表性适生关系的叶蝉(昆虫)寄主植物,采用分子生物学、比较形态学等研究方法来分析代表性物种及其与寄主植物的相互作用关系,为揭示梵净山生态演化过程、生物多样性保护等提供科学依据。主要研究结果如下:(1)共采集叶蝉标本4348号,隶属于15科128属。小叶蝉亚科(Typhlocybinae)物种丰富度指数最高,有37个属2207号标本。山小叶蝉属(Salka)、横脊叶蝉属(Evacanthus)及柔突叶蝉属(Abrus)的生境类型多样,植被类型与物种丰富度呈正相关。不同生境的叶蝉群落相似性指数较低,生境的气候、海拔、植被等是造成叶蝉群落存在差异的主要原因。山麓农耕区、常绿落叶阔叶混交林带的优势属均为山小叶蝉属(Salka);常绿阔叶林带的优势属为条大叶蝉属(Atkinsoniella);亚高山针叶林和灌丛草甸带的优势属为合小叶蝉属(Coalitus);随海拔升高及植被带的变化,不同林带分布的叶蝉种类亦有变化。常绿阔叶林带叶蝉种类较单一,山麓农耕区、亚高山针叶林和灌丛草甸带中的种群数量多,物种丰富度较高。相邻林带间的叶蝉组成相似性大于相隔林带间的相似性,高海拔相邻林带间的叶蝉组成相似性大于低海拔相邻林带间的相似性。(2)梵净山叶蝉物种在世界动物地理区划中共有5种区系型,大致分布在古北、东洋、澳洲、非洲界。以东洋、古北-东洋两界种类为主,古北-东洋-非洲界、古北-东洋-澳洲界较少,所有物种在东洋界均有分布。东洋界所占比例57.14%,古北-东洋界占39.82%。叶蝉科昆虫在中国动物地理区划中共有24种区系型,华中区所占比例最大,占22.94%;华北-华中区、华中-华南区分别为19.91%、16.01%。蒙新区、东北区所占比例较少。由此可见,在世界动物地理区划中以东洋界种类占明显优势,中国动物地理区划中以华中区种类为主,这与梵净山所处的地理位置相吻合。(3)寄主叶蝉线粒体基因组由13个蛋白编码基因,2个rRNA基因,22个tRNA基因组成,是一个完整的线粒体基因组茎环结构图。黑斑双叉叶蝉(Chlorotettix nigromaculatus)线粒体基因组序列全长15012 bp。蛋白编码基因的总长为10947 bp,AT含量76.31%,GC含量23.69%。Nad4L、Nad2基因使用ATT作为起始密码子,其它蛋白编码基因使用ATA、ATG作为起始密码子;除Cox2使用不完整的T作为终止密码子,其它蛋白编码基因使用TAA、TAG作为终止密码子。褐带横脊叶蝉(Evacanthus acuminatus)所测得线粒体基因组序列全长14794 bp,蛋白编码基因的总长为10019 bp,AT含量53%,GC含量14%。Nad3的起始密码子是ATA,ATP8的起始密码子是TTG,其它蛋白编码基因为常见的ATT、ATG。Cox2-3使用不完整的T作为终止密码子,其它基因使用TAA、TAG作为终止密码子。寄主叶蝉的基因排列顺序和其它叶蝉科昆虫线粒体基因排列顺序相一致。(4)植物散发的挥发性化学物质种类多,而特定种的挥发性物质组成是叶蝉避开非寄主植物和确定寄主植物的重要信号和依据。通过对寄主植物挥发物化学成分的分析发现主要包括烯烃类、醛类、醇类、酯类等几个大类,其中烯烃类的分布最广泛,主要为萜烯类。对寄生叶蝉的研究发现叶蝉寄主植物有共性物质:苯甲醛、异丁醇和3-甲基丁醛。研究寄主植物挥发物化学成分对叶蝉类昆虫的生长发育和行为方式的影响有助于阐明寄主寻求机理及为害虫综合治理提供科学依据。(5)基于线粒体DNACOI基因序列叶蝉与寄主植物的作用关系:(1)端黑对突叶蝉(Decursusnirvana excelsa)、泰普沙小叶蝉(Shaddai typicus)均寄生于荨麻科(Urticaceae)透茎冷水花(Pilea pumila)。寄生叶蝉不同物种间的平均遗传距离为0.856。寄生于同一种寄主植物的不同叶蝉物种亲缘关系较近,遗传进化相似,这些种类系统发育树聚为一枝。该两种叶蝉有共同的栖息环境,长期寄生于同一寄主植物,遗传差异小,基因结构相似。另外,寄主植物的营养物质对寄生昆虫的遗传基因结构会造成一定的改变。生存在相同地理环境下,具有相同寄主植物的叶蝉基因序列结构和遗传进化相似。(2)黑斑双叉叶蝉(Chlorotettix nigromaculatus)与沙叶蝉属(Psammotettix)寄主于不同植物,栖息环境不同,遗传分化明显。泰普沙小叶蝉(Shaddai typicus)单独聚为一支,与非寄生叶蝉的遗传分化明显,寄主植物生存的地理环境与寄生叶蝉遗传进化有关联。小绿叶蝉族(Empoascini)某叶蝉物种与非寄生叶蝉的遗传距离、相似性有差异。寄生过程中寄主植物对叶蝉的生长发育、遗传结构有一定影响。食性不同对叶蝉的种类分化造成一定影响,并进一步影响叶蝉种间基因差异,导致基因结构分化。不同的生境(如海拔、气候等环境因素)会影响寄主植物的营养组成。