陕西北部蝗虫群落多样性及生境片断化对其的影响研究

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陕北位于陕西省北部,气候干旱,黄土沟壑纵横地形复杂,草地较多,蝗虫灾害是影响该地区农牧业发展的主要因素,因此,研究蝗虫群落,弄清其群落组成,分布格局及群落多样性,对于进一步有效控制蝗灾危害,合理开发利用昆虫资源,有着重要的现实意义。 论文从陕北蝗虫物种调查,区域分布,生物学特性和防治等几方面综述了陕北蝗虫研究概况。提出了存在的问题,明确了研究的方向,介绍了生物群落和保护生物学的概念,特点及生物多样性的测定方法。 根据陕北的地形、地貌和植被特征,可把陕北划分为7个不同生境类型,荒漠草原地带,荒漠地带,典型草原,草甸草原,滩湿地草甸,农田地带,河谷阶地草甸,通过在不同生境地带大面积调查,研究了陕北蝗虫的群落结构组成,生态分布,分析了不同生境中蝗虫种类的相似性,探讨了蝗虫在不同生境中的存在情况,结果表明,在所调查地区,采得蝗虫分属蚌科(Tetrigdae)、蝗科(Prpomorphidae)、癞蝗科(pamphagidae)、斑腿蝗科(catanlopidae)、斑翅蝗科(Oedipodidae)、网翅蝗科(Arcyptridae)、剑角蝗科(Acrididae)共7科,21属、37种、不同生境中蝗虫的种类组成及其丰富度也不同,荒漠地带 21种,荒漠草原 31种,典型草原 26种,草甸草原26种,滩湿地草地24种,农田地带13种,河谷阶地草甸20种,通过比较不同生境蝗虫群落的相似性,并经聚类和PCA分析,可将不同生境划分为三种大的类型,水源充足类型包括农田地带,滩湿地草地,河谷阶地草甸;较湿润植被较好类型包括典型草原和草甸草原;极干旱植被较差类型包括荒漠地带和荒漠草原地带。 蝗虫群落格局特性研究。两年中调查了陕北的榆林、延安、铜川三个地区,取样面积10000多平方米,采得蝗虫4800多头,在抽样调查的基础上建立了陕北蝗虫群落物种—面积关系模型:Sq=2.9571q0.2983[r=0.9534 r8,0.01=0.632]并建立了物种一多度模型:N(R)=10exp[-0.097(r-5)2](X2=20.43 X29,0.0121.63) 蝗虫群落多样性的研究。在两年调查的基础之上,运用Shannon──wiener多样性指数(H’),pielou均匀度指数(E),simpson的优势度指数(D),对陕北不同生境的蝗虫群落多样性进行了分析,并探讨了多样性与均匀度和丰富度的关系,结果表明,不同生境蝗虫多样性指数由高到低依次为荒漠草原〉典型草原〉草甸草原〉典型荒漠〉滩地湿地草地〉农田草地〉河谷阶地草地,多样性指数是丰富度和均匀度的函数,其效用不可等同。 对于沙漠绿洲蝗虫群落研究发现,沙漠绿洲蝗虫种类数明显少于榆林对比地,绿洲蝗虫种类数与土壤湿度、气候、干燥度、植被状况等生境因子明显相关,而与绿洲面积大小。距种源对比地的距离,不存在明显的关系。 森林片断化对蝗虫影响、林缘草地间蝗虫种类和数量不存在明显差异,林中草地在面积适中,树木砍坏不严重时,变化不大,而在面积小,树木砍伐严重时,种类和数量明显增加,PCA及多元逐步回归分析显示。草地植物结构复杂性是影响蝗虫种类和数量变化的最主要因素。 生境片断化后,片断生境的物理、化学、生物学因素都发生一系列变化,片断生境能量平衡明显不同,辐射增加,温度日较差变大,营养循环,水分循环,能量流动受到干扰而改变,种群迁入率和灭绝率增加。由于生境抗环境随机因素抵抗力下降、生境专性化、种群减小、物种年龄结构、大小结构、性别比、饱和密度、空间分布动态、内禀基因杂合性、竞争力、繁殖率,增长率及种群内个体之间,某一斑块内和斑块之间种群增长率的变异都可导致物种的灭绝。在隔离比较大情况下更是如此,对于蝗虫,这中以草地生存为主的昆虫。在沙漠入侵,草地明显片断化时,种类明显减少,而对于林中草地,毁林砍伐,一方面使密林变疏,打破了森林的隔离与封闭性,造成林中草地与林外草地隔离减少,林地相对面积增大,温度少照增加,蝗虫种类增加,密度增大,危害加重。
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