不同干扰下荒漠啮齿动物群落多样性的多尺度分析

尺度问题是生态学的核心问题。本文将荒漠啮齿动物群落主要特征参数Shannon-Wiener多样性指数作为信息,来探究其在人为干扰下对尺度变化的响应,目的是为了揭示不同干扰条件下荒漠区啮齿动物群落多样性随尺度变化的趋势,为动物群落格局—过程研究的尺度推绎提供生态学基础。2003~2008年每年7月,在内蒙古阿拉善荒漠禁牧、轮牧、过牧和开垦4种不同干扰生境中,选择了1.25hm2,2.5hm2,5hm2和10hm2等4个空间尺度,应用铗日法统计样地中的啮齿动物群落种数及各物种的捕获数据,计算Shannon-Wiener多样性指数,将其作为原始信号进行小波分解。研究结果表明：在荒漠区≤10hm2内,除过牧区外,在其他干扰类型中啮齿动物群落多样性随空间尺度增加均呈上升趋势。啮齿动物群落多样性的原始信号中存在规则的周期性干扰,这种干扰可能是由群落的年际波动造成的。在4种尺度下,各干扰区啮齿动物群落多样性除在开垦区未表现出明显周期外,其余干扰区各自均具有相同的周期：轮牧区4年,禁牧区3年,过牧区2年。荒漠区4种干扰类型中随着空间尺度的增加啮齿动物群落多样性变动幅度减小,抗干扰能力逐渐增强。但不同干扰中啮齿动物多样性的变动幅度和抗干扰能力是不同的。禁牧区与开垦区的啮齿动物多样性在≤2.5hm2范围内较易受到扰动;过牧区在≤5hm2的范围内较不稳定;轮牧区在整个10hm2范围内都易受到扰动。     

不同干扰荒漠生境中子午沙鼠的繁殖及种群动态特征

子午沙鼠(Merionesmeridianus)广泛分布于我国西北部地区,是荒漠啮齿动物群落的优势鼠种。种群繁殖特征是动物生活史参数中的一个重要组成部分,是种群数量补充的重要来源,而干扰是影响繁殖特征的重要因素。本研究于2012~2014年,在位于蒙古阿拉善左旗南部典型荒漠的野外实验区,设置禁牧、开垦、过牧、轮牧4种不同干扰样地,使用铗日法对实验样地子午沙鼠相对数量及繁殖特征进行调查。4种不同干扰生境中的子午沙鼠种群数量具有显著差异,禁牧过牧轮牧开垦;雌雄性比在轮牧生境中最高,开垦生境次之,禁牧生境最低;4种干扰生境中,轮牧样地子午沙鼠雌鼠怀孕率显著高于禁牧、过牧和开垦样地;雄鼠的睾丸下降率在过牧干扰样地显著高于其他3种干扰方式样地,轮牧样地雄鼠睾丸下降率最低;雌鼠平均胎仔数在4种干扰生境间无显著性差异;轮牧干扰样地繁殖指数显著高于其他3种干扰方式样地;繁殖指数、怀孕率及睾丸下降率对密度的反馈作用最为明显,但在不同的干扰生境中其反馈特征有差异。综上,子午沙鼠在轮牧生境中各繁殖特征指数最高,繁殖能力最强,种群密度相对较高,更适合其生存,其密度制约效应表现最为明显。     

人为不同干扰条件下荒漠啮齿动物群落格局的动态特征——动物与植物群落的典型相关分析

群落的格局和动态是群落牛态学和生态系统生态学研究中的基础问题,也是揭示群落结构和功能的核心问题。为了深入了解生态系统的结构与功能,研究啮齿动物群落格局在人为不同干扰下的动态特征,特别是研究荒漠区的脆弱生态系统中啮齿动物群落格局在人为不同干扰下的动态特征,是揭示人为干扰下荒漠生态系统结构和功能变化特征的基础。2002～2004年在内蒙古阿拉善典型荒漠区,选择了4种不同干扰条件的生境,分别为禁牧区、过牧区、轮牧区和开垦区,研究了人为不同干扰下啮齿动物群落格局的变动趋势,应用典型相关方法分析了啮齿动物群落与植物群落在不同干扰条件下的相互关系。结果表明,在两种观察尺度域上（标志样地和线路样地）动物群落变量与植物群落变量的相关关系表现为：动物群落变量与植物群落变量中的草本关系最为突出,在分析的两个尺度的8个样地中,除标志样地的过牧区外,其它7个样地均与草本关系密切,且绝大多数样地动物群落变量与草本的盖度和地上生物量呈负相关关系。这说明荒漠生态系统中,在4种干扰条件下,草本的特性,特别是草本的盖度和地上生物量对啮齿动物群落格局及其动态变化起到关键作用,其值越大,啮齿动物群落组成种的丰富度（数量）和生物量就越小。就同一种干扰条件下的两种尺度域上的情况看,动物群落和植物群落的相关性较突出的特点是：在禁牧区和开垦区,喜湿的种类（黑线仓鼠和草原黄鼠）与植被的相关性显著,在轮牧区和过牧区,喜旱的种类（小毛足鼠和三趾跳鼠）与植被的相关性显著,且均与草本呈负相关关系。     

荒漠啮齿动物群落对开垦干扰的响应及其种群生态对策

开垦对功能相对脆弱的荒漠生态系统是重要的干扰,这种干扰往往导致栖息地破碎化,并对动植物群落产生强烈影响。作为荒漠生态系统的重要成分,啮齿动物群落受到开垦干扰后对环境的响应及其群落中种群的生态对策,是荒漠生态系统生物多样性及其功能维持稳定的重要基础。2006～2011年,采用标志重捕法对内蒙古阿拉善荒漠区未开垦和开垦草地啮齿动物群落格局及其不同生态对策种群的数量组成进行了专门研究。目的（1）明确开垦干扰下啮齿动物群落格局时间尺度变化;（2）验证假设：人为干扰区（开垦区）啮齿动物群落中r?对策者占据优势,未干扰区（未开垦区）以K?对策者为主;（3）依据啮齿动物群落中不同生态对策种群的数量组成来判断群落所受干扰的程度。结果表明,开垦干扰降低了啮齿动物群落多样性,改变了群落中不同生态对策种群的数量组成,种群以r?对策者为优势;未开垦区啮齿动物群落中以K?对策种群为主。开垦区啮齿动物群落受到严重干扰。     

生境异质性对鼎湖山植物群落多样性的影响

根据鼎湖山永久样地的调查资料 ,探讨生境尺度异质性对植物群落物种多样性的影响。结果显示多样性指数随着生境异质性的变化而产生较大的差异。群落多样性指数随地形差异而表现出南坡 >北坡、坡底>坡中 >坡顶的变化趋势。海拔梯度与多样性指数的线性关系不很明显 ,但仍有随海拔升高而下降的倾向。以Shannon-Wiener多样性指数为权重参数的主成分分析结果表明 ,影响植物群落多样性指数的第一主成分中 ,干扰体系和坡向造成的异质性生境影响最大 ,其贡献率为 4 2 .95 %。影响群落多样性的第二主成分因子主要是土壤类型和海拔梯度的变化 ,贡献率为 2 6 .2 4 %。     

鼎湖山植物群落多样性的研究

根据鼎湖山自然保护区１６个植物群落的样地调查资料,从种丰富度和不同类型的物种多样性指数、均匀度与植被类型、人为干扰程度、演替阶段等方面的关系进行了分析。本区植被类型的多样性指数、均匀率指数变化反映了其结构复杂程度、生境的差异。物种丰富和多样性随着人为干扰程度的增强而降低。群落内各层的物种丰富度的大小的顺序为“灌木层＞草本层＞乔木层”,而群落多样性指数的大小顺序为“灌木层＞乔木层＞草本层”。群落多样     

祁连山北坡中段植物群落多样性的垂直分布格局

利用DCCA排序和海拔高程排序相结合的方法 ,对祁连山北坡中段植物群落物种多样性垂直分布格局进行了初步研究。结果表明 :1)植物群落草本层和灌木层物种丰富度和多样性在环境梯度上呈单峰曲线变化趋势 ,乔木层的物种丰富度和多样性在环境梯度上无变化。物种丰富度和多样性对环境梯度变化敏感程度的次序是草本层 >灌木层 >乔木层 ;2 )植物群落各层次均匀度在环境梯度上没有表现出一定的变化规律 ,均匀度可能更多地受制于群落自身动态的影响 ,而独立于生境的资源水平 ;3)草地群落物种多样性在DCCA环境梯度上曲线的拟合效果优于按海拔高程排序效果 ,灌木群落则相反 ;4)低海拔、中低海拔和中海拔地带的草本层物种丰富度和Shannon Wiener多样性指数 (H′)显著高于灌木层 (p <0 .0 1) ;高海拔地带草本层仅丰富度指数显著高于灌木层 (p <0 .0 5 )。在整个海拔范围内 ,草本层和灌木层的均匀度无显著差异。就资源的可利用性而言 ,研究区域植物群落物种多样性在垂直环境梯度上的变化规律表达了物种多样性与资源生产力的单调关系内涵。     

农业景观非农生境植物多样性及其影响因素

农业景观是人类生活所需资料的最主要来源地和生物多样性保护的重要区域之一。黄河中下游地区是我国最重要的农业区之一,在区域农业景观中,非农生境中各群落植物物种多样性组成特征有何差异?在不同尺度上,景观异质性特征与生境特征对植物物种多样性特征有何影响?在黄河中下游典型区域布点,对区内主要非农生境(次生林、次生灌丛、人工林和农田边缘等)中的植物群落物种多样性进行调查。结果显示:(1)次生灌丛中的物种丰富度和多样性显著高于其他生境,而农田边缘也保育有较多的物种;(2)从物种组成来看,景观尺度上样点间物种多样性差异(β_2)是所有生境中物种丰富度的最主要组成部分,而次生灌丛与次生林两类自然生境中小尺度(α和β1)物种丰富度的贡献相对较高。(3)景观异质性特征指标对物种多样性的影响主要体现在样方尺度上(α_(样方)),而β和γ多样性与之的关系并不甚密切。表征生境特征的群落高度和盖度指标能更好的预测物种多样性的特征。研究发现,常用的表征景观异质性的指数在各尺度上对植物群落物种多样性特征的影响也并不显著,局地群落特征的影响更为直接和重要。在探讨景观异质性特征与生物多样性关系时,常用的多样性指数(Shannon多样性指数、均匀度指数和Simpson指数等)并不合适,而拆分后的物种丰富度会更有效。但景观异质性对生物多样性的影响也不容忽视,它的改变会是影响群落物种多样性及其组成结构的重要潜在因素,在更大尺度上景观异质性会通过对景观组成要素特征(生境组成和构型)的影响进而影响到区域植物物种丰富度的变化。     

黑龙江省东部森林群落β多样性的研究

以连续带指数和集合环境梯度作为植物群落演替动态和环境质量的定量指标,探讨了黑龙江省东部森林群落β多样性随环境梯度和演替动态的变化规律。结果表明,森林群落中植物种的β多样性β_Z和昆虫种的β多样性β_K都随环境梯度的增加而升高,即随着环境质量升高群落间物种更替速率降低,且β_K的变化滞后于β_Z.β_Z和β_K与连续带指数(CI)呈非线性相关,在演替初期群落间物种更替速率较高,在演替中后期群落间物种的更替速率最小。β_K曲线的峰值出现滞后于β_Z曲线,说明森林昆虫群落多样性变化对植物群落多样性变化的依赖性.     

天山南麓山前平原植物群落物种多样性及空间分异研究

荒漠灌丛是天山南麓山前平原主要植被类型.本研究定量分析了山前平原植物群落物种多样性及生境尺度异质性的影响.结果表明:(1)天山南麓山前平原的植物群落多样性指数Simpson、均匀度指数McIntosh及丰富度指数Margalef都较低,在地貌带的过渡上,植物分布呈现均匀化.(2)海拔和地下水埋深是影响天山南麓山前平原植物群落物种多样性的重要环境指标.海拔梯度与物种多样性指数Simpson、Margalef及McIntosh均呈显著的线性正相关关系,物种多样性均随海拔高度的增加而增加;地下水埋深与物种多样性指数呈极显著的线性负相关关系,物种多样性随地下水埋深的增加而减小.(3)土壤含盐量与物种多样性指标无显著关系,但土壤含盐量与地下水埋深相关性显著,这是天山南麓山前平原土壤盐分空间异质性的一个重要特点.土壤盐分含量变化影响着植物群落物种组成,随土壤盐分含量增加,群落中盐生植物种类逐渐占据优势.(4)海拔的变化是决定天山南麓山前平原灌丛群落生境差异的主导因子.海拔差异表征了山前平原地貌、水文地质条件及土壤的变化,而随海拔变化的水热、水盐等干扰体系的差异则进一步导致了异质性的生境,进而影响不同植被类型中群落组成结构和多样性的差异.     

人为干扰下荒漠啮齿动物群落格局——变动趋势与敏感性反应

2002～2004年,在阿拉善荒漠区的典型地区,选择了4种不同干扰条件的样地,分别为开垦区、轮牧区、过牧区和禁牧区,在两种尺度上研究啮齿动物群落的变动趋势及其种群的敏感性反应,在每种干扰条件的地段设计了标志流放区,面积为0.95hm2,采用标志重捕法,每月连捕4d,同时在4种不同干扰条件的地区选择了4条线路取样,每条线路面积约10 km2,采用铗日法调查,分别在4、7、10月份取样.用不同干扰条件下每个群落组成种的捕获量构成变量矩阵,应用PCA（主成分分析）方法分析群落中种群对不同干扰条件的敏感性反应.结果表明,3个年度中在两个观察尺度上,啮齿动物群落的格局在4种不同的干扰条件下表现出不同特征,各个群落的组成种类和主要种类的数量均有较大差异,特别是在开垦区和过牧区两种干扰条件下啮齿动物群落的组成种类及主要种类的数量均有较大的改变.同时PCA分析结果表明,在3个年度的两种观察尺度上,啮齿动物群落中的主要种群在4种不同干扰条件下的敏感性反应具有明显的差别.在开垦区黑线仓鼠的敏感性反应最强,在禁牧区的反应也较明显;在轮牧区各鼠种的敏感性反应差别不明显,而在过牧区三趾跳鼠和小毛足鼠的反应最强.     

Fluctuations and patterns of desert rodent communities under human disturbance: fluctuating tendency and sensitive response of their population

The four kinds of sites under different kinds of human disturbances, i.e. a farmland area, a rotational-grazing area, an over-grazing area and a prohibited-grazing area, were selected in the typical region of the Alashan Desert of Inner Mongolia from April to October in 2002, 2003 and 2004 respectively. The fluctuating tendency of rodent communities and the sensitive response of their populations were studied using mark-recapture and trap-day methods. The four kinds of mark-recapture samples and line samples were taken in different human disturbance areas. The area of the mark-recapturing sample was 0.95 hm2 and that of the line sample was 10 km2. The samples were collected every month in the mark-recapturing sites for four consecutive days and in line sites in April, July and October every year. The variable matrix was composed of the numbers of captured rodents of the rodent communities. The sensitive response of the populations in the communities was analyzed with principal component analysis (PCA). Results showed that there were different types of rodent communities under different kinds of human disturbance on two scales in three years. In each scale, there were large differences in both the number of species and the number of main population in the rodent communities under different kinds of human disturbance on the farmland area and over-grazing area especially. The results of PCA showed that the sensitive response of the populations of the communities was significantly different under different kinds of human disturbance on the two scales in the three years. Cricetulus barabensis was the most sensitive on the farmland area, there were no differences in sensitive response of the various rodents on the rotational-grazing area, and Dipus sagitta and Phodopus roborovskii were the most sensitive in the over-grazing area.     

不同干扰下荒漠啮齿动物种群动态的空间同步性

荒漠啮齿动物是动物生态学研究中的重要类群,对于丰富种群和群落生态学理论具有重要意义.国外关于荒漠啮齿动物的研究较多,尤以北美的研究较为深入,涉及群落组成(Brown,1973)、生态位(Harris, 1984;Kenagy and Bartholomew, 1985)、物种共存(Brown and Munger,1985)、资源分享及微生境选择(Brown and Lieberman,1973;Price,1978)等方面;而国内关于荒漠啮齿动物研究相对较少.     

荒漠破碎化生境中长爪沙鼠集合种群野外验证研究

近年来,人类活动和自然干扰,导致内蒙古阿拉善荒漠区生境的破碎化,出现了长爪沙鼠在不同斑块间的不连续分布,每一斑块内可能存在一个局域种群,而集合种群建立的前提条件,是局域种群斑块状分布在离散的栖息地环境中。2002~2012年每年的4~10月,在阿拉善荒漠区禁牧、轮牧、过牧和开垦4种人为不同利用方式形成的生境斑块中,采用标志重捕法对长爪沙鼠（Meriones unguiculatus）种群进行定点监测。通过分析长爪沙鼠种群动态,计算各局域种群的灭绝风险,利用Spearman秩相关系数检验种群动态的空间同步性,同时以种群周转率对长爪沙鼠扩散能力进行评估,以检验阿拉善荒漠区长爪沙鼠种群空间结构是否具有经典集合种群的功能。结果表明：（1） 不同生境斑块可被长爪沙鼠局域种群占据,11年间捕获长爪沙鼠2~7次不等;（2） 长爪沙鼠所有局域种群均具有灭绝风险,在轮牧区和禁牧区灭绝率高达1.000 0,开垦区灭绝率最低,也达到0.333 4,而本研究期间最大局域种群（2008年过牧区,26只/hm²）,在2010年发生了局域灭绝;（3） 不同生境斑块间没有明显的空间隔离而阻碍局域种群的重新建立,长爪沙鼠扩散能力较强,绝大部分月份的种群周转率在50.0%以上,特别是周转率达到100.0%的月份较多;（4） 不同生境斑块间仅轮牧区和禁牧区中长爪沙鼠种群密度显著正相关（P<0.05）,而其他生境斑块间相关性均不显著（P >0.05）,长爪沙鼠局域种群整体显示出明显的非同步空间动态。阿拉善荒漠区长爪沙鼠种群满足作为经典集合种群物种区域续存的4个条件,具有作为研究小哺乳动物集合种群的潜在价值。     

黑河流域中游地区荒漠-绿洲景观区啮齿动物群落结构

2005年4–5月和9月对黑河流域中游地区荒漠-绿洲景观区不同生境中啮齿动物群落结构进行了研究。在甘肃省张掖市高台县黑泉乡选择流动沙丘、含砾沙漠、固定沙地、荒漠灌丛、防护林带、灌耕草地、灌耕农田和河岸草地等8种代表性生境,采用活捕法(4,800铗日)共捕获啮齿动物254只,隶属于3科8属9种。利用捕获记录计算了群落结构特征指数,进一步利用Pearson相关系数考察了不同生境啮齿动物群落的相似性,并在此基础上对不同生境的啮齿动物群落作了聚类分析。群落结构特征指数表明,啮齿动物物种多样性(用Shannon-Wiener指数测度)在灌耕草地中最低(0.6859),在固定沙地中最高(1.7036);物种均匀度(用Pielou均匀度指数测度)在流动沙丘中最低(0.6531),在河岸草地中最高(1.0000)。聚类分析结果显示,研究区啮齿动物群落可以分成荒漠型群落和绿洲型群落两大类。三趾跳鼠(Dipussagitta)在荒漠型生境中密度较高,总体上具有优势地位,尤其是在流动沙丘生境中占据绝对优势;黑线仓鼠(Cricetulusbarabensis)在植被较好的绿洲型生境中占据优势地位,但在流动沙丘外的其他荒漠型生境中也有发现。除五趾跳鼠(Allactagasibirica)外,其他种类的跳鼠只在荒漠型生境中发现。本次调查没有在防护林内部生境中捕获啮齿动物,但在林缘区域仍有捕获记录。啮齿动物群落物种多样性指数与捕获率间无显著关联(r=0.240,P=0.566)。本研究提示人为干扰可能对维持研究区域的啮齿动物多样性有积极意义。     

百花山植物群落物种多样性研究

基于百花山50个样方的调查资料，从不同类型群落的物种多样性及其与海拔的关系等方面对百花山植被进行了分析，并且用DCA排序和海拔高程排序对物种多样性在环境梯度上的分布格局进行了初步研究。结果表明：群落内不同生长型的物种丰富度指数在森林群落中大小顺序为草本层＞灌木层＞乔木层，灌丛群落主要表现为草本层﹥灌木层，只有荆条灌丛表现为灌木层＞草本层；Shannon-Wiener指数在山杨—华北落叶松群落中表现为灌木层＞草本层＞乔木层,其他森林群落为草本层＞灌木层＞乔木层，在灌丛群落中主要表现为草本层＞灌木层，只有荆条灌丛表现为灌木层＞草本层；均匀度指数在灌丛群落中表现为灌木层＞草本层，在辽东栎林和山杨—华北落叶松林中表现为灌木层＞乔木层＞草本层,而其他森林群落表现为乔木层＞灌木层＞草本层。物种多样性在DCA第一轴排序和海拔高程梯度上都表现出单峰曲线变化趋势，但拟和效果的显著程度不同：丰富度和均匀度指数在海拔高程上曲线的拟和效果优于DCA环境梯度排序效果；而多样性指数则相反。     

Fluctuations and patterns of desert rodent communities under human disturbance: fluctuating tendency and sensitive response of their population

The four kinds of sites under different kinds of human disturbances, i.e. a farmland area, a rotational-grazing area, an over-grazing area and a prohibited-grazing area, were selected in the typical region of the Alashan Desert of Inner Mongolia from April to October in 2002, 2003 and 2004 respectively. The fluctuating tendency of rodent communities and the sensitive response of their populations were studied using mark-recapture and trap-day methods. The four kinds of mark-recapture samples and line samples were taken in different human disturbance areas. The area of the mark-recapturing sample was 0.95 hm² and that of the line sample was 10 km². The samples were collected every month in the mark-recapturing sites for four consecutive days and in line sites in April, July and October every year. The variable matrix was composed of the numbers of captured rodents of the rodent communities. The sensitive response of the populations in the communities was analyzed with principal component analysis (PCA). Results showed that there were different types of rodent communities under different kinds of human disturbance on two scales in three years. In each scale, there were large differences in both the number of species and the number of main population in the rodent communities under different kinds of human disturbance on the farmland area and over-grazing area especially. The results of PCA showed that the sensitive response of the populations of the commu nities was significantly different under different kinds of human disturbance on the two scales in the three years. Cricetulus barabensis was the most sensitive on the farmland area, there were no differences in sensitive response of the various rodents on the rotational-grazing area, and Dipus sagitta and Phodopus roborovskii were the most sensitive in the over-grazing area. __________ Translated from Acta Ecologica Sinica, 2006, 26(3): 849–861 [译自:生态学报]     

陕西延安北洛河流域蝗虫群落多样性研究

为了寻求有害蝗虫的防治对策,深入研究蝗虫生物多样性,用多样性指数、相似性分析等方法比较分析了延安北洛河流域不同生境中蝗虫群落组成。结果表明:草地中占有的属种数量均最高,灌草丛和农田中蝗虫的科属种都相对较低。不同生境蝗虫多样性指数的排列顺序为草地>河滩>灌草丛>农田,草地的多样性指数最高,农田的多样性指数最低。丰富度指数的变化趋势与多样性指数一致,而优势度指数却恰好与二者的顺序相反。在相似性分析中,草地和河滩相似性系数最大,说明草地和河滩这两种生境蝗虫种类组成的相似性较大,具有更多的共同种,从而可以推知草地和河滩的生境条件有一定的相似性,而农田和草地是两种完全不同的生境。     

长江三峡库区蝶类群落的等级多样性指数

在三峡库区蝶类物种多样性调查基础上,从等级多样性角度进行分析,结果表明,蝴蝶属级,科级和等级多样性指数在灌丛生境较高,森林、农田和草地生境多样性较低;非参数检验和方差分析结果表明4种生境在属级和等级多样性上差异显著,灌丛生境和其他生境差异显著。海拔500-1500m高度,蝴蝶的生物多样性相对较高,是库区蝴蝶最重要的生存地带。属级和科级多样性指数的变异系数在森林植被型样本间最大,前者有4个小生境在100％以上,后者有6个小生境超过100%;农田科的变异系数有1个小生境超过100%;草地的属和科变异系数均是1个小生境超过100%;灌丛则全部低于100%。这些数值,反映了三峡库区的形成对蝴蝶的生存及分布的产生了很大的影响,进一步证明库区蝶类生存环境的多样性和破碎化;其中,森林对蝴蝶生存的影响是最复杂的;通过蝴蝶做环境质量评估时,灌丛可作为首选考察对象。