贺兰山冲积扇荒漠草地拟步甲生态位及种间关联

【目的】拟步甲对维持荒漠半荒漠生境的生物多样性和生态系统功能具有重要作用。本研究旨在揭示拟步甲物种的生态位及种间关联,为冲积扇荒漠草地生境拟步甲群落构建机制研究奠定基础。【方法】2019年5-10月采用陷阱法调查贺兰山冲积扇荒漠草地划分为100个相同大小正方形单元的200 m×200 m样地的拟步甲昆虫群落组成,运用2×2联列表分析、生态位宽度、生态位重叠、方差比率法、 χ²检验、联结系数(AC)、共同出现百分率(PC)、Ochiai指数、Dice指数和Spearman秩相关系数等方法分析物种间的生态位和种间联结性。【结果】6次调查共捕获拟步甲科成虫7属10种1 086头,其中克小鳖甲Microdera kraatzi kraatzi、弯胫东鳖甲Anatolica pandaroides和平坦东鳖甲Anatolica planata是优势种。平坦东鳖甲空间生态位宽度最大,小圆鳖甲Scytosoma pygmaeum时间生态位宽度最大,克小鳖甲时空生态位宽度最大,类沙土甲Opatrum subaratum时间、空间、时空生态位宽度最小,处于竞争劣势。对拟步甲生态位宽度值聚类表明,克小鳖甲、弯胫东鳖甲、小圆鳖甲和裂缘圆鳖甲S. dissilimarginis是广生态位种。种对的时间生态位重叠比空间生态位重叠更显著。方差比率和W检验表明拟步甲昆虫总体呈显著正关联; χ²检验、联结系数(AC)和Spearman 秩相关系数的结果显示正负关联种对的比率大于1,总体趋于正相关。共同出现百分率(PC)、Ochiai指数和Dice指数表明,优势种克小鳖甲、弯胫东鳖甲和平坦东鳖甲种间呈显著正关联。根据Spearman秩相关系数结果,这10种拟步甲可划分为3个生态种组。【结论】优势种类具有较宽的生态位,物种时间生态位和空间生态位宽度变化不一致,正联结性显著的种对生态位重叠相应也较高。生态种组聚类反映了种对生态适应性的差异。研究结果为研究冲积扇荒漠草地生境小尺度空间拟步甲昆虫群落演替提供了参考依据。     

贺兰山冲积扇荒漠草地地表甲虫种间关联和群落稳定性

理解生物群落结构和种间关系,对研究群落演替以及群落稳定性具有重要意义。于2019年5—10月在贺兰山冲积扇荒漠草地采用陷阱法调查200 m×200 m空间尺度的地表甲虫群落组成,基于2×2联列表,采用方差比率法、χ~2检验、联结系数、Spearman秩相关系数、贡献定律法和主成分分析,研究了贺兰山冲积扇荒漠草地小尺度空间地表甲虫的种间关联性以及群落稳定性。结果表明：6次共捕获地表甲虫2324只,隶属于11科36属52种,直角通缘步甲个体数量占总数量的44.28%,是贺兰山冲积扇荒漠草地地表甲虫群落调查期内的优势种,不同月份优势种存在差异。5月个体数和物种数为中等变异,7和8月物种数为中等变异,其他月个体数和物种数为强变异,9月个体数变异系数最大,10月物种数变异系数最大。方差比率和W检验显示,所有月份地表甲虫群落方差总体表现为显著正联结。χ~2检验、种间关联性和Spearman秩相关分析表明,5—8月正负关联种对比大于1,9和10月正负关联种对比小于1。不同月份优势种与其他主要物种间关系基本一致。亲缘关系较近的物种间并未表现较多显著的负关联性。稳定性分析显示,所有月份地表甲虫群落均处于...     

丰林典型阔叶红松林地表鞘翅目成虫空间异质性及其与环境因子的空间关联性

土壤动物群落空间异质性及其与环境因子的空间作用关系, 是揭示土壤生态系统格局与过程及生物多样性维持机制的重要基础。作者于2015年生长季节(8月)、寒冷季节(10月)在丰林典型阔叶红松林动态监测样地内, 采用陷阱法调查地表鞘翅目成虫群落, 基于地统计空间分析方法, 揭示步甲科和隐翅虫科群落个体数和物种数及优势种的空间格局, 并分析这些空间格局与土壤含水量和地形因子的空间关联性。两次采样共捕获步甲科成虫26种617只, 隐翅虫科19种222只。8月群落个体数和物种数表现为中等变异, 10月为强变异, 群落组成在两个月间具有显著差异。生长季节(8月)和寒冷季节(10月)步甲科和隐翅虫科群落多表现为中等的空间自相关性, 空间分异由随机性因素和结构性因素共同决定。单个物种的个体数多具有中等的空间异质性特征, 且其空间分异主要由随机性因素和结构性因素共同调控。生长季节群落的个体数、物种数和优势种个体数多形成斑块和孔隙镶嵌分布的空间格局。物种之间及物种与环境因子之间多为复杂的空间关联性, 这些关联性主要受到结构性因素或随机性因素的单一调控。典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)结果表明, 8月土壤含水量对步甲科和隐翅虫科物种分布影响显著, 10月凹凸度对步甲科分布影响显著, 海拔对隐翅虫科分布具有显著影响。本研究表明地表步甲科和隐翅虫科在生长季节形成明显的空间格局而在寒冷季节空间格局不明显, 为不同尺度地表土壤动物空间异质性和生物多样性维持机制研究提供了理论基础。     

地形对贺兰山步甲群落物种多样性分布格局的影响

【目的】步甲是主要栖息于地表的种类最丰富的昆虫类群之一,它们对生境的变化更为敏感。分析地形因子对贺兰山步甲昆虫群落物种多样性分布格局的影响,以期揭示步甲昆虫物种多样性分布格局形成和稳定的机制。【方法】2015年7-8月选取贺兰山山地针叶林、山地疏林、山地灌丛、山地草原和浅山荒漠5种生境98个样地,用杯诱法对步甲群落物种组成和多样性进行调查,并采用典范对应分析(CCA)分析物种多样性指数和物种分布与地形因子之间的关系,运用广义可加模型(GAM)拟合不同生境步甲群落多样性指数对海拔梯度的响应曲线,探讨贺兰山步甲群落物种多样性的垂直分布格局。【结果】共采集步甲昆虫21属65种10 989头,其中,直角通缘步甲Pterostichus gebleri和径婪步甲Harpalus salinus为优势种,其个体数量分别占总捕获个体数的44.93%和11.33%。山地疏林生境步甲物种丰富度最高,山地针叶林的步甲Shannon-Wiener多样性指数最高,浅山荒漠的步甲均匀度最高。海拔、坡向、坡度、剖面曲率和地形湿度指数的综合作用对步甲物种多样性分布格局有显著影响。其中,海拔对5种生境的步甲分布影响均显著,且解释力度最高;坡向对山地针叶林和浅山荒漠步甲分布影响显著。步甲总体丰富度和个体数量与海拔呈不对称的单峰曲线关系,Shannon-Wiener多样性指数随海拔呈先递增后保持稳定的变化,均匀度指数与海拔呈"V"型变化趋势。【结论】贺兰山山地步甲物种多样性的分布格局受海拔为主的多种地形因子综合作用的影响。     

帽儿山红松人工林鞘翅目成虫群落小尺度空间异质性变化特征

空间异质性是群落空间格局形成的基础,也是物种共存的重要前提。基于地统计空间分析方法,研究20 m×20 m空间尺度上帽儿山红松人工林鞘翅目成虫群落及物种的空间自相关性及异质性分布格局。结果显示:5次调查共捕获鞘翅目成虫10科、42种、2721只个体,群落组成具有中等或较强的空间变异性和明显的时间变异性;Moran's I系数表明群落及部分物种具有显著的空间自相关性,各调查月份接近甚至超过一半的物种不存在空间自相关性;群落及部分物种表现为异质性特征并在特定空间尺度内形成集群,且这种空间分异多由结构性因素或结构性因素和随机性因素共同调控;物种之间表现为具有复杂正的或负的空间作用关系,这种空间关联性的形成主要是结构性因素或随机性因素单一调控的结果,但简单Mantel检验并未发现物种之间存在显著的空间关联性;群落的空间格局梯度分布特征较明显,随着季节的变化(夏天到秋天)聚集物种数量的斑块复杂程度降低。本文旨在揭示鞘翅目成虫空间异质性的变化特征,为鞘翅目成虫群落物种构建机制研究奠定基础。     

人工柠条-荒漠草地交错带拟步甲昆虫群落多样性

选取宁夏东部盐池县人工柠条灌丛-荒漠草地交错带为研究样地,以距离梯度形式,利用巴氏诱罐法对拟步甲科昆虫群落多样性进行了调查,研究了边缘效应对拟步甲昆虫群落多样性的影响。共采集拟步甲昆虫1405只,分属8属13种。结果表明,克小鳖甲和弯齿琵甲个体数量分别占总个体数的32.74%和43.27%,为该地区的优势种类。拟步甲昆虫在人工柠条灌丛-荒漠草地交错带的分布可分为3种类型,优势种克小鳖甲和弯齿琵甲属于栖息地广布型,但二者并没有表现出十分均匀的适应性,而且他们在各样带的分布呈显著负相关,克小鳖甲的分布趋向于沙生荒漠环境,弯齿琵甲的分布趋向于柠条灌丛;常见种蒙古漠王、小皮鳖甲的分布偏向于喜好荒漠草地;异距琵甲、奥氏真土甲、网目土甲和淡红毛隐甲的分布则偏向于喜好柠条灌丛。拟步甲昆虫丰富度与Shannon-Wiener多样性沿边缘分别向柠条灌丛和荒漠草地内部降低,个体数量总体上沿柠条灌丛、交错带向荒漠草地内部降低,但各样带差异不显著。从季节动态看,荒漠草地和柠条灌丛物种多样性季节变化相似,3种生境拟步甲活动密度季节变化相似。边缘效应强度分析呈现边缘正效应。CCA排序图显示分类地位相近的物种在生态适应上具有趋同性。多元回归分析表明,植被密度影响拟步甲昆虫群落的优势种和个体数量,植被盖度和高度分别影响拟步甲群落的均匀度和丰富度。主坐标分析(PCo A)排序表明人工柠条灌丛-荒漠草地交错带的拟步甲昆虫群落组成与柠条灌丛内部没有明显分化,但趋于向柠条灌丛生境演替。     

三江平原农田地表和地下土壤螨类丰富度与环境因子的空间关联性

地表和地下土壤动物群落空间格局及其与环境因子的空间作用关系,是揭示地表-地下生态系统格局与过程及生物多样性维持机制的重要基础。于2011年在三江平原农田生态系统,在50m×50m的空间尺度内,基于地统计空间分析方法,揭示地表和地下土壤螨群落及不同螨类物种丰富度的空间格局,并分析这种空间格局与土壤含水量、土壤p H值及大豆株高空间格局的空间关联性。半方差函数和普通克里格插值表明,8月份地表、地下和10月份地下螨群落及这些群落内大部分螨类物种在特定空间尺度内形成集群,表现为空间异质性特征,且这种空间分异多由结构性因素或结构性因素和随机性因素共同调控。交叉方差函数表明,土壤螨群落和不同螨类物种的空间格局与环境因子的空间格局在多种尺度上表现出复杂的空间关联性(正的或负的)。但简单Mantel检验仅发现8月份地表中气门亚目未定种1(Mesostigmata unidentified sp.1)和大豆株高存在明显的正的空间关联性。研究结果表明地下螨群落和生长季节的地表螨群落具有明显的空间异质性结构,地表和地下螨群落及大多数螨类物种丰富度与土壤含水量、土壤p H值及大豆株高的空间关联性并不显著。促进地表-地下生态系统土壤动物群落空间格局研究,为地表-地下格局与过程研究奠定基础。     

温带落叶阔叶林地表鞘翅目成虫小尺度空间格局动态分析

土壤动物空间格局是格局—过程以及生物多样性维持机制研究的重要基础,目前小尺度空间土壤动物空间格局动态特征仍不清楚。基于地统计空间分析方法,以鞘翅目成虫为研究对象,研究帽儿山温带落叶阔叶林小尺度空间(5m)地表鞘翅目成虫群落及类群的空间格局动态特征。结果表明:4次调查共捕获鞘翅目成虫11科、29类、1021只个体,调查月份鞘翅目成虫群落具有较强的时空变异性;Moran'sⅠ系数表明鞘翅目成虫群落和类群具有复杂的正的空间自相关性,其空间异质性可用球状、指数、高斯和线性模型进行拟合。这种空间异质性具有一定的时间变化特征,且这种空间分异是由随机性因素单一调控或结构性因素和随机性因素共同调控的结果;类群之间在多种尺度上表现为复杂的以负相关居多的空间关联性,这种空间关联性的形成主要是结构性因素或随机性因素单一调控的结果。本实验表明地表鞘翅目成虫群落在小尺度空间具有明显的空间异质性特征,这种空间异质性时间变异性较明显。     

农业景观步甲多样性时间格局及其与景观结构的关系

于2009年5-9月在北京密云县采用陷阱法对玉米地、花生地、果园和林地4种生境中步甲群落进行取样,并采用逐步线性回归分析了景观中优势生境类型——玉米地中步甲群落及其捕食性步甲功能群多样性的季节分布,及其与周围100、250和500 m半径范围内景观格局指数的关系.结果表明:不同生境下,8月步甲群落、捕食性步甲类群的个体数和物种数均达到最大;5月玉米地中步甲群落的物种数与取样点100 m半径范围内的景观连接度呈正相关,8月步甲群落个体数和500 m半径范围内的景观连接度呈负相关;5月玉米地中捕食性步甲群落不论是个体数还是物种数均与取样点100 m半径范围内景观连接度呈正相关,而8月捕食性步甲的物种数则与100 m尺度范围内的半自然生境的类型数呈负相关.可见,景观连接度、半自然生境的类型数对步甲及其中捕食性步甲群落动态的关键季节的多样性状况有显著影响,合理规划农田半自然用地类型组成、增加景观连接度可促进步甲群落多样性保护及其害虫生物控制功能的发挥.     

盐池荒漠草地拟步甲昆虫群落时间结构和动态

从2009年3月到10月采用巴氏罐诱导法调查了宁夏盐池四墩子6个不同生境中的拟步甲的群落组成以及时间动态,结果表明,本次调查共采集拟步甲昆虫5431只,计10属20种,个体数最多的是弯齿琵甲Blapsfemoralis femoralis Fischer-Waldheim和克小鳖甲Microdera kraatzi kraatzi Reitter,分别占总数的47.30%和40.66%,不同季节的优势种类不同。从时间动态上看,拟步甲物种数和个体数成显著正相关(r=0.887,P=0.003),表现为5月和7—8月2个发生高峰期,且5月最高。从整个景观来看,优势种克小鳖甲的盛发期在5月和7月,弯齿琵甲的盛发期在5月和8月,不同景观样地略有差异。物种-时间对应分析表明,拟步甲成虫发生可以分为春季发生型、春夏发生型、夏季发生型、夏秋发生型和全年发生型5类。5月拟步甲群落多样性和丰富度最高,不同月的拟步甲群落相似性可以聚为3类,由于植被类型和干扰程度的差异,月间拟步甲群落相似性会有所差异。     

盐池四墩子拟步甲昆虫群落组成与环境因子的相关性

2009年3-10月,对宁夏盐池四墩子不同植被类型和人工干扰强度的荒漠草地的拟步甲昆虫群落结构及其环境因子特征进行了调查, 采用多样性指数和典范对应分析(CCA)研究了昆虫群落与环境因子之间的相关性.共收集拟步甲10属20种,5431只,以弯齿琵甲、克小鳖甲和蒙古漠王占优势,分别占总数的47.30%、39.90%和3.59%.CCA分析表明：拟步甲与环境因子之间的相关性高达100%,提示盐池四墩子环境因子变化影响拟步甲的分布,植物群落多样性、植物生物量和土壤含水量对拟步甲昆虫群落的分布影响最大;从物种的分布状况看,谢氏宽漠王对环境最为敏感;小丽东鳖甲、宽突东鳖甲、尖尾东鳖甲、宽腹东鳖甲次之,与植物生物量、植被盖度呈负相关,戈壁琵甲、中华砚甲、网目土甲和淡红毛隐甲与植被密度和土壤含水量呈正相关,蒙古漠王、克小鳖甲、小皮鳖甲和异距琵甲与植物群落多样性呈正相关,奥氏真土甲、弯齿琵甲和达氏琵甲与植物生物量和植被盖度呈正相关;相关和回归分析结果也显示,拟步甲群落的活动密度与土壤含水量极显著正相关(r=0.943,P=0.005).同时,排序反映了拟步甲对生态环境的需求以及其在不同资源维上的生态分化现象.     

宁夏贺兰山自然保护区蝴蝶群落多样性及其环境影响因子

宁夏贺兰山自然保护区蝴蝶群落多样性及其与环境因素的关系,2017年5-9月采用样线法对贺兰山东麓6类生境和不同干扰类型10条样线的蝴蝶群落结构及其多样性季节动态进行调查。共记录蝴蝶5科36属45种,蛱蝶科Nymphalidae的属和物种数最多,为17属19种;凤蝶科Papilionidae最少,仅1属1种。菜粉蝶Pieris rapae、云粉蝶Pontia daplidice、斑缘豆粉蝶Colias erate和小檗绢粉蝶Aporia hippia是该地区的优势种,个体数量分别占总个体数的11.76%、11.63%、11.21%和10.17%。不同生境样线优势类群和常见类群不同。蝴蝶的栖息地偏好与寄主植物有关,蝴蝶的生境分布类型可分为生境广布型、湿润平原型、荒漠半荒漠草原型和山地森林型。蝴蝶群落Shannon-Wiener多样性和丰富度指数以灰榆疏林草地生境最高,优势度最低。各物种在生境内的季节变化趋势与不同生境植被生长季节相关,高峰期为7-8月。不同调查时间蝴蝶的优势种和常见种不同。物种数以7月份调查最多,有33种,占全年调查总物种数的73.33%;5月份调查最少,有20种。蝴蝶群落Shannon-Wiener多样性和丰富度指数以8月份最大,5月份最小。蝴蝶成虫发生类型分为全年发生型、春季型、夏季型和夏秋季型。不同生境和季节发生的优势种可以作为对生境状况进行评估的指示类群。采用CCA分析物种分布与微环境因子的关系,海拔对蝴蝶物种多样性分布格局有显著影响。蝴蝶丰富度与海拔、温度、风速显著正相关。适度干扰有利于蝶类多样性增加,较强的人为干扰会影响蝶类栖息环境,降低蝶类多样性。因此,生境差异性和干扰与蝴蝶群落的物种多样性密切相关,维持贺兰山垂直植被带的生境异质性和保持适度干扰是保护蝴蝶多样性的关键。     

黄土丘陵沟壑区不同坡向撂荒草地植物群落种群空间格局

本研究以黄土丘陵沟壑区4种不同坡向的草地植物群落为研究对象,探讨其物种组成和多样性特征,并运用幂乘方法则分析了群落的空间异质性和种群空间格局.结果表明: 铁杆蒿在不同坡向均有分布,为群落优势种;其他物种在不同坡向群落中的地位及对群落空间格局的贡献不同.不同坡向植物群落的空间分布格局均为集群分布,且聚集程度大小为阳坡＞半阳坡＞半阴坡＞阴坡.群落空间异质性指数与Simpson多样性指数呈显著正相关,与Margalef丰富度指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数呈显著负相关.优势种铁杆蒿、亚优势种达乌里胡枝子和长芒草,以及少数伴生种如猪毛蒿、臭草的相对空间异质性指数大于群落整体空间异质性指数,使群落趋于集群分布;多数伴生种如芦苇、苦荬菜、白羊草的相对空间异质性指数与群落整体空间异质性指数相近,它们与群落自身分布状态一致;刺儿菜、米口袋、茭蒿等偶见种的相对空间异质性指数小于群落整体空间异质性指数,降低了群落的聚集程度.综上,群落的聚集程度主要由优势种、亚优势种和偶见种共同决定,其中优势种、亚优势种和部分伴生种促使群落呈聚集分布,偶见种则降低了群落的集群分布.     

荒漠草原优势种群油蒿空间分布格局对封育恢复的响应

灌木对维持草原生物多样性、稳定性及生态服务功能等具有重要作用,探究封育措施对优势灌木种群的影响,可为草原恢复和抚育管理提供科学指导.本研究对荒漠草原4个封育时间(封育0、5、15、25年)的优势种群油蒿个体特征及种群空间分布格局进行研究.结果表明:油蒿种群密度随着封育时间延长先增加后降低,封育15年时最高,为未封育样地...     

三江平原农田土壤跳虫多尺度空间自相关性

土壤动物多尺度空间自相关性特征是土壤动物空间异质性和空间共存格局研究的重要基础。以土壤跳虫为研究对象,以中国科学院三江平原沼泽湿地生态实验站为研究区,于2011年8月和10月,选取具30 a以上耕作历史的旱地为实验样地,以5 m为步长设置一个50 m×50 m的实验样地,采用地统计中的全局Moran's I指数和局部Moran's I指数相结合的方法,研究土壤跳虫多尺度空间自相关性特征。全局空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和多数跳虫种类存在显著的多尺度空间自相关特征,多数为显著的正的空间自相关性,形成明显的空间集群。局部空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和所有跳虫种类均存在显著的局部空间自相关性,在局部地区形成"高—高"和/或"低—低"的空间集群,并和"高—低"和/或"低—高"的空间孤立区相伴发生,即形成"斑块"和"孔隙"相间分布的水平镶嵌格局;这种镶嵌格局具一定的时间动态特征,从夏季到秋季斑块大小和空间分布范围略有变化。研究表明,土壤跳虫具有明显的多尺度空间自相关性;空间集群是土壤跳虫的常见空间分布格局,在样地内形成"斑块"和"孔隙"相间分布的水平镶嵌格局,这种格局具年内时间变异性。     

The taxocene of lichen-feeding darkling beetles (Coleoptera,Tenebrionidae: Helopini) in a forest-steppe ecotone

The taxocene of lichen-feeding darkling beetles from the tribe Helopini is studied in the steppes of the south of Rostov Province. The species of lichens grazed on by the representatives of this tribe are identified for the first time and dependence of circadian activity and spatial distribution of adults on temperature and air humidity is shown. Global warming and human activities may have caused degradation of steppe lichen communities that formed the dietary base for the lichen-feeding darkling beetles in natural ecosystems. As a result, 3 out of 4 beetle species completely left steppe biotopes for tree shelterbelts. This caused a change in the trophic relationships (transition from epigeic to epiphytic lichens) and in the spatial distribution of darkling beetles, promoted the establishment of competitive interactions, and increased the duration of circadian and seasonal activity due to the lengthening of the periods with optimum temperature and air humidity for each species.