淮南市重金属污染对土壤动物群落和多样性影响研究

通过对淮南煤矿和发电厂及灰场污染地的土壤动物群落结构进行分析。结果表明,土壤动物群落的组成与数量随着污染的加重而减少,土壤动物的密度也有同样的变化趋势;在重污染土壤中,优势类群与常见类群的种类明显减少。随着污染的加重使土壤动物的种类和数量逐渐减少。重金属污染对土壤动物群落结构的影响是随着污染的加重,多样性指数、均匀性指数、密度类群指数都有减少的趋势,优势度指数在灰场外围是先增加后减少。在群落指标的相关性中,多样性指数和均匀性指数呈密切正相关,多样性指数与优势性指数呈负相关,有机质含量与土壤动物个体数量关系不密切。     

洞庭湖区不同土地利用方式下的土壤动物群落结构

2004年4月和7月,对洞庭湖区5种不同土地利用方式下土壤动物群落结构进行调查,以了解洞庭湖区湿地土壤动物多样性的基本情况,以及不同土地利用方式对土壤动物群落结构的影响。实验采得土壤样本270个,经分离后获土壤动物6282头,分属于5门、10纲、29类。通过对物种丰富度(S)、多样性指数(H)、均匀度指数(j)、相似度指数(q)和密度-类群指数(DG)几个多样性指标进行分析,结果表明农林间作的黑杨-苔草-菜地的物种丰富度、均匀度和密度-类群指数均显著高于其它生境,土壤动物多样性随土地利用方式和人为干扰程度的不同而存在很大差异。不同类型区的大、中、小型土壤动物的数量和组成有季节性变化,大型动物的类群组成在每个样地4、7月间均有很大差别,黑杨-苔草-菜地、黑杨-苔草地和稻田3个样地4月份蜱螨目数量均显著高于7月份;而弹尾目的数量仅在稻田4月份显著高于7月份,油菜-棉花 水稻地却是7月份显著高于4月份,其它样地无显著性差异;线虫数量仅在黑杨-苔草地和油菜-棉花 水稻地7月份的数量显著高于4月份。人类的农业生产活动导致土壤动物物种多样性降低,优势集中度提高,优势种突出,均匀性降低,形成了只利于少数几个种群栖息和生存的环境,土壤动物生物多样性受到影响,但适度干扰能提高土壤动物生物多样性。     

山西翅果油树群落的多样性研究

用丰富度指数、多样性指数和均匀度指数对山西翅果油树群落的多样性进行了研究 ,并用相关分析研究了海拔与多样性指数及多样性指数间的关系 ,结果表明 :1 )在干扰强烈的生境中 ,翅果油树群落具有较低的丰富度指数、多样性指数的均匀性 ,而接近顶极群落阶段 ,多样性指数和丰富度指数也较低 ,但具有较高的均匀性 ;干扰强度较小的生境中 ,群落具有较高的丰富度指数、多样性指数和均匀性。2 )灌木层和草本层的丰富度、多样性指数和均匀度指数呈现多元化的趋势。 3)海拔对山西翅果油树群落多样性的影响不显著。     

葛藤节肢动物类群结构动态

本文利用群落结构的有关指数(物种数S、丰富度指数R、多样性指数H、H'、D和DMc、均匀性指数J'、优势度指数d和优势集中性指数C)分析了葛藤节肢动物类群结构变化动态.结果表明,葛藤节肢动物类群丰富度和多样性一年中出现两个高峰,一个在五月下旬,一个在十一月上中旬,在第一个峰期,S,R,D,H',H和DMc的值依次为38.00,6.0205,0.9056,4.0205,3.8560和0.7207,在第二个峰期,上述指数依次为34.00,6.6661,0.9245,4.2124,3.6779和0.7808;均匀性在一至四月变化较剧烈,最大值0.8899出现在1月中旬,最小值0.5765出现在二月下旬,其它时间较为平稳;优势集中性和优势度指数的变化趋势一致,其高峰值出现在二月下旬至三月上旬.分析表明,多样性和优势集中性变化趋势往往相反,即物种越丰富,多样性越大,相应的优势集中性就越小,反之就大;均匀性与多样性关系密切,即群落多样性较高时均匀度变化较为平稳,反之,就剧烈.     

不同调查方法对转基因棉田节肢动物群落构成及生物多样性的影响

【目的】明确不同生育期调查方法对棉田物种结构和生物多样性的影响,以期选择合适的生育期调查方法开展转基因棉花的安全性研究。【方法】于2016和2017年,选择2个新型转基因棉花(GGK2,N15-5)及其亲本(K312,J14)为材料,使用3种调查方法对棉田节肢动物群落进行调查:(1)在整个生育期每7 d调查一次(5月上旬—9月中下旬);(2)主要生育期调查(5月中旬、6月中旬、7月中旬、8月中旬和9月中旬)和(3)6月中旬—8月下旬期间的3个棉铃虫发生高峰期调查。计算出不同调查方法下的棉田节肢动物群落个体总数、物种丰富度、多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数。【结果】3种方法对物种个体总数和物种丰富度影响最大,第1种方法数值最大,第3种方法数值最小。2016年,转抗除草剂基因棉田(GGK2)与其亲本(K312)相比,3种调查方法得到的物种个体总数在节肢动物群落和害虫亚群落差异显著,其他指数无差异。此外,2016年与2017年相比,相同棉田中的多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数均无明显差异。【结论】不同生育期调查方法仅对物种个体总数和物种丰富度有影响,而对多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数无显著影响。因此,在转基因生物安全研究中可根据不同的研究目的选择合适的生育期开展调查。     

吐鲁番沙漠植物园及其周围地区鼠类群落结构调查

2005年4月15日~2005年6月3日对中国科学院吐鲁番沙漠植物园及其周围地区的鼠类群落进行了调查,采用样线铗捕法,共捕获鼠类373只,隶属于3科3属4种。用种类(S)、多样性指数(H′)、均匀性指数(E)、优势度(D)等4个指标对灌木林、园林、沙地、废弃耕地、农田等5种不同生境类型的鼠类群落进行统计分析和对比。结果发现,不同生境类型的鼠类群落在群落组成、多样性、均匀性和优势度等方面存在着明显的差异;废弃耕地多样性和均匀性最高而优势度最低;园林多样性最低,农田均匀性最低,灌木林优势度最高。红尾沙鼠(Meriones libycus)和子午沙鼠(M.meridianus)分别占以上5种类型鼠类群落总生物量的59.5%和37.5%,可以确定为吐鲁番沙漠植物园及其周围地区鼠类群落的优势种。     

洞庭湖区鼠类群落的物种多样性分析

通过对洞庭湖区黑线姬鼠褐家鼠主害区桃源的害鼠群落调查,揭示了平原农田生态类型区、丘陵农林复合生态类型区和山区林农复合生态类型区及其不同生境的鼠类群落的物种多样性。在人类干扰程度最高的平原生态类型区,鼠类群落的优势种突出,优势集中性指数最高,丘陵生态区次之,而具有大片森林、受干扰较低的山区林农复合生态区,优势集中性指数最低。物种多样性Shannon—Weiner指数和均匀性指数亦显示同样的规律：适度干扰的山区复合生态区的多样性指数最高,均匀性最好,丘陵生态区居中,平原生态区最低。不论何种生态类型区,农田生境鼠类群落的优势种都较突出,优势集中性指数也较高,群落多样性和均匀性较低;林地生境的优势集中性有较大下降,山区林地内的鼠种比丘陵区要多,优势集中性指数也较低,多样性指数和均匀度都有提高。林缘农田在同一生态类型不同生境内优势集中性最低、多样性指数和均匀性最高。比较不同生境鼠类群落的相似性,最不相似的群落是农田与受人类干扰较小的森林。这些现象说明人类的社会生产活动使害鼠群落的物种多样性降低、优势度下降、优势种突出、均匀性降低,形成了只利于少数几个种群栖息和生产发展的环境,最终导致少数种群的暴发,形成危害。但适度干扰能提高物种多样性。     

不同种植环境夏玉米田节肢动物群落特征及稳定性

对云南普洱不同种植环境夏玉米田节肢动物群落进行调查,应用群落特征指数、群落稳定性和主成分分析法,对不同种植环境夏玉米田节肢动物群落特征、稳定性和主成分进行对比分析。结果表明,调查区夏玉米田共采集到节肢动物10174头,隶属2纲15目100科261种,其中单作地夏玉米田采集到节肢动物共计5604头,隶属2纲13目84科168种,混交地夏玉米田采集到节肢动物共计4570头,隶属2纲15目90科209种。与单作地夏玉米田相比,混交地夏玉米田节肢动物群落物种数、多样性指数、均匀性指数、丰富度指数、天敌物种数及个体数均较高;植食性昆虫个体数及其所占比例、优势集中性指数和优势度指数较低;群落较稳定;群落多样性、均匀性、丰富度等指数随时间变化波动较小;单作地夏玉米田中,刺吸昆虫个体数量和食叶昆虫物种数量是主导节肢动物群落变化的最主要因子;混交地夏玉米田中,寄生昆虫个体数量、捕食昆虫物种数量和刺吸昆虫个体数量主导了节肢动物群落的变化。     

抗虫转基因水稻和化学杀虫剂对稻田节肢动物群落的影响

从功能团优势度、功能团内科组成及其优势度、功能团个体数量、群落主要参数及群落结构相异性等方面,就含crylAb／crylAc融合基因的Bt水稻和化学杀虫剂对稻田节肢动物群落影响进行比较研究．结果表明,与对照田相比,Bt稻田的节肢动物功能团组成及其优势度、各功能团内科组成及其优势度分布、功能团内个体数量的时间动态、群落参数(物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、均匀性指数、优势集中性指数)及时间动态在大多情况下均无显著差异,两者间群落结构相似性较高．Bt水稻对稻田节肢动物群落基本无明显的负效应、而化防田的功能团优势度等群落特征指标与对照田相比,有时具有明显甚至显著的差异;群落结构相似性也较低．综合分析表明,Bt水稻对稻田节肢动物群落的影响明显弱于化学杀虫剂。     

鼎湖山地表无脊椎动物多样性及其与凋落物的关系

为了解鼎湖山国家级自然保护区3种代表林型地表无脊椎动物的多样性及其与凋落物的关系,利用巴氏罐诱法共采集无脊椎动物3门7纲31目58科（总科）7310头,3种林型中蚂蚁占绝对优势,蜘蛛,甲螨,长角跳虫,毛蕈甲,蟋蟀和果蝇为常见类群,其中季风常绿单身汉叶林地表无脊椎动物的多样性和均匀性指数最高;针阔叶混交林与之接近;马尾松林最低,但其优势度指数最高。3种林型地表无脊椎动物群落之间均中等不相似,年凋落物量与地表无脊椎动物的多样性,均匀性呈现显著正相关,与优势度呈显著负相关;调落物的周转期与地表无脊椎动物的多样性与均匀性呈显著负相关,与优势度呈显著正相关。     

转RRM2基因棉田昆虫群落多样性及其时序动态

为了评价新型转基因棉花在长江生态区对棉田生态环境安全性的影响, 2013-2015年作者以新型转RRM2基因棉花(Gossypium hirsutum)为材料, 以其亲本‘中棉所12’为对照, 在安徽省沿江棉区系统研究了转基因棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的结构与组成、个体数量、群落特征参数及其季节性动态变化。结果表明: 转RRM2基因棉田的主要类群组成、优势类群与非转基因棉田没有差异, 但在2013年转RRM2基因棉田棉蚜个体数量显著高于非转基因棉田, 叶螨类、棉铃虫和其他鳞翅目的个体数量显著低于非转基因棉田, 在其他年份没有显著差异; 其他类群的个体数量在两类棉田间没有显著差异。在棉田害虫发生量大的年份, 转RRM2基因棉田的昆虫群落个体数量较非转基因棉田增加, 物种丰富度较非转基因棉田减少, 但差异不显著, 而两类棉田年度间均差异显著。转RRM2基因棉田昆虫群落和害虫亚群落的全生育期多样性指数、均匀度指数和优势集中性指数与非转基因棉田没有显著差异; 其天敌亚群落的三个指数在2013年与非转基因棉田差异显著, 其他年份没有显著差异; 两类棉田年度间差异均不显著。转RRM2基因棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落个体数量、群落特征参数的时序动态与非转基因棉田较一致, 具季节性波动; 在群落个体数量高峰期, 群落多样性指数和均匀度指数处于低谷, 而优势集中性指数则相反; 昆虫群落、害虫亚群落的季节波动明显, 天敌亚群落的季节性变化较平缓。因此, 转RRM2基因棉花对棉田昆虫群落的结构与组成、群落特征参数及其时序动态没有显著影响, 但在气候适宜年份, 转RRM2基因棉田的害虫发生量可能增大。     

转基因杨树林下种植转基因棉花对转基因杨棉复合系统内节肢动物群落多样性的影响

【目的】转Bt基因棉花和转Bt基因杨树在我国已推广使用。本研究的目的是调查和分析不同转基因杨棉复合系统内地上节肢动物群落多样性变化,为转基因杨树大规模应用提供生态安全方面的数据。【方法】2019年4-10月,在河北任丘采取欧洲黑杨Populus nigra林下种植转基因棉花Gossypium hirsutum的模式,设置转基因杨树 转基因棉花(复合生态系统1)和非转基因杨树-转基因棉花(复合生态系统2)两种杨棉复合系统,调查杨树和棉花地上部植株节肢动物种类和个体数量,比较节肢动物各功能群的物种数量和个体数量以及香农指数、优势集中性指数、均匀度指数等群落多样性指数,并测定了转基因杨树和棉花叶片Bt蛋白含量。【结果】复合生态系统1中转基因杨树和棉花各自植株上鳞翅目种群累计个体数均显著低于复合生态系统2相应植株上的个体数量。转基因杨树上叶甲类累计个体数量显著高于非转基因杨树上的,寄生蜂类累计个体数量则显著低于非转基因杨树上的。在6月5日、6月21日和9月7日的调查中,转基因杨树上的节肢动物群落香农指数显著高于非转基因杨树上的。除鳞翅目害虫外,2个复合系统中棉株上节肢动物各功能群累计个体数量无显著性差异,香农指数、优势集中性指数和均匀度指数随时间变化的趋势基本一致且同一调查时间无显著性差异,仅在8月17调查中复合生态系统1中棉株上节肢动物香农指数显著高于复合生态系统2棉株上的。将杨树和棉花上节肢动物各类群累计数量相加作为系统整体,复合生态系统1和复合生态系统2在香农指数、优势集中性指数和均匀度指数数值上无显著差异。在调查后期,2个复合系统中节肢动物种群均向杨树叶片聚集。转基因棉花叶片Bt蛋白含量在各调查期均显著高于转基因杨树叶片的。【结论】转基因杨树对靶标害虫种群数量有较好的控制作用,对同系统内棉花上鳞翅目害虫数量亦有协同控制作用。转基因杨棉复合系统中地上节肢动物群落结构稳定,对系统内棉花地上部节肢动物群落多样性无显著影响。靶标害虫对转Bt基因杨树的抗性发展需持续监测。     

Neighbouring crop diversity mediates the effect of Bt cotton on insect community and leaf damage in fields

Effects of large-scale cultivation of transgenic crops on agricultural biodiversity remain unclear, particularly in the context of complex ecological interactions between transgenic crops and other organisms. Here we conducted a comprehensive survey to investigate the number of species, population abundance, community evenness and dominance of insects and weeds as well as leaf damage to weeds in Bt and non-Bt cotton fields at 27 sites across northern China. The role of neighbouring crop diversity around cotton fields in controlling insects and weeds in the cotton fields was also assessed. In addition, we conducted a 3-year field experiment to verify the results of the survey. Weed diversity in Bt and non-Bt cotton fields was similar, but the species number and diversity indices of insects are significantly decreased in Bt fields aligning with reduced leaf damage to broadleaf plant species including cotton as well as crops in neighbouring plots. The leaf damage to Bt and non-Bt cotton negatively associates with the diversity of neighbouring crops in cotton fields. Our study demonstrates the neighbouring crop diversity mediates the effects of Bt crops on agricultural diversity in complex interactions among transgenic crops, in-field weed and insect communities, and neighbouring crops.

     

广西马尾松林植物功能多样性与生产力的关系

探索植物多样性与生产力的关系可为森林经营与管理提供科学基础。本研究以广西4个地区的马尾松(Pinus massoniana)人工林群落为研究对象, 通过计算物种多样性、功能多样性和功能优势值, 运用相关分析、自动线性建模和方差划分等方法, 分析了多样性与生产力的关系。研究发现, 生产力与物种丰富度、Shannon指数、功能丰富度、功能均匀度极显著正相关(P < 0.01), 与物种均匀度、功能多样性、功能离散度、功能团个数、坡向显著正相关(P < 0.05), 与林龄极显著负相关(P < 0.01), 4个功能多样性参数和4个物种多样性参数两两之间皆为显著正相关; 未发现初始生物量制约生产力的提高; 方差划分最优模型中, 功能多样性参数效应、功能优势值效应和林龄效应分别解释生产力方差的56%、43%和33%, 功能多样性参数效应和功能优势值效应重叠部分高达27%; 生态位互补效应主要由功能丰富度和功能均匀度产生, 选择效应主要由生长型优势值产生; 生长型优势值为灌木的样地生产力较高, 次优种或过渡种对生态系统功能也有重要作用。以生产力为响应变量的自动线性建模最佳子集包括重要性由大到小的5个因素: 林龄、生长型优势值、功能丰富度、功能均匀度、功能团个数。建议维护森林功能多样性, 加强林下叶层植物保护, 用好功能重要的物种, 通过林下叶层的补偿性光合作用和生长竞争, 有效地提高生产力和生物多样性。     

黄土高原小流域景观多样性动态分析

以纸坊沟为例,在地理信息系统支持下获得计算景观多样性的有关参数,运用斑块大小及数量、平均分维数、多样性指数、优势度、均匀度、破碎度和聚集度等指标,对黄土高原小流域40年来景观多样性动态变化进行了分析．结果表明,40年来,在以人类活动干预和植被内源演替为主要驱动力的共同作用下,该流域斑块总数增加,旱地基质逐渐被林地、草地等其它景观基质所取代,景观格局趋于破碎,景观类型多样性和均匀度增加,且后20年景观多样性的变化幅度远远大于前20年的变化幅度．目前流域已经由1958年以旱地为基质的高度均质化的景观生态系统转化为与当地地带性景观相适应的以草地和林地为基质的高度异质化的景观生态系统,生态系统结构、功能已具有较强的稳定性．     

宁夏六盘山国家自然保护区蝶类群落结构和多样性

对宁夏六盘山国家自然保护区蝴蝶群落的结构组成和多样性进行了研究.结果表明：六盘山保护区有蝴蝶5科68属130种,其中,蛱蝶科的属数和物种数最多,为33属68种;凤蝶科最少,为2属2种.灰蝶科的物种丰富度和均匀度指数最高,分别为1.75和0.84;蛱蝶科的多样性指数最高,为3.01;粉蝶科的优势度指数最高,为0.90;凤蝶科的物种丰富度、多样性和优势度指数均最低,分别为0.37、0.40和0.蛱蝶科中,眼蝶亚科的属数和种数最多,为13属24种;喙蝶亚科最少,仅1属1种;闪蛱蝶亚科的物种丰富度和均匀度指数最高,分别为1.11和0.84;线蛱蝶亚科的多样性指数最高,为2.04;眼蝶亚科的优势度指数最高,为0.96.     

秦巴山区蝗虫群落多样性研究

作者于1995～1997年对秦巴山区蝗虫资源进行了调查。采用Shannon-Wiener提出的多样性指数(H')公式、Pielou提出的均匀度(E)公式及Simpson提出的优势度(C)公式,计算群落的多样性、均匀度和优势度。结果表明,不同地区、不同生境、不同海拔高度及不同月份,秦巴山区蝗虫群落的物种数目、多样性指数值、均匀度及优势度指数值均有明显差异。这主要与蝗虫的生物学特性直接有关,另外也受到环境因素的影响。     

三工河流域琵琶柴群落特征与土壤因子的相关分析

琵琶柴(Reaumuria soongorica)是我国荒漠地区分布最广的地带性植被类型之一,对维系荒漠地区生态系统的稳定性具有重要作用。以三工河流域两个琵琶柴群落为对象,在2010年主要生长季节(6—10月),通过群落和土壤调查,采用土钻法、土柱法、地上收割法对两个琵琶柴群落的土壤性质、生物多样性、细根生物量、地上生物量、生物多样性与土壤性质的关系进行研究,结果表明:两个琵琶柴群落在冠幅、盖度、多度和物种多样性等方面均存在显著差异。在0—100 cm土壤层内,两个群落土壤电导率、pH值、容重、含水量存在显著差异。除土壤容重外,群落2各个土壤因子的值均大于群落1,并随土壤深度的增加表现出类似的趋势。两个群落物种多样性指数、地上生物量、细根生物量存在显著差异,从6月到10月呈现先下降再上升的趋势。由于7、8月群落1有大量夏雨型短命植物和类短命草本植物的出现,Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数急剧降低,Simpson指数表现出相反的变化趋势。群落2土壤电导率和pH值较高,草本植物鲜有出现,多样性指数和均匀度指数变化均较为平缓。两个群落的Sorenson相似性系数较低,群落差异明显。相关和回归分析表明土壤环境因子是导致两个琵琶柴群落特征、生物多样性和生物量不同的主要因素。较高的土壤含水量可以增加琵琶群落的生物多样性,较高的土壤容重抑制琵琶柴群落细根的生长,轻度的干旱胁迫促进地上生物量的积累,一定浓度的土壤pH值和土壤盐分可以促进琵琶柴群落细根的生长。