宁夏荒漠草原沙蒿群丛生境土壤节肢动物多样性及沙蒿金叶甲种群生态学研究

发布时间：2017-10-17 17:20

  本文关键词：宁夏荒漠草原沙蒿群丛生境土壤节肢动物多样性及沙蒿金叶甲种群生态学研究

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【摘要】：荒漠生态系统是陆地生态系统中最为脆弱的系统之一,生物多样性丧失严重,因此研究和保护荒漠生态系统生物多样性具有十分重要的意义。沙蒿是荒漠草原一类重要的防风固沙先锋植物,研究沙蒿害虫发生及生态学特征对防沙治沙及草原保护建设有着重要意义。本文以宁夏白芨滩国家级自然保护区沙蒿群落生境为试验区,开展了该类生境中的土壤节肢动物的多样性调查和沙蒿主要食叶类害虫——沙蒿金叶甲的种群生态学研究。主要结果及结论如下：(1)荒漠草原区、流动-半流动沙地、人工固沙林地土壤节肢动物多样性研究结果表明,跗线螨科、步甲科和叶蝉科成虫是保护区土壤节肢动物的主要类群；荒漠草原区的土壤动物物种丰富度、群落均匀度和群落多样性等指数都显著高于人工固沙林地和流动-半流动沙地(P0.05),优势度指数人工固沙林地显著高于荒漠草原区和流动-半流动沙地(P0.05)；。不同生境下土壤动物垂直分布随土层深度的增加而降低,在0-5 cm土层各群落指数均达最高,“表聚性”较为明显；不同生境下相同深度土层中的土壤动物密度、丰富度指数和多样性指数均表现为荒漠草原区流动-半流动沙地人工固沙林地,说明了由人工固沙林地向流动-半流动沙地到荒漠草原区过渡,土壤动物多样性趋于复杂；RDA冗余分析显示土壤动物多样性对土壤含水量、有机碳、全氮、全磷和植物多样性反应较为敏感；偏相关分析表明,影响表层土壤动物多样性的主要因子是土壤温度、含水量、有机碳、全氮和植物多样性指数,影响深层土壤动物多样性的主要因子是土壤含水量和有机碳。(2)干旱型人工固沙林地、半湿润型沙地人工植被区和干旱型半流动沙地人工植被区地表甲虫多样性研究结果表明,拟步甲科为绝对优势类群,其次为象甲科。半湿润型沙地人工植被区物种数最多,物种丰富度指数、群落多样性指数最高,干旱型半流动沙地人工植被区个体数量最大,但物种丰富度指数、群落多样性指数最低。地表甲虫与环境因子关系的CCA分析结果显示,土壤含水量、植被密度、植被盖度是造成不同生境甲虫多样性差异的主要因素。(3)沙蒿金叶甲空间分布格局与环境因子关系的研究结果表明,不同样地中沙蒿金叶甲在每年8月中旬种群数量最大。沙蒿金叶甲在沙蒿上的垂直空间分布主要集中在沙蒿的中部偏上。沙蒿金叶甲的种群数量与环境因子相关分析表明,沙蒿密度、海拔和土壤类型是影响其数量的主要因子,人为干扰在一定程度上也会影响其种群数量。(4)斑块格局对沙蒿金叶甲危害率的影响研究结果表明,沙蒿优势度与沙蒿受害率呈极显著的正相关,与沙蒿密度、盖度则呈现出负相关性；斑块的面积与沙蒿金叶甲种群数量的确存在着一定的关系；沙蒿的受害率与斑块的形状和周长负相关,斑块的边缘效应会降低沙蒿金叶甲的危害率。(5)基于标记重捕法对沙蒿金叶甲种群扩散特征的研究表明,沙蒿金叶甲的扩散距离在0～900cm之间,扩散距离间差异显著(F8,27=5.825,P=0.0002),主要集中在距中心点0～100cm之间,迁移距离与释放间隔时间正相关；扩散方位之间差异显著(F3,7=3.842,P=0.0077)主要集中在北、东北方向,其中向东北扩散的数量最多。沙蒿金叶甲空间扩散的方位和距离与调查地区沙蒿的生态分布有密切关系,扩散方位与风向有关,顺风扩散的数量较多,逆风扩散的数量较少。
【关键词】：土壤节肢动物 地表甲虫 物种多样性 沙蒿金叶甲 空间分布格局 种群动态 扩散特性 环境适应性
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S812
【目录】：

• 摘要4-6
• 英文摘要6-12
• 第一章 前言12-26
• 1.1 生物多样性12-20
• 1.1.1 生物多样性的概念及研究层次12-13
• 1.1.2 土壤节肢动物的类群及生态学研究进展13-14
• 1.1.3 地表甲虫多样性研究进展14-17
• 1.1.4 鞘翅目昆虫的生境选择及环境指示作用研究17-18
• 1.1.5 生物指示种18-19
• 1.1.6 生物多样性与边缘效应的关系19-20
• 1.2 沙蒿有害昆虫研究概况20-22
• 1.2.1 沙蒿20
• 1.2.2 沙蒿主要有害昆虫种类20-21
• 1.2.3 沙蒿主要害虫研究进展21-22
• 1.2.4 沙蒿金叶甲的发生与防治研究进展22
• 1.3 本课题研究的目的及意义22-23
• 1.4 本研究的主要内容、重点解决的问题、创新点23-26
• 1.4.1 本研究的主要内容23
• 1.4.2 重点解决的问题23-24
• 1.4.3 独创点24-26
• 第二章 不同生境土壤动物多样性与环境因子的相关性分析26-38
• 2.1 材料与方法26-28
• 2.1.1 研究地点及样地设置26-27
• 2.1.2 调查方法27
• 2.1.3 数据处理27-28
• 2.2 结果和分析28-35
• 2.2.1 不同生境下土壤动物调查统计28-29
• 2.2.2 不同生境土壤动物群落多样性29-32
• 2.2.3 植物多样性对土壤动物的影响32-33
• 2.2.4 土壤动物多样性与各环境因子之间相关性33-35
• 2.3 讨论35-38
• 第三章 荒漠景观地表甲虫多样性及其与环境因子的关系38-50
• 3.1 研究样地与方法38-40
• 3.1.1 研究地点及样地38-39
• 3.1.2 调查方法和标本鉴定39
• 3.1.3 数据处理与分析方法39-40
• 3.2 结果与分析40-47
• 3.2.1 不同生境中地表甲虫的物种多样性40-44
• 3.2.1.1 物种组成40-42
• 3.2.1.2 类群组成42-43
• 3.2.1.3 物种分布格局43-44
• 3.2.2 不同生境中地表甲虫的群落多样性44-46
• 3.2.2.1 群落相似性44
• 3.2.2.2 群落多样性指数44-46
• 3.2.3 地表甲虫分布与环境因子的典范对应分析46-47
• 3.3 讨论47-50
• 3.3.1 生境异质性与地表甲虫多样性47-48
• 3.3.2 干扰与物种多样性48-50
• 第四章 沙蒿金叶甲空间分布格局及其与环境因子的关系50-58
• 4.1 材料与方法50-51
• 4.1.1 研究地概况50-51
• 4.1.2 调查方法51
• 4.1.3 数据处理与分析方法51
• 4.2 结果与分析51-56
• 4.2.1 沙蒿金叶甲的种群数量51-54
• 4.2.2 沙蒿金叶甲成虫种群动态54
• 4.2.3 沙蒿金叶甲垂直分布格局54-56
• 4.2.4 沙蒿金叶甲种群数量与环境因子相关分析56
• 4.3 讨论56-58
• 4.3.1 沙蒿金叶甲种群数量与种群动态56-57
• 4.3.2 沙蒿金叶甲种群数量与环境因子57-58
• 第五章 斑块格局对沙蒿金叶甲危害率的影响58-64
• 5.1 研究地区与研究方法58-59
• 5.1.1 研究地区概况58
• 5.1.2 生境斑块的划分58
• 5.1.3 沙蒿金叶甲的调查方法58-59
• 5.1.4 斑块格局相关因子测定59
• 5.2 结果与分析59-61
• 5.2.1 沙蒿金叶甲种群数量及危害率59-60
• 5.2.2 生境质量对沙蒿金叶甲危害率的影响60
• 5.2.3 斑块格局对沙蒿金叶甲危害率的影响60-61
• 5.3 讨论61-64
• 5.3.1 沙蒿金叶甲种群数量61-62
• 5.3.2 沙蒿金叶甲危害率与斑块面积的关系62-64
• 第六章 基于标记重捕法的沙蒿金叶甲种群扩散格局研究64-72
• 6.1 材料与方法64-66
• 6.1.1 试验样地64
• 6.1.2 试验方法64-65
• 6.1.3 数据分析65-66
• 6.2. 结果与分析66-70
• 6.2.1 基于标记重捕的沙蒿金叶甲种群数量估计66-68
• 6.2.2 沙蒿金叶甲的种群扩散68-70
• 6.3 讨论70-72
• 6.3.1 影响种群数量的因素70-71
• 6.3.2 影响种群扩散的因素71-72
• 第七章 结论72-76
• 7.1 主要研究结果72-73
• 7.1.1 不同生境土壤动物多样性及其与环境因子的相关性分析72
• 7.1.2 荒漠景观地表甲虫多样性及其与环境因子的关系72-73
• 7.1.3 沙蒿金叶甲空间分布格局及其与环境因子的关系73
• 7.1.4 斑块格局对沙蒿金叶甲危害率的影响73
• 7.1.5 基于标记重捕法的沙蒿金叶甲种群扩散格局研究73
• 7.2 本研究的创新点73-76
• 参考文献76-84
• 致谢84-86
• 个人简历及攻读学位期间发表的论文8

【参考文献】

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本文编号：1050073