黑河上游草地蝗虫与植被群落关系研究

摘要

蝗虫灾害是全球性的生物灾害,蝗灾所造成的经济损失和巨大影响波及自然生态系统和社会经济系统。近年来,随着全球气候变化和极端气候事件的频发以及人类的不当活动,使得蝗虫灾害日益猖獗,对蝗虫发生和分布与环境因子的关系研究日益受到人类的重视。目前对于蝗虫群落特征和空间分布的研究逐渐深入,并从基本的蝗虫种类调查,区系分布逐渐深入到对其群落多样性、空间分布与环境因素关系的探讨等方面。蝗虫群落组成、空间分布是蝗虫对环境因子尤其对植被群落重要的生态响应过程。蝗虫与植物间存在复杂的耦合关系,一方面植被为蝗虫提供食物、适宜的微气候和栖息地等资源,另一方面蝗虫对不同植物的采食选择可以改变植物群落的种间竞争格局,也影响植物群落结构和多样性。因此本文从群落多样性和物种角度分析植物对蝗虫群落组成和空间分布的影响。
　　本文选择黑河上游的干旱草原为研究区域,该区气候干旱,降水稀少,近年来气候变暖增温和人类过渡放牧,导致草地蝗虫发生频次和规模增大,给牧业生产带来严重危害。蝗虫作为食草性昆虫,植被对其群落特征和空间分布具有重要影响,并且蝗虫与植物关系分析对于蝗虫预测、监测和生物灾害的防治具有重要借鉴意义。因此本文在定位观测和大面积普查的基础上,利用生物多样性分析方法,数量生态学分析的 DCA分类和 CCA排序及相关性分析等方法,依次从群落多样性、群落组成和优势物种角度分析了黑河上游白大坂草原的蝗虫种类组成、蝗虫群落多样性、优势植物与蝗虫分布的数量生态关系,从而来探讨蝗虫空间分布与植物群落的关系,并且为蝗虫灾害预测和监测提供可借鉴的依据,提高蝗虫防治效率。通过研究本论文得出如下结论:
　　(1)在海拔2400-2800m的7个植物群落采集到蝗虫13种,隶属于3科10属,亚洲小车蝗(Oedaleus decoratus)、李氏大足蝗(Gomphocerus licenti)和白纹雏蝗(Chorthippus albonemus)是优势种,分别在驴驴蒿(Artemisia dalailamae)、针茅和狼毒(Stellera chamaejasme)占优势的群落分布最多。
　　(2)不同植物群落中蝗虫组成、优势种差异明显,蝗虫群落多样性和优势度差异显著(P<0.05),均匀度差异不显著(P>0.05)。
　　(3)蝗虫种类数和多样性指数与植物种类数均呈极显著正相关性(P<0.01),蝗虫物种丰富度与植物盖度呈显著正相关性(P<0.05);蝗虫多度与优势度指数呈负相关性,与其他因子均呈正相关性,其中与高度呈极显著正相关性(r=0.872, P<0.01),这说明植被越茂密、高度大且植物种类丰富的群落蝗虫分布也越多;蝗虫优势度与植物群落优势度呈正相关,均匀度指数与植物盖度、高度和均匀度指数均呈正相关性。
　　(4)研究区的13种蝗虫经DCA排序被分为6个类群,不同群组间蝗虫的种类数、食性和栖境选择存在较大差异,同组内的蝗虫在发生时间、生活型和生态位上不重叠。
　　(5)蝗虫的多度与优势植物盖度之间表现出极显著相关、显著相关和不相关的复杂关系。不同植物盖度对蝗虫多度影响差异明显,短鼻蝗多度与驴驴蒿盖度,李氏大足蝗和白纹雏蝗多度与狼毒和赖草盖度均呈极显著的正相关性(P<0.01);痂蝗与苔草、短星翅蝗与驴驴蒿、亚洲小车蝗与芨芨草间存在显著的正相关性(P<0.05);宽须蚁蝗和狭翅雏蝗多度与驴驴蒿和芨芨草盖度、宽翅曲背蝗与醉马草间存在相关性,但相关不显著。
　　(6)植物对蝗虫的影响更多的表现在为蝗虫提供适宜的栖息地而不完全是食物资源,禾本科和菊科植物对蝗虫空间分布的影响最大。
　　(7)研究区6个蝗虫类群对应着不同的植物群落类型,表现出三种对应关系,即小翅雏蝗与狼毒群落呈一对一关系,亚洲小车蝗、宽须蚁蝗和短鼻蝗与驴驴蒿群落为多对一关系,其余蝗虫对应多种植物群落类型。

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目录

第1章 绪 论

1.1 选题背景

1.2 国内外研究进展

1.3 研究理论和思路

1.4 研究目的和意义

1.5 主要创新点

第2章 研究区域概况和研究方法

2.1 研究区域概况

2.2 样地设置和群落调查

2.3 数据方法

第3章 黑河上游草地群落多样性分析

3.1 植被群落特征

3.2 植物群落多样性分析

第4章 黑河上游草地蝗虫群落多样性分析

4.1 蝗虫种类组成

4.2 不同植物群落蝗虫组成和分布频度

4.3 蝗虫群落多样性比较

4.4 蝗虫群落DCA排序

4.5 蝗虫类群特征分析

第5章 蝗虫与植物群落关系分析

5.1 蝗虫与植物群落多样性的相关性分析

5.2 蝗虫分布数量与植物盖度的CCA分析

5.3 蝗虫空间分布的生物学特性探讨

5.4 蝗虫类群和植物群落对应关系分析

第6章 结论与展望

6.1 研究结论

6.2 展望

参考文献

附 录

致谢