黄河下游农业景观中两栖类动物蝌蚪分布因素研究

摘要

黄河下游是我国传统农业区，农业景观中的两栖类动物是农业生态系统生物多样性的重要组成部分。随着农业集约化的发展，两栖类动物的生存环境发生改变，探究黄河下游农业景观中两栖类动物分布与环境因素的关系，分析环境因子对两栖类动物蝌蚪的影响，对保护农业景观中两栖类生物多样性、维持生态系统服务具有重要的理论意义和现实意义。
　　研究以黄河下游地区封丘县为研究区，在黄河下游池塘湿地中选取32个静水池塘样点，调查样点内两栖动物数量及有关环境因素，采用多学科理论和方法，对可能影响两栖类蝌蚪和成体的环境因素（栖息地和景观尺度）进行分析，探究农业景观中两栖类蝌蚪分布与环境因素的关系。研究结果如下：
　　（1）研究区不同属的两栖类蝌蚪出现时间、出现高峰期不同，蟾蜍属（Bufo）蝌蚪早于侧褶蛙属（Pelophylax）蝌蚪出现，4月和5月较多，侧褶蛙属（Pelophylax）蝌蚪6月较多。同时期调查到中华大蟾蜍（Bufo gargarizans）成体共448只，金线侧褶蛙（Palophylax plancyi）成体共919只，黑斑侧褶蛙（Pelophylax nigromaculata）成体共498只；3月到6月，中华大蟾蜍（B.gargarizans）成体多度逐月下降，黑斑侧褶蛙（P.nigromaculata）成体和金线侧褶蛙（P.plancyi）成体6月最多。
　　（2）基于最小二乘回归法（Ordinary Least square Estimation，OLS）的线性模型，分析环境因素对两栖类蝌蚪的影响，结果显示：在0.05显著性水平上，各环境因子中只有池塘内挺水植被盖度对侧褶蛙属（Pelophylax）蝌蚪有积极影响，其他因子影响不明显；各环境因子对蟾蜍属（Bufo）蝌蚪的影响大小为池塘浅水区坡度（SL）＞水深（d）＞化学需氧量（COD）＞蝌蚪捕食者（PRE）＞溶解氧（DO），其中除池塘浅水区坡度（SL）和蝌蚪捕食者（PRE）是消极因素外，其他因子均对其产生积极影响。
　　（3）基于OLS模型分析栖息地尺度上环境因子对两栖类成体的影响，结果显示，在0.05显著性水平上，各环境因子对黑斑侧褶蛙（P.nigromaculata）成体的影响为：距最近农田的距离（NF）＞溶解氧（DO）＞总磷（TP）＞蝌蚪捕食者（PRE）＞池塘内植被盖度（VEGin）＞坡度（SL），其中除蝌蚪捕食者（PRE）为消极因素外，其他因子均对其产生积极影响；各环境因子对金线侧褶蛙（P.plancyi）成体的影响为：距最近池塘的距离（NP）＞池塘内植被盖度（VEGin）＞池塘边植被盖度（VEGout）＞水温（WT）＞化学需氧量（COD）＞坡度（SL），其中除池塘边植被盖度（VEGout）和化学需氧量（COD）是消极因素外，其他因子均对其产生积极影响；各环境因子对中华大蟾蜍（B.gargarizans）成体的影响为：水深（d）＞距最近道路距离（NR）＞化学需氧量（COD）＞池塘面积（A）＞溶解氧（DO）＞坡度（SL）＞池塘边植被盖度（VEGout），除距最近道路距离（NR）和坡度（SL）是消极因素外，其他因子均对其产生积极影响。
　　采用冗余分析（redundancy analysis，RDA）对景观尺度上环境因子对两栖类成体的影响，结果显示：在250m和500m扩散阈值下，景观形状指数（LSI）与中华大蟾蜍（B.gargarizans）成体显著相关（r=-0.41，r=-0.43，P＜0.05）；在1000m扩散阈值下，景观形状指数（LSI）与金线侧褶蛙（P.plancyi）成体显著相关（r=0.40，P＜0.05），香农均匀度指数（SHEI）与黑斑侧褶蛙（P.nigromaculata）成体显著相关（r=0.40，P＜0.05）；在2000m扩散阈值下，香农均匀度指数（SHEI）与中华大蟾蜍（B.gargarizans）成体显著相关（r=0.49，P＜0.01）。
　　（4）不同月份两栖类蝌蚪等级和成体相对多度的相关性分析结果显示：6月份侧褶蛙属（Pelophylax）蝌蚪与黑斑侧褶蛙（P.nigromaculata）成体、金线侧褶蛙(P.plancyi)成体关系最显著（r=0.69，P＜0.01）；5月份蟾蜍属（Bufo）蝌蚪与中华大蟾蜍（B.gargarizans）成体关系更显著（r=0.48，P＜0.01）。
　　对两栖类蝌蚪与环境因素关系的研究表明：在栖息地尺度上，影响侧褶蛙属（Pelophylax）与蟾蜍属（Bufo）蝌蚪的环境因素不同，植被因子尤其是池塘内挺水植被盖度（VEGin）是侧褶蛙属（Pelophylax）蝌蚪以及黑斑侧褶蛙（P.nigromaculata）、金线侧褶蛙（P.plancyi）成体重要的影响因素；蟾蜍属（Bufo）蝌蚪以及中华大蟾蜍（B.gargarizans）成体受池塘水环境因素（水深（d）、化学需氧量（COD）、溶解氧（DO））和池塘特征因素（浅水区坡度（SL））影响较大。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景与研究意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究内容

2 研究区概况

2.1 自然地理概况

2.2 人文经济概况

2.3 研究区两栖类概况

3 研究方法

3.1 数据采集方法与处理方法

3.2 统计分析方法

3.3 技术路线图

4 样点池塘两栖类调查结果与分析

4.1 样点池塘调查结果

4.2 两栖类调查结果

5 两栖类蝌蚪与环境因素的关系

5.1 栖息地尺度侧褶蛙属蝌蚪与环境因素的关系

5.2 栖息地尺度蟾蜍属蝌蚪与环境因素的关系

5.3 本章小结

6 两栖类成体与环境因素的关系

6.1 栖息地尺度两栖类成体与环境因素的关系

6.2 景观尺度两栖类成体与环境因素的关系

6.3 本章小结

7两栖类蝌蚪与成体的关系

7.1 侧褶蛙属蝌蚪与成体关系

7.2 蟾蜍属蝌蚪与成体关系

7.3 本章小结

8 结论与展望

8.1 结论

8.2 讨论

8.3 创新点

8.4 不足与展望

参考文献

致谢