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黄土丘陵沟壑植被恢复区节肢动物群落特征及时空动态研究

作　者: 张锋
导　师: 赵惠燕
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 节肢动物林分类型多样性稳定性时空动态
分类号: S186
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文以纸房沟流域为研究单元,采用群落生态学的方法,分析不同林分节肢动物群落的结构组成、时空动态、综合指数及稳定性,并分析了优势害虫、天敌之间的生态位及空间格局,探讨群落内物种之间的相互联系、相互制约的内在机制。以便在多元林分生态系统中寻找节肢动物类群综合生物指标,评价植被恢复状况,为黄土高原生态环境建设中的植被恢复提供理论依据。主要研究结果如下:1.不同林分节肢动物种-面积关系符合Sq=Cqm,得出相应最小调查面积,大小排序为:自然灌木林>自然乔木林>杨树刺槐混交林>柠条沙棘混交林>柠条林>沙棘林>刺槐林>柳树林。建立了不同林分节肢动物种-多度模型,天然恢复林地节肢动物以LN分布模型最为适合,表明群落中个体数量居中的种类最多,稀有种和常见种分不均衡;在混交林和纯林中以LC分布模型最为适合,群落中稀有种和常见种较多。2.不同林分的节肢动物群落中,共有节肢动物420种,分属15目93科。其中鳞翅目的种类最多,鞘翅目次之。各林分节肢动物以天然恢复林中物种数最多,其次为混交林,纯林的物种数较少。天然恢复林中优势科均为夜蛾科、尺蛾科和金龟科,混交林优势科前两个为夜蛾科和尺蛾科,四种人工纯林优势科差异较大。3.从特征指数来分析:林分组成结构越单一,节肢动物群落目级水平上多数目的多样性、均匀性及种间相遇几率在降低。天然恢复林节肢动物群落优势度值均低于其它林分,而种间相遇几率值比其它林分均高;不同功能亚类群H、J、PIF值大小为:天然恢复林>混交林>单纯林。优势度以纯林最高,其次为混交林,天然恢复林最低;在时间序列过程中多样性指数以天然恢复林>混交林>纯林分,且各林分在7月下旬至8月下旬节肢动物群落多样性均达到最大值;均匀度以纯林和混交林的节肢动物群落变化幅度较大,天然恢复林变化幅度最小;群落的优势度与种间相遇几率（PIF）、均匀度值的变化呈相反趋势。4.根据主成分分析原理,建立节肢动物群落多样性评价综合性指数,不同林分节肢动物目级水平、亚群落及时序三种综合指数排序一致表现为天然恢复林>混交林>纯林。目级水平、亚群落综合指数聚类以天然恢复林距离较小,发生情况最接近,混交林之间距离较近,四种纯林之间距离较小。时序聚类以天然恢复林发生情况最接近,混交林与拧条林、沙棘林发生情况最接近,柳树林和刺槐林发生情况最接近。采用最优分割方法,两种天然恢复林的时序划分为相同三个时段,而混交林和单纯林的时间格局相互不一致。5.天然恢复林节肢动物群落稳定性最高,混交林和纯林稳定性相对较低,其群落稳定性测度综合性指数小,不同林分群落稳定性总体综合指数的排序与多样性综合指数的排序不完全一致,但二者仍表现为天然恢复林>混交林>纯林。6.生态位分析表明,在柠条林中害虫之间以三种种实害虫三维生态位重叠较高,相互之间竞争激烈。从天敌三维生态位重叠看,豆象盾腹茧蜂与姬小蜂重叠值最高,二者之间竞争激烈。天敌与害虫之间以豆象盾腹茧蜂与拧条豆象生态位重叠值最高,说明豆象盾腹茧蜂对拧条豆象重控制和跟随作用最强。7.在柳树林中,害虫之间以柳弯角卷叶蛾与柳尖胸沫蝉三维生态位重叠最高,二者在时空资源上竞争激烈。天敌之间以七星瓢虫与异色瓢虫重叠值最高。从害虫与天敌生态位重叠看,七星瓢虫与柳瘤大蚜重叠值最高,说明七星瓢虫对柳瘤大蚜重控制和跟随作用最强。8.根据柳厚壁叶蜂为害特点,表明柳厚壁叶蜂幼虫均以个体群的形式呈聚集分布,在不同的空间阶元验证其分布型,而且在不同的空间其聚集原因存在一定的差异。根据公式,确定各种密度下的最适抽样数,通过公式以枝条空间m₀=10;叶片上m₀=0.2为防治指标制定了序贯抽样分析表。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-14
第一章文献综述  14-25
  1.1 退化生态系统与恢复生态学  14-17
    1.1.1 退化生态系统及其分类  14
    1.1.2 恢复生态学研究内容及其分类  14-15
    1.1.3 退化生态系统恢复研究进展  15-16
    1.1.4 退化生态系统生态恢复评价研究进展  16
    1.1.5 退化生态系统恢复与重建过程中的生物多样性研究  16-17
  1.2 节肢动物群落在生态系统中的地位与功能  17-22
    1.2.1 地位与功能  17
    1.2.2 节肢动物群落生态学  17-22
  1.3 节肢动物多样性在退化生态系统生态恢复评价中的应用  22-23
  1.4 黄土高原地区退化生态系统植被恢复状况  23
  1.5 本研究的目的和意义  23-25
第二章研究区概况及林分类型  25-27
  2.1 研究区概况  25
  2.2 生境类型  25-27
第三章丘陵沟壑植被恢复区节肢动物种-面积、多度关系  27-35
  3.1 种-面积、多度调查方法  27
  3.2 数据处理  27-28
    3.2.1 种-面积数据处理方法  27
    3.2.2 种-多度数据处理方法  27-28
  3.3 结果分析  28-33
    3.3.1 不同林分类型节肢动物种-面积分析  28-30
    3.3.2 不同林分类型节肢动物种-多度分析  30-33
  3.4 小结与讨论  33-35
第四章不同林分节肢动物群落结构及多样性研究  35-59
  4.1 材料和方法  35
    4.1.1 调查方法  35
  4.2 统计及计算方法  35-36
  4.3 结果与分析  36-56
    4.3.1 丘陵沟壑植被恢复区节肢动物群落的组成结构  36
    4.3.2 丘陵沟壑植被恢复区不同林分节肢动物群落的组成结构及变化规律  36-39
    4.3.3 不同林分节肢动物群落目级水平种类比较  39-45
    4.3.4 不同林分节肢动物群落功能结构比较  45-50
    4.3.5 不同林分节肢动物群落时序动态  50-54
    4.3.6 各林分类型节肢动物群落时间格局最优分割  54-56
  4.4 小结与讨论  56-59
第五章不同林分节肢动物群落结构稳定性分析  59-66
  5.1 材料和方法  59
    5.1.1 调查方法  59
    5.1.2 统计及计算方法  59
  5.2 结果与分析  59-65
    5.2.1 不同林分节肢动物群落多样性总体主成分分析  59-61
    5.2.2 不同林分节肢动物群落总体稳定性  61-62
    5.2.3 不同林分节肢动物群相对稳定性动态综合指数变化  62-65
  5.3 小结与讨论  65-66
第六章柠条、柳树优势害虫与天敌时空生态位及柳厚壁瘿叶蜂幼虫空间分布型  66-81
  6.1 材料和方法  66-67
    6.1.1 调查方法  66-67
    6.1.2 统计及计算方法  67
  6.2 结果与分析  67-79
    6.2.1 柠条林优势害虫与天敌时空生态位  67-71
    6.2.2 柳树优势害虫与天敌时空生态位  71-74
    6.2.3 柳厚壁瘿叶蜂幼虫空间格局及抽样技术  74-79
  6.3 小结与讨论  79-81
第七章总讨论  81-83
参考文献  83-91
附件  91-102
致谢  102-103
作者简介  103

黄土丘陵沟壑植被恢复区节肢动物群落特征及时空动态研究

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