典型草原植物群落构成与蝗虫群落生态关系研究.docx

典型草原植物群落构成与蝗虫群落生态关系研究 0 优势种牧草类型对红草原区生态效应的影响 研究表明，蝗虫群落的结构与牧场类型密切相关。研究结果表明，蝗虫的发生与环境之间的内在关系，尤其是由优势物种组成的草地类型对蝗群的生态影响，对阐明蝗虫群落的组成和优势物种的暴发具有重要的理论意义。【前人研究进展】环境因子诸如气象因子、土壤类型、生态地理特征等影响蝗虫的发生、越冬死亡率、发育历期、分布范围、产卵习性和卵孵化率 1 材料和方法 1.1 气候变化对牧草生长的影响 试验于2011年6—8月在内蒙古自治区锡林郭勒盟镶黄旗草原进行。试验地:北纬42°15′—42°25′,东经113°45′—113°83′。海拔高1 300 m。该区域属于中温带半干旱大陆性季风气候,年降水量267.9 mm,主要降水集中在夏季(6—8月),牧草生长的关键季节(5—8月)的有效降雨量不足150 mm。地区气温年平均气温3.1℃,无霜期平均为120 d左右,最大冻土深度154 cm。主要土壤类型为栗钙土。 试验选择3种草地类型,分别为Ⅰ:羊草草原,主要植被类型为羊草(Leymus chinensis),散生糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylia)、银灰旋花(Convolvulus ammannii)、冷蒿(Artemisia frigida)、木地肤(Kochia prostrata)、克氏针茅(Stipa krylovii)等植物,面积大约6.2 hm 1.2 通过研究蝗虫和植被群落的结构 样框取样法:采用底部留空(1×1×1)m 1.3 报告牧草生物量损失 设置(1×1×1)m 牧草生物量损失率=(对照牧草生物量-蝗虫危害后牧草生物量)/对照牧草生物量×100%。 1.4 群落相对密度 多样性指数公式 上述各式中,i:第i个物种;n:第i个物种的个体数;N:所有物种个体数之和;Pi:群落相对密度;S:物种数;A:物种多度;F:物种频度。 1.5 植物群落相关数据的分析 对3种草地类型各时期的蝗虫群落中各蝗虫相对多度、蝗虫群落参数、植被地面生物量损失率及植被群落参数分别采用典型相关 对蝗虫群落和植物群落相关数据进行RDA分析 上述DCA、RDA排序和Monte Cado检验均在Ter Braak编制的CANOCO 4.5软件包中实现。分析时涉及的各类型草地植物及蝗虫群落参数及代码见表1。 2 结果 2.1 植物群落对昆虫与植物群落间相互作用的影响 本试验选择的3块样地均属于内蒙古典型草原类型。首先对3块样地总体植物群落特征参数和蝗虫群落特征参数进行典型相关分析,以0.05显著水平检验,得出一组典型变量方程:V=-0.411X 典型变量方程分别揭示了蝗虫与植物群落内各因子的综合情况,反映了二者的相互关系。由方程得出,蝗虫综合因子与植物综合因子间紧密相关(r=1.000,P0.05),也就是说羊草生物量损失率和植物群落多样性指数与亚洲小车蝗相对多度呈显著负相关,与毛足棒角蝗相对多度呈显著正相关。 2.2 号样地优势牧草不同优势种群的变化趋势 对Ⅰ号样地羊草草原优势牧草生物量损失率及蝗虫群落优势种群的相对多度简单相关分析,得出羊草的生物量损失率与毛足棒角蝗的相对多度极显著正相关(r=0.849,P0.01)。由图1可知,羊草生物量损失率的变化趋势与毛足棒角蝗种群的变化趋势有协同性,但由于其它蝗虫种群、天敌及自然环境等因素的影响,二者变化趋势并非完全同步。 对Ⅱ号样地克氏针茅草原优势牧草生物量损失率及蝗虫群落优势种群的相对多度简单相关分析,得出克氏针茅的生物量损失率与亚洲小车蝗的相对多度极显著正相关(r=0.947,P0.01)。由图2可知,克氏针茅生物量损失率的变化趋势与亚洲小车蝗种群的变化趋势协同性较明显,原因与Ⅱ号样地克氏针茅为绝对优势种牧草,而亚洲小车蝗的种群数量也高于其它蝗虫种群有关。 对Ⅲ号样地克氏针茅富含杂类草草原优势牧草生物量损失率及蝗虫群落优势种群的相对多度简单相关分析,得出克氏针茅的生物量损失率与亚洲小车蝗的相对多度极显著正相关(r=0.93,P0.01)。由图3可知,克氏针茅生物量损失率的变化趋势与亚洲小车蝗种群的变化趋势协同性较明显。 2.3 逐步回归分析 在试验区实地分析的基础上,分别以3种草原类型上植物群落特征参数为自变量,以蝗虫群落特征参数为因变量,对2组参数进行双重筛选逐步回归分析,得最优回归方程。 2.3.1 原羊草生物量损失率与保护品种的关系 由表2方程式及偏相关系数分析表明,Ⅰ号样地羊草草原羊草生物量损失率与蝗虫群落丰富度指数及狭翅雏蝗相对多度呈负相关,与毛足棒角蝗相对多度呈正相关;糙隐子草生物量损失率与红腹牧草蝗相对多度呈负相关。 2.3.2 生物量损失