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蚂蚁物种丰富度和功能丰富度分布及其影响因子

李可力  
【摘要】:生物多样性的空间分布是当前宏观生态学研究的热点问题之一。蚂蚁生物多样性高,分布广泛,具有重要的生态功能,是一种研究生物多样性空间分布的理想材料。研究蚂蚁多样性空间分布对于探索生物多样性分布的成因,环境保护和监控环境变化都有重要意义。本研究于2012年10月和2013年4月,采用地表陷阱法、Winkler抽取法和树干陷阱法调查了云南省绿春县不同海拔位置,7种典型土地利用方式样地(次生天然林、巨桉林、橡胶林、紫胶林、水稻田、旱地、紫胶混农林)中不同层次的蚂蚁群落。通过比较分析不同层次蚂蚁多度、物种丰富度、稀有种数量、以及功能丰富度的空间分布模式,探讨了不同生态因子对蚂蚁物种丰富度和功能丰富度分布的影响,以及蚂蚁物种丰富度和功能丰富度的关系。主要结果如下:(1)本次实验共采集蚂蚁标本37891头,共137个物种,隶属52属,7亚科。其中使用地表陷阱法采集地表蚂蚁标本16704头,共106个物种,隶属44属,7亚科。使用Winkler抽取法采集枯落物层蚂蚁标本3189头,共87个物种,隶属41属,5亚科。使用树干陷阱法采集树栖蚂蚁标本17998头,共68个物种,隶属29属,5亚科。(2)不同层次的蚂蚁多度、物种丰富度、稀有种数量以及功能丰富度在不同的土地类型下的分布不完全一致。总体来说,森林(包括次生天然林和人工林)和紫胶混农林中蚂蚁的各项指标比较接近,要高于旱地和水稻田。(3)不同层次蚂蚁的多度、物种丰富度、稀有种数量,以及功能丰富度各项指标大多数均与海拔呈单峰模型(R2=0.695~0.942,P0.01)。但枯落物层蚂蚁的物种丰富度却随海拔升高而下降(R2=0.830,P0.01);地表蚂蚁稀有种数量随着海拔升高而升高(R2=0.847,P0.01)。(4)蚂蚁的多度、物种丰富度、稀有种数量以及功能丰富度均随可利用资源(石头百分比、乔木丰富度、草本丰富度以及枯落物指数)的量增加,但是超过一定阈值后,不再继续增加,甚至开始下降。蚂蚁的多度、稀有种数量以及功能丰富度均与栖境复杂程度(空地百分比和植物盖度)呈负相关。可利用资源和栖境复杂程度是影响蚂蚁物种丰富度和功能丰富度分布的重要因素。(5)蚂蚁的稀有种数量、功能丰富度都与物种丰富度呈正相关关系(Spearman r=0.670~0.736,P0.01)。此外稀有种数量与功能丰富度也呈正相关关系(Spearman r1=0.528~0.711,P0.01;Spearman r2=0.528,P0.05)。当地蚂蚁的功能冗余水平较低。本研究结果显示,在农田生态系统和森林生态系统中保留适当的林下植被和枯落物有利于当地生物多样性的保护,并维持正常的生态系统功能。蚂蚁物种的功能冗余水平较低暗示着,当地的生态系统较脆弱,应注意加强保护。


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