上海临港新城河岸带昆虫和土壤动物多样性研究

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河岸带是河流生态系统与陆地生态系统进行物质、能量和信息交互作用的生态过渡带。昆虫和土壤动物是河岸带生物多样性主要的组成部分,目前对河岸带昆虫的研究主要集中在昆虫的生活史、昆虫在河流能量流动中的作用及河岸带昆虫资源保护等方面,对河岸带土壤动物的研究随着城市化进程的推进而逐渐展开。临港新城作为一个滨海城市,近年来在城市化的不断推进下,河岸带的天然植被被结构简单的人工植被及入侵植物逐渐替代。因此,本研究对该地区河岸带昆虫和土壤动物进行调查研究,有助于了解当地河岸带昆虫群落和土壤动物群落的特点,并对当前该地区城市化进程对河岸带生物多样性的影响进行初步评价。2009年10月至2010年9月在临港新城河岸带利用扫网法、灯诱法及样点法对昆虫和土壤动物分别进行了调查,在该区域河岸带选取了5种生境,分别为荒地、人工林、绿地、次生林以及农田,分不同季节进行调查,所得主要结论如下:(1)共获得昆虫标本7755只,隶属于13目、85科、199种,优势类群为:半翅目(Hemiptera)、膜翅目(Hymenoptera)、双翅目(Diptera)和直翅目(Orthoptera)昆虫,其中水生昆虫种类及个体数分别占调查到总数的12.1%和11.2%,水生昆虫的优势类群为黾蝽科(Gerridae)昆虫和摇蚊幼虫。从不同生境分析,农田昆虫数量最大占总数的32.1%,次生林最少为11.1%;季节变化对河岸带昆虫群落影响显著(F=4.152,P=0.013<0.05),春、秋两季的昆虫所占比例较大,夏、冬两季昆虫较少。从多样性分析指数看,人工林昆虫的Shannon多样性指数最大为1.730,次生林次之为1.690,荒地、绿地及农田分别为1.460、1.480及1.420;Simpson优势度指数的变化趋势基本上和Shannon多样性指数变化相反;不同季节昆虫多样性不同,Shannon多样性指数在夏季达到最大值为1.930,春季最低为1.240。(2)土壤动物共收集1663头,隶属于2门、7纲、25大类,其中优势类群为蜱螨目(Acarina)、弹尾目(Collembola)、啮目(Psocoptera)、膜翅目(Hymenoptera)和鞘翅目(Coleoptera)昆虫。蜱螨目和弹尾目比值为2.160。在不同生境中,农田土壤动物数量最多,次生林次之,人工林最少,分别占总数的25.2%、23.2%和16.5%。土壤动物的季节变化为:冬季(36.1%)>秋季(28.0%)>夏季(21.7%)>春季(14.2%),但季节变化对土壤动物群落影响不显著(P=0.73>0.05)。土壤动物具有明显的表聚性,在垂直分布上数量分布趋势为D,(0-5cm)>D2(6-10cm)>D3(11-15cm),D1占57.3%、D2占27.1%、D3占15.6%。从土壤动物多样性方面分析,人工林中的土壤动物Shannon多样性指数最高,为1.990,绿地和荒地Shannon多样性指数都比较低,Simpson优势度指数变化趋势与Shannon多样性指数变化基本相反,Pielou均匀度指数变化趋势与Shannon多样性指数基本一致。(3)农田中昆虫和土壤动物的平均密度最大,分别为1.705头/m2、3483.330头/m2,次生林昆虫的平均密度最小,而人工林中土壤动物平均密度最小。6种聚集指数均反映昆虫呈现聚集分布,而土壤动物为均匀分布,这是由昆虫的食物资源相对集中,而土壤动物食物资源分布均匀所造成。不同生境的昆虫和土壤动物群落相似度不相同,但总体均偏高,人工林与次生林的昆虫群落相似性最高,与荒地、绿地和农田的依次减小,这主要与不同生境植被类型有关;绿地与人工林的土壤动物欧式距离最小,为34.482,Sorenson相似性指数较高,为0.834。Sorenson相似性指数、聚类分析和欧式距离分析基本趋于一致。(4)临港新城河岸带昆虫食性可分为6类:植食性、杂食性、捕食性、寄生性、腐食性和访花性;而土壤动物的食性可分为4类:捕食性、腐食性、根食性和菌食性,但土壤动物食性划分界限并不十分明显,大部分土壤动物为杂食性。河岸带昆虫和土壤动物是河岸带生物多样性的重要组成部分,本论文在前人的研究基础之上对临港新城河岸带食物链结构进行初步地分析。
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