论文部分内容阅读
人类的生存发展离不开生态系统服务，传粉昆虫提供的传粉服务为人们带来很大的经济和生态效益。传粉昆虫是生态系统的重要组成部分，对生态系统的传粉服务和维持稳定具有关键作用。近年来，人类活动强烈、土地利用类型发生巨大改变导致农业集约化程度显著增强，引起了生物多样性的丧失。农业景观中自然、半自然生境是生物栖息的场所，自然、半自然生境的缺失使传粉昆虫类群失去了家园，消失在农业景观中。传粉昆虫多样性减少不仅会降低植物授粉受精几率，影响作物的产量，而且降低了生态系统的传粉服务功能，影响人类的福祉和农业的健康发展。 本研究以黄河中下游典型农业区巩义市为研究区，根据其典型的地貌分区特征(山地-丘陵-河川)来探究地貌类型范围、景观尺度和生境类型三种尺度上景观异质性对传粉昆虫多样性的影响。在地貌类型的条件下，探讨三种地貌区之间传粉昆虫多样性的差异及原因；在景观尺度上，基于35个调查样地不同半径缓冲区（250、500、750、1000、1250、1500、1750、2000m）的特征指数大小（SHDI），依照景观异质性高低将样点进行排序；在生境尺度上，经过实地调查，对农业景观基本存在的农田、林地生境类型进行传粉昆虫的取样。本研究使用诱捕盘法(pan traps)获取传粉昆虫，取样时间为2015年4月29日至5月16日。通过对不同生境与景观尺度传粉昆虫群落的组成、分布及其多样性状况进行分析，进而采用多因素方差分析研究区多尺度上农业景观异质性对传粉昆虫多样性的影响。最后，为了探究巩义市可能存在的传粉蜜源区—丘陵和山地地区的非农生境对于传粉昆虫的重要性，以山地丘陵的21个样地作为景观简化梯度（农田比例范围5％—86%）的呈现，基于每个样点的传粉昆虫多度和丰富度变化来探究景观简化对传粉昆虫各类群的影响。主要研究结果如下： （1）本研究共捕获传粉昆虫67012头，分属7个目、86个科(表1)。传粉昆虫类群主要是双翅目（69.1%）、鞘翅目（3.5%）、膜翅目（26.3%）、鳞翅目（1.1%）。其中优势类群为食蚜蝇科、花蝇科，占总捕获个数的59.5%；常见类群为果蝇科、丽蝇科、蜂虻科、花萤科、头蝇科、瘿蜂科、胡蜂科、小蜂科、切叶蜂科、蜜蜂科等，占总捕获个数的32.5%；其余稀有类群为74类，虽然所属科目较多，但仅占总捕获个数的8%；在农田和林地两种生境中，农田中传粉昆虫较多，占总捕获个数的63.4%，而林地中为36.6%；从生境中主要分布物种来看，食蚜蝇科、花蝇科在两种生境中都有分布，而且占有很大的优势。除此之外，农田生境中的瘿蜂科、果蝇科、胡蜂科、小蜂科、蜜蜂科分布相对较多。 （2）丘陵和山地中物种个体数、丰富度、Shannon指数和Pielou指数要高于河川地区。在个体数水平上，传粉昆虫表现为丘陵农田>河川农田>山地农田、丘陵林地>山地林地>河川林地；在物种丰富度水平上，表现为丘陵农田>山地农田>河川农田、丘陵林地>山地林地>河川林地；Shannon指数和Pielou指数表现为山地林地>丘陵林地>河川林地、山地农田>丘陵农田>河川农田。从传粉昆虫的个体数来看，丘陵中林地物种个体数与河川、山地的林地物种个体数差异显著（P＜0.05），不同地貌类型下农田间的物种个体数差异不显著；从物种丰富度和Shannon指数来看，丘陵、山地两种生境中物种丰富度、Shannon指数与河川地区差异显著（P＜0.05）；从Pielou指数来看，丘陵和山地中Pielou指数显著高于河川地区（P＜0.05）。 （3）地貌类型是本研究中最重要的影响变量。地貌类型对传粉昆虫多样性的影响最为显著（P＜0.001），以此推测丘陵和山地地区为传粉昆虫的蜜源地；其次是生境尺度（P＜0.05），景观尺度和尺度间的交互作用的影响不显著。虽然景观尺度对传粉昆虫的影响不显著，但2000m尺度上景观异质性对传粉昆虫的影响是具有很大意义的。 （4）景观简化程度与传粉昆虫多度和丰富度呈显著负相关（P＜0.05）。景观简化对传粉昆虫类群间的影响也是有差异的，其中对鞘翅目多度的影响最为密切（R2=0.27）；同时对膜翅目和双翅目也有较大影响（R2=0.14、R2=0.11），但景观简化与鳞翅目多度呈正相关。随景观简化的程度加深，农田生境中膜翅目多度呈显著下降趋势，而林地中膜翅目多度变化不明显。 在未来的景观规划中，应着重考虑传粉昆虫中鞘翅目类群的栖息地变化及食物资源状况，林地生境中应注重保护现有的自然植被群落，人工林中可以种植一定面积的蜜粉源植物；在传粉昆虫的双翅目、膜翅目、鞘翅目、鳞翅目类群中，景观简化对鞘翅目影响更为密切，在以后的农业景观规划中需着重考虑鞘翅目类群的食物资源保护和栖境分布。随着景观简化，膜翅目多度呈下降趋势，在农田生境中，这种趋势表现得更加明显。因此保护野生蜂等膜翅目类群不仅需要在林地、沟渠等半自然生境中保护现有自然植被，在农田生境中规划合适比例的半自然线性景观要素、种植蜜粉源植物也同样重要。在景观简化的梯度变化中，物种多度丰富度发生了很大改变，那么基于农田、半自然生境的比例状况如何影响传粉昆虫多样性的问题上，本文结果表明农田比例将直接影响传粉昆虫的多度和丰富度，在具体的面积范围上，合适的农田、半自然生境比例还需要考虑到农业用地与生态用地、决策者与利益者等关系的权衡。