农业景观中两栖动物对栖息地的选择

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两栖动物对农业生态系统健康和稳定具有重要意义。两栖动物需要在水中产卵和度过幼年期,并过度到陆生环境中度过成年期。个体繁殖、生存、扩散和迁移需要水生和陆生两种生态系统,因此两栖类动物对周围环境非常敏感。城市快速扩张、农业集约化生产、农村环境破坏造成的生境破碎化和片段化是引起两栖类动物数量迅速减少的主要原因。农业景观中散布的大小不一的池塘斑块,是两栖动物重要的“生境岛屿”,了解两栖动物在农业景观中的生境利用特征,尤其是探求两栖动物对异质生境的识别和选择,对于农业生态系统中的两栖类生物多样性保护具有重要意义。本研究以淮河下游典型农业区息县为研究区,结合区内的农业景观特征,选取35个池塘作为采样点,采用目“目视随遇、声音记录和抄网”等多种方法结合,对区域内两栖动物进行调查,并采用Shannon-Wienner指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数对物种多样性分析。在栖息地水平上,对池塘水质状况、植被覆盖度、池塘坡度、水深等13个池塘栖息地特征进行调查;在景观水平上,依据两栖动物的扩散能力,对采样池塘不同缓冲区半径内的(100m、250m、500m、1000m、1500m、2000m)景观异质性特征进行分析。然后,采用冗余(RDA)和统计模型,分析影响两栖动物分布的关键栖息地因子,进而确定农业景观中两栖动物对栖息地的选择模式。研究结果表明:(1)研究区内的主要物种为:黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculata)、金线侧褶蛙(Pelophylax planci)、中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)、泽陆蛙(Fejervarya multistriata)、饰纹姬蛙(Microhyla fissipes)、中国雨蛙(Hyla chinensis)和北方狭口蛙(Kaloula borealis)。优势种群为,黑斑侧褶蛙、金线侧褶蛙和泽陆蛙,池塘占有率表现为:黑斑侧褶蛙>金线侧褶蛙>泽陆蛙>中华大蟾蜍>饰纹姬蛙>中国雨蛙>北方狭口蛙。(2)两栖动物的生态位宽度特征表现为:黑斑侧褶蛙>泽陆蛙>金线侧褶蛙>中华大蟾蜍>饰纹姬蛙。黑斑侧褶蛙和和泽陆蛙的优势特征明显,具有较高的池塘占有率、较高的生态位宽度、池塘分布均匀程度较高,相比而言,金线侧褶蛙的密度高但分布不均匀,且生态位宽度也属研究区内3类优势物种中最低。(3)RDA分析表明:黑斑侧褶蛙与pH值和水温具有显著正相关(r=0.373、p<0.05;r=0.340、p<0.05);金线侧褶蛙与池塘内植被盖度呈显著正相关与池塘外植被盖度呈显著负相关(r=0.355、p<0.05;r=-0.335、p<0.05),池塘中氨氮、总磷也是影响金线侧褶蛙的重要环境因子;中华大蟾蜍与pH值呈显著负相关(r=-0.355、p<0.01),另外在水质浊度和电导率较高的池塘中也有中华大蟾蜍的分布;泽陆蛙与池塘内挺水植被盖度和池塘边缘植被盖度呈显著正相关关系(r=0.426、p<0.01;r=0.411、p<0.05);池塘边缘植被盖度是饰纹姬蛙的主要影响因子(r=0.432、p<0.01)另外,池塘深度与池塘内植被盖度也是影响饰纹姬蛙生境选择的主要环境因子。景观水平上,较小缓冲区半径范围内(100m、250m、500m),池塘面积、数量、密度、距离道路的距离、距离建筑物的距离、耕地斑块的数量、耕地面积比例是优先考虑的变量;在较大缓冲区半径范围内(1000m-2000m),总体斑块数量以及香浓多样性指数、香浓均匀度指数、以及代表景观构型特征的蔓延度指数是主要优先考虑变量。(4)两栖动物分布与环境因子模拟结果显示:黑斑侧褶蛙的最佳生境范围在250m内,相对于景观组成异质性来说,提高景观构型异质性有利于物种保护;金线侧褶蛙属栖息地“忠诚型”物种,小尺度范围内的池塘植被盖度是金线侧褶蛙的主要生境需求;中华大蟾蜍的最优尺度模型出现在500m,且比较偏好于适应相对干燥宽阔的生境,表明景观组成异质性高的生境更有利于中华大蟾蜍生存;泽陆蛙则比较偏好于农田生境;对于两栖动物总体丰富度来讲,500m是模型预测的最佳尺度。因此对两栖类生物保护应从多尺度视角采取措施,减少人为干扰,在保证基本农田生产面积基础上,保持一定比例的非农植物覆盖度,对两栖类多样性保护具有重要意义。
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