问题:
关键词:北洛河流域,蝽类昆虫,物种多样性,相似性,主成分分析
● 参考解析
蝽类(Pentatomoidea)是昆虫纲一个较大的类群,属于昆虫纲半翅目(Heimptera)异翅亚目(Heteroptera),其大多数为植食性种类,是重要的农林害虫,发生期危害种类多、数量大,常使农作物减产,有关蝽类昆虫的多样性研究得到了广泛的关注。北洛河流域地处陕北黄土高原,水土流失十分严重,近些年,该地区实行退耕还林,生态恢复成效很大,作者于2008年5月至9月期间,对北洛河流域的蝽类昆虫进行了调查研究,以期为该地区生物多样性保护、生态环境可持续发展和农业害虫防治提供一些基础资料。本文运用物种多度、种-多度模型、多样性指数、相似性系数、PCA、聚类及多元逐步回归等分析方法,对北洛河流域蝽类物种多样性的现状进行了研究,结果如下:
1. 调查共采集到蝽类昆虫标本3893号,隶属18科63属74种,17种为陕西省新记录种。其中,黾蝽科Gerridae 1属1种,负子蝽科Belostomatidae 1属1种,蝎蝽科Nepidae 1属1种,盾蝽科Scutelleridae 2属2种,蝽科Pentatomidae 20属24种,盾蝽科Stenocephalidae 1属1种,异蝽科Urostylidae 1属2种,同蝽科Acanthosomatidae 1属2种,盲蝽科Miridae 5属7种,猎蝽科Reduviidae 5属5种,缘蝽科Coreidae 14属15种,网蝽科Tingididae 1属1种,花蝽科Anthocoridae 1属1种,龟蝽科Plataspiddae 1属1种,长蝽科Lygaeidae 5属6种,红蝽科Pyrrhocoridae 1属1种,瘤蝽科Phymatidae 1属1种,土蝽科Cydnidae 1属1种。蝽科和缘蝽科的物种数量最多,占到总数的37.73%和24.35%,负子蝽科、蝎蝽科和狭蝽科的物种数量最少,不到0.1%,横纹菜蝽Eurydema gebleri Kolenati和褐伊缘蝽Aeschyntelus sparsus Blote的数量最多,在北洛河流域居于优势地位。统计还显示,北洛河流域蝽类单属种多达55属,占到总种数的75.34%。
2. 对不同月份、地点和生境的蝽类进行了数量和物种多度分析,不同月份数量排序为9月份﹥7~8月份﹥6月份﹥5月份;不同地点数量排序为富县﹥甘泉﹥志丹﹥洛川﹥黄陵﹥吴起;不同生境数量排序为灌草丛﹥农田道路﹥河滩草地﹥溪流。蝽类物种多度分析显示:各月份的优势种不同,且季节性共有种和特有种比较丰富,9月份特有种最多;不同地点中甘泉的物种数量最多且特有种最多;不同生境中,灌草丛的物种最丰富,数量最多,溪流的物种分布比较单一。
3. 对蝽类物种及不同月份、地点、生境的蝽类种—多度模型进行了拟合,分析结果显示,北洛河流域蝽类昆虫的分布基本上服从Preston对数正态分布,这反映了蝽类群落中富集种和特有种的数量都比较少,即处于中间状态的物种比较多,说明了该研究区域环境比较均质,适合多个蝽类物种共存。
4. 不同月份、地点、生境的多样性分析显示,(1)不同月份的H′和R的变化趋势一致,与月份增加呈正比,即9月份﹥7~8月份﹥6月份﹥5月份;Dm与H′和R的变化趋势恰好相反;Jsw是9月份﹥5月份﹥7~8月份﹥6月份。(2)不同地点H′的变化趋势是洛川﹥黄陵﹥甘泉﹥富县﹥吴起﹥志丹;R是甘泉﹥洛川﹥黄陵﹥富县﹥志丹﹥吴起;Dm是吴起﹥富县﹥甘泉﹥志丹﹥黄陵﹥洛川;Jsw是洛川﹥黄陵﹥吴起﹥富县﹥甘泉﹥志丹。(3)不同生境的H′的变化趋势是农田道路﹥灌草丛﹥河滩草地﹥溪流;R是灌草丛﹥农田道路﹥河滩草地﹥溪流;Dm与H′的变化趋势恰好相反,即溪流优势度最高为0.9709,而农田道路的优势度最低;Jsw是农田道路﹥河滩草地﹥灌草丛﹥溪流,溪流的物种多样性和丰富度最低,其优势度最高,物种分布及不均匀。
5. 对不同月份、地点和生境的蝽类物种分布进行了相似性及聚类分析,结果表明:(1)各月份之间的相似性均极显著(P<0.01),6月份与7~8月份的相似性最高,5月份与6月份的相似性最低;(2)吴起和富县的相似性显著(0.01<P<0.05),其他各县之间的蝽类物种相似性均为极显著(P<0.01);志丹和甘泉的相似性最高。(3)农田道路、灌草丛、河滩草地三种生境之间的蝽类物种分布相似性都为极显著(P<0.01),其中灌草丛与河滩草地的相似性系最高,而溪流与其他三种生境的相似性不显著(P>0.05),且都呈负相关。
6. 采用主成分分析(PCA)对不同地点的气候因素与蝽类物种进行了分析,结果表明:不同地点气候因素和蝽类物种的主成分累计方差贡献率分别达到了94.820%和90.477%,占取了绝大多部分信息量,可以代表北洛河流域不同地点的整个气候和物种特征。此外,还列出了各个气候因素和蝽类物种因子的载荷矩阵,主成分分析结果比较理想。
7. 对气候因素和蝽类物种进行了多元逐步回归分析,结果显示:入选回归方程的气候因素有5个,其中5~9月份平均气温、极端最高温和5~9最低降水量这三个因素是本实验蝽类昆虫物种数量和多样性的主要阻碍因素。而5~9月份最高温、5~9月份最低温、年平均日照时数这三个因素则对蝽类昆虫的物种数量、多样性、优势度和均匀性有较大的影响。
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