農(nóng)田景觀格局對地表步甲和蜘蛛多樣性影響研究
本文選題:天敵保護 + 害蟲防治; 參考:《中國農(nóng)業(yè)大學》2017年博士論文
【摘要】:農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性保護及其生態(tài)系統(tǒng)服務功能提升是未來農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎,正受到廣泛關注。大量研究表明,農(nóng)業(yè)集約化所導致的景觀均質(zhì)化已成為農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性降低的重要原因之一,農(nóng)業(yè)景觀格局優(yōu)化和質(zhì)量提升是保護農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性的重要途徑。盡管國內(nèi)外對不同景觀要素及其景觀格局對生物多樣性影響開展了大量的研究,但是要形成完善的農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性保護原理和技術仍然需要開展大量的研究,特別是不同景觀結構以及景觀中植被群落結構對于生物多樣性分布格局的影響機制仍然沒有統(tǒng)一的結論。為此,基于我們在北京房山、河北曲周、北京順義、湖北潛江、北京密云五個典型農(nóng)業(yè)景觀區(qū)關于景觀格局對生物多樣性影響研究,論文從地塊內(nèi)、生境、景觀三個尺度分析了農(nóng)林復合種植系統(tǒng)對步甲多樣性的影響,景觀中殘留半自然生境以及新建農(nóng)田緩沖帶對步甲、蜘蛛多樣性的影響,景觀結構對步甲、蜘蛛多樣性的影響以及步甲分布格局對景觀尺度的響應等幾個方面的問題。主要研究內(nèi)容包括景觀格局、景觀尺度、生境類型、作物種植模式等對步甲、蜘蛛分布影響研究。昆蟲取樣方法采用陷阱法。主要研究結論如下:(1)地塊內(nèi)尺度上,研究探討了北京房山區(qū)農(nóng)林復合系統(tǒng),對比核桃種植系統(tǒng)(核桃單作林、核桃-菊花間作林)與自然類型生境(次生演替林、山地草甸)中步甲類天敵的多樣性。結果表明:1)2011和2012年都表現(xiàn)為核桃種植系統(tǒng)維持了與自然類型生境中相當?shù)牟郊谆顒用芏群痛笮筒郊孜锓N豐富度;其中2012年核桃單作林維持了顯著較高的步甲物種豐富度,核桃菊花間作林維持了顯著較低的大型步甲活動密度;2)核桃單作林與核桃菊花間作林維持了較相似的步甲與大型步甲群落結構,但核桃種植系統(tǒng)與自然類型生境中步甲以及大型步甲群落結構組成差異較大;3)土壤特性決定了生境中步甲群落分布,高pH與高P含量將導致大型步甲多樣性顯著降低。因此,雖然仍需要更長時間的監(jiān)測,但本研究證明山區(qū)開發(fā)過程中,農(nóng)林復合系統(tǒng)可作為協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展與生物多樣性保護的重要方式。(2)生境尺度上,研究分別比較了曲周、順義與潛江地區(qū)不同類型生境中步甲、蜘蛛的分布格局。曲周地區(qū)通過對比2014年與1997年研究區(qū)農(nóng)田邊界與農(nóng)田內(nèi)部的步甲多樣性,結果表明:1)2014年取樣區(qū)步甲的物種豐富度較1997年大大增加;2)2014年,農(nóng)田邊界處步甲的物種豐富度顯著高于農(nóng)田內(nèi)部;3)2014年步甲的群落結構與1997年具有較大異質(zhì)性;4)土壤氮含量決定了步甲的群落結構組成。雖然去鹽堿化成功促使農(nóng)業(yè)產(chǎn)量大幅度提高,然而集約化農(nóng)業(yè)造成的景觀均質(zhì)化至使景觀中的天敵多樣性大量降低,景觀中殘留半自然農(nóng)田邊界對于維持步甲多樣性具有重要意義。潛江地區(qū)對比了研究區(qū)幾種重要的農(nóng)田與半自然類型生境中步甲、蜘蛛多樣性的分布格局,結果表明:1)景觀中殘留的堤壩草地以及林地維持了顯著較高的蜘蛛個體數(shù),但林地中步甲的物種豐富度顯著高于堤壩草地;2)2013年,5-9月份,研究區(qū)不同類型生境中步甲和蜘蛛多樣性表現(xiàn)為波動性增減。步甲的物種數(shù)在農(nóng)田類型生境中于6月份達最大值,而5月份在半自然類型生境中達最大值;蜘蛛的物種數(shù)則表現(xiàn)為在農(nóng)田類型生境中于9月份達最大值,而在半自然類型生境于6月份取得最大值。景觀中殘留的半自然類型生境對于維持蜘蛛類天敵多度具有重要意義。順義地區(qū)探討了新建農(nóng)田草帶、人工林地與自然草帶對相鄰農(nóng)田邊界步甲、蜘蛛多樣性以及蚜蟲分布的影響,同時探討了邊界植被群落結構對步甲、蜘蛛群落分布的影響。結果表明:1)與人工林地相鄰的小麥田中維持了顯著較高的步甲、蜘蛛和蚜蟲多樣性;同時,與林地以及人工草帶相鄰的小麥田中具有相對較高的天敵蚜蟲比;2)就天敵群落分布而言,與人工草帶相鄰的小麥田內(nèi)步甲群落具有較高的相似性,與林地相鄰的小麥田內(nèi)蜘蛛群落具有高度相似性;3)農(nóng)田邊界植被群落結構決定了步甲和蜘蛛群落的分布格局;4)農(nóng)田邊界處步甲和蜘蛛的活動密度顯著高于農(nóng)田內(nèi)部。農(nóng)業(yè)景觀新建半自然非農(nóng)邊界對于提高相鄰農(nóng)田中的天敵多樣性以及害蟲生物控制效率具有重要意義;具有復雜植被群落結構的半自然非農(nóng)邊界較結構簡單的半自然邊界能夠維持更高的天敵多樣性;半自然邊界中維持了較相鄰農(nóng)田顯著高的步甲和蜘蛛多樣性,證明半自然邊界可以通過"溢出效應"增加相鄰農(nóng)田中的天敵多樣性,從而提高農(nóng)田害蟲的生物控制效率。(3)景觀尺度上,研究分析了潛江、密云地區(qū)景觀組成對研究區(qū)步甲、蜘蛛多樣性的影響。潛江地區(qū)探討了 251 m半徑景觀尺度下景觀結構對步甲、蜘蛛群落分布的影響。結果顯示:251 m半徑景觀尺度下,增加景觀中的半自然生境比例及景觀的多樣性可能會導致步甲的多樣性顯著降低,而蜘蛛的多樣性顯著增高。因此,以天敵多樣性保護為目的的景觀建設需要針對不同生物對景觀的響應方式具體實施。密云地區(qū)的研究探討了步甲多樣性對景觀結構的響應尺度與響應方式,同時探討了景觀中半自然生境植被群落結構對于步甲多樣性的影響,研究發(fā)現(xiàn):1)人工林地中維持了顯著較低的步甲個體數(shù);2)步甲的群落組成僅取決于取樣的生境類型,與周圍景觀復雜程度無關。玉米地生境相互之間步甲組成具有較高的相似性,且人工林地中步甲的群落組成高度相似,而自然山地中步甲的群落組成具有較高異質(zhì)性;3)在100 m-200 m景觀尺度內(nèi),增加人工林地的比例,會導致景觀內(nèi)步甲物種數(shù)和個體數(shù)顯著降低。植被群落結構簡單的人工林地不利于農(nóng)業(yè)景觀步甲類天敵的保護,優(yōu)質(zhì)的半自然生境建設應該選擇合理的植被,增加半自然生境中某些物種,如地黃、苜蓿等可顯著增加某些捕食性步甲的多樣性。(4)最后,研究總結了促進農(nóng)業(yè)景觀害蟲綜合治理的途徑。在理論基礎上為害蟲的生物控制以及生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了參考意見。
[Abstract]:This paper studies the effects of landscape pattern , landscape scale , habitat type and crop planting pattern on biodiversity . The results show that : 1 ) The species richness of step A in the landscape is significantly higher than that in 1997 . In this paper , the influence of landscape structure on the diversity of the natural enemies in the adjacent fields is studied . The results show that : 1 ) The natural boundary can increase the diversity of the natural enemies in the adjacent fields .
【學位授予單位】:中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S186
【參考文獻】
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10 杜江;羅s,
本文編號:2069545
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