本文選題：功能組 + 泛化種　； 參考：《中國農業(yè)大學》2016年博士論文

【摘要】：農業(yè)生物多樣性為農業(yè)生產提供了基礎的遺傳和物種資源,以及生物控制和傳粉等服務功能。但是集約化農業(yè)生產卻是當前全球生物多樣性下滑的主要原因。因此,如何在滿足人類不斷增加的糧食需求的同時,實現生物多樣性的保護是當前農業(yè)面臨最重要的挑戰(zhàn)。景觀生態(tài)學為協調它們之間的關系進行了諸多研究,但還存在有一些爭議和不足的地方。首先對于不同類群物種組成變化格局的一致性,以及非生物環(huán)境因素和生物間作用對于跨類群一致性的影響的理解還很有限。其次,對于不同尺度的環(huán)境因素對山區(qū)物種組成變化的影響機制認識不足。特別是景觀尺度因素,相對于區(qū)域尺度和樣地尺度因素的相對作用大小。針對景觀結構和生物多樣性的相互關系研究,通常建立在同一時期的景觀和物種數據基礎上。但是由于物種響應的時間滯后性,需要比較不同時期的景觀結構對于物種分布格局的影響。同時,現有的大多數景觀空間變化對于生物多樣性影響的研究,也不能完全代替景觀時間變化對于生物多樣性變化的影響。針對以上問題,我們分別在河北壩上和湖北潛江開展了空間和時間尺度的研究。在壩上地區(qū),選擇了四個不同海拔的研究區(qū),每個研究區(qū)選擇三種生境類型,每種類型四個重復,進行維管植物、尺蛾、燈蛾和步甲的取樣和不同尺度環(huán)境因子的調查。分析四個類群物種組成變化格局的跨類群一致性和不同尺度的環(huán)境因子影響它們物種組成的相對作用大小。在潛江地區(qū),結合以前的景觀數據和步甲、蜘蛛數據,我們重新進行調查取樣,分析不同時期的景觀結構對于生物多樣性的影響,和時間上的景觀變化對于步甲和蜘蛛多樣性變化的影響。在壩上空間研究中,我們發(fā)現四個類群的物種組成變化格局之間都存在由海拔梯度導致的顯著的跨類群一致性。對于生物間作用,由于植被結構和其創(chuàng)造的微氣候為步甲提供了有利的條件,維管植物和步甲的物種組成變化之間的聯系更為緊密。雖然蛾類和植物之間存在直接的取食關系,但是由于現有的蛾類大多數是泛化種,因此它們之間的一致性受到生物間作用的影響反而不大。樣地尺度的環(huán)境特征對維管植物和步甲的物種組成的影響比區(qū)域尺度的因素更大,然而由于兩個蛾類類群更強的飛行擴散能力,它們受到區(qū)域尺度的影響比樣地特征更大。雖然100 m×100 m的景觀范圍過小,但是半自然生境比例對植物和步甲都有顯著的影響,景觀尺度的作用不可忽略。因此,群落的物種組成是多尺度環(huán)境因素共同作用的結果,同時由于不同類群的生態(tài)特征不同,導致它們對環(huán)境的響應變量和程度存在差異。對于潛江地區(qū)不同時間尺度的研究中,1995年的物種組成僅受到過去景觀結構的獨立影響,表明了物種響應景觀變化在時間上的滯后性。然而,1995年的物種豐富度和2013年的物種組成同時受到過去和現在景觀結構的共同影響。除了過去和現在的景觀結構存在相關性外,也是因為不同特性物種響應景觀變化的時間或過程存在差異所致。歷史上相對穩(wěn)定的景觀結構和近期急劇變化的建筑用地能更好的解釋當前的物種分布格局。滅絕債和繁殖貸的共存也表明了物種響應景觀變化在時間和空間上的復雜過程。雖然從1993年到2013年整個景觀的建筑用地面積比例從6.3%增加到32%,但是步甲和蜘蛛的物種多樣性并沒有降低。城市化只是對于大型步甲或者短翅型步甲具有顯著的負面影響,對于小型或者廣翅型步甲反而具有積極的影響。增加的草地比例有利于增加樣地的捕食性步甲,半自然生境的比例也有利于織網型蜘蛛種群。步甲和蜘蛛的不同功能組對于景觀變化的響應不同,大型、捕食性、短翅型步甲,和大型、織網型蜘蛛等特化種類對于景觀變化往往更為敏感。以此可見,農業(yè)景觀的時空格局顯著影響不同生物類群的多樣性。考慮不同物種的環(huán)境需求差異,從大的空間尺度上合理布局多個保護區(qū),景觀尺度上增加半自然生境比例,樣地尺度上維持作物多樣性和植物多樣性,同時在時間上關注景觀歷史,保持景觀穩(wěn)定性,增加城市周邊郊區(qū)的半自然生境,維持適度的斑塊大小等多尺度時空綜合作用才能更好地保護生物多樣性,特別是農業(yè)景觀中的特化種。未來關于農業(yè)景觀和生物多樣性保護的研究應該更多地考慮多類群或多功能組,多尺度的環(huán)境因素,和物種響應景觀變化的時間滯后性。
[Abstract]:In this paper , we have studied the relationship between landscape structure and biodiversity . Large - scale , predatory , short - winged infantry , and large - scale , web - like spiders are often more sensitive to landscape changes . As a result , the spatial - temporal pattern of agricultural landscape significantly affects the diversity of different biological species .
【學位授予單位】：中國農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S181
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本文編號：2091171