（动物学专业论文）宁夏灵武宁东镇地区地表甲虫多样性研究.pdf

摘要 地表甲虫是栖息于地表之上、晟庞大、最具多样性的昆虫类群之一，由于其对环境变化的高 度敏感，是一类具有重要生态指示作用的昆虫。2 0 0 9 年5 月q 月，在宁夏灵武白芨滩国家级自 然保护区中东部边缘的宁东镇地区，选择人工治理区( i 、i i ) 、荒漠沙生植被区、荒漠草原区和 荒漠区等5 种类型生境，利用陷阱法对该地区的地表甲虫进行调查。通过研究该地区地表甲虫的 物种多样性、群落结构和时间动态变化，得到如下结论： ( 1 ) 本次调查获得地表甲虫标本9 8 3 8 头，共计5 9 种，隶属于1 4 科3 5 属，其中6 属为宁 夏新纪录属，1 8 种为宁夏新纪录种：在宁夏灵武自芨滩国家级自然保护区内，2 7 属为新纪录属， 4 9 种为新记录种。 ( 2 ) 拟步甲科t e n e b r i o n i d a e ( 占总个体数3 1 4 3 ) 和象甲科c u r c u l i o n o i d a e ( d l 总个体数2 8 5 7 ) 为该地区地表甲虫优势科；东鳖甲属a n u t o l i c a ( 占i 总个体数6 7 1 6 ) 、小鳖甲属m i c r o d e r a ( 占总个 体数l o 3 8 ) 、宽漠王属m a n t i c h o r u l a ( 总个体数1 1 3 9 ) 为优势属；尖尾东鳖甲a n u t o l i c am u c r o n a t a r e i t t e r ( 占总个体数的4 5 6 0 ) 、波氏东鳖甲a n u t o l i c a p o t a n i n ir e i a c r ( 占总个体数的1 9 5 0 ) 、谢 氏宽漠王m a n 矗c h o r u l as e m e n o w ir e i t t e r ( 占总个体数的1 1 3 9 ) 为优势种。 ( 3 ) 宁东镇地区地表甲虫广适种有1 7 种( 占总种数的2 8 8 i ) ，中适种2 0 种( 占总种数的 3 3 9 0 ) ，狭适种2 2 种( 占总种数的3 7 2 9 ) 。其中广适种在人上治理区i 、荒漠草原区和荒漠 沙生植被区分布最多，均有1 7 种，占各自生境总种数的5 3 1 3 、4 8 5 7 和6 0 7 1 ，荒漠区分布 最少，仅有1 3 种，占5 0 0 0 ；中适种在荒漠草原区分布最多，有1 3 种，占本生境总种数的3 7 1 4 ， 荒漠区最少，只有6 种，仅占2 3 0 8 ；狭适种在人工治理区i 和荒漠区的数量最多，均有7 种， 占各自生境总种数的2 1 8 8 和2 6 9 2 ，在人工治理区i i 最少，仅有1 种，占本生境总种数的3 5 7 。 这种差异，反映了地表甲虫对不同生境的适生幅度和能力。 ( 4 ) 在群落种类组成方面，荒漠草原区地表甲虫种类最多( 3 5 种) ，荒漠区最少( 2 6 种) ； 荒漠沙生植被区个体数最多( 5 3 9 8 头) ，荒漠区最少( 5 9 4 头) 。通过对群落多样性的分析，显示 人工治理区i 其优势度指数、多样性指数、均匀度指数和丰富度指数均为最高，荒漠沙生植被区 各项指数最小。通过相似性分析，人工治理区i 、人工治理区和荒漠区群落相似性较高，荒漠 沙生植被区与其他生境相比相异性较高。结果表明地表甲虫的多样性变化与生境有密切的关系， 不同植被类型和人为干扰使地表甲虫栖息环境的空间异质性增大，从而增加了地表甲虫的多样 性。 ( 5 ) 通过时间动态分析，表明宁东镇地区不同生境中，地表甲虫无论是个体数还是种类数 在5 月均为最高，之后逐月呈下降趋势。群落多样性指数的变化趋势，在不同的生境中随着时间 的变化各有差异。这与地表甲虫的生活史及生境类型有着明显的关系。 关键词：宁东镇，地表甲虫，物种多样性，群落多样性，时间动态 a b s t r a c t 1 1 1 e o u n db e e t l ei th a st h el a r g e s tn u m b e ra n dm o s td i v e r s i t yi nt h es p e c m so fi n s e c ta b o v et h e g r o u n d , a n di ti sv e r yi m p o r t a n ti n s e c t sa se c o l o g i c a l l yi n d i c a t o r f r o mm a y t oa u g u s ti n2 0 0 9 w e i n v e s t i g a t et h eg r o u n db e e t l e st oi n v e s t i g a t e db yt r a pi nt h en i n g d o n gt o w ni ne a s to fb a i j i t a n n a t i o n a ln a t u r er e s e r v ei nl i n g w un i n g x i a w es e l e c t5d i f f e r e n th a b i t a t s 。t h a ti sm a n u a lc o n t r o la 嗽 ( i i i ) ，d e s e r ts a n dv e g e t a t i o n , d e s e r ts t e p p ea n dd e s e r t b a s e do ns t u d yt h es p i e sd i v e r s i t y 、 c o m m u n i t ys t r u e t m ea n dt e m p o r a ld y n a m i c si nn i n g d o n gt o w n 1 1 l er e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) w ec a t e h e dt h eg r o u n db e e t l e s9 8 3 8i n5 9s p e c i e s ，i tb e l o n g st o1 4f a m i l i e sa n d3 5g e n e r a i n t h o s es p e c i e s ，t h e6g e n e r a sa r et h e 删聊r e c o r dg e n e r a ，18s p e c i e sa l et h ei l 删r e c o r ds r e c i e si n n i n g x i a ；a n d2 7g e n e r a sa r ct h en o wr e c o r dg e n e r a , a n d4 9s p e c i e sa r ct h en e wr e c o r ds p e c i e si n b a i j i t a nn a t i o n a ln a t u r er c 慰w , , eo f n i n g x i a , ( 2 ) t e n e b r i o n i d a e ( a c c o u n tf o r31 4 3 i nt o t a li i l d i v i d 随ln u m b e r ) a n dc u r e u l i o n o i d a e ( a c c o u n t f o r2 8 5 7 i nt o t a li n d i v i d u a ln u m b e r ) i st h ed o m i n a n tf a m i l i e si nt h eg r o u n db e e t l e s ；a n u t o l i c a ( a c c o u n tf o r6 7 1 6 i nt o t a li n d i v i d u a ln u m b e r ) ，m i c r o d e r a ( a c c o u n tf o r1 0 3 8 i nt o t a li n d i v i d u a l n u m b e r ) m a n t i c h o r u l a ( a c c o u n tf o r1 1 3 9 o ft o t a lg e n e r a ) w 雠d o m i n a n tg e n e r a ；a n u t o l i c a m u c r o n a t ar c i t t e r ( a c c o u n tf o r4 5 6 0 i nt o t a li n d i v i d u a ln u m b e r ) ，a n u t o l i c ap o t a n i n ir e i t t e r ( a c c o u n tf o r1 9 5 0 i nt o t a li n d i v i d u a ln u m b e r ) ，m a n t i c h o r u l as e m e n o w ir e i t t c r ( a c c o u n tf o r11 3 9 i nt o t a li n d i v i d u a ln u m b e r ) w e 他t h ed o m i n a n ts p e c i e s ( 3 ) t h e 谢d ei n h a b i ts p e c i e si s1 7s p e c i e s ( a c c o u n tf o r2 8 8l i nt o t a ls p e c i e s ) ，t h em i d d l e i n h a b i ts p e c i e si s2 0s p e c i e s ( a c c o u n tf o r3 3 9 0 i nt o t a ls p e c i e s ) ，t h er l a l t o wi n h a b i ts p e c i e si s2 2 s p e c i e s ( a c c o u n tf o r3 7 2 9 i nt o t a ls p e c i e s ) t h e 谢d ei n h a b i ts p e c i e si sl a r g e s ti nt h ea r t i f i c i a l c o n t r o la r e ald l 姗s t e p p ea n dd e s e r ts a n dv e g e t a t i o n ( 17s p e c i e s ) ，i ta c c o u n t i n gf o rt h d rt o t a l n u m b e ro fs p e c i e s5 3 1 3 ，4 8 5 7 a n d6 0 7 1 i nt h e i rh a b i t a t ，d e s e r td i s t r i b u t i o nw a st h el e a s t ，i t o n l yh a v e1 3k i n d so fs p e c i e s ，a c c o u n t i n gf o r5 0 0 0 ；i nt h ea p p r o p r i a t ed i s t r i b u t i o no fs p o c i e si n d e s e r tg r a s s l a n du p , t h e r ea r c13s p e c i e s ，r e p r e s e n t i n gt h et o t a ln u m b e ro fs p e c i e st h r o u g h o u tb u n s e n 3 7 1 4 ，d e s o r ta l c aa tl e a s t , o n l y6s p c j c i 骼，o n l y2 3 0 8 ；n a l t o wf i g h tk i n d so fa r t i f i c i a lc o n t r o l r e g i o nia n dt h el a r g e s tn u m b e ro fd e s e r t 糊s ，b o t h7 ，a c c o u n t i n gf o rt h e i rt o t a ln u m b e ro fs p e c i e s h a b i t a t2 1 8 8 a n d2 6 9 2 ，a tl e a s ti nt h ea r t i f i c i a lc o n t r o la r e ai i , o n l yls p e c i e s ，a c c o u n t i n gf o rt h e t o t a ln u m b 6 o fs l 僦i e st h r o u g h o u tb u n s e n3 5 7 1 1 l i sd i f f e r e n c er e f l e c t st h eb e e t l e so fd i f f e r e n t h a b i t a t ss u i t a b l er a n g ea n dc a p a c i t y ( 4 ) i nt h ep e c i e sc o m p o s i t i o n ，t h ed e s e r ts t q p p ea r e ah a sm o s tg r o u n db e e t l e s ( 3 5s p e c i e s ) ，d e s e r t a 托aw a sa tl e a s t ( 2 6s p e c i e s ) ；t h el a r g e s ti n d i v i d u a ln u m b e r w a r ei nt h ed e s e r ts a n dv e g e t a t i o na n 簧略 ( 5 3 9 8 ) ，d e s e r ta r e aa tl e a s t ( 5 9 4 ) t h r o u g ha n a l y s i so fc o m m u n i t yd i v e r s i t y , i ts h o w si t sa d v a n t a g e so f a r t i f i c i a lc o n t r o la r e ai n d e x ，d i v e r s i t yi n d e x ，a 煳c s si n d e xa n dr i c h n e s si n d e xw e l et h eh i g h e s t ，t h e d e s e r ts a n dv e g e t a t i o na r e ai n d e xo ft h es m a l l e s t b ys i m i l a r i t ya n a l y s i s ，a r t i f i c i a lc o n t r o la r e ai ，i ia n d a r t i f i c i a lc o n t r o la r e ah a dh i g h e rs i m i l a r i t yw i t hd e s e r tc o m m u n i t i e s ，d e s e r ts a n dv e g e t a t i o na l eh i g h l y d i f f e r e n tf r o mo t h e rh a b i t a t s 1 1 1 er e s u l t ss h o wt h a tt h eg r o u n db e e t l ed i v e r s i t ya n dt h et y p e so fh a b i t a t a 地c l o s e l yr e l a t i o n s h i p ，t h ed i f f e r e n tv e g e t a t i o nt y p e sa n dt h em a n - m a d ei n t e r f e r e n c ei tm a d et h e s p a t i a lh e t e r o g e n e i t yi n c r e a s e si ng r o u n db e e t l eh a b i t a t ，t h e r e b yi ti n c r e a s i n gt h ed i v e r s i t yo fg r o u n d b e e t l e s ( 5 ) b yt h ed y n a m i ct i m ea n a l y s i s ，i ti n d i c a t et h a tn i n g d o n gt o w ni nd i f f e r e n th a b i t a t s ，t h en u m b e r a n dt h es p a e i e so fg r o u n db e e t l e sw g l et h eh i 【g h e s ti nm 哪a f t e rt h em a yi ts h o w sd o w n w a r dt r e n d t h et r e n d so fd i v e r s i t yi n d e xa r ed i s c r e p a n c yi nd i f f e r e n th a b i t a t s 低sl i f eh i s t o r yo ft h eg r o u n d b e e t l ea n dt h et y p e so f h a b i t a th a sa ne v i d e n tr e l a t i o n s h i p k e yw o r d s ：n i n g d o n gt o w n ，g r o u n db e e t l e ，s t r u c t u r eo fc o m m u n i t y ，d i v e r s i t y ，d y n a m i ct i m e ! i i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得宁夏大学或其它教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 概刁，毁 时间：加加年f 月午日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解宁夏大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意宁夏大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传 播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 时问：沙f c , 年f 月午日 时i b g ：沙p 年f 月乒日 敝 蕊胁 宁夏大学硕i j 学位论文第一章前寺 1 1 生物多样性概念及层次 1 1 1 生物多样性的概念 第一章前言 1 9 4 3 年，w i i l i a m s 首先提出了物种多样性概念【l 】。1 9 9 3 年我国学者马克平提出生物多样性 ( b i o d i v e r s i t y ) 是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，其内容 包括自然界各种动物，植物，微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂的生态 系绀2 1 。在1 9 9 5 年，联合国环境规划署( n n e p ) 发表的关于全球生物多样性的巨著全球生物多 样性评估( g b a ) 给出了一个较简单的定义：“生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性 和变异性 【3 1 。美国技术监督局( u s o f f i o f t e c h n o l o g y a s s e s s m e n t ) 给予的定义则为“生命有机体 及其赖以生存的生态综合体之间的多样性和变异性”【4 】。可见生物多样性这一概念自提出后对其内 涵就有着不同的理解。 1 1 2 生物多样性的层次 根据目前普遍接受的观点，生物多样性可以在四个层次上表述：遗传多样性、物种多样性、 生态系统多样性和景观多样性 5 - 6 1 。 遗传多样性是基于生物物种内基因差别的多样性，包括不同种群间和同一种群内的遗传变 异。种内的多样性是物种以上各水平多样性的重要来源，而且种内多样性是一个物种对人为干扰 进行成功反应的决定因素。遗传多样性的测度是比较复杂的，主要包括三个方面即染色体多态性、 蛋白质多态性和d n a 多态性。种内的遗传变异程度也决定其进化的潜在趋势。 物种多样性是指物种水平的多样性，主要是指一个地区内物种的多样化，是从分类学、系统 学、和生物地理学的角度对一定区域内物种的状况进行研究，是目前生物多样性研究中开展最早、 最广泛、最成熟的研究层次，也是整个生物多样性研究的基础和核心。1 9 9 5 年全球生物多样性 评估对物种总数的最新估计为1 3 0 0 万至1 4 0 0 万，其中亦有约1 7 5 万种物种已被科学的记述并 命名，这其中不到五分之一是植物和脊椎动物，其他的以昆虫和微生物所占的比例最大。 生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化及生态系统内生境差异、 生态过程变化的多样性。这里的生境主要是指构成生态系统要素之一的无机环境，包括地形、地 貌、气候、土壤及水文等，生境的多样性是生物群落多样性甚至是整个生物多样性形成的基本条 件，生物群落多样性主要指群落的组成、结构和动态方面的多样化。生态过程主要指生态系统的 组成、结构和功能随时间的变化以及生态系统的生物组份之问及其与环境之间的相互作用或相互 关系。在一定的区域内，即使在相似的条件下也存在着各种各样的生态系统。生态系统多样性是 生物多样性研究中非常重要的方面。 景观多样性是指景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性。景观是由相 互作用的景观要素组成的，是组成景观的基本单元。依形状的差异，景观要素可分为嵌块体、廊 宁夏人学硕卜学位论文第一章前言 道和基质。景观多样性可区分为景观类型多样性、斑块多样性和格局多样性【7 l 。 总之，生物多样性与生态系统功能及其稳定性密切相关，不同的物种占据一定的生态位，它 们之间以及与生存环境间相互作用对生态系统的稳定性和维持生态平衡起着重要的作用。其研究 层次是互为基础、相互作用的，从而形成一个完整而不可分割的有机整体。 1 2 昆虫多样性研究进展 昆虫是生物界的一个主要的类群，许多植物与昆虫是在协同进化中生存的。同时，昆虫还能 为鸟类和其他动物提供食物来源。由于昆虫大多数种类具飞行能力，生活史中存在变态现象，体 躯较小，世代周期短，繁殖力强等适麻特性，其分布范嗣遍布整个地球，几乎在各种生境中均可 以见到。因此，昆虫对于体现生物多样性、维持生态平衡、反映自然环境变化都具有重要价值。 1 2 i 国外昆虫多样性研究进展 国外有关昆虫多样性的研究不仅起步早且研究的内容也比较丰富。主要方向如下：( 1 ) 从定义、 原理、进化【8 - 1 0 、数学模型等角度出发，为昆虫多样性的研究奠定基础；( 2 ) 进行昆虫的编目调查 和系统学等方面的研究，这方面的工作一般都是在二十世纪早期开始进行，而且有不断的报道出 现。关于单一昆虫的多样性研究，以蝗虫的报道较多 1 1 , 1 2 1 ；( 3 ) 对于昆虫物种多样性的濒危状况， 昆虫物种多样性的保护及监测等越来越受到人们的重视，如g 饥耐1 3 】、w i l s o n 1 4 】，m s e 【1 5 】等的 研究。当前欧美和澳大利亚等国的昆虫学家正在对昆虫物种多样性的研究方法进行积极的探索， 并不断的对提出的研究方法加以完善；( 4 ) 关于植物多样性对害虫种群数量动态的影响已有较多的 研列临嘲，结果表明多样化的种植系统比单作系统具有更为丰富和多样的害虫天敌，可减少寄主 植食性数量，具有更强的控害能力，甚至可以影响特定的害虫种类。 1 2 2 我国昆虫多样性研究进展 我国地跨古北界和东洋界，气候、植被、地形、生境等复杂多变，为昆虫的生存提供了良好 的栖息环境，作为地球上最大的动物家族，昆虫多样性在我国表现的特殊性和复杂性为世人所瞩 目【l 外。中国科学院从1 9 5 5 一1 9 9 9 年组织了与昆虫有关的大型科学考察就达1 7 次，参加人员超过 2 0 0 人次，采集昆虫标本1 1 0 余万号。全国各大院校、科研单位也多次组织了综合考察，对我国 不同地区的昆虫资源进行了调查，极大地丰富了我国昆虫区系的内容。此外，我国还加强国际间 合作，参与了d i w p a ( t h ei n t e r n a t i o n a ln e t w o r kf o rd i v e r s i t i e si nw e s t e r np a c i f i ca n da s i a ) 子项目。 目前，我国昆虫标本的收藏量已超过了1 1 0 0 万号，全国已记录的昆虫有6 万余种。根据动物分 类科学发展现状和生物多样性研究的科学估计，我国昆虫种类约占世界昆虫总数的1 1 0 ，大约为 1 5 万种，但我国昆虫区系未知数还很犬，确切数字尚无法统计。近年来通过对一些研究得比较深 入的类群进行统计，结果表明我国昆虫的种数远不止近世界的1 1 0 。如昆虫中最原始的原尾目全 球已知6 0 0 多种，我国则有1 6 0 种，超过世界种数的1 4 。名贵蝴蝶绢蝶科世界记载5 7 种，我国 3 9 种，约占6 8 。赤眼蜂科昆虫全世界已知有7 4 7 种，中国有1 2 8 种1 2 0 1 。据统计，蚤目、原尾 2 宁夏大学硕卜学位论文第一帮前言 量量量量鼍鼍曼曼鲁皇曼曼舅曼量鼍- - 鼍舅璺毫皇麓曼皇寰皇鲁鲁寰璺皇曼皇! 置舅舅曼曼! 曼曼!i 璺皇鼍 目、蚜总科、花蝇科等已知的种数都超过全世界的2 0 2 。 由此可见，我国的昆虫种类极为丰富，开发和利用的潜力很大。昆虫生物多样性的研究是生 物多样性研究的一个重要分支。几十年来，学者们把昆虫生物多样性的研究与害虫治理、益虫引 进等实践联系起来，探讨生物多样性的理论意义和应用价值，取得了许多可喜的科研成果。如万 方浩等 2 2 1 研究了综防区与化防区稻田害虫一天敌群落的组成及多样性。结果表明：综防区昆虫种 类的物种丰富度几乎是化防区的2 倍。有关资料还表明，2 0 世纪7 0 年代以来，昆虫学研究者对 于昆虫生物多样性的研究主要集中于植物构成比较简单的生态系统，主要包括棉田、稻田、柑橘 园、茶园、枣园、菜园、烟草、草地等。而对于植物组成比较复杂的闶林、苗圃等生态系统的昆 虫生物多样性则研究得较少。 然而，由于生物多样性保护意识的缺乏、对昆虫认识的不足以及人们在生产经济活动中对生 态系统的破坏，我国昆虫多样性保护面临着严重问题，生态系统的退化和毁坏导致大量昆虫的灭 绝。随着经济全球化进程的不断推进和我国加入v , r r o 及西部大开发的实施，对资源、环境和人 才的竞争更加激烈，对我国生态环境必将产生深远的影响，进而影响到昆虫多样性的开发与保护 ( 2 3 】。因此，我国昆虫多样性的研究还有很多工作要做。 1 3 地表甲虫多样性研究现状 地表甲虫主要研究种类均为鞘翅目昆虫，并且其生活空问主要位于地面1 5 c m 以内的陆生甲 虫1 2 4 l ，包括拟步甲科、步甲科、象甲科等一些爬行甲虫，同时也包括一些善飞的昆虫种类，如天 牛科、叶甲科、肖叶甲科等。地表甲虫作为陆生甲虫的一部分，由于其复杂的食性以及抗逆性强 等特点，使其成为自然生态系统中数量最为庞人的一类昆虫，它的分布从赤道到两极，从平原到 高原，甚至是珠穆朗玛峰都有此类昆虫的分布。一些是农林重要害虫而作为生物防治的重要对象， 一些被认为是有益的传粉昆虫和重要的天敌昆虫，还有一些种类在生态系统的能量流动和物质循 环方面起着十分重要的作用。地表甲虫的种类组成和数量变化往往与环境有着密切关系，所以也 成为环境变化重要指示性昆虫之一, 2 s l 。正因为如此，对其研究越来越受到人们的重视 2 7 , 2 8 1 。 1 3 1 国外地表甲虫多样性研究 近些年国外的研究方向主要集中在对影响地表甲虫多样性分布各种外界因素的研究。这些影 响因素主要可以归结为一下几个方面： 1 耕作方式：s h e a r i n 对美国东北部采用不同耕作方式耕作的农田中的步甲科昆虫进行的研 究，同样发现由于耕作方式的不同，导致土壤中植物种子的数量发生差异，从而影响到这些以种 子为食的地表甲虫的多样性分布t 2 9 l ；这方面的研究还有r o u r k e 对不同耕作方式的耕地中步甲科 昆虫多样性分布的研究，其结果依然显示，由于耕作方式的不同，导致了地表甲虫分布的差异【3 0 1 。 2 季节变化： k h o b r a k o v a 的研究发现，步甲科昆虫的种类和数量的变化与季节的变化有着 十分密切的关系，主要表现在步甲科昆虫的生活史、食物等方面的因素的时间动态变化影响其多 样性分布【3 l 】。 3 植被：e y r e 对英国步甲科昆虫的研究发现，昆虫的数量及种类的多样性分布与地表植被 3 宁夏大学硕i ：学位论文第一审前言 覆盖率之间存在关系，即植被覆盖率高则步甲科昆虫的数量和种类都较高，反之则反【3 2 l ；s t o r k 通过对澳大利亚北部昆七兰州热带雨林种甲虫的研究，提出甲虫的种类和数麓分布从树冠到地表 具有垂直性差异，即靠近地表与靠近树冠的甲虫种类与数鼙及多样性指数存在差异 3 3 】；f r a n c e s e 通过对白蜡树林中吉丁虫科昆虫多样性分布的研究，发现吉丁虫科昆虫存在着明显的边缘效应， 捕获昆虫的数量沿着样带由白蜡树林内部剑边缘开阔地递增，植被的单一性促使昆虫多样性指数 降低【蚓，这与a v g i n 在对土耳其卡和拉曼马拉什的b 礅峰山国家森林公园中地表甲虫进行多 样性分布的研究的结果一致【3 5 】；s c h a f f e r s 在荷兰针对几种节肢动物( 包括蜘蛛、蜜蜂、以及象甲 科昆虫和一些地表甲虫等) 的分布进行了研究，其结果显示昆虫的多样性分布与植被群落组成有 非常明确的联系p q ； 4 化学物质与温度：m o z d z 盯【3 7 1 、j e l a s k a 【蚓、z y g m u n t 3 9 j 、b e d n a r s k at 4 0 l 等，通过重金属离 子对地表甲虫多样性的研究，得出重金属对甲虫的体重的物种和数量的多样性分布影响较大，而 且重金属污染对于改变地区物种竞争有一定的影响因素。这些研究同时也加入了温度变量，其中 最具有代表性的是b a t n a r s k a 在通过对地表甲虫与重金属污染之间关系的研究中，指出温度对甲 虫的影响最大，是所有环境因子的根本，制约着其他因子的作用效果。 1 3 2 我国地表甲虫多样性研究 我国针对地表甲虫的多样性研究，从本世纪开始才能见到相关的报道。主要都是关于各个地 区及自然保护区地表甲虫多样性的研究，通过各种研究发现对地表甲虫多样性的影响主要集中在 各种生态因子的变化、季节性时间动态变化以及生境的异质性差异上。国内对地表甲虫多样性研 究在2 0 0 0 年之后才见相关文章，近些年来针对各种不同生态系统中地表甲虫的多样性研究日益 增多。 1 森林生态系统 于晓东【4 1 1 等对四川蜂桶寨国家自然保护区地表甲虫物种多样性调查和张倩【4 2 】等对江西武夷 山自然保护区地表甲虫多样性的研究调查，均提出甲虫数量与生境有密切关系，物种多样性与海 拔、坡向以及生境类型密切相关，森林片段化和生态恢复对物种多样性有显著的影响。于晓东 4 3 1 等通过对东灵山地区地表甲虫群落进行常年连续的调查，发现在不同生境类型内。优势类群的组 成和季节变化有很大差异。如果按营养层次划分功能群，捕食性类群比例最高，植食性类群次之， 腐食性类群最少，捕食性类群的季节活动曲线滞后于植食性类群的活动曲线。不同的植被类型、 地表枯物盖度，以及不同树龄的树种所形成的林地对地表甲虫的多样性都有着非常大的影响 降5 2 】。研究同时也发现，人类活动对这些地区地表甲虫物种多样性的自然分布规律产生定影响， 人为活动的适度干扰，导致了栖息环境的空问异质性增加，更利于多种地表甲虫的生存，过低或 过高的人为活动都会降低地表甲虫的多样性【”。 2 湿地生态系统 近些年关于湿地中昆虫多样性的研究相对较多【5 卯，而关于湿地生态系统中地表甲虫的研究只 有王玉等2 0 0 7 年4 _ l o 月在北京野鸭湖湿地对地表甲虫群落组成与空间分布格局调查与研究，发 现湿地植物生物量和植物盖度等综合环境变量与湿地地表甲虫的群落组成有着十分密切的关系， 即植物盖度、植物生物量和枯落物盖度是影响地表甲虫群落组成及空间分布的主要环境因子【矧。 4 宁夏大学硕f j 学位论文第一章前言 3 荒漠生态系统 我国关于荒漠生态系统中地表甲虫多样性分布的研究，只有张大治对荒漠类型生境中地表甲 虫所做的多样性研究，发现生境的差异性与地表甲虫群落的物种多样性和相似性密切相关；荒漠 化环境治理使地表甲虫栖息环境的空间异质性增大，从而增加了地表甲虫的多样性【5 r l 。 1 4 本研究的目的和意义 荒漠生态系统是陆地生态系统中最为脆弱的系统之一，由于其独特的景观生态类型，使荒 漠昆虫在其种类组成、分布和格局等方面具有独特性，且在不同的荒漠景观生境下，随着生物 土壤结皮、植被的不断演变，荒漠昆虫优势类群也随之发生着变化。隶属鞘翅目的地表甲虫是 栖息于地表最庞大、最多样的昆虫类群之一，是昆虫多样性的重要组分，是环境变化的重要指示 性昆虫之一。 宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区是我国典型的荒漠类型自然保护区，宁东镇地处宁夏灵 武白芨滩国家级自然保护区的中东部边缘区。本研究主要通过开展对荒漠环境具有典型指示性 作用的地表甲虫的多样性研究，调查该地区地表甲虫的种类、数量，了解其物种组成，掌握地 表甲虫多样性分布规律及群落结构，探讨该地区地表甲虫时间变化规律。一方面为白芨滩荒漠 半荒漠地区的昆虫物种多样性研究提供更多的基础资料，另一方面对拓展保护区生物资源研究， 指导保护区生态建设，管理，进而利用生物指标( 指示性昆虫) 开展荒漠生态系统健康评价提 供理论依据。 5 宁夏大学硕i j 学位论文第二章研究地区自然概况j 研究方法 第二章研究地区自然概况与研究方法 2 1 宁夏灵武宁东镇地区自然概况 2 1 1 地理概况 宁东镇位于宁夏银川市东南方向( 图2 一1 ) ，距银川市区约8 0 k m ，位于宁夏灵武白芨滩国家自 然保护区东部边界，海拔1 1 5 0 - - - 1 6 5 0 m 。该地区属灵武市管辖，是宁夏煤炭工业重镇，原名磁窑 堡，2 0 0 4 年为发展本地区工业建设将其从保护区内划出，并改名为宁东镇。位于灵武市区东3 0 k m 处【5 8 删。 2 1 2 地质地貌 一 图2 1 宁夏灵武宁东镇地理位置 f i g 2 - l1 h ep o s i t i o no f n i n g d o n go f l i n g w uc 妙i l in i g t , i a 宁夏灵武宁东镇地区处灵盐干旱台地，是鄂尔多斯高原西南一偶。北面是毛乌素沙地。中生 代时台地是鄂尔多斯盆地的一部分。新生代第三纪渐新世末至中新世初抬升，长期遭受剥蚀，地 表松散堆积物很薄。西部较为平坦，起伏不大，地表径流稀少；东部多为丘陵，无地表径流，中 部有灵武一瓷窑堡沙带经过，面积9 0 k m 2 以上，本地称白芨滩沙带，主要以新月沙丘和链状沙丘 为主，连绵起伏，沙丘高2 1m ，丘间洼地多草滩。地表径流和地下水源稀少。 2 i 3 气候特点 宁夏灵武宁东镇地区属中温带干旱气候区，具有典型的大陆性气候特征，干旱少雨，且雨量 集中，蒸发量强，冬季长，夏季短，昼夜温差大，日照长，冬春季风沙多，全年无霜期。风沙较 6 宁夏大学硕f + 学位论文第二章研究地区自然概况j 研究方法 大，光能资源丰富，年最高气温出现在6 、7 月份，年均气温8 6 c 。年降水量3 0 0 r a m 以下。地 表径流和地下水源稀少，且含氟量高。 2 1 4 土壤特征 宁夏灵武宁东镇地区土壤类型较为简单，分布有灰钙土、风沙土、龟裂碱土和石质土。东边 主要以龟裂碱土为主；两边主要是灰钙土和石质土；东西间主要以风沙土为主，且沙地较多，属 于灵武磁窑堡沙带的一部分。p h 值均在8 0 以上。 2 1 5 植被特点 宁东镇地区年光照充足，光能丰富，植被为荒漠草原区和草原带沙生植被。主要分布有：沙 蒿a r t e m i s i ad e s e r t o r u m 、柠条锦鸡儿c a r a g a n ak o r s h i n s k f i 、沙芥p u g i o n i u mc o r n u t u m 、沙蓬 a g r i o p h y l l u ms q u a r r o s u m 、驼绒藜c e r a t o i d e sl a t e n s 、北沙柳溉p s a m m o p h i l a 、苦豆子s o p h o r a a l o p e c u r o i e s 、甘草g ；u c i r r j o z ai r a l e m s o s 、匍根骆驼蓬p e g a n u mn i g e l l a s t r u m 、沙生大戟e u p h o r b i a k o z l o y i 、老瓜头c y n a n c h u mk o m a r o v i i 、菟丝子c u s c u t ac k i n e n s b 、刺旋花c o n v o l v u l u s t r a g a c a n t h o i d e s 、沙苁蓉c i s t a n c h es i n e n s b 、猪毛蒿a r t e m i s i as c o p a r i a 、砂蓝刺头e c h i n o p sg m e l i n i 、 沙生冰草a g r o p y r o nd e s e r t o r u m 、冰革a g r o p y r o nc r i s t a t u m 。靠近宁东镇主要是一些人工柠条种植 区，由宁东镇向西依次分布有沙带( 以流动沙丘为主，其间生长着沙柳、冰草等一些沙生植物) 和荒漠草原区。 2 2 研究材料与方法 2 2 1 材料 2 2 1 1 工具 相机，g p s ，皮尺，捕虫网，小尼龙网，毒瓶，诱杯，塑料桶，封口袋，剪刀，标本瓶，解 剖针，小铁铲，体视显微镜，望远镜，记录本，签字笔等。 2 2 1 2 试剂 食醋、7 0 酒精、9 5 酒精、水、白砂糖、乙酸乙酯、丙酮。 2 2 2 方法 2 2 2 1 样地选择 宁东镇地区，由东向西呈现出多种不同类型的生境，根据各样地实地的观察并查阅宁夏灵 武白芨滩国家级自然保护区科学考察报告【删和宁夏植被 1 6 i j 、 中国植被【矧，按照植被类 型可将其分为人工治理区( i 、i i ) 、荒漠草原区、荒漠沙生植被区和荒漠区5 种类型生境，这样 7 宁夏大学硕 j 学何论文 第二帝研究地区自然概况0 研究方法 就形成了如下五块样地：人工治理区i ( a ) 、荒漠草原区( b ) 、荒漠沙生植被区( c ) 、人工治理 区( d ) 、荒漠区( e ) 五块样地( 图2 2 ) 。 人工治理区i ( a ) ： 地理坐标东经10 6 0 3 8 2 3 6 4 - - - 10 6 3 8 4 6 6 8 ”，北纬3 8 0 2 3 8 7 6 - - 3 8 0 3 8 4 2 3 6 ，海拔 1 3 0 3 - - - 1 3 0 9 m 。主要为人工柠条栽植区，靠近宁东镇，受人类活动影响较大。土壤主要以龟裂碱 土为主，地表1 0 c m 以下为沙土，主要植被为柠条锦鸡儿c a r a g a n ak o r s h i n s i f i ，高度均在2 m 左 右，盖度7 0 0 以上，生长十分旺盛，其余还有沙蒿a r t e m s ad e s e r t o r u m 、花棒h e d y s a r u ms c o p a r i u m 、 刺沙蓬s a l s o l a p e s t i f o r 等沙生植被。 荒漠草原区( b ) ： 地理坐标东经1 0 6 0 3 7 5 5 2 “一1 0 6 0 3 t 3 1 4 4 ”，北纬3 8 0 2 1 4 2 8 - - 3 8 0 2 2 9 0 4 一，海拔1 3 3 0 - - - 1 3 5 0 米。土壤以龟裂碱士为主，土质较硬；样地边缘有一条矿井排水沟流过；本样地植被土要由丛生 小禾草、小灌木、小半灌木组成。每平方米一般有植物1 0 - 1 3 个种，主要建群种有短花针茅s t p a b r e v i f l o r a 、戈壁针茅s t i p a 砌枷册豇涩，沙生针茅s a mg l a r e o s a 、猫头刺o x y t r o p i sa c i p h y l l a 、川青 锦鸡儿c a r a g a n at i b e t i c a 、刺旋花c o n v o l v u l a c e a ew a g a c a n t h o i d e s 等主要植被：植物组成中，按种 属分，以禾本科q 彻1 i i 心、菊科c o m p o s i t a e 、豆科l e g u m i n