动物生态学实习报告.doc

2010年动物生态学实习报告动物生态学实习报告昆虫物种分布与不同生境类型关系的探究清西陵动物生态学实习报告摘要： 本文作为在清西陵地区动物生态实习报告，其内容涉及多样性调查、昆虫标本制作、不同生境下植物种类与昆虫物种分布相关性调查；并通过对不同植被类型下的植物种类及其同一样方内的昆虫种类和数量的调查结果进行分析处理，探究昆虫种类的分布与不同生境类型之间的关系，以及生物多样性之间的相关关系。此次调查发现，在西陵地区昆虫物种种类分布多少以及不同昆虫分布与不同群落生境类型没有明显的相关关系。关键字： 动物生态 西陵 昆虫物种 植物物种 多样性动物生态学（animal ecology）是从生物种群和群落的角度研究动物与其周围环境相互关系的科学，是生态学的分支，是由动物学与生态学等交叉形成的学科。主要研究动物与生存条件的关系，一定的生存条件下各种动物种群的数量关系，一定的环境条件下种内和种间关系以及它们对动物进化的意义，不同生态条件下动物种群和群落的形成、适应性和演化等内容。清西陵地区自然资源丰富,是旅游胜地,植物多样性和昆虫多样性非常高。作为我国著名的风景旅游区,2000 年被列入世界文化遗产名录,2001 年被评为国家4A 级景区。该地区有我国规模最大的清代皇家陵墓群,境内岗峦起伏,群山环峙,河道纵横,林木丛茂。独特的气候、地形和特殊的历史人文因素,使该地区蕴藏着丰富的自然资源1。本研究对清西陵地区不同生境下的昆虫资源进行了详细的调查分析,为揭示西陵地区昆虫多样性与当地不同植被类型间关系提供了依据，并为持续保护和利用清西陵地区的昆虫资源提供了线索。1 研究区自然概况清西陵地区位于河北省易县境内(北纬3920,东经11521) ,在紫荆关的东南方。属于低山丘陵地区。地势西北高,东南低,境内冈峦起伏,群山环峙;西接紫荆关,由云蒙山相隔离,海拔1 121 m;南边有华盖山,海拔400 m 以上。另外有九凤山,九龙山,蜘蛛山等小山丘。西陵地区的气候为暖温带大陆性季风气候,夏季炎热,雨量较多,冬季寒冷干燥。年均温11. 9 ,降水量574 mm ,多集中在78 月份,无霜期190 d。土壤类型为褐土2-4 。主要植物有油松Pi nus tabulaef ormis 、侧柏Platycladus orientalis 、毛白杨Popul us tomentosa 、山杨P. davi diana 、刺槐Robi nia paeudoacacia 等。由于其独特的气候和历史人为因素,使清西陵地区不但成为著名的风景旅游区, 而且成为物种丰富的地区,尤其是昆虫资源极为丰富。西陵地区昆虫资源丰富,隶属于18 目147 科695 种,其中科数和种数较多的依次是鳞翅目和鞘翅目,其次为膜翅目、半翅目、同翅目、双翅目和直翅目。鳞翅目和鞘翅目中各有4个优势科,优势科中的总数分别占鳞翅目和鞘翅目种数的50.9 %和40.7 %。清西陵地区昆虫资源中植食性昆虫种类最多,植食性昆虫中食叶害虫种类最为丰富5 。2 研究方法与内容2.1 调查方法在清西陵蜘蛛山地区选取针叶林群落、阔叶林群落、针阔混交林群落、灌木群落四种生境类型分别调查林下的植被主要类型以及相应的各种昆虫种类及数量，其中阔叶林群落选择的是人工山杨纯林，位于一条小河与道路之间。本次调查采用样方法，样地设在地势平缓,远离生境边缘,避开人为活动比较频繁的地方。在每个类型样地内选择典型地段设置多个样方（5个）分别调查内部植被和昆虫；由于受到实习条件的限制，样方大小统一设置为2m2m的小样方。2.2 调查内容首先对各个生境类型中的小样方分别进行标记，然后记录各调查样方内的主要植被类型、植物种类及高度、盖度；并记录观察捕获到的各种昆虫种类（包括蜘蛛），以及它们的数量和出现的空间位置。2.3 生物多样性测度方法生物多样性（biodiversity）是指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。生物多样性可以分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次。这里我们考察的主要是物种的多样性，其中主要从以下几个方面进行分析：(1)物种丰富度: S =出现在样地中的物种数目（也称为 多样性指数）。(2)多样性: 包括Shannon2Wiener指数和Shimpson指数Shannon-Wiener指数: H= -P ilnP iSimpson指数: D = 1 - P i2式中, P i = N i /N， Pi种的个体数占群落中总个体数的比例。(3)多样性: 包括Sorenson指数和Cody指数Sorenson指数: IAc = 2c / (a + b)Cody指数:C = ( a + b - 2c) /2式中, a和b分别为两群落各自的物种数, c为两群落的共有物种数6-8。这里我们主要进行了物种丰富度和多样性指数以及多样性中Sorenson指数的比较和分析。2.4标本制作工具：昆虫针 三级台 大头针 整姿台 压纸条具体步骤：(1) 选择昆虫针 依昆虫标本大小不同，选定适合的昆虫针。例如金龟子等可用5号虫针，中型蝴蝶用3号针，而小型蚊子则用0号针即可。(2) 插针固定插针前先要确定所要固定昆虫已被毒死，然后将昆虫放在三级台上，插针位置一般以插在昆虫中胸右侧为准。而椿象则插在小楯片右侧，针插入的深度一般以标本上方约留有整虫针的1/3长度为准，但有时必须视虫体厚度来调整。 (3) 整姿展翅有些昆虫要展翅，例如蝴蝶、蜻蜓等。展翅时，先将插好针的标本，小心插入展翅板中，使虫体陷入凹槽内，而翅膀和展翅板呈水平位置。随后以镊子将羽翅展开，使前翅的后缘和身体呈垂直。将羽翅调整至理想位置后，一手以压条纸压住翅膀，一手拿大头针插在压条纸四周，但不能插到翅膀，使压条纸与展翅板紧密接合，藉以固定翅膀。展翅后，另外调整一下触角、脚及腹部位置后，即大功告成。 有些昆虫不需要展翅，例如蚂蚁、金龟子等。但在标本采集后，虫体会卷曲，不以观察，为使将来容易观察，以及维持标本美观，必须要整姿。整姿时，前足及触角向前，中后足向后，将身体各附属器官伸展开来。用镊子将固定的部位放到适当位置后，以大头针协助将肢体固定在整姿板上，再烘干即可。(4) 干燥保存一般在50的定温箱中烘干一星期左右即可。如果没有定温箱，也可以用日晒法或用烘衣机代替。标本烘干后，即可放入标本盒中保存。理想的标本盒，其四周应该留有空隙，以便放置樟脑丸。平常也可以用铁制的饼干盒替代，在盒内铺一层保利龙板，将标本插在盒中保存。标本盒需放置於通风、乾燥处保存。3 结果3.1数据处理首先将每一个群落类型（针叶林、阔叶林、针阔混交林、灌草）中的五个调查样方中的植物、昆虫种类和数量等数据进行整理，方法采用整合取平均的方法，即将同一群落类型中样方里出现的物种数都进行记录，而它们的数量和盖度、高度分别取各自的平均值。而由于样方中出现的蚂蚁数量较多且不易确定数量，记录时采用了“若干”作为一概数；但为了计算和分析数据方便，本次将其数量均定为25只。还有一些数量较少的昆虫种类，在平均后数量不足，不成整数的均取相近较大的整数值。3.2调查数据表一 灌草群落中五个样方的数据分析序号昆虫种类平均数量出现的位置植物种类平均盖度（%）平均高度（cm）长势1蚂蚁25地面、叶面早熟禾3126优2蛾子一4空中委陵菜534优3蛾子二1空中隐子草4035优4刺蛾幼虫2叶面猪毛菜1246良5绿蝽8叶面狗尾草440良6蜘蛛一4叶面胡枝子230良7蜘蛛二4叶面、地面荆条765优8蜘蛛三6叶面、地面紫花地丁0.55良9蜘蛛四2叶面地梢瓜2.520良10蝗虫8叶面、地面苔草412优11盲蝽3叶面老芒麦0.89良12网蝽1地面马唐0.330良13蚱蜢2地面达乌里胡枝子120良14蚜虫3叶面多花胡枝子0.37.5良15草蛉1叶面鸢尾0.212良16蚊子1空中灰绿藜2.624良17蝇1空中酸枣364良18大青叶蝉2叶面小红菊0.815良19尺蠖1叶面鸡眼草0.38良20灰蝶1空中21瓢虫1叶面22未知一5叶面23未知二3叶面24未知三3地面总和24921989.331.7 表二 针叶林群落中五个样方的数据分析序号昆虫种类平均数量出现的位置植物种类平均盖度（%）平均高度（cm）长势1蚂蚁25地面、叶面荆条1676优2蜘蛛一5叶面甘野菊2545优3蜘蛛二6叶面益母草333良4蜘蛛三7地面隐子草3222优5蜘蛛四3地面野艾蒿260良6蜘蛛五2叶面苦买菜240良、差7菜青虫1叶面中华卷柏53良8绿蝽2叶面小红菊1.418良9蝗虫3叶面、地面苔草1510良10网蝽3叶面青蒿0.840良11蟋蟀4地面景天0.120良12大青叶蝉3叶面鸡眼草113良13眼蝶1空中桑树苗1.423差14蜜蜂1空中胡枝子0.38差15粉蝶1空中灰绿藜0.110差16蛾子2空中紫花地丁1.15良17蝈蝈1叶面泥胡菜0.426差18毛虫1叶面葎草0.495良19草蛉1叶面铁苋菜0.611良20苍蝇1空中未知一0.252良21蝇1空中22未知一6叶面、空中23未知二5地面、空中24未知三3地面、空中25未知四1叶面总和258920107.830.5表三 阔叶林群落中五个样方的数据分析序号昆虫种类平均数量出现的位置植物种类平均盖度（%）平均高度（cm）长势1蚂蚁25地面、叶面狗尾草216良2蝇1空中裂叶牵牛19差3苍蝇1空中鸭跖草2115优4蚊子6空中猪毛菜640良5蛾子1空中灰绿藜0.510差6毛虫2叶面飞蓬0.59良、差7蜜蜂1空中萝藦0.810良8蚜虫3叶面马唐121差9蝗虫3叶面、地面野艾蒿436良10大青叶蝉6叶面、空中苋菜78良11蚱蜢2地面艾蒿116良12蜘蛛一3叶面角蒿0.239良13蜘蛛二4叶面、地面紫花地丁48良14蜘蛛三4地面蒲公英0.812良15蜘蛛四2地面苔草212良、差16未知一3空中桑树苗0.39差17未知二4地面胡枝子0.519差18葎草211良19未知一0.58良总和17711955.116.2 表四 针阔混交林群落中五个样方的数据分析序号昆虫种类平均数量出现的位置植物种类平均盖度（%）平均高度（cm）长势1蚂蚁25地面、叶面鸡眼草0.69良2蟋蟀10地面灰绿藜345优、良3盲蝽2叶面猪毛菜0.810良4蝗虫3叶面、地面狗尾草430良5蚊子2空中鸭跖草110良6苍蝇1空中鬼针草0.410差7蛾子2叶面、空中甘野菊440优8大青叶蝉1叶面青蒿0.535良9网蝽1叶面葎草2032优10蚜虫4叶面小红菊38良11绿蝽1叶面蟋蟀草0.616良12蝇1空中草木犀110良13毛虫1叶面泥胡菜0.54良14蜘蛛一3叶面野艾蒿525良15蜘蛛二1地面野豌豆1240优16蜘蛛三2地面紫花地丁55良17未知一4地面苔草6.410优、良18未知二2叶面多花胡枝子0.25差19未知三8叶面菊芋145良20裂叶牵牛1124良21叉分蓼0.312良22三叶草0.18差23苦买菜0.242良24萝藦0.113差25半夏0.25良26未知一2035良27未知二2.220良总和197427103.120.3 3.3物种丰富度分析图一 Simpson指数分析图二 Shannon-Wiener指数分析表五 Sorenson指数比较分析灌草群落针叶林群落阔叶林群落针阔混交群落灌草群落1针叶林群落0.6121阔叶林群落0.6830.6671针阔混交群落0.7440.7270.77814 讨论与分析姜文虎5等对清西陵地区种类最多的植食性昆虫，在不同类型植被上的分布情况进行调查统计，其结果表明，昆虫种类在乔木、灌木、草本等不同的植物类型分布上没有显著差异；由上文3.2调查数据（表一、表二、表三、表四）的结果显示：在西陵地区，不同群落类型中昆虫种类的多少与群落中植被多样性没有必然联系，昆虫种类分布在不同群落中十分相似，该结果与姜文虎等的研究结果相一致。该数据同时说明了随着群落种植物种类的增多，群落中的昆虫种类不一定增加，有时还会减少，可见影响昆虫在群落中分布的影响因素很多，植物种类只是其中之一，而在西陵地区植物种类多少并不是影响昆虫分布的主导因素，它们的分布更多的可能受到光照和湿度的影响。而在人工阔叶纯林中的植物种类和昆虫种类多相对较少，这可能与其所处的地理方位有关，受到人为干扰较多。根据不同群落中物种丰富度比较分析，图一Simpson指数分析中，昆虫物种多样性变化趋势是灌草群落针叶林群落阔叶林群落=针阔混交林群落；而植物物种多样性变化趋势则为针阔混交林群落针叶林群落阔叶林群落灌草群落。其中针叶林群落和阔叶林群落植物物种多样性数值十分接近，如果看成近似相等，那么昆虫与植物物种多样性变化趋势真好相反。图二Shannon-Wiener指数分析中，昆虫物种丰富度变化趋势为针叶林群落灌草群落针阔混交林群落阔叶林群落；而植物物种丰富度变化趋势则为针阔混交林群落阔叶林群落灌草群落针叶林群落。其变化趋势不明显，没有显著规律。表五Sorenson指数分析中显示，不同群落种昆虫生物多样性不存在明显差异，与上文姜文虎5等结论相同。参考文献：1 黄大庄.清西陵地区自然资源研究M.哈尔滨:东北林业大学出版社,2002.2 萧刚柔.中国森林昆虫M.北京:中国林业出版社,1992.3 冯天杰.西陵地区资源植物调查初报J.河北林学院学报,1987 ,2 (1):73.4 张玉钧.王建中,刘武生,等. 密云水库上游北庄试验区植被性质的初步研究J.北京林业大学学报,19