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

【摘要】：農(nóng)業(yè)生物多樣性為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)的遺傳和物種資源,以及生物控制和傳粉等服務(wù)功能。但是集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)卻是當(dāng)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(shí),實(shí)現(xiàn)生物多樣性的保護(hù)是當(dāng)前農(nóng)業(yè)面臨最重要的挑戰(zhàn)。景觀生態(tài)學(xué)為協(xié)調(diào)它們之間的關(guān)系進(jìn)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(jī)制認(rèn)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(jié)構(gòu)和生物多樣性的相互關(guān)系研究,通常建立在同一時(shí)期的景觀和物種數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上。但是由于物種響應(yīng)的時(shí)間滯后性,需要比較不同時(shí)期的景觀結(jié)構(gòu)對于物種分布格局的影響。同時(shí),現(xiàn)有的大多數(shù)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(shí)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(shí)間尺度的研究。在壩上地區(qū),選擇了四個(gè)不同海拔的研究區(qū),每個(gè)研究區(qū)選擇三種生境類型,每種類型四個(gè)重復(fù),進(jìn)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(diào)查。分析四個(gè)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(jié)合以前的景觀數(shù)據(jù)和步甲、蜘蛛數(shù)據(jù),我們重新進(jìn)行調(diào)查取樣,分析不同時(shí)期的景觀結(jié)構(gòu)對于生物多樣性的影響,和時(shí)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(xiàn)四個(gè)類群的物種組成變化格局之間都存在由海拔梯度導(dǎo)致的顯著的跨類群一致性。對于生物間作用,由于植被結(jié)構(gòu)和其創(chuàng)造的微氣候?yàn)椴郊滋峁┝擞欣臈l件,維管植物和步甲的物種組成變化之間的聯(lián)系更為緊密。雖然蛾類和植物之間存在直接的取食關(guān)系,但是由于現(xiàn)有的蛾類大多數(shù)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(gè)蛾類類群更強(qiáng)的飛行擴(kuò)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(jié)果,同時(shí)由于不同類群的生態(tài)特征不同,導(dǎo)致它們對環(huán)境的響應(yīng)變量和程度存在差異。對于潛江地區(qū)不同時(shí)間尺度的研究中,1995年的物種組成僅受到過去景觀結(jié)構(gòu)的獨(dú)立影響,表明了物種響應(yīng)景觀變化在時(shí)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(shí)受到過去和現(xiàn)在景觀結(jié)構(gòu)的共同影響。除了過去和現(xiàn)在的景觀結(jié)構(gòu)存在相關(guān)性外,也是因?yàn)椴煌匦晕锓N響應(yīng)景觀變化的時(shí)間或過程存在差異所致。歷史上相對穩(wěn)定的景觀結(jié)構(gòu)和近期急劇變化的建筑用地能更好的解釋當(dāng)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(yīng)景觀變化在時(shí)間和空間上的復(fù)雜過程。雖然從1993年到2013年整個(gè)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(fù)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(wǎng)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(yīng)不同,大型、捕食性、短翅型步甲,和大型、織網(wǎng)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(nóng)業(yè)景觀的時(shí)空格局顯著影響不同生物類群的多樣性�？紤]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(gè)保護(hù)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(shí)在時(shí)間上關(guān)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(shí)空綜合作用才能更好地保護(hù)生物多樣性,特別是農(nóng)業(yè)景觀中的特化種。未來關(guān)于農(nóng)業(yè)景觀和生物多樣性保護(hù)的研究應(yīng)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(yīng)景觀變化的時(shí)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(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S181
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本文編號：2091171