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时间:2019-03-20
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1、学校代码:10200研究生学号:2015102283分类号:Q14密级:无硕士学位论文放牧对内蒙古草地昆虫群落组成与结构的作用EffectsofGrazingonInsectCommunityCompositionandStructureInInnerMongoliagrasslands作者:李恒指导教师:王德利教授一级学科:生态学研究方向:草地生态学学位类型:学术硕士东北师范大学学位评定委员会2018年6月本研究由以下项目资助国家自然科学基金重点项目(编号31770520)国家重点研发计划项目
2、(编号2016YFC0500602)教育部创新团队发展计划(IRT-16R11)摘要昆虫不仅是草地生态系统重要的组成成分,同时也对草地生态系统的结构和功能起着重要的调节作用,对于维持和保护草地生态系统的多样性和稳定性具有不可替代的作用。家畜放牧是人类利用草地的主要方式之一,大型草食动物通过采食、践踏、排泄粪尿等行为改变植物群落的生产力、植被结构、植物多样性、物种组成以及地表的微气候,进而对草地昆虫的群落组成和结构产生影响。目前,由于放牧家畜、生境类型等原因,放牧对昆虫群落组成和结构的影响没有统一
3、的结论。因此,本研究在不同草地类型开展控制放牧实验,研究在不同的草地类型背景下,昆虫的数量和多样性对大型草食动物放牧的响应,揭示放牧对草地昆虫作用的一般性规律及其驱动因子,有助于进一步理解放牧对草地昆虫的干扰作用,同时为制定科学可持续的草地生产与管理方案提供支持。本研究以内蒙古地区的代表性草地(草甸草原、典型草原、荒漠草原)为研究对象,在不同放牧方式(无牧、牛放牧、羊放牧、牛羊混牧)下,分别对植物群落和草地昆虫群落进行取样,分析在不同的草地类型中,草地昆虫的数量和多样性变化对放牧的响应及其驱动因
4、素,获得的主要研究结果与结论如下:(1)放牧对植物的高度、高度变异和地上生物量有显著影响,并且植物群落特征对放牧的响应依赖于草地类型。在草甸草原,牛羊混合放牧显著降低了植物的高度,但羊放牧和牛羊混合放牧会显著增加植物的高度变异;在典型草原,放牧会显著降低植物的高度和地上生物量,然而显著了提高植物的高度变异;在荒漠草原,放牧会显著降低植物的地上生物量,但牛放牧和牛羊混合放牧使植物的高度变异显著升高。(2)放牧使昆虫的数量减少,并且放牧对昆虫数量的影响依赖于草地类型:在草甸草原,只有牛放牧显著降低了
5、昆虫的数量;在典型草原,放牧会显著减少昆虫的数量。不同类群昆虫的数量变化对放牧的响应也依赖于草地类型:在草甸草原,牛放牧和牛羊混合放牧会显著降低半翅目昆虫的数量,同时牛放牧还会显著降低鞘翅目昆虫的数量;在典型草原,放牧显著降低了半翅目、鞘翅目、膜翅目和双翅目昆虫的数量。(3)放牧降低了昆虫的多样性。昆虫的多样性对放牧的响应同样依赖于草地类型:在草甸草原,羊放牧会显著降低半翅目昆虫的多样性,牛放牧会显著增加鞘翅目昆虫的多样性,牛羊混合放牧会显著降低鞘翅目昆虫的多样性;在典型草原,牛羊混合放牧使半翅
6、目和鞘翅目昆虫的多样性显著降低,并且放牧会显著降低膜翅目和双翅目昆虫的多样性。I(4)放牧主要通过作用于植物群落特征和微环境气候进而影响昆虫群落的组成与结构。昆虫数量变化的驱动因素依赖于草地类型。在草甸草原,草地昆虫数量的变化主要受植物高度、地上生物量和光照强度的影响:半翅目昆虫的数量随着植物高度的降低而减少;鞘翅目昆虫的数量与植物地上生物量呈正相关关系,与地表光照强度呈负相关关系。在典型草原,鞘翅目昆虫的数量变化主要受植物高度的影响,二者呈现正相关关系。昆虫的多样性变化对放牧响应的驱动因素同样
7、依赖于草地类型。在草甸草原,半翅目昆虫的多样性与光照和温度均呈现负相关关系;在牛羊混合放牧条件下,鞘翅目昆虫的多样性随着植物高度的降低而降低,但在牛放牧条件下,鞘翅目昆虫的多样性升高。在典型草原,膜翅目昆虫的多样性与植物的地上生物量呈正相关关系,与地表温度呈负相关关系;双翅目昆虫的多样性随着植物地上生物量的降低和光照强度的升高,昆虫的多样性降低。综上所述,大型草食动物放牧会减少草地昆虫的数量,但对昆虫多样性的影响并不统一,放牧既可能增加昆虫的多样性,也可能降低昆虫的多样性,并且放牧的作用依赖于草
8、地类型。放牧主要是通过调节植物群落特征(高度、地上生物量)和微气候(光照、温度)对草地昆虫产生作用的。本研究探究了草地昆虫对放牧的响应,有助于理解草地昆虫多样性在放牧干扰下的变化规律,以及对制定科学可持续发展的草地管理措施,对草地生态系统多样性和服务功能具有重要意义。关键词:草地;放牧;大型草食动物;昆虫群落特征;植被特征;微气候IIAbstractInsectsareimportantcomponentsinregulatingthestructureandfunctionofecosyste
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