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Community Diversity of Arthropod in Forest-Steppe Ecotone in Southeast Edge of Inner Mongolia Tableland

内蒙古高原东南缘森林-草原交错带节肢动物群落多样性特征



全 文 :第 ww卷 第 v期
u s s {年 v 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1ww o‘²1v
¤µqou s s {
内蒙古高原东南缘森林 p草原交错带
节肢动物群落多样性特征 3
侯建华t 高宝嘉t 董建新u 高立杰t 刘颖华t 李兰会t
kt1 河北农业大学动物科技学院 保定 sztsss ~ u1 承德民族师范学院 承德 syzsssl
摘 要 } 利用人工网捕等方法对内蒙古高原东南缘森林 p草原交错带节肢动物群落的多样性进行调查 ∀共记录
节肢动物 tx目 zz科 vuy种 o分属于昆虫纲 !蛛形纲和多足纲 o其中蜘蛛目 !双翅目 !同翅目 !膜翅目个体数量分别占
总数的 ts h 以上 o为该地区的优势类群 ∀由森林向草原过渡的过程中 o节肢动物的个体数 !物种数 !物种多样性和
均匀度随环境梯度变化而逐渐增多 o至交错带森林 p草甸区或草甸 p草原区达到最大 o到草原带降至最低 ∀交错
带具有最高的个体数 !物种数和物种多样性 o且显著高于两侧的森林带和草原带 o表明大尺度森林草原交错带具有
显著的边缘效应 ∀不同植被地带间节肢动物群落的相似性均较低 o表明不同植被地带间节肢动物的群落组成差异
很大 ∀森林带与森林 p草甸区 !草甸 p草原区和草原带的相似性逐级减小 o这说明随着环境梯度的变化 o交错带 !
草原带节肢动物群落组成已与森林带发生明显分化 o且分化越来越大 ∀多元回归分析表明 o森林斑块数 !森林覆盖
率是影响节肢动物物种多样性和均匀度的决定因素 o森林斑块数 !森林斑块平均面积 !森林覆盖率是决定节肢动物
个体数和物种数分布的重要因素 ∀不同植被地带天敌个体数百分率为 ks1vyv t ? s1swt yl h ∗ ks1xuw | ?
s1svy xl h o天敌物种在维护森林 p草原交错带生态系统平衡中起着重要的作用 ∀
关键词 } 节肢动物 ~群落多样性 ~森林 p草原交错带 ~内蒙古高原
中图分类号 }≥zt{1z 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{lsv p ss|w p s{
收稿日期 }ussy p tu p ut ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目kvsszsyuyl和河北省自然科学基金项目k≤usswsssvt|l ∀
3 高宝嘉为通讯作者 ∀感谢河北大学生命科学院张峰教授 !河北农业大学林学院刘军霞教授对部分标本鉴定给予的热情帮助 ∀
Χοµ µ υνιτψ ∆ιϖερσιτψ οφ Αρτηροποδ ιν Φορεστ2Στεππε Εχοτονε
ιν Σουτηεαστ Εδγε οφ Ιννερ Μονγολια Ταβλελανδ
‹²∏¬¤±«∏¤t Š¤² …¤²­¬¤t ⁄²±ª¬¤±¬¬±u Š¤²¬­¬¨t ¬∏≠¬±ª«∏¤t ¬¤±«∏¬t
kt1 ΑνιµαλΣχιενχε ανδ Τεχηνολογψ Χολλεγε οφ Ηεβει Αγριχυλτυρε Υνιϖερσιτψ Βαοδινγ sztsss ~
u1 Χηενγδε Τεαχηερσ Χολλογε φορ Νατιοναλιτιεσ Χηενγδε syzsssl
Αβστραχτ} ׫¨ ¦²°°∏±¬·¼ §¬√¨ µ¶¬·¼ ²©¤µ·«µ²³²§º¤¶¬±√¨ ¶·¬ª¤·¨§¬±©²µ¨¶·2¶·¨³³¨ ¦¨²·²±¨ ¬± ¶²∏·«¨¤¶·¨ §ª¨ ²©Œ±±¨ µ²±ª²¯¬¤
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ks1xuw | ? s1svy xl h q ׫¨ ±¤·∏µ¨ ±¨¨ °¬¨¶³¯¤¼¨ §¤± ¬°³²µ·¤±·µ²¯¨¬± °¤¬±·¤¬±¬±ª ¦¨²¶¼¶·¨° ¥¤¯¤±¦¨ ²©·«¨ ©²µ¨¶·2¶·¨³³¨
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Κεψ ωορδσ} ¤µ·«µ²³²§~¦²°°∏±¬·¼ §¬√¨ µ¶¬·¼~©²µ¨¶·2¶·¨³³¨ ¦¨²·²±¨ ~Œ±±¨ µ²±ª²¯¬¤·¤¥¯¨¯¤±§
生态交错带k ¦¨²·²±¨ l是特定尺度下生态实体k群落 !生态系统 !景观等l之间的过渡地带k’§∏° ot|{v ~
×∏µ±¨ µετ αλqot||t ~⁄¬¦¤¶·µ¬ετ αλqot||u ~ƒ²µ°¤± ετ αλqot||u ~ ‹¤±¶¨±ot||ul o而空间尺度k¶³¤·¬¤¯ ¶¦¤¯ l¨是指所
研究生态实体的面积大小 o它在植被格局层面上可分为小尺度k  t ®°ul !中尺度kt ∗ tss ®°ul !大尺度ktss
∗ tss万 ®°ul和超大尺度k  tss万 ®°ulw个尺度k肖笃宁等 ot||zl ∀生态交错带往往因边缘效应而成为生
物多样性富集区k× µ¨¥²µª«ot|zt ~ Š¤·¨ ετ αλqot|z{ ~ ’§∏° ot|{v ~ ‹¤µµ¬¶ot|{{ ~牛文元 ot||s ~ ⁄¬¦¤¶·µ¬ ετ αλqo
t||u ~ ‹¤±¶¨±ot||u ~≥º¤±¶²±ot||ul ∀目前 o国际上对生态交错带特别关注 o认为生态交错带是全球变化的最
敏感地区k⁄¬¦¤¶·µ¬ετ αλqot||u ~Š²¶½ot||u ~ ‹¤±¶¨±ot||u ~∏¥¦«¨ ±¦²ot||u ~ ‘¨¬¯¶²±ot||ul o对群落交错区的研
究是人类进行早期生态预警和生态管理理论探索与实践的核心问题k孙濡泳 ousstl ∀
森林 p草原交错带作为一种典型的生态交错带而成为当前生态研究和保护的热点k≥¤∏±§¨µ¶ ετ αλqo
t||t ~‘¬¨°¨ ¤¯ ετ αλqot||v ~⁄¤√¬¨¶ ετ αλqot||{ ~ ‹¨¯¬²¯¤ ετ αλqousst ~ ¤ª∏µ¤oussul ~然而 o与其他生物类群相
比 o对森林 p草原交错带节肢动物群落的研究还不系统 o仍然处在数据积累阶段k⁄¬§«¤° ετ αλqot||yl ∀节肢
动物是生态系统中最为庞大的动物类群 o由于它们对生境变化高度敏感 o某些节肢动物已成为监测环境和生
物多样性变化的指示类群k∞¼µ¨ ετ αλqot||y ~²√¨ ¬ετ αλqot||y ~…²«¤¦ot|||l o因此 o研究交错带节肢动物群落
多样性特征对理解交错带及其边缘效应十分重要k‹¤¬¯¤ ετ αλqot||wl ∀通过比较交错带与森林 !草原内部的
节肢动物组成和数量差异 o就能了解节肢动物群落的空间分布特征 o并判断边缘效应对节肢动物空间分布的
影响 ∀从目前研究看 o处于森林边缘的森林 p草原交错带由于边缘效应而使物种多样性得到提高 o但这些结
论集中来自于对中小尺度的林分边缘和群落交错区的研究k‹²¯ ¤¯±§ ετ αλqot||t ~⁄∏¦«¨¶±¨ ετ αλqot||| ~Ž²·½¨
ετ αλqot||| ~ ‹¨¯¬²¯¤ ετ αλqousst ~ ¤ª∏µ¤oussu ~于晓东等 oussyl o而对大尺度森林 p草原交错带研究很少k牛
文元 ot||s ~⁄¬¦¤¶·µ¬ετ αλqot||ul ∀
内蒙古高原东南缘森林 p草原交错带位于河北省北部与内蒙古东部的接壤处kttyβvuχ ) ttzβvvχ ∞owuβ
tsχ ) wvβt{χ ‘l o属内蒙古高原东南缘与大兴安岭和冀北山地的交汇地带k王建中 ot|{wl o在约 u万 ®°u 的范
围内 o植被呈森林和草原镶嵌排列 o呈典型的大尺度森林破碎化格局 o为研究大尺度生态交错带提供了理想
的环境 ∀根据该地区生物群区k¥¬²°¨ l的特点和景观特征 o可将该地区划分为森林带 !交错带k森林 p草甸
区 !草甸 p草原区l和草原带 w个植被地带k王庆锁等 ousss ~王庆锁 oussw ~黄永梅等 ousstl ∀本研究以植被
生态梯度为主线 o通过比较以上 w个植被地带的节肢动物群落组成 !物种和个体数量 !多样性和均匀度 !优势
集中度以及天敌类群的组成 o来探讨大尺度生态交错带节肢动物群落的地带性分布和变化规律 o以及边远效
应对该地区节肢动物群落多样性的影响 o以为进一步深入研究森林 p草原交错带生物 !环境现状和生物多样
性的关系以及该生态类型条件下复杂生态系统内部的自我调节 !相互协调的能力提供资料 ∀
t 材料与方法
111 研究样地
研究地区位于河北省围场县三乡 o经母子沟 !塞罕坝 !军马场 !元宝山 !蔡木山至内蒙古达里诺尔一线 o面
积约 uss ®° ≅ xs ®° € t万 ®°u o海拔 t tss ∗ t |ss °∀其中 o以坝缘山地为界 o坝下为森林带 o坝上依次为交
错带k森林 p草甸区 !草甸 p草原区l和草原带 ∀
森林带 }森林覆盖率为 yx h o面积约 u xss ®°ukxs ®° ≅ xs ®°l o典型的植物群落为华北落叶松k Λαριξ
πρινχιπισ2ρυππρεχητιιl林 !樟子松k Πινυσσψλϖεστρισ √¤µq µονγολιχαl林 !桦木k Βετυλα ¶³³ql林和落叶松 p桦木 p山杨
kΠοπυλυσ δαϖιδιαναl混交林 ~林下灌木较少 o主要是忍冬kΛονιχερᶳql !榛k Χορψλυ󶳳ql等 ~草本植物主要有
龙牙草kΑγριµονια πιλοσαl !委陵菜k Ποτεντιλλᶳql等 ∀
森林草甸区 }森林覆盖率为 vv h o面积约 u xss ®°ukxs ®° ≅ xs ®°l o典型的植物群落为落叶松林 !樟子松
林 !桦木林和落叶松 p 桦木 p 山杨混交林 ~林下灌木稀少 o主要是绣线菊k Σπιραεα ¶³³ql !山荆子k Μαλυσ
βαχχαταl等 ~草本植物主要有羊草 !针茅 !细叶苔草k Χαρεξ ριγεσχενσl !蒿kΑρτεµισιᶳ³ql等 ∀
草甸草原区 }森林覆盖率为 x h o面积约 u xss ®°ukxs ®° ≅ xs ®°l o典型的植物群落为落叶松林和樟子松
林 ~林下灌木稀少 o主要是绣线菊 !山荆子等 ~草本植物主要有羊草 !针茅 !细叶苔草 !蒿等 ∀
草原带 }面积约 u xss ®°ukxs ®° ≅ xs ®°l o典型的植物群落为针茅k Στιπα ¶³³ql p羊草kΛεψµυσ χηινενσισl
草原 ∀
x| 第 v期 侯建华等 }内蒙古高原东南缘森林 p草原交错带节肢动物群落多样性特征
根据  ¬¨±¨ µ¶等kt|||l及 ‹¨¯¬²¯¤等kusstl研究边缘效应的建议 o以距离梯度形式研究以上 w 个不同植被
地带的差异 ∀在设计调查样带时 o笔者根据该地区植被地带的特点 o利用当地地形林相图ktΒu1x 万l o以交
错带为中心 o在交错带的森林草甸区和草甸草原区沿植被梯度变化的方向 o分别每隔 ts ®°等距离设置 w 条
平行的调查样带k样带长 ts ®° o每个样带均覆盖所在植被地带内的全部的典型植物群落类型l ~同时 o由交
错带向两侧的森林带和草原带各延伸 ws ®° o以每隔 ts ®°的距离设置同样的调查样带 ∀这样每个植被地带
包括 w个调查样带 o共计 ty个样带 ∀
112 调查方法
样带调查时 o采用人工网捕法k捕虫网直径 s1w ° o柄长 t1x °l调查林间 !地表植被上的节肢动物 o即对
样带内不同的植物群落分别由边缘至中心上下左右随机扫网 tss 个来回 o统计网内收集到的节肢动物的种
类和数量 ~并在该植物群落边缘至中心等距离设置 x个 t ° ≅ t °小样方 o采集小样方内枯枝落叶及地表上
的所有节肢动物 o然后统计其种类和数量 ∀森林带和森林 p草甸区每条样带扫网 wss≈wk植物群落类型l ≅
tss 个来回 o小样方设 us个≈w k植物群落类型l ≅ x  ~为便于比较 o草甸 p草原区和草原带每条样带亦扫网
wss个来回和设置 us个小样方 ∀将每条样带网捕和小样方采集到的标本数据汇总并作为统计分析的依据 ∀
调查顺序按森林带 p森林草甸区 p草甸草原区 p草原带进行 }分别于 ussy年 x月 ux日 ) y月 ts日 !y
月 ux日 ) z月 ts日 !z月 u{日 ) {月 tw日和 |月 tw日 ) |月 u{日 o对不同植被地带中的样带进行 w轮循环
调查 o每个样带重复 w次 o共计 ty k样带l ≅ w k次l € yw次重复 ∀定位工具为 Š°≥kŠ„• Œ‘2∂ ±¨·∏µ¨l o交通工
具为 …usus≥吉普车 ∀
为了研究大尺度环境因子对节肢动物分布的影响 o作者利用当地地形林相图ktΒu1x 万l o以样带为轴
心 o统计每条样带所在区域范围kts ®° ≅ ts ®°l的森林覆盖率 !森林斑块数和森林斑块平均面积 ∀
113 分析方法
用单因素方差分析法比较不同植被地带节肢动物个体数和物种数 o天敌类群的个体数和物种数 ~同时 o
计算天敌类群的比例 o天敌类群包括捕食性种类 !寄生性种类和蜘蛛 ∀
不同植被地带节肢动物群落的相似性采用 ¤¦¦¤µ§指数k ׍lk马克平等 ot||xl }׍ € ϕΠk α n β p ϕl o式中 }
ϕ为 u个群落的共有种数 oα和 β分别为群落 „和群落 …的物种数 ∀
群落多样性特征值指数 }≥«¤±±²±2 • ¬¨±¨ µ多样性指数k Ηχlk马克平 ot||wl }Ηχ € p Ε Π¬¯ ±Π¬o式中 }Π¬是
群落中第 ι个物种的个体数k Ν¬l与所有物种个体总数k Νl的比值 ∀
°¬¨ ²¯∏均匀度指数kϑlk马克平等 ot||wl }ϑ€ ΗχΠ¯±Σ o式中 }Σ为群落中的物种数 ∀
≥¬°³²¶²±优势集中度指数k Χlk≥¬°³²¶²±ot|w|l }Χ € Ε k ΝιΠΝlu o式中 }Νι 是群落中第 ι个物种的个体
数 oΝ是所有物种个体总数 ∀
环境因子分析 }采用多元线性回归分析检验节肢动物个体数 !物种数 !多样性 !均匀度和优势集中度与环
境因子的之间的关系 ∀
统计分析均采用 ≥°≥≥tu1s数据处理软件进行 ∀
v 结果与分析
311 节肢动物群落组成
共采集到节肢动物标本 { vty号 o分属于昆虫纲 !蛛形纲和多足纲 o共计 tx 目 zz 科 vuy 种 ∀其中 o蜘蛛
目 !双翅目 !同翅目 !膜翅目 w目个体数量居多 o均占个体总数的 ts h 以上 o合计占该地区节肢动物个体总数
的 yz1s| h o为该地区的优势类群 ∀半翅目 !弹尾目 !鞘翅目 !鳞翅目 !直翅目和脉翅目 y 目的个体数量在 t h
∗ ts h 之间 o为该地区的常见类群 ∀蜱螨目 !地蜈蚣目 ! 游目 !长翅目 !革翅目 x目的个体数量均少于 t h o
为该地区的不常见类群k表 tl ∀
312 节肢动物的数量变化
节肢动物的个体数和物种数在森林带 !森林草甸区 !草甸草原区和草原带 w个植被地带之间有极显著差
异k个体数 }§©€ v oΦ€ {1us{ oΠ s1sst ~物种数 }§©€ v oΦ€ y1{xz oΠ s1sstl ∀从森林带到草原带节肢动物
的个体数和物种数逐渐增多 o至草甸 p草原区达到最大 o到草原带降至最低 o呈现为草甸 p草原区 森林 p
草甸区 森林带 草原带的变化趋势 ∀其中 o交错带森林 p草甸区 !草甸 p草原区的个体数和物种数均显著
y| 林 业 科 学 ww卷
高于两侧比邻的森林带和草原带k森林 p草甸区物种数高于森林带 o但没达到显著差异lk表 ul ∀
表 1 森林 −草原交错带节肢动物数量分布
Ταβ .1 Αβυνδανχε οφ αρτηροποδ χοµ µ υνιτψιν τηε φορεστ2στεππε εχοτονε
植被地带
∂ ª¨¨·¤·¬²± ½²±¨ ¶
森林带
ƒ²µ¨¶·½²±¨
交错带 ∞¦²·²±¨
森林 p草甸区
ƒ²µ¨¶·2 °¨ ¤§²º
草甸 p草原区
 ¤¨§²º2¶·¨³³¨
草原带
≥·¨³³¨ ½²±¨
总计
ײ·¤¯
百分比
°¨ µ¦¨±·¤ª¨Πh
双翅目 ⁄¬³·¨µ¤ vu{ ysz yvs yw t yu| t|1x|
膜翅目 ‹¼°¨ ±²³·¨µ¤ uwu wtw ttw tuw {|w ts1zx
同翅目 ‹²°²³·¨µ¤ t{| v|t yts s t t|s tw1vt
脉翅目 ‘¨∏µ²³·¨µ¤ z tt zy s |w t1tv
鳞翅目 ¨³¬§²³·¨µ¤ yz tty tyu tvu wzz x1zw
鞘翅目 ≤²¯ ²¨³·¨µ¤ {y tss u{{ u{ xsu y1sw
半翅目 ‹ ·¨¨µ²³·¨µ¤ {t tz{ xxs s {s| |1zv
直翅目 ’µ·«²³·¨µ¤ tw u x{ tvu usy u1w{
游目 ∞³«¨ ° µ¨¬§¤ v s s s v s1sw
长翅目  ¦¨²³·¨µ¤ u s s s u s1suw
革翅目 ⁄¨ µ°¤³·¨µ¤ u s s s u s1suw
弹尾目 ≤²¯¯¨ °¥²¯¤ tut wy{ s s x{| z1s{w
蜘蛛目 „µ¤±¨ ¤¨ u|y yyy xzu vvu t {yy uu1ww
蜱螨目 „¦¤µ¬±¤ y w s s ts s1tu
地蜈蚣目 Š¨ ²³«¬¯¬°²µ³«¤ ut uu s s wv s1xu
总计 ײ·¤¯ t wyx u |z| v sys {tu { vty
表 2 不同植被地带节肢动物的物种数和个体数比较 ≠
Ταβ .2 Σπεχιεσ ανδ ινδιϖιδυαλσ οφ αρτηροποδ ιν διφφερεντ ϖεγετατιον ζονεσ( ν = 16)
植被地带
∂ ª¨¨·¤·¬²± ½²±¨ ¶
森林带
ƒ²µ¨¶·½²±¨
交错带 ∞¦²·²±¨
森林 p草甸区
ƒ²µ¨¶·2° ¤¨§²º
草甸 p草原区
 ¤¨§²º2¶·¨³³¨
草原带
≥·¨³³¨ ½²±¨
节肢动物 个体数 ‘∏°¥¨µ²©¬±§¬√¬§∏¤¯¶ |t1v{ ? |1vx¥ tyu1{v ? vw1vx¤ t{|1wv ? t{1ys¤ xs1zx ? uv1sx¦
„µ·«µ²³²§ 物种数 ‘∏°¥¨µ²©¶³¨¦¬¨¶ u{1z{ ? u1{|¥ vu1yz ? v1zy¥ wy1vy ? w1xt¤ tt1ss ? w1sw¦
天敌类群 个体数 ‘∏°¥¨µ²©¬±§¬√¬§∏¤¯¶ vw1|v ? w1vt¥ yu1xs ? tt1ut¤ {s1u| ? tv1yy¤ u|1ss ? tw1st¥
‘¤·∏µ¨ ±¨¨ °¬¨¶ 物种数 ‘∏°¥¨µ²©¶³¨¦¬¨¶ tu1vv ? t1yu¥ tz1zx ? u1uv¤¥ uu1{y ? v1|u¤ y1xs ? u1ys ¥
蜘蛛类 个体数 ‘∏°¥¨µ²©¬±§¬√¬§∏¤¯¶ t|1zz ? v1uu¥ u|1vv ? x1x|¤¥ wy1u| ? |1xz¤ us1zx ? ts1vy¤¥
≥³¬§¨µªµ²∏³ 物种数 ‘∏°¥¨µ²©¶³¨¦¬¨¶ y1|v ? t1tz¥ tt1x{ ? t1w{¤¥ tv1{y ? u1|z¤ v1ss ? t1tx¥
≠数据后不同字母表示在 s1sx水平上差异显著 o相同字母表示差异不显著 o下同 ∀  ¤¨± ©²¯ ²¯º §¨¥¼ §¬©©¨µ¨±·¯ ·¨¨µ¤¦²¯∏°± º µ¨¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼
§¬©©¨µ¨±·¤··«¨ s1sx ¯¨ √¨¯ o ° ¤¨±©²¯ ²¯º §¨¥¼·«¨ ¶¤°¨ ¯¨ ·¨µ¤¦²¯∏°± º µ¨¨ ±²·¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ §¬©©¨µ¨±·o·«¨ ¶¤°¨¥¨ ²¯º q
天敌类群的个体数和物种数在 w 个植被地带之间亦有极著异差显k个体数 }§©€ v oΦ € y1u{y o Π €
s1sst ~物种数 }§©€ v oΦ€ y1{xz oΠ€ s1ssyl o亦呈现出草甸 p草原区 森林 p草甸区 森林带 草原带的
变化趋势 ∀其中 o草甸 p草原区具有最高的天敌个体数和物种数 o交错带森林 p草甸区 !草甸 p草原区天敌
个体数和物种数均显著高于两侧比邻的森林带和草原带k森林 p草甸区物种数高于森林带 o但没达到显著差
异l ∀
蜘蛛类是该地区天敌类群中的一个重要类群 o它的个体数和物种数在 w 个植被地带之间亦有显著差显
k个体数 }§©€ v oΦ€ w1ty| oΠ€ s1sts ~物种数 }§©€ v oΦ€ w1s{x oΠ€ s1sttl o其物种数亦呈现为草甸 p草原
区 森林 p草甸区 森林带 草原带的变化趋势 o个体数呈现为草甸 p草原区 森林 p草甸区 草原带 
森林带的变化趋势 ∀其中 o草甸 p草原区具有最高的蜘蛛个体数和物种数 o交错带森林 p草甸区 !草甸 p草
原区蜘蛛个体数和物种数虽高于两侧比邻的森林带和草原带 o但多没达到显著差异 o仅草甸 p草原区的物种
数显著高于草原带 ∀
不同植被地带的节肢动物个体数和天敌个体数 !蜘蛛个体数的比例关系列于表 v ∀由表 v可见 o不同植
被地带天敌个体数百分率为ks1vyv t ? s1swt yl h ∗ ks1xuw | ? s1svy xl h o其中 o蜘蛛占到天敌个体数的百
分率为ks1wzu x ? s1sww ul h ∗ ks1yyz t ? s1swv ul h ∀天敌个体数百分率和蜘蛛占天敌个体百分率在 w个
植被地带间无显著性差异k§©€ v oΦ€ u1tyy o Π€ s1s|| ~§©€ v oΦ€ u1tst o Π€ s1tszl o仅草原带天敌个体数
百分率显著高于草甸 p草原区 ∀
z| 第 v期 侯建华等 }内蒙古高原东南缘森林 p草原交错带节肢动物群落多样性特征
表 3 不同植被地带的节肢动物个体数和天敌物种及蜘蛛所占的比例
Ταβ .3 Ινδιϖιδυαλ νυµ βερ ανδ τηε περχενταγεσ οφ νατυρε ενεµιεσ ανδ σπιδερ ιν διφφερεντ ϖεγετατιον ζονεσ( ν = 16)
植被地带
∂ ª¨¨·¤·¬²± ½²±¨ ¶
森林带
ƒ²µ¨¶·½²±¨
交错带 ∞¦²·²±¨
森林 p草甸区
ƒ²µ¨¶·2° ¤¨§²º
草甸 p草原区
 ¤¨§²º2¶·¨³³¨
草原带
≥·¨³³¨ ½²±¨
节肢动物个体数 Œ±§¬√¬§∏¤¯ ±∏°¥¨µ |t1v{ ? |1vx¥ tyu1{v ? vw1vx¤ t{|1wv ? t{1ys¤ xs1zx ? uv1sx¦
天敌个体数的百分率 °¨ µ¦¨±·¤ª¨¶²©±¤·∏µ¨ ±¨¨ °¬¨¶Πh s1wvz x ? s1su{ {¤¥ s1wyx s ? s1suy s¤¥ s1vyv t ? s1swt y¥ s1xuw | ? s1svy x¤
蜘蛛类群占天敌个体数的百分率 °¨ µ¦¨±·¤ª¨¶²©¶³¬§¨µΠh s1wzu x ? s1sww u¤ s1xvw { ? s1sww s¤ s1yv{ u ? s1syx w¤ s1yyz t ? s1swv u¤
313 节肢动物群落特征变化
节肢动物群落的物种多样性 !均匀度和优势集中度在 w 个植被地带之间有极显著差异k Ηχ }§©€ v oΦ€
vwu1wv{ oΠ s1sst ~ϑ}§©€ v oΦ€ ty1t|{ oΠ s1sst ~ Χ}§©€ v oΦ€ ut1uv{ oΠ s1sstl o物种多样性和均匀度
呈现出森林 p草甸区 草甸 p草原区 森林带 草原带的变化趋势 o优势集中度呈现出草甸 p草原区 森
林 p草甸区 草原带 森林带的变化趋势 ∀其中 o森林 p草甸区具有最高的物种多样性和均匀度 o草原带最
低 ∀交错带森林 p草甸区 !草甸 p草原区的物种多样性 !均匀度和优势集中度均显著高于两侧比邻的森林带
和草原带 ∀在交错带内部 o虽然草甸 p草原区具有最高的节肢动物个体数和物种数 o但因具有较低的均匀度
和最高的优势集中度 o而表现为低于森林 p草甸区的物种多样性 o且达到显著水平k表 wl ∀
表 4 不同植被地带节肢动物群落多样性指数的比较
Ταβ .4 ∆ιϖερσιτψινδεξ οφ αρτηροποδ χοµ µ υνιτψιν διφφερεντ ϖεγετατιον ζονεσ( ν = 16)
植被地带
∂ ª¨¨·¤·¬²± ½²±¨ ¶
森林带
ƒ²µ¨¶·½²±¨
交错带 ∞¦²·²±¨
森林 p草甸区
ƒ²µ¨¶·2° ¤¨§²º
草甸 p草原区
 ¤¨§²º2¶·¨³³¨
草原带
≥·¨³³¨ ½²±¨
Ηχ t1ttx s ? s1svv z¥ u1suu u ? s1swu t¤ t1s{s v ? s1swz w¥ s1txt v ? s1swt s¦
ϑ s1ut| y ? s1sws |¥ s1wst v ? s1sws {¤ s1uus v ? s1swt v¥ s1sxt s ? s1ssw u¦
Χ s1sss x ? s1sss x¥ s1ssu | ? s1sss {¤ s1ssv w ? s1sss x¤ s1sss | ? s1sss x¥
314 节肢动物群落间的相
似性分析
从不同植被地带间节肢
动物群落的相似性比较结果
k表 xl可以看出 o不同植被
地带间节肢动物群落的相似
性均较低k ׍ [ s1wsy vl o表
明不同植被地带间节肢动物
表 5 不同植被地带间节肢动物群落的相似性( Χϑ)
Ταβ .5 Σιµιλαριτψ( Χϑ) οφ αρτηροποδ χοµ µ υνιτψ
βετωεεν διφφερεντ ϖεγετατιον ζονεσ
植被地带
∂ ª¨¨·¤·¬²± ½²±¨ ¶
森林带
ƒ²µ¨¶·½²±¨
森林 p草甸区
ƒ²µ¨¶·2° ¤¨§²º
草甸 p草原区
 ¤¨§²º2¶·¨³³¨
森林 p草甸区 ƒ²µ¨¶·2° ¤¨§²º s1wsy v ) )
草甸 p草原区  ¤¨§²º2¶·¨³³¨ s1vv{ u s1vvz v )
草原带 ≥·¨³³¨ ½²±¨ s1szu s s1sz{ s s1s{x
的群落组成差异很大 ∀森林带与森林
p草甸区 !草甸 p草原区和草原带的
相似性逐级减小 o这说明随着环境梯
度的变化 o交错带 !草原带节肢动物群
落组成已与森林带发生明显分化 o且
分化越来越大 ~在交错带内部 ou个区
相似性亦较小 o表明 u个区的群落组
成亦有显著分化 ~u个区与两侧比邻
的森林带 !草原带的相似性均较低 ∀
315 环境因子分析
不同植被地带环境因子差异较大 o在森林覆盖率k§©€ v oΦ€ ys{1t|z oΠ s1sstl !每百平方公里森林斑
块数k§©€ v oΦ€ wzz1wtv oΠ s1sstl !森林斑块平均面积k§©€ v oΦ€ utv1{wt oΠ s1sstl等方面有极显著差
异k表 yl ∀
表 6 不同植被地带的环境因子特征
Ταβ .6 Μεαν οφ τηε ενϖιρονµενταλ ϖαριαβλεσιν τηε διφφερεντ ϖεγετατιον ζονεσ( ν = 4)
森林带
ƒ²µ¨¶·½²±¨
森林 p草甸区
ƒ²µ¨¶·2° ¤¨§²º
草甸 p草原区
 ¤¨§²º2¶·¨³³¨
草原带
≥·¨³³¨ ½²±¨
森林覆盖率 ƒ²µ¨¶·¦²√ µ¨¤ª¨ k Φ¦lΠh xt1wyv v ? t1xt| x¤ uu1u|y z ? s1yzx¥ w1wtv v ? s1tu| |¦ s1sss ? s1sss§
森林斑块数 °¤·¦«±∏°¥¨µk Π±lΠktss ®°ul p t wz1tyv v ? s1|zz z¥ yv1x|s s ? s1{t{ y¤ uy1tvy z ? s1zyz w¦ s1sss ? s1sss§
森林斑块平均面积 „√¨ µ¤ª¨ ³¤·¦«¶¬½¨ k Π¶lΠ®°u t1tsy z ? s1sxz {¤ s1vyy z ? s1ssy z¥ s1tzs s ? s1ssx {¦ s1sss ? s1sss§
对节肢动物个体数 !物种数 !多样性 !均匀度 !优势集中度以及天敌类群 !蜘蛛类的个体数和物种数与这
v种环境变量进行多元回归检验k表 zl o发现森林斑块数 !森林斑块平均面积和森林覆盖率是个体数kρu €
s1z|u oΦ€ tx1uzz oΠ s1sstl !物种数kρu € s1z|w oΦ€ tx1wxy oΠ s1sstl和优势集中度k Χlkρu € s1z|s oΦ€
{| 林 业 科 学 ww卷
tx1swy oΠ s1sstl的决定因素 ~而森林斑块数和森林覆盖率是多样性k Ηχlkρu € s1|{u oΦ€ vxz1uxx oΠ 
s1sstl和均匀度kϑlkρu € s1{su oΦ€ uy1vw{ oΠ s1sstl的决定因素 ∀
对天敌类群和蜘蛛类的个体数和物种数与这 v种环境变量进行多元回归检验 o同样可以看出 o天敌类群
个体数kρu € s1zvu oΦ€ ts1|sz oΠ€ s1sstl !物种数kρu € s1zt{ oΦ€ ts1t|s oΠ€ s1sstl和蜘蛛类个体数kρu €
s1ysy oΦ€ y1szy oΠ€ s1ss|l !物种数kρu € s1ysv oΦ€ y1s{u oΠ€ s1ss|l亦是由这 v种环境因素决定的 ∀
表 7 环境因子与节肢动物个体数 !物种数 !多样性 !均匀度和优势集中度间的回归分析 ≠
Ταβ .7 Ρεγρεσσιον αναλψσισ οφ ενϖιρονµενταλ ϖαριαβλεσ ανδ ινδιϖιδυαλ νυµ βερ ,σπεχιεσ νυµ βερ , Ηχ , ϑ ανδ Χ οφ αρτηροποδ
回归模型 • ª¨µ¨¶¶¬²± °²§¨¯ ρuΠ°
节肢动物个体数 Œ±§¬√¬§∏¤¯ ±∏°¥¨µ²©¤µ·«µ²³²§}yw1uv| n wsy1|u| Π¶n v1v|Π± p tt1w|zΦ¦ s1z|uΠs1sss 3
节肢动物物种数 ≥³¨¦¬¨¶±∏°¥¨µ²©¤µ·«µ²³²§}tv1{s{ n twu1u{s Π¶n s1zxyΠ± p v1xvsΦ¦ s1z|wΠs1sss 3
Ηχ € s1t|v n s1svwΠ± p s1stuΦ¦ s1|{uΠs1sss 3
ϑ€ s1sxy n s1ssyΠ± p s1ssvΦ¦ s1{suΠs1sss 3
Χ€ s1sst n s1sszΠ¶n s1sss szΠ± p s1sssu Φ¦ s1z|sΠs1sss 3
天敌类群个体数 Œ±§¬√¬§∏¤¯ ±∏°¥¨µ²©±¤·∏µ¨ ±¨¨ °¬¨¶}vu1|xx n tzy1uusΠ¶n t1uxz Π± p w1|zw Φ¦ s1zvuΠs1sst 3
天敌类群物种数 ≥³¨¦¬¨¶±∏°¥¨µ²©±¤·∏µ¨ ±¨¨ °¬¨¶}z1yzs n x|1{uxΠ¶n s1v{|Π± p t1xz| Φ¦ s1zt{Πs1sst 3
蜘蛛类个体数 Œ±§¬√¬§∏¤¯ ±∏°¥¨µ²©¶³¬§¨µ}uv1s{{ n tsx1uws Π¶n s1xwsΠ± p u1{zuΦ¦ s1ysyΠs1ss| 3
蜘蛛类物种数 ≥³¨¦¬¨¶±∏°¥¨µ²©¶³¬§¨µ}us1u|y n s1wu{ Φ¦p ux1tu| Π¶p s1tw{Π± s1ysvΠs1ss| 3
≠ Π s1st1 Π¶!Π± !Φ¦代表森林覆盖率 !斑块数或斑块平均面积 ∀ ׫¨ ¤¥¥µ¨√¬¤·¬²±¶µ¨³µ¨¶¨±·¬±ª©²µ¨¶·¦²√ µ¨¤ª¨ o³¤·¦« ±∏°¥¨µ²µ¤√¨ µ¤ª¨ ³¤·¦«
¶¬½¨ q
w 结论与讨论
内蒙古高原东南缘森林 p草原交错带节肢动物群落由 tx 个目的动物组成 o其中蜘蛛目 !双翅目 !同翅
目 !膜翅目为该地区的优势类群 o半翅目 !弹尾目 !鞘翅目 !鳞翅目 !直翅目和脉翅目为该地区的常见类群 ∀
由森林向草原过渡的过程中 o节肢动物的个体数 !物种数 !物种多样性和均匀度随环境梯度变化而呈现
出明显的梯度变化 ∀交错带具有最高的节肢动物个体数 !物种数和物种多样性 o且显著高于两侧的森林带和
草原带 o这表明大尺度森林草原交错带具有显著的边缘效应 o这与中小尺度森林草原交错带的研究结果
k¨±¶®¬ot|{u ~‘¬¨°¨ ¤¯ ετ αλqot|{{ ~t||v ~‹¤¬¯¤ ετ αλqot||w ~⁄∏¦«¨¶±¨ ετ αλqot||| ~‹¨¯¬²¯¤ ετ αλqousst ~¤ª∏µ¤
ετ αλqousst ~²¯±eµετ αλqousst ~¤ª∏µ¤oussul相一致 ∀然而在不同生境间的相似性方面 o本研究与以往中小
尺度的研究结果有很大差异 o以往研究表明 o交错带往往与两侧的森林带 !草原带均具有较高的相似性
kŽ²·½¨ ετ αλqot||| ~ ‹¨¯¬¯¤ ετ αλqousst ~ ¤ª∏µ¤ ετ αλqousst ~ ²¯±eµ ετ αλqousst ~ ¤ª∏µ¤oussu ~于晓东等 o
ussyl o而本研究结果表明 o交错带与森林带 !草原带的相似性均较低 o这与中小尺度交错带有较多的物种可
以通过扩散作用来源于周围生境kŽ²·½¨ ετ αλqot||| ~ ‹¨¯¬²¯¤ ετ αλqousst ~ ¤ª∏µ¤ ετ αλqousst ~ ²¯±eµετ αλqo
usst ~ ¤ª∏µ¤oussul o而大尺度交错带则可能由于大尺度的空间因素阻碍了这种扩散作用有关 ∀
交错带的边缘效应可能与交错带生境特点以及干扰水平密切相关 ∀从生境特点来看 o森林带 !交错带和
草原带在 v个大尺度环境因子上都存在显著差异k表 {l o由森林带 !交错带到草原带森林覆盖率 !森林斑块
平均面积逐步降低 o而森林斑块数则在交错带达到最高 ∀通过多元回归检验证实 }物种多样性 !均匀度与森
林斑块数和森林覆盖率密切相关 o且与森林斑块数呈显著正相关关系kτ € uw1tvv oΠ s1sst ~ τ € v1zvx oΠ
s1sstl o与森林覆盖率呈显著负相关关系kτ € p z1wuw oΠ s1sst ~ τ € p u1wwy oΠ€ s1su|l o由此导致了交错
带物种多样性和均匀度的升高 ∀而节肢动物个体数 !物种数与森林斑块数 !森林斑块平均面积和森林覆盖率
密切相关 o其中与森林斑块数kτ € y1y{{ oΠ s1sst ~ τ € y1xxs oΠ s1sstl !森林斑块面积kτ € v1wtx oΠ €
s1ssx ~ τ € x1uws oΠ s1sstl呈显著正相关关系 o而与森林覆盖率呈显著负相关关系kτ € p w1twy oΠ€ s1sst ~
τ€ p x1x{z oΠ s1sstl o其综合结果导致了交错带个体数和物种数的升高 ∀另外 o从干扰水平上看 o内蒙古
高原东南缘森林 p草原交错带呈典型的大尺度森林破碎化格局 o属于中度干扰形成的景观格局k肖笃宁等 o
t||zl o因此 o本研究支持了中度干扰提高物种多样性的假设k¨√¬± ετ αλqot|zwl ∀
环境特征的复杂性与昆虫的多样性密切相关 o决定了陆生节肢动物的丰度和多样性k∏µ§²¦« ετ αλqo
t|zu ~≥²∏·«º²²§ ετ αλqot|z|l ∀以往研究多从中小尺度的林冠层 !灌木层 !草本层或枯落物层等方面去探讨
|| 第 v期 侯建华等 }内蒙古高原东南缘森林 p草原交错带节肢动物群落多样性特征
节肢动物与环境的相关性 o但由于这些环境因子在决定物种数 !个体数 !多样性 !均匀度方面所起的作用存在
较大差异 o因此 o在用环境变量解释节肢动物的物种数 !个体数 !多样性和均匀度等方面并不一致k•¬¨¶®¨ ετ
αλqousstl o而本研究在用大尺度空间的环境变量解释节肢动物群落特征时却取得了较高的一致性 o即物种
多样性 !均匀度均与森林斑块数和森林覆盖率密切相关 o而个体数 !物种数k无论全部节肢动物 o还是天敌类
群或蜘蛛l均与森林斑块数 !森林斑块平均面积和森林覆盖率密切相关 ∀
以上结果表明 o由森林向草原过渡过程中 o大尺度森林 p草原交错带已经显著改变了森林节肢动物群落
的组成 o因此 o大尺度森林破碎化格局可以明显改变节肢动物群落特征 ∀
此外 o该地区不同植被地带天敌个体数百分率达到ks1vyv t ? s1swt yl h ∗ ks1xuw | ? s1svy xl h o天敌
物种在维护森林 p草原交错带生态系统平衡中起着重要的作用 ∀随着天敌个体数量的增加 o可有效控制有
害种类的种群密度 o减少害虫的发生与危害 ∀因此 o建议当地主管部门应减少用飞机进行大面积化学防治的
频次 o以保护天敌 o充分发挥群落内部的自我调控能力 o维护生态平衡 ∀
参 考 文 献
黄永梅 o刘鸿雁 o崔海亭 qusst1 内蒙古高原东南缘森林草原过渡带景观的若干特征 q植物生态学报 ouxkvl }uxz p uyw q
马克平 o刘灿然 o刘玉明 qt||x1 生物群落多样性的测度方法 µ qΒ多样性的测度方法 q生物多样性 ovktl }v{ p wv q
马克平 o刘玉明 qt||w1 生物群落多样性的侧度方法 ´ qΑ多样性的测度方法k下l q生物多样性 oukwl }uvt p uv| q
牛文元 qt||s1 生态环境脆弱带k∞¦²·²±¨ l的基础判定 q现代生态学透视 q北京 }科学出版社 owy p xv q
孙儒泳 qusst1 动物生态学原理 qv版 q北京 }北京师范大学出版社 q
王建中 qt|{w1 塞罕坝森林草原交错带植物区系组成及多样性研究 Μ铁 铮 q林业科学家论丛 q北京 }中国林业出版社 q
王庆锁 o冯宗炜 o罗菊春 qusss1 河北北部 !内蒙古东部森林 p草原交错带生物多样性研究 q植物生态学报 ouwkul }twt p twy q
王庆锁 qussw1 河北北部 !内蒙古东部森林 p草原交错带森林景观格局初步研究 q生态学杂志 ouvkvl }tt p tx q
肖笃宁 o布仁仓 o李秀珍 qt||z1 生态空间理论与景观异质性 q生态学报 otzkxl }wxv p wyt q
于晓东 o罗天宏 o周红章 o等 qussy1 边缘效应对卧龙自然保护区森林 p草地群落交错带地表甲虫多样性的影响 q昆虫学报 ow|kul }uzz p u{y q
…²«¤¦qt|||1≥·¤³«¼¯¬±¬§¥¨ ·¯¨¨¶¤¶¥¬²¬±§¬¦¤·²µ¶q„ªµ¬¦∞¦²¶¼¶·∞±√¬µ²±ozw }vxz p vzu q
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‹¤±¶¨± „ qt||u1∞³¬¯²ª∏¨ }¥¬²§¬√¨ µ¶¬·¼¤±§ ¦¨²¯²ª¬¦¤¯ ©¯²º¶¤¦µ²¶¶ ¦¨²·²±¨ ¶Μ‹¤±¶¨± „ o⁄¬¦¤¶·µ¬ƒ q¤±§¶¦¤³¨ …²∏±§¤µ¬¨¶q‘¨º ≠²µ®}≥³µ¬±ª¨µ2∂ µ¨¯¤ªowuw p
wv{ q
‹¤µµ¬¶⁄qt|{{1∞§ª¨ ©¨©¨¦·¶¤±§¦²±¶¨µ√¤·¬²± ²©¥¬²·¬¦§¬√ µ¨¶¬·¼q≤²±¶¨µ∏…¬²¯ oukwl }vvs p vvu q
‹¨¯¬²¯¤oŽ²¬√∏¯¤  o‘¬¨°¨¯¤qusst1⁄¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²©¦¤µ¤¥¬§¥¨ ·¯¨¨ k≤¨¯ ²¨³·¨µ¤o≤¤µ¤¥¬§¤¨ l ¤¦µ²¶¶¤¥²µ¨¤¯ ©²µ¨¶·p ¦¯ ¤¨µ¦∏·¨ ¦·²±¨ q≤²±¶¨µ√ …¬²¯ otx }vzs p
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‹²¯ ¤¯±§   o •¬¶¶¨µ° Š o‘¤¬°¤± • qt||t1∞¦²·²±¨ ¶q׫¨ µ²¯¨²© ¤¯±§¶¦¤³¨ ¥²∏±§¤µ¬¨¶¬±·«¨ °¤±¤ª¨ °¨ ±·¤±§µ¨¶·²µ¤·¬²±²©¦«¤±ª¬±ª ±¨√¬µ²±°¨ ±·¶q²±§²±}
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Ž²·½¨ ⁄ o ≥¤°º¤¼¶  q t|||1Œ±√ µ¨·¨¥µ¤·¨ ¦²±¶¨µ√¤·¬²± ¤··«¨ ¬±·¨µ©¤¦¨ ¥¨·º¨¨ ± ·«¨ ªµ¤¶¶¯¤±§ °¤·µ¬¬ ¤±§ ±¤·∏µ¤¯ ¤©µ²°²±·¤±¨ ©²µ¨¶·©µ¤ª° ±¨·¶q…¬²§¬√¨ µ¶
≤²±¶¨µ√ o{ }tvv| p tvyv q
¨±¶®¬• ∞qt|{u1׫¨ ¬°³¤¦·²©©²µ¨¶·¦∏·¬±ª²±·«¨ §¬√¨ µ¶¬·¼²©ªµ²∏±§¥¨ ·¯¨¨¶k≤²¯ ²¨³·¨µ¤}≤¤µ¤¥¬§¤¨ l¬±¶²∏·«¨µ± „³³¤¯¤¦«¬¤±¶q∞¦²¯ ∞±·²°²¯ oz }v{x p v|s q
¨√¬± ≥ „ o°¤¬±¨ • × qt|zw1⁄¬¶·∏µ¥¤±¦¨ o³¤·¦«©²µ°¤·¬²±o¤±§¦²°°∏±¬·¼ ¶·µ∏¦·∏µ¨ q°µ²¦‘¤·„¦¤§≥¦¬ozt }uzww p uzwz q
²√¨ ¬Š o≥∏±§¨µ¯¤±§Ž⁄qt||y1∞¦²¯²ª¼ ¤±§¥¨«¤√¬²µ²©ªµ²∏±§¥¨ ·¯¨¨¶k≤²¯ ²¨³·¨µ¤}≤¤µ¤¥¬§¤¨ l q„±± • √¨ ∞±·²°²¯ owt }uvt p uxy q
∏¥¦«¨ ±¦²qt||u1׫¨ ¶∏¶·¤¬±¤¥¯¨¥¬²¶³«¨µ¨ ¬±¬·¬¤·¬√¨ }¤± ¦¨²¯²ª¬¦¤¯ µ¨¶¨¤µ¦«¤ª¨ ±§¤…2¤µ¨³²µ·©µ²°·«¨ ∞¦²¯²ª¬¦¤¯ ≥²¦¬¨·¼ ²©„°¨ µ¬¦¤±q∞¦²¯²ª¼ ozukul }vzt p
sst 林 业 科 学 ww卷
wtu q
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k责任编辑 朱乾坤l
tst 第 v期 侯建华等 }内蒙古高原东南缘森林 p草原交错带节肢动物群落多样性特征