全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2003) 04-0312-05
内蒙古阿拉善荒漠啮齿动物群落
结构及其多样性研究
武晓东1, 阿娟2, 付和平1
( 1.内蒙古农业大学生态环境学院, 呼和浩特 010018; 2.内蒙古农业大学基础部,呼和浩特 010018)
摘 要: 对内蒙古阿拉善荒漠区啮齿动物群落结构和多样性进行了研究。依据样地种多度(捕获率 )聚类方法, 并
结合生境中地带性植被类型的综合特征, 该荒漠区啮齿动物可划分为 6 个地带性群落。Ñ . 小毛足鼠( Phodopus
roborovskii ) + 三趾跳鼠( Dipus sagitta)+ 子午沙鼠( Mer iones mer idianus)群落。Ò .长尾仓鼠( Cr icetulus longicau-
datus) + 大林姬鼠( Apodemus sp eciosus)群落。Ó . 五趾跳鼠 ( A llactaga sibirica) + 子午沙鼠( Mer iones meridianus )
+ 三趾跳鼠( Dipus sagitta )群落。Ô. 三趾跳鼠 ( Dipus sagitta) + 小毛足鼠 ( Phodopus r oborovskii ) + 子午沙鼠
( Mer iones mer idianus )群落。Õ .长耳跳鼠( Euchor eutes naso ) + 五趾跳鼠( A llactaga sibir ica)群落。Ö . 子午沙鼠
( Mer iones mer idianus ) + 黑线仓鼠( Cr icetulus barabensis)群落。其中群落 Ó多样性指数最高, 为 2. 0557; 群落 I 与
群落 IV 的相似性系数最大, 为 0. 5147;群落Ó具有代表性。该荒漠区啮齿类数量与生境中的土壤水分、土壤基质
呈显著正相关;与建群植物种数呈显著负相关; 而与生境的海拔高度相关性极低。
关键词: 动物生态; 啮齿动物; 群落结构; 环境因子; 阿拉善荒漠区
中图分类号: S812. 6 文献标识码: A
Studies on The Community Structure and Diversity
of Rodents of the Desert of Alashan, Inner Mongolia
WU Xiao-dong1, AH Juan2, FU He-ping 1
( 1. Ecological and Environmental College, Inner Mongolia Agricultural University, Huhhot , Inner Mongolia Autonomous Region 010018,
China; 2. Basic Department , Inner Mongolia Agricultural Un iversity, Huhhot, Inner Mongolia Autonomous Region 010018, China)
Abstract: Studies on the community st ructure and diversity of rodents in the desert of Alashan show that the
mammals could be divided into 6 zone communit ies by means of the local vegetat ion and environmental character-
ist ics. These communit ies are: Ñ . the community of Phodopus r oborovskii + Dipus sagi tta + Meriones meridi-
anus, Ò. the community of Cricetulus longicaudatus + A podemus sp eciosus , Ó. the community of A llactaga
sibir ica + Mer iones mer idianus + Dip us sagitta, Ô. the community of Dipus sagit ta + Phodopus r oborovskii
+ Mer iones meridianus , Õ. the community of Euchoreutes naso + A llactaga sibi rica, and Ö . the community
of Mer iones mer idianus + Cricetulus barabensis. The diversity index of Community Ó is the highest , reaching
2. 0557. The similarity index between Community Ñ and Community Ô is the highest , amount ing to 0. 5147.
Community Ó is a representat ive type of all. The populat ion of the desert rodents correlates positively to the
amount of soil w ater and substances, and negat ively with the varieties of local vegetat ions, and does not relate
much to the alt itude on the rodents. habitat .
Key words: animal ecology; rodent; community st ructure; ecological factor; Alashan desert
收稿日期: 2002-12-31;修回日期: 2003- 06-12
基金项目:内蒙古自然科学基金项目( No. 980202)资助
作者介绍:武晓东( 1959- ) ,男,在读博士研究生,教授,从事草原野生动物及啮齿动物生态和治理的研究
第 11 卷 第 4 期
Vol. 11 No. 4
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SIN ICA
2003 年 12 月
Dec. 2003
关于啮齿动物群落结构, 近年来国内外学者做
了大量研究工作[ 1-10] , 取得了不少研究成果, 但是
针对我国荒漠区的相关研究报道甚少, 特别是关于
内蒙古荒漠区啮齿动物群落结构的研究未见报道。
啮齿动物群落结构及其多样性是制定区域性鼠害防
治策略,研究区域性生态系统多样性的基础。为摸
清阿拉善荒漠区啮齿动物群落结构及其多样性, 我
们开展了本研究。
1 材料与方法
1. 1 实验区自然概况
阿拉善荒漠区位于东经 97b10c~ 106b12c, 北纬
37b24c~ 42b25c,面积 269 879 km2。地形南高北低,
东、南、西部分别以贺兰山、龙首山、马鬃山为界, 北
部与蒙古高原相连, 形成闭塞的高原内陆区。最低
海拔 820 m, 最高为贺兰山主峰达 3556 m。地形较
为复杂,主要为戈壁、沙漠、湖盆、低山丘陵等。著名
的乌兰布和、巴丹吉林和腾格里三大沙漠横贯全境,
占全区总面积的 30. 92%。境内水源十分缺乏, 唯
一的水系为内流河弱水(黑河) ,最终注入居延海, 但
调查期间居延海已干涸。气候为典型的高原大陆性
气候, 冬季严寒、干燥,夏季酷热, 风力强劲, 昼夜温
差大, 极端最低气温- 36 e , 最高气温 42 e 。年降
水量45~ 215 mm,年蒸发量 3000~ 4700 mm。土壤
淋溶作用微弱, 土质松散、瘠薄, 表土有机质含量
1%~ 1. 5%,含有较多的可溶性盐。植被稀疏,结构
单调, 覆盖度低, 一般仅 1% ~ 20%。植物种类贫
乏,主要以旱生、超旱生和盐生的灌木、半灌木、小灌
木和小半灌木为主,多年生优良禾本科牧草和豆科
牧草较少。建群植物以藜科、菊科和蒺藜科为主, 其
次为蔷薇科、柽柳科。
1. 2 研究方法
1998年 8~ 9月和 1999年 8~ 10月,在该荒漠
区全境内, 依据植被、土壤、地形、水分等因子的不
同,选定调查样区布设样方。依据阿拉善荒漠区不
同生境,综合其代表性,设 65个样地,每个样地面积
10 hm2,布放 500铗,行距 50 m, 铗距 5 m , 共布放
31469个有效铗日。样区内鼠类数量统计采用铗日
法。鼠铗为铁制标准板铗,花生米作诱饵。捕到的
标本均进行体尺测量、称重,并进行解剖调查其胃内
容物及繁殖状况。
群落分类采用 SPSS10. 0系统的逐步聚类法进
行划分。
采用Whittaker( 1960)介绍的相似性指数( sim-i
larity index )对群落相似性进行比较, 计算公式如
下:
I = 1- 0. 5( E
s
i= 1
| ai- bi | )
式中 I为相似性指数, a i 和 bi 为物种 i 的个体
数分别在 a和 b群落中的比例, S为鼠种数。
采用 Shanon-Wiener多样性指数对群落的多样
性进行分析,计算公式如下:
H = - E
S
i= 1
( P i ) ( lnP i )
式中 H 为多样性指数, P i为鼠种 i在群落中所
占比例。另以 Pielou( 1969)介绍的公式计算均匀性
指数( J)。
J= H / H max
式中 H max为 H 的最大理论值H max= lnS )
为进一步探讨该荒漠区啮齿类数量与环境因子
(土壤水分 X 1、土壤基质 X 2、建群植物种数 X 3、海
拔高度 X 4)的关系,采用 SAS系统多元回归分析建
立数学模型。由于贺兰山和龙首山山地生境特殊,
与荒漠区生境差异极大。因此, 为更加明确分析重
点减少误差, 在相关性分析中排除上述两类特殊生
境的样地。以鼠类数量为因变量, 以四种不同的环
境因子为自变量, 建立 55 @ 5 分析矩阵。由于土壤
基质不能自然量化, 所以根据基质状况及水分含量
予以赋值:石砾戈壁- 1, 砾质沙地- 2,沙地- 3, 盐
化地- 4,农田- 5,流动沙丘- 6,固定沙丘- 7。
2 结果与分析
2. 1 群落结构
利用 SPSS10. 0系统对 65 @ 20矩阵进行聚类,
共聚为 6 类间中心距见表 1。其中 1 类含 4 个样
品; 2类含 6个样品; 3 类含 49 个样品; 4类含 2个
样品; 5类含 1个样品; 6类含 3个样品。因此, 结合
该地区地带性植被分布的特征及地形、地貌的特点,
将该地区啮齿类划分为 6个地带性群落类型。其结
313第 4期 武晓东等:内蒙古阿拉善荒漠啮齿动物群落结构及其多样性研究
构见表 2,群落特征分述如下。
表 1 阿拉善荒漠区啮齿动物群落聚类结果
Table 1 Result of community cluster of Alashan
desert of Inner Mongolia
群落类型 No. of cluster 1 2 3 4 5
2 4. 198
3 2. 933 2. 901
4 4. 642 6. 102 5. 031
5 7. 913 8. 191 7. 319 8. 368
6 6. 502 7. 300 6. 704 7. 838 9. 435
群落 Ñ 小毛足鼠 + 三趾跳鼠 + 子午沙鼠群
落。该群落分布于荒漠区的沙地及流动沙丘生境
中,沙地建群植物为绵刺( Potaninia mongolica )、红
砂( Reaumures soongorica )、白刺 ( Nit rar ia spp. ) ,
流动沙丘中分布有斑块状的白刺。该群落由 6种啮
齿类组成, 小毛足鼠在群落中占绝对优势, 捕获率
2. 673% ,三趾跳鼠和子午沙鼠次之, 分别为1. 169%
和 1. 058%。
群落 Ò 长尾仓鼠+ 大林姬鼠群落。该群落集
中分布于贺兰山的青海云杉( Picea crassif olia)林地
和林缘灌丛中。由于受贺兰山植被垂直分布的影
响,该群落的生境与其它生境相比植物种类最丰富,
土壤较为湿润, 海拔 2550 m ,完全有别于水平的荒
漠地带性群落。该群落由 4种啮齿类组成,长尾仓
鼠和大林姬鼠在生境中表现为明显的共栖,数量差
异并不明显, 这与丰富的可利用资源有关。两种啮
齿类在群落中捕获率分别为 2. 195%和 2. 049%。
表 2 内蒙古阿拉善荒漠区啮齿动物群落结构
Table 2 Communities str ucture of rodents in deser t region of A lashan of Inner Mongolia
群落编号 No. o f community Ñ Ò Ó Ô Õ Ö
鼠种
Rodent Name
数量
No. o f
species
捕获率%
Rat io of
capture
数量
No. o f
species
捕获率%
Ratio of
capture
数量
No. of
species
捕获率%
Ratio o f
capture
数量
N o. of
species
捕获率%
Ratio of
capt ure
数量
No. of
species
捕获率%
Rat io of
capture
数量
No. o f
species
捕获率%
Ratio of
capture
间颅鼠兔 Ochoton cansus 4 0. 195
草原黄鼠 Citell us dauricus 12 0. 049
子午沙鼠 Meriones meridianus 19 1. 058 114 0. 467 9 0. 900 7 1. 400 111 8. 067
长爪沙鼠 Meriones unguiculatus 1 0. 004
大 沙 鼠 Rhombomys op imus 9 0. 037
黑线仓鼠 Cri cetul us barabensis 10 0. 041 17 1. 235
短尾仓鼠 Cri cetul us eversmanni 2 0. 111 4 0. 016 14 1. 017
长尾仓鼠 Cri cetul us longicaudatus 45 2. 195 4 0. 016 6 0. 436
灰 仓 鼠 Cri cetul us migrator ius 12 0. 049
柽柳沙鼠 Meriones t amarisci nus 8 0. 033
小毛足鼠 Phodopus roborovskii 48 2. 673 19 0. 078 10 1. 000 5 0. 363
大林姬鼠 A podopus speciosus 42 2. 049
社 鼠 Rat tus niviv enter 4 0. 195
五趾跳鼠 A llactaga sibir ica 4 0. 223 151 0. 619 1 0. 100 13 2. 600 4 0. 291
五趾心颅跳鼠 Cardiocranius
paradoxus
3 0. 012
三趾跳鼠 Dipus sagitta 21 1. 169 100 0. 410 53 5. 300 8 1. 600 10 0. 727
三趾心颅跳鼠 Salp i ngot us kozlovi 5 0. 278 11 0. 045 3 0. 300
肥尾心颅跳鼠 Salp ingotus
crass icauda
3 0. 012
长耳跳鼠 Euchoreutes naso 26 0. 107 35 7. 000
巨泡五趾跳鼠 A llactaga bull ata 26 0. 107 1 0. 200
合 计 T otal Species 99 5. 512 95 4. 634 513 2. 103 76 7. 600 64 12. 80 167 12. 14
群落 Ó 五趾跳鼠 + 子午沙鼠 + 三趾跳鼠群
落。该群落在荒漠区的分布最为广阔, 生境基质以
沙地为主,仅有少量盐化灌丛。建群植物以白刺、绵
刺、红砂为主。表现为明显的地带性分布特征,该群
落由 17种啮齿类组成, 五趾跳鼠、子午沙鼠和三趾
跳鼠的捕获率分别为 0. 619%, 0. 467%和 0. 410%。
群落Ô 三趾跳鼠+ 小毛足鼠 + 子午沙鼠群
落。该群落主要分布于荒漠区的固定沙丘地带, 生
境中植被稀疏,建群植物分布极不均匀,呈斑块状,
但土壤水分含量较高。该群落由 5 种啮齿类组成,
三趾跳鼠占绝对优势, 捕获率 5. 30%。
群落Õ 长耳跳鼠+ 五趾跳鼠群落。生境基质
314 草 地 学 报 第 11卷
为砾质沙地,植被极其稀疏,土壤水分含量极低, 生
境条件严酷, 主要建群植物为梭梭( Haloxy lon am-
modendrom )、白刺。群落由 5 种啮齿类组成, 长耳
跳鼠优势明显, 捕获率为 7. 0%, 五趾跳鼠为2. 6%。
群落Ö 子午沙鼠+ 黑线仓鼠群落。集中分布
于人工草地及农田中,生境中土壤水分相对适中, 植
物组成单一,与群落 Ñ、Ò、Ô相比,啮齿类数量和种
类明显偏高,这与人为干扰的加重有相当大的关系。
群落由 7种啮齿类组成, 子午沙鼠占绝对优势,捕获
率为 8. 067%。
2. 2 群落多样性分析
群落间的相似性指数计算结果见表 3。
表 3 内蒙古阿拉善荒漠区啮齿动物群落相似性指数
Table 3 Similar ity index among the rodent communities
in the desert of A lashan of Inner Mongolia
群落类型 No. of
Community
Ñ Ò Ó Ô Õ
Ò 0
Ó 0. 4936 0
Ô 0. 5147 0 0. 4549
Õ 0. 2748 0 0. 4752 0. 2475
Ö 0. 3261 0. 0365 0. 3713 0. 2214 0. 1934
由表 3可知,群落Ò与群落Ñ、Ó、Ô、Õ的相似
性指数为 0, 与群落Ö 的相似性指数也极低,充分说
明群落Ò无论鼠种组成还是生境条件在荒漠区具特
殊的林地鼠类群落的特点,与其它群落相比, 具有相
对独立性。群落 Ñ与群落Ô的相似性系数最高, 虽
然其生境条件相类似, 但其鼠种组成和优势种明显
有别。群落Ó与 Ñ、Ô、Õ的相似性系数较高且相差
不大, 而群落Õ与Ñ、Ô的相似性系数均较低, 即相
异性较大。因此,群落 Ó与群落Õ具有较高的相似
程度,但据聚类结果又难以合并。综合分析认为, 群
落Ó在其余群落中具有代表性, 说明了该荒漠区啮
齿类群落地带性分布的特点。各群落的多样性指数
和均匀性指数计算结果见表 4。
由表 4可知, 群落 Ó的 H 值最大,表明其种类
组成较多样化。但就群落 Ó的实际组成来看, 17种
啮齿类中只有 2种是较为喜湿的种类, 且仅分布于
局部隐域性生境中, 其余均为耐旱性种类,占总数的
88. 2% ,恰恰表明在整个荒漠区大的地理范围内该
地带性群落分布所具有的代表性。群落 Ò与群落Ô
的H 值较小,且差异不大,表明这两个群落不仅种
类成分少而且种间个体的分配极不均匀, 就生境条
件来看,两种生境条件差异很显著,群落Ò的生境中
可利用资源最为丰富, 群落Ô的可利用资源则较差。
因此可以认为该地区鼠类群落 H 值的大小与生境
条件差异的关系并不大, 而可能与种间竞争和资源
利用方式即生态位分化相关。这一点与国内多数有
关啮齿动物群落丰富度的研究结果有所不同。群落
Ñ与Õ的 J值较大,且差异极小, 表明这两个群落在
种类所占的比例上趋于一致。而群落Ô的 J 值最
小,尽管其S 值与群落Õ相同,就生境和鼠种组成来
看,表明群落Ô更趋单一化。
表 4 内蒙古阿拉善荒漠区啮齿动物群落的
多样性和均匀性指数
Table 4 Diversity and equal index among t he rodent
communities in the desert of Alashan of Inner Mongolia
群落类型
No. of Community
种数
S
多样性指数
H
最大值
Hmax
均匀性指数
J
I 6 1. 3560 1. 7918 0. 7568
II 4 0. 9815 1. 3863 0. 7080
III 17 2. 0557 2. 8332 0. 7256
IV 5 0. 9553 1. 6094 0. 5936
V 5 1. 2207 1. 6094 0. 7585
VI 7 1. 1931 1. 9459 0. 6131
2. 3 阿拉善荒漠区啮齿动物数量与环境因子相关
性分析
就 55 @ 5分析矩阵,应用 SAS 系统多元回归分
析得如下回归模型:
Y= - 23. 620+ 1. 255X 1+ 0. 705X 2- 0. 696X 3
+ 0. 026X 4
( P rob> T = 0. 03, R 2= 0. 8896)
可见模型在 0. 05水平下显著,从各因子的相关
系数可以看出,啮齿类数量与土壤水分、土壤基质、
海拔高度呈正相关,与土壤水分的相关性最大, 与海
拔高度的相关性则极小。可以认为随着土壤水分的
适度增加和基质条件的适度改变, 这一地区的啮齿
类数量呈增长和相对集中的趋势。从模型亦可知,
啮齿类数量与建群植物种数成负相关, 即随着建群
植物的多样化,啮齿类数量呈减少的趋势,而随着建
群植物种类的减少和单一化,其数量呈增加的趋势。
这与实地调查的结果完全一致, 特别是在人工草地
和农田生境中这一现象表现尤为突出。
315第 4期 武晓东等:内蒙古阿拉善荒漠啮齿动物群落结构及其多样性研究
3 讨论
3. 1 本文所讨论的啮齿类群落是就整个阿善荒漠
区大地理范围内具有代表性和综合性的地带性鼠类
群落。关于地带性鼠类群落的提法有关文献已有明
确表述[ 2] ,而同一地带性生境条件的局部变化, 如
地形、坡向、植被分布的不均匀以及沙化、退化、沙漠
化程度都会影响到啮齿类的分布和数量, 这可以认
为是同一地带性群落中啮齿类在其空间、营养等生
态位的不同引起的变化。
3. 2 就地带性群落的划分方法,本文是在依据样地
种多度聚类结果的基础上, 结合生境较大尺度的景
观特征进行划分,并非拘泥于局部小的斑块特征, 而
是在大尺度上进行分析。群落Õ在聚类结果中虽然
仅包含了 1个样地, 且与群落 Ñ、Ò、Ó、Ô的类间中
心距较小,但差异并不大,而其生境的景观特征又明
显有别于其它群落,因此认为将其并入其它任何一
个群落中均不妥,不能明确反映其现有的综合特征。
至于能否代表地带性鼠类群落的特点, 可进一步分
析讨论。
4 结论
4. 1 阿拉善荒漠区啮齿动物可划分为 6个地带性
群落。Ñ .小毛足鼠+ 三趾跳鼠 + 子午沙鼠群落。
Ò.长尾仓鼠+ 大林姬鼠群落。Ó.五趾跳鼠+ 子午
沙鼠+ 三趾跳鼠群落。Ô. 三趾跳鼠+ 小毛足鼠+
子午沙鼠群落。Õ. 长耳跳鼠+ 五趾跳鼠群落; Ö .
子午沙鼠+ 黑线仓鼠群落。6 个群落中 Ñ、Ó、Ô、
Õ分布于该地区更为干旱的生境中, 群落 Ó具有代
表性。
4. 2 群落 Ó的多样性指数最大, 为 2. 0557。该群
落由 17种啮齿类动物组成,其中耐旱性种类占总数
的 88. 2% ,表明了在整个荒漠区大地理范围内该地
带性群落分布所具有的代表性。群落 Ò与其它 5个
群落的相异性最大,具有明显的独立性,成为贺兰山
林地啮齿类群落的组成成分。
4. 3 阿拉善荒漠区啮齿类数量与土壤水分、土壤基
质成显著正相关, 与建群植物种数成显著负相关。
参考文献
[ 1] 武晓东,付和平,庄光辉,等. 内蒙古阿拉善荒漠区啮齿动物区
系调查[ J] . 内蒙古农业大学学报, 2000, 21( 4) : 36~ 39.
[ 2] 武晓东,付和平. 内蒙古半干旱区鼠类群落结构及鼠害危害类
型的研究[ J] . 兽类学报, 2000, 20( 1) : 21~ 29.
[ 3] 武晓东,施大前,刘勇,等. 库布齐沙漠及其相邻地区鼠类群落
结构分析[ J] . 兽类学报, 1994, 14( 1) : 43~ 50.
[ 4] 米景川,王灌,王成国. 内蒙古荒漠草原东段啮齿动物群落的
聚类分析[ J] . 兽类学报, 1990, 10( 2) : 145~ 150.
[ 5] 武晓东,薛河儒,苏吉安,等. 内蒙古半荒漠区啮齿动物群落分
类及其多样性研究[ J] . 内蒙古农牧学院学报, 1997, 18 ( 3 ) :
50~ 56.
[ 6] Douglas A. Kelt , James H Brown, et al. Community st ructure of
desert small mammals: comparisons across four continents[ J ] . E-
cology, 1996, 77( 3) : 746~ 761.
[ 7] Johanna Foster, M icheal S Gaines. The ef fects of a successional
habitat mosaic on a small mammal community [ J ] . Ecology,
1991, 72( 4) : 1358~ 1373.
[ 8] Pal Stapp. Community structure of shortgrass prairie rodents:
compet it ion or risk of int raguild predat ion? [ J] . Ecology, 1997,
78( 5) : 1519~ 1530.
[ 9] Crant W E, Birney E C. Small mammal community st ructure in
north american grassland [ J ] . Journal of mammalogy, 1979, 60
( 1) : 23~ 36.
[ 10] St rauss R E. Statist ical significance of species cluster in associat ion
analysis[ J] . Ecology, 1982, 63( 3) : 634~ 639
316 草 地 学 报 第 11卷