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金城山小型兽类群落多样性研究

2015-07-31贾小东胡锦矗付义强贺建平

安徽农学通报 2015年9期
关键词:多样性群落

贾小东++胡锦矗++付义强++贺建平

摘 要:该文对南充市金城山不同生境中小型兽类群落结构和多样性进行了初步研究。在4种不同生境类型中共捕获小型兽类标本528只,共12种。采用Shannon-Wiener多样性指数、均匀性指数、生态优势度指数和物种数对4种生境中捕获的小兽进行了分析,结果表明,4种不同生境的小型兽类群落Shannon-Wiener多样性指数在0.570 4~1.019 8;均匀性指数在0.330 1~0.633 7;Simpson生态优势度指数在0.433~0.738。不同生境条件的差异对小型兽类群落物种组成和多样性有一定的限制作用,而人类活动干扰对其也有较大影响。

关键词:小型兽类;群落;多样性;金城山

中图分类号 Q958.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)09-35-03

Study on Diversity of Small Mammals Communities in Jincheng Mountain

Jia Xiaodong1,2 et al.

(1College of Life Science and Biotechnology,Mianyang Normal University,Mianyang 621000,China;2 College of Life Sciences,Xihua Normal University,Nanchong 637000,China)

Abstract:The diversity and species component of small mammal communities were measured with trap-day method in Jincheng mountain of Nanchong city. A total of 528 individuals were captured and twelve species of small mammals were recorded. The results of analysis on diversity of small mammal communities showed that Shannon-Wiener diversity index was 0.570 4~1.019 8;evenness index was 0.330 1~0.633 7;Simpson dominance index was 0.433~0.738. The diversity and species component of small mammal communities were determined by the difference of habitats and affected by human activities.

Key words:Small animals;Community;Diversity;Jincheng Mountain

小型哺乳动物种类多、数量大、分布广,在生态系统的食物链和食物网及养分循环中起着重要作用[1]。由于小型哺乳动物适应能力强,对环境变化敏感,其群落组成的变化可以较好的反映生境变化的质量和人类活动的干扰程度,同时群落组成也是小型兽类生态学的重要研究内容[2]。关于小型兽类群落组成和多样性的研究,国内外报道颇多,但南充市金城山小型兽类的群落研究未见报道。为此,笔者对南充市金城山的小型兽类的群落结构多样性进行了初步调查,现将结果报道如下。

1 研究地概况

本研究选在四川省嘉陵江流域金城山国家森林公园,该公园在行政上隶属南充市,地处岳池、高坪、蓬安3县(区)交界处,位于南充市东面约40km处。处于川中盆地浅丘的东部,川东平行岭谷西侧延伸部,华蓥山褶曲带的西翼,为白垩纪红色地层构造,由于流水的长期侵蚀,形成了起伏较小的低山山地地形,一般海拔在600~800m,最高峰神仙峰海拔约824m,与周边环境形成了约300m的相对高差。由于四川盆地的北面和东北面均有高山环抱,极地大陆气团的侵入受到秦岭和大巴山阻挡,其强度大为减弱,致使本地区气候温和,较同纬度的长江下游地区温暖,寒潮入侵时间短,年均温在17.6℃左右,植物生长期长,无霜期300d以上,冬季受极地大陆气团影响,夏季太平洋气团沿长江河谷而上到达本区,形成了连续性降雨或暴雨,加之地形的影响,该地区雨量充沛,全年降雨量可达1 063mm,最大降雨量高达1 529mm。该区域主要植被类型为亚热带针叶林,由马尾松林和柏木林组成;亚热带山地阔叶林主要有黑壳楠,油桐、油樟等;以及灌丛,常见灌木为映山红、黄荆、茶梅等[3]。

2 研究方法

2005年4~11月,在南充市金城山区域依据生境的不同,对小型兽类进行了调查研究。依地形、植被特点,将金城山森林公园分为4种生境类型,采用铗日法进行小型兽类的调查。网格式布铗,铗距5m,行距10m,每日傍晚安放鼠铗,次日清晨检查并收回鼠铗,每个采集点连续2~3d布铗,含植物油的五香豆腐干或花生米作诱饵,对捕获到的小兽进行常规测量和种类鉴定。4种生境类型分别为:C1:住宅区主要分布在山脚下,少数在山腰;C2:河谷分布在山脚和山腰等地;C3:农田主要分布在山脚下,在山腰和近山顶部亦有少数分布;C4:林区主要分布在山顶及山腰部,优势种为马尾松(Pinus massoniana)、柏木(Cupressus funebris),此外还有栓皮栎(Quercus variabilis)、灯台树(Cornus controversa)等。

对不同生境中的群落多样性指数(Diversity index)采用香农—威纳指数(Shannon-Wiener多样性指数),其计算公式为:

H=-[i=1s(PilnPi),Hmax=ln(S),J=H/Hmax]

式中:H为群落的实际多样性指数;S为物种数;Pi为第i种的个体数与群落内总个体数的比例;Hmax为群落理论上的最大多样性指数,J为均匀性指数。

优势度指数D采用Simpson生态优势度指数:

D=∑(Pi)2

式中:D为生态优势度指数,Pi=ni/N,ni为种i的个体数,N为样本总个体数。

3 结果与分析

3.1 小型兽类群落组成 共捕获小型兽类个体528只,其中啮齿目8种,食虫目2种和翼手目2种,不同生境小型兽类动物群落组成及相对丰富度见表1。

表1 金城山不同生境小型兽类的群落组成和相对丰富度(%)

[种类\&C1\&C2\&C3\&C4\&小泡巨鼠Leopoldamys

edwardsi\&\&94(78.99)\&71(64.55)\&191(85.65)\&黄胸鼠Rattus flavipectus\&30(39.47)\&23(19.33)\&18(16.36)\&11(4.93)\&褐家鼠Rattus norvegicus\&40(52.63)\&\&16(14.55)\&\&社鼠Niviventer confucianus\&\&\&\&5(2.24)\&针毛鼠Niviventer fulvescens\&\&\&\&8(3.59)\&黑线姬鼠Apodemus

agrarius\&\&\&4(3.64)\&\&大足鼠

Rattus nitidus\&\&2(1.68)\&1(0.91)\&\&小家鼠

Mus musculus\&\&\&\&2(2.63)\&微尾鼩Anourosorex squamipes\&1(1.32)\&\&\&2(0.90)\&云南鼩鼱Sorex excelsus\&\&\&\&2(0.90)\&扁颅蝠Tylonycteris pachypus\&1(1.32)\&\&\&4(1.79)\&东亚伏翼Pipistrellus abramus\&2(2.63)\&\&\&\&总计\&76\&119\&110\&223\&]

生境是指动物能够生存和繁殖的环境,动物对其生境的选择也是在长期进化过程中形成的[4],生境差异是影响啮齿动物群落结构的重要因素。由表1可知,在生境C1中,小型兽类群落由6种组成,褐家鼠相对丰富度最高为52.63%,黄胸鼠次之,相对丰富度为39.47%;在生境C2中,小型兽类群落由3种组成,小泡巨鼠的相对丰富度明显高于其它种类,为78.99%,是该群落的优势种;在生境C3中,小型兽类共5种,小泡巨鼠的相对丰富度最高64.55%,在群落中占优势,黄胸鼠和褐家鼠次之,分别为16.36%和14.55%;在生境C4中,小型兽类群落由7种组成,小泡巨鼠占绝对优势,相对丰富度为85.65%,其余6种的相对丰富度明显较低。

3.2 群落多样性分析 根据不同生境中小型兽类的群落组成情况,计算了各生境中小型兽类群落的多样性指数、均匀性指数、生态优势度指数、丰富度指数等,结果见表2。多样性与群落的复杂性和稳定性关系密切,复杂的环境因素通过影响物种数和种群数量的相对丰富度而间接影响多样性指数大小。由表2可知,群落C1和群落C3的多样性指数最高,且差异极小,分别为1.010 4和1.019 8,群落C2和群落C4的多样性指数较低,为0.570 4和0.642 4,差异也小;从均匀度指数来看,群落C4最低,为0.330 1,其余群落的均匀性指数相差不大,在0.519 2~0.637 7。优势度指数群落C4最高为0.738,群落C1和C2较低,且比较接近,分别为0.435和0.433。优势度指数最高的群落C4的生境为林区,该生境中小泡巨鼠的优势非常明显,相对丰富度为85.65%,群落中的种群数量分配极不均衡,均匀性指数最低(0.330 1);与之相反,优势度指数较低的群落C1与群落C3的均匀性指数同属于较高范围(0.563 9,0.637 7)。

表2 不同生境中小型兽类群落多样性特征

[群落\&S\&H\&Hmax\&J\&D\&C1\&6\&1.0104\&1.7918\&0.5639\&0.435\&C2\&3\&0.5704\&1.0986\&0.5192\&0.662\&C3\&5\&1.0198\&1.6094\&0.6337\&0.433\&C4\&7\&0.6424\&1.9459\&0.3301\&0.738\&]

4 讨论

关于小型兽类群落与生境的关系已有许多报道,研究结果也不尽相同。如Grant和Birney认为植被盖度和小型兽类的群落多样性呈负相关关系[5]。刘迺发等认为啮齿类群落多样性与植被多样性无关[6],而周庆强等认为二者呈正相关关系[7]。从本文研究结果看,生境条件的差异对啮齿类群落物种组成和多样性有一定的限制作用,不同生境小型兽类的群落组成、多样性指数、均匀度和优势度均存在一定的差异,这种差异既来自小型兽类对不同生境中各种微环境的选择,也有人为活动干扰的作用,其中人为干扰占主要因素。 (下转70页)

(上接36页)

群落多样性是反映群落内部物种和种类个体数相对多度的一个统计指标,其通常与组成种的丰富度及种间个体数分布的均匀度参数有关,可以定量比较不同地区或同一地区群落的结构特征[8]。从前文可以看到,多样性指数和均匀性指数在C3群落保持较高水平,然而在C2群落中多样性指数和均匀性指数均低,分别为0.563 3和0.521 7。均匀性指数在群落C4中最低(0.330 1),而该生境中小泡巨鼠优势特别突出。说明群落中某些种类较其它种类更能适应环境条件而在竞争中占据优势,使均匀性指数偏低。可见,某一物种在群落中突出的优势是群落均匀性指数低的主要原因,即群落中物种数量的分配情况是影响均匀性指数的重要因素。群落的多样性指数还反映了群落与生境的关系,群落C4的多样性指数也保持在较低水平(0.642 4),推测其原因,C4群落中尽管物种丰富度较大,但是林木的分层现象较差,加上该生境与居住区较近,而人们对其植物资源过度的利用,如烧炭、取木材、放牧等,以及修建旅游设施等人为干扰造成了该群落虽物种数较多,却表现出较低的多样性,这一点也与肖治术等的研究一致[9]。

此外,该地区小型兽类群落多样性不仅与生境条件的差异有一定的关系,而且与群落内各种群数量的分配有关。多样性指数的大小,受该群落物种数与均匀度2个因素的作用,一定程度上反映了种数的多少与均匀度的大小,但又不完全随均匀度或物种数而变化[10]。一个群落如果物种较多,且各种相对丰富度较均匀,则该群落有高的多样性(群落C1和C3);如果一个群落中物种少,且各种数量分配不均匀,则该群落的多样性就低(群落C2),并随着群落内优势种所占比例增加,多样性和均匀性却呈现下降趋势(群落C4)。

参考文献

[1]钱迎倩,马克平.生物多样性研究的方法与原理[M].北京:中国科学技术出版社,1994.

[2]丁平,鲍毅新,石斌山,等.钱塘江河口滩涂围垦区农田小型兽类群落结构的初步研究[J].兽类学报,1991,11(2):109-117,

[3]秦自生,沙世贵,虞泽荪.金城山植被及其利用[J].南充师院学报(自然科学版),1980,l(1):77-86.

[4]陈伟,胡锦矗,陈万里,等.唐家河国家级自然保护区斑羚夏季生境选择研究[J].内江师范学院学报,2013,28(6):21-25.

[5]Grant W E,Birney E C.Small mammal community structure in North American grasslands[J].Journal of Mammalogy,1979,60(1):23-36.

[6]刘迺发,范华伟,敬凯,等.甘肃安西荒漠鼠类群落多样性研究[J].兽类学报,1990,10(3):215-220.

[7]周庆强,钟文勤,孙崇潞.内蒙古白音锡勒典型草原区鼠类群落多样性研究[J].兽类学报,1981,2(2):89-94.

[8]陈化鹏,高中信.野生动物生态学[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1993.

[9]肖治术,王玉山,张知彬,等.都江堰地区小型哺乳动物群落与生境类型关系的初步研究[J].生物多样性,2002,10(2):163-168.

[10]傅和平,武晓东,杨泽龙.阿拉善地区不同生境小型兽类群落多样性研究[J].兽类学报,2005,25(1):32-38. (责编:张宏民)

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