人为干扰对姑娘湖陆地生态环境的影响。..docx

人为干扰对内蒙古自治区姑娘湖陆地物种多样性的影响北京市中关村中学初二19班刘天骐董逸文初一11班赵竟轩指导教师刘晔徐军 张峥摘要为研究人为干扰对内蒙古自治区姑娘湖陆地物种多样性的影响，我们将样地分为A(北岸人为干扰较小区域)、B（南岸的人为干扰较大区域)两区。利用1mx1m的样方框在A区圈出2个样方，在B区圈出3个样方。用昆虫网在每块样方内扫50下，收集昆虫并分类、计数；再把样方内的草皮挖出，分类后鉴定草本植物的种类并计数。用Excel软件做一般结果分析，导师指导我们在R语言程序软件中输入数据，采用内推和外推的稀疏曲线法计算α多样性，以呈现样方内部物种的多度；利用欧氏距离的相异性指数表示β多样性，以显示不同样方之间物种组成的差异性。结果1、A区域昆虫的α多样性显著高于B区域。2、A区域中物种组成相似程度非常高；A区域与B区域之间的物种组成差异很大；B区域的物种组成的异质性更高。3、 A区的植物高度至少为50cm以上，而B区的植物高度集中在10cm以下；A区的植物种类数多于B区； A区的植物更加茂密，而B区的植物较比稀疏。结论我们首次采用内推和外推的稀疏曲线法计算α多样性以呈现姑娘湖陆地物种的多度，利用欧氏距离的相异性指数呈现β多样性显示姑娘湖人为干扰较小区域与人为干扰较大区域之间物种的异质性。说明了人为干扰影响陆地物种的多样性。关键词人为干扰姑娘湖昆虫草本植物多样性1. 引言生物多样性是人类赖以生存的基础。Whittaker (1972)提出了三个生物多样性的概念：α多样性是指样方或者群落内部物种的多度，β多样性指的是不同样方之间物种组成的差异性，γ多样性指的是大区域内的多样性，相当于α和β多样性的组合。通过研究α多样性，我们可以直观比较不同栖息地之间的生物物种数量及多样性程度，α多样性值高的地区往往意味着更好的生境。通过研究β多样性，我们可以得知不同栖息地之间物种组成的差异，高的β多样性意味着两个样点物种组成区别更大。7月下旬，我们在老师们带领下到内蒙古多伦县开展科学考察活动，其中一项内容就是考察姑娘湖地区的植物和昆虫。姑娘湖位于内蒙古多伦县蔡木山自然保护区南缘，距多伦县城48公里。这里地处浑善达克沙地的边缘，是一处天然形成的湖泊，湖水清澈，不淤不漫。湖水中有鲤鱼、鲫鱼、华子鱼、鲶鱼等。这里的杨、桦、榆等天然次生林资源非常丰富，狍、獐、狐狸等野生动物繁多，是多伦县天然次生林资源和野生动物资源较为集中的地方。图1 姑娘湖鸟瞰我们来到姑娘湖边，爬上附近的一个小沙丘，自上而下俯瞰姑娘湖，发现姑娘湖是一个南北窄、东西长的月亮弯型的湖泊，她南面的草很矮小，离湖岸两米开外几乎寸草不生，全是裸露的沙石地，相反它北边的草要高大很多，也十分茂密，几乎没有裸露的地面。经过观察，我们发现这与人为活动有着很大关系：游客绝大部分都在南边游览、观赏，而植物茂密、昆虫繁多的北面几乎没有人去；南面的湖边甚至有几个烟熏火燎的烧烤摊，一群又一群的人围着烧烤摊吃吃喝喝，草丛中还有许多塑料瓶、纸巾、包装袋等垃圾。看到这些，我们不由得想：人为干扰对这里的生态环境究竟有多大的影响呢？为了更深入地理解这个问题，我们对姑娘湖南北两岸的草本植物和昆虫展开了调查，想通过分析计算地域的生物多样性指数，以期发现人们的旅游活动对环境所产生的影响。昆虫是世界上最多的真核生物，占所有物种的一半以上。许多昆虫对环境变化非常敏感，所以很多昆虫种类常常作为生物多样性的指示剂，如鞘翅目和鳞翅目的昆虫(Zou et al. 2011)。相对于大型的哺乳动物来说，昆虫的采集比较简单，且由于昆虫数量众多，致死性的采集基本上也不会昆虫的种群造成影响。所以研究昆虫多样性能够快速的了解整个生态系统的状态。本课题的主要目的是比较人为干扰较大地区和人为干扰较小地区的草本植物和昆虫多样性的情况。在干扰较小的情况下，草本植物和昆虫的多样性是否高于干扰较大地区。另外，通过比较β多样性，了解两个地区的物种组成的差异性。2. 方法研究地点我们将样地选在了姑娘湖南岸及北岸草地离湖水2m处。此时的时间段为八月中旬，是游客最多的时候，同时对南岸草地的干扰度是最大的。而北岸因为游客较少，所以保持着相对原始的状态。两岸的气温在20-26摄氏度左右。我们7月21日开展了预实验，但由于没有找到技巧，实验设备也没有准备齐全，我们只是把样方中的每种植物拔一棵拍照做样本，并估算其在样方中的占地面积的百分比。但预实验的时候工作方法存在许多漏洞：首先我们选的样方的地点不好，由于姑娘湖边植物种类多样，工作量太大，我们无法全都进行鉴定，我们这次只研究草本植物及昆虫，却把灌木也圈进了样方；其次，我们没有规范的样方框，所以用绳子拉出来的样方不一定是规范的正方形；然后，我们这种估算的方法不够准确，数据不具说服力；我们只是扫网捕捉飞行昆虫，无法