贵州花溪大学城破碎化林地中蝴蝶群落的空间分布格局及其影响因素.pdf

目录

摘要IV

ABSTRACTVI

1前言1

1.1生物多样性与生境破碎化问题及研究理论1

1.1.1生物多样性与生境破碎化问题1

1.1.2生境破碎化的研究理论基础2

1.2生境破碎化与生物多样性的主要研究内容与进展3

1.2.1种面积关系与小岛屿效应3

1.2.2SLOSS问题5

1.2.3嵌套格局与β多样性6

1.2.4当前研究存在的问题或不足8

1.3本研究目的和意义8

1.4技术路线10

2材料与方法11

2.1研究区概况11

2.2斑块地理参数的测量12

2.3蝴蝶采集及鉴定13

2.3.1蝴蝶标本采集13

2.3.2蝴蝶标本处理及形态鉴定14

2.3.3蝴蝶分子鉴定与序列提取14

2.4统计蝴蝶物种数据19

2.5构建蝴蝶群落系统发育树19

2.6蝴蝶功能特征选取与测定26

2.7数据分析33

2.7.1小岛屿效应33

2.7.2SLOSS问题34

2.7.3嵌套格局与β多样性35

3结果37

3.1蝴蝶物种多样性37

3.2小岛屿效应38

3.3SLOSS问题41

3.3.1线性拟合与预测41

3.3.2“SL”VS“SS”43

3.4嵌套格局与β多样性44

3.4.1嵌套格局44

3.4.2β多样性46

3.4.3β多样性及其分解组分的影响因素47

4讨论48

4.1小岛屿效应48

4.2SLOSS问题49

4.3嵌套格局与β多样性50

5总结52

参考文献53

附录65

致谢80

攻读硕士学位期间的主要研究成果82

贵州师范大学学位论文原创性声明83

贵州师范大学学位论文使用授权书83

摘要

生境破碎化对生物多样性的影响是当前生态学与保护生物学研

究的重要问题之一。为揭示城市建设导致的生境破碎化对生物群落空

间分布格局的影响及潜在机制，本研究以贵州花溪大学城30个残存

的林地斑块为研究地，以蝴蝶为指示生物类群，从分类多样性（物种

丰富度）、谱系多样性和功能多样性三个维度出发，分析以下三个关

键问题：（1）小岛屿效应；（2）SLOSS问题（在总面积相等的情况下，

少数大斑块还是多个小斑块支持更多的物种多样性）；（3）嵌套格局

与β多样性。于2017-2023年的4-8月，采用样线法对蝴蝶群落进行

了9轮调查。利用两个线粒体基因COI、COII和一个核基因EF-1a

联合构建蝴蝶群落系统发育树来计算其谱系多样性。选取蝴蝶翅展、

幼虫食性、化性、飞行时期、生境共五个功能特征来计算其功能多样

性。研究发现：

（1）小岛屿效应：共记录到蝴蝶5科61属100种，其中蛱蝶科

Nymphalidae的物种数最多；不同林地斑块中的蝴蝶物种数介于4~67

之间，平均有16.2±12.0种。通过构建四种经典的种-面积模型分析

显示：在面积阈值75.34hm2之下，蝴蝶物种多样性基本不随面积的

增加而增大，蝴蝶多样性较低；而当面积高于面积阈值75.34hm2时，

斜率增大，蝴蝶多样性急剧增加，表明蝴蝶群落可能存在小岛屿效应。

（2）SLOSS问题：线性拟合与预测发现，实际调查到的蝴蝶物

种丰富度显著高于以30个林地斑块面积之和所预测的物种丰富度，

表明在总面积相等的情况下，多个小斑块的物种丰富度比少数大斑块

的高；相比之下，种间平均进化距离（MPD）、最近种间平均进化距

离（MNTD）、种间平均功能距离（FD-MPD）和最近种间平均功能距

离（FD-MNTD）的实际值在拟合模型的95%置信区间范围内，表明

其预测值与实际值之间没有显著差异。进一步，构建等面积的“少数

大斑块”（SL）与“多个小斑块”（