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冀西北坝上地区主要鼠类的丰富度及生态位研究

作　者: 姚圣忠
导　师: 胡德夫
学　校: 北京林业大学
专　业: 野生动植物保护与利用
关键词: 坝上地区主要鼠类丰富度生态位测度模型 n维生态位适宜度
分类号: Q958
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

冀西北坝上地区属蒙古高原与华北平原的过渡带,与此相适应,动物地理区系构成亦表现为蒙新区与华北区的交汇特征。因而,该区域鼠类丰富度及多样性的研究对于探讨动物生态学的基础理论问题具有重要的价值。同时,该区域是我国华北地区的天然屏障及主要的水源涵养地,其生态变化直接影响京津地区的人居环境。鼠类是生态变化的敏感物种类群,因此,研究该区域鼠类的生态问题对掌握冀西北坝上地区生态变化具有重要的理论和实践意义。本项研究从2006年1月开始查阅相关文献至2008年5月完成论文撰写,外业调查时间从2006年5月至2007年9月。研究地点选择在具有冀西北坝上典型过渡区特征的沽源县辖区内,重点开展了坝上地区主要鼠类的丰富度与多样性、生态位测度方法、n维生态位适宜度等方面的研究。主要结论如下:1.冀西北坝上地区鼠类的丰富度和多样性:依据生态地理特征,研究区域划分为坝缘山地、低山丘陵干草原及河川湿草原三个区域。本项研究共捕获鼠类7种,三个区域物种丰富度排序为坝缘山地>低山丘陵干草原>河川湿草原。在动物区系成分上,坝缘山地以东北-华北型成分为主,低山丘陵干草原和河川湿草原以蒙古高原型为主,反映出该区域优势鼠种的过渡特征。按本研究划分的14种生境类型,鼠类多样性指数依次为落叶松幼林地>农田>退耕地幼林地>放牧湿草原>荒坡低丘>放牧半湿草原>落叶松疏林地>禁牧半湿草原>杨树成林地>退耕新造林地=禁牧湿草原>放牧干草原>天然林地>落叶松成林地。个体丰富度排序为低山丘陵干草原>坝缘山地>河川湿草原;不同生境类型中,个体丰富度以退耕地为最高,其次为放牧干草原和荒坡低丘,落叶松成林地、天然林地、落叶松疏林地、禁牧湿草原及农田的个体丰富度都很低。结合近十年来的农林牧业生产方式的改变,分析了该区域鼠类构成的总体变化趋势。2.生态位测度方法:①在生态位宽度测度方法的研究方面,本项研究将生态位宽度划分为绝对生态位宽度和相对生态位宽度,提出了绝对生态位宽度的概念及测度方法。依据MacArthur的资源利用曲线及正态分布函数曲线的特征,以常用的统计估计参考值0.6826、0.05和0.01进行拟合:将绝对生态位宽度定义为物种对某一维资源的利用概率为0.99时所对应的资源变量的取值范围;把将概率密度取极大值时所对应的资源变量位点(x=u)定义为物种的最适生态位;并进一步将绝对生态位分为适宜生态位、亚适宜生态位和边际生态位,将概率密度函数曲线两个拐点之间所对应的资源变量取值范围[u-σ,u+σ]定义为适宜生态位、取值范围[u-1.96σ,u-σ]和[u+σ,u+1.96σ]定义为亚适宜生态位、取值范围[u-2.576σ,u-1.96σ]和[u+1.96σ,u+2.576σ]定义为边际生态位。同时,以坝上地区主要鼠类为例,分别进行了讨论。②在生态位测度模型的研究方面:提出了物种种群数量饱和度概念,并以该饱和度概念为基础,建立了生态位测度模型。建立了一维生态位宽度测度模型及包含资源量信息因素的一维生态位宽度测度模型、n维生态宽度模型、生态位重叠的对称模型及不对称模型、某一物种与群落中其它所有物种的生态位重叠模型。③在物种竞争系数的研究上,建立了种群密度制约型生态位竞争系数(α)模型、资源利用制约型生态位竞争系数(β)模型、生态位竞争系数(γ)模型,并运用生态位竞争系数模型分析了坝上地区主要鼠类的种间竞争关系。结果表明,生态位竞争系数模型在描述群落中物种的种间关系时优于生态位重叠模型;生态位竞争模型也可以与生态位宽度及生态位重叠模型配合使用,能更好地描述种间关系。3.把Hutchinson的n维生态位理论与美国鱼类和野生生物署(USFWS)提出的生境适宜度指数(HSI)模型相结合,尝试性地建立了达乌尔黄鼠的n维生态位适宜度模型,并以该模型对坝上地区达乌尔黄鼠的生境适宜性进行了评价。n维生态位适宜度模型对研究鼠类的生境评价、种群数量预测、预防控制、生物入侵的风险评估等方面均具有很强的适用性,并为今后鼠类生态研究提供了一条新途径。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
引言  11-12
1 文献综述  12-24
  1.1 鼠类丰富度和多样性的研究  12-13
  1.2 生态位理论的形成与发展  13-21
    1.2.1 生态位概念  13-15
    1.2.2 生态位测度  15-21
      1.2.2.1 生态位宽度  15-17
      1.2.2.2 生态位重叠  17-19
      1.2.2.3 种间竞争  19-21
  1.3 n 维生态位适宜度及生境评价  21-22
  1.4 生态位理论在啮齿动物生态学研究中的应用  22-24
2 研究区域自然概况  24-27
  2.1 地形地势  24
  2.2 土壤类型  24
  2.3 水系分布  24
  2.4 气候特征  24-25
  2.5 植物类型  25
  2.6 野生动物  25-26
  2.7 昆虫种类  26-27
3 研究地点、时间、方法  27-30
  3.1 研究地点  27-28
  3.2 研究时间  28
  3.3 研究方法  28-30
    3.3.1 样地设置  28
    3.3.2 种类与数量调查  28
      3.3.2.1 夹日法  28
      3.3.2.2 土丘系数法  28
    3.3.3 生境因子调查  28-30
      3.3.3.1 昆虫调查  29
      3.3.3.2 植被调查  29
      3.3.3.3 土壤含水率调查  29
      3.3.3.4 林木调查  29-30
4 坝上地区主要鼠类的丰富度及多样性  30-48
  4.1 研究方法  30
  4.2 研究结果  30-45
    4.2.1 坝上地区鼠类的丰富度  30-39
      4.2.1.1 坝缘山地区域鼠类的丰富度  31-33
      4.2.1.2 低山丘陵干草原区鼠类的丰富度  33-35
      4.2.1.3 河川湿草原区鼠类的丰富度  35-37
      4.2.1.4 坝上地区不同区域鼠类丰富度的比较  37-38
      4.2.1.5 鼠类丰富度的季节变化  38-39
    4.2.2 坝上地区鼠类的多样性  39-43
      4.2.2.1 坝上地区不同生境类型鼠类的多样性  39-42
      4.2.2.2 不同区域鼠类多样性的比较  42-43
      4.2.2.3 坝上地区鼠类多样性的季节变动  43
    4.2.3 坝上地区鼠类群落的数量分类  43-45
      4.2.3.1 坝缘山地鼠类群落的聚类分析  43-44
      4.2.3.2 低山丘陵干草原区鼠类群落的聚类分析  44-45
      4.2.3.3 河川湿草原区鼠类群落的聚类分析  45
  4.3 讨论  45-48
    4.3.1 坝缘山地鼠类的丰富度与多样性分析  45-46
    4.3.2 低山丘陵干草原区鼠类的丰富度与多样性分析  46
    4.3.3 河川湿草原区鼠类的丰富度与多样性分析  46-47
    4.3.4 坝上地区鼠类的丰富度与多样性分析  47-48
5 生态位测度模型的构建-----以坝上地区主要鼠类的生境生态位为例  48-89
  5.1 研究方法  49-50
    5.1.1 生态位模型的建立  49
    5.1.2 新建生态位测度模型与常用模型进行比较  49-50
  5.2 研究结果  50-85
    5.2.1 生态位模型构建的基本原理  50
    5.2.2 绝对生态位宽度模型的构建  50-55
      5.2.2.1 连续型资源变量绝对生态位宽度模型建立  50-54
      5.2.2.2 离散型资源变量绝对生态位宽度模型建立  54-55
    5.2.3 相对生态位宽度模型的构建  55-61
      5.2.3.1 一维生态位宽度模型  56-57
      5.2.3.2 n 维生态位宽度模型  57-58
      5.2.3.3 生态位重叠模型  58-59
      5.2.3.4 生态位竞争系数模型  59-61
    5.2.4 绝对生态位宽度模型的应用  61-69
      5.2.4.1 绝对生态位宽度  62
      5.2.4.2 最适生态位  62-64
      5.2.4.3 适宜生态位  64-67
      5.2.4.4 亚适宜生态位  67-68
      5.2.4.5 边际生态位  68-69
    5.2.5 新建模型与常用生态位测度模型的比较  69-82
      5.2.5.1 不同生态位宽度测度模型的计测结果  70-73
      5.2.5.2 不同生态位宽度测度模型的比较  73-79
      5.2.5.3 不同生态位重叠测度模型的结果及比较  79-82
    5.2.6 生态位竞争系数模型  82-85
      5.2.6.1 种群密度制约型生态位竞争系数（α）模型  82-83
      5.2.6.2 资源利用制约型生态位竞争系数（β）模型  83-84
      5.2.6.3 生态位竞争系数（γ）模型  84-85
  5.3 讨论  85-89
    5.3.1 生态位宽度  85-87
    5.3.2 生态位重叠  87-88
    5.3.3 竞争与共存  88-89
6 坝上地区主要鼠类的 n 维生态位适宜度及生境评价  89-107
  6.1 研究方法  90-91
    6.1.1 样地分布  90
    6.1.2 调查时间  90
    6.1.3 数据处理  90-91
  6.2 研究结果  91-105
    6.2.1 生态位维轴的确定  91-94
      6.2.1.1 各生境因子变量的测定  92-93
      6.2.1.2 各生境因子变量的确定  93-94
    6.2.2 坝上地区达乌尔黄鼠的n 维生态位适宜度  94-102
      6.2.2.1 n 维生态位适宜度概念的描述  94-95
      6.2.2.2 达乌尔黄鼠的一维生态位适宜度模型建立  95-100
      6.2.2.3 达乌尔黄鼠的n 维生态位适宜度  100-102
    6.2.3 坝上地区达乌尔黄鼠的栖息地评价及种群潜在数量估测  102-105
      6.2.3.1 坝上地区达乌尔黄鼠栖息地评价  102-103
      6.2.3.2 坝上地区达乌尔黄鼠的种群潜在数量估测  103-105
  6.3 讨论  105-107
7 主要结论  107-109
  7.1 坝上地区鼠类的丰富度和多样性  107
  7.2 生态位测度模型的构建  107-108
  7.3 达乌尔黄鼠 n 维生态位适宜度  108-109
参考文献  109-119
个人简介  119-120
导师简介  120-121
获得成果清单目录  121-122
致谢  122

冀西北坝上地区主要鼠类的丰富度及生态位研究

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