贺兰山鞘翅目昆虫多样性及空间分布格局

作     者：杨益春 

作者单位：宁夏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨贵军

授予年度：2019年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：鞘翅目 物种多样性 区系 空间分布格局 影响因素 贺兰山 

摘      要：贺兰山是我国北方重要生物多样性中心“阿拉善-鄂尔多斯中心的核心区域,研究该地区鞘翅目昆虫生物多样性及其空间分布格局具有重要的保护生物学意义。本项目以现有贺兰山地区的鞘翅目昆虫标本并结合野外调查为研究资料,系统整理贺兰山鞘翅目昆虫的物种组成及生境分布信息、区系特征,基于GIS技术以等面积栅格法收集鞘翅目昆虫的二元分布数据,采用多元分析的分层聚类方法和相关性研究,并以每个海拔段内分布的物种数为该海拔段内的物种丰富度,分析不同分类阶元及属、科区系分化强度沿海拔梯度的变化规律,进行Rapoport法则检验,分析鞘翅目昆虫的空间分布格局,并阐明各项环境因子对鞘翅目物种多样性及空间分布格局的影响,初阶段阐释了贺兰山鞘翅目昆虫的空间分布格局以及其形成机制,为贺兰山生物多样性的保护和研究提供了依据。本文主要结果如下:(1)贺兰山鞘翅目昆虫多样性较为丰富,优势类群明显。贺兰山鞘翅目昆虫共2亚目12总科31科252属469种。步甲科、拟步甲科、金龟科、天牛科、象甲科和瓢虫科等6科为优势科,包含较多的属、种。新增贺兰山地区新纪录甲虫102种,新增宁夏新纪录22种,丰富了该地区和宁夏的鞘翅目昆虫多样性。在植被垂直带分布上,山地疏林带和山地灌丛带具有较高的物种丰富度和较大的G-F指数。(2)贺兰山鞘翅目昆虫以古北界区系成分占绝对优势,在我国动物地理区划中有明显的蒙新区系特征,并与东北和华北区系较为密切。垂直分布上,随海拔增高,古北界种类所占比例逐步增加。(3)贺兰山鞘翅目昆虫及区系分化强度分布格局在水平和垂直分布表现明显特点。在水平方向,鞘翅目昆虫不同阶元及区系分化强度在贺兰山中段具有最大值,南坡比北坡高,西段比东段高。区系分化强度的增加有利于物种丰富度的提高。基于二元相似性聚类,贺兰山甲虫分布聚为3个大的地理单元,即Ⅰ北坡强旱生景观甲中虫地理群,Ⅱ中西段半湿生景观甲虫地理群,Ⅲ中东及南坡半旱生景观甲虫地理群。随着海拔的升高,鞘翅目昆虫科、属和种均表现为不对称的单峰格局,属的区系分化强度呈上升趋势,科的区系分化强度呈单峰曲线。Rapoport法则验证表明,Stevens法、Pagel法和逐种法验证支持Rapoport法则,中点法不支持。(4)由海拔引起的水热因素影响鞘翅目昆虫及区系分化强度的分布格局。温度和降水量是影响物种多样性和科、属分化强度的共同主导因子。贺兰山鞘翅目昆虫物种多样性、科的区系分化强度和属的区系分化强度与年均温均存在明显的负相关关系,与年降雨量呈明显的正相关关系,与植被覆盖度呈正相关。地形复杂程度增加促进物种多样性和科、属分化强度增加。