[01202459]草地退化对无脊椎动物群落结构和多样性影响的研究

一、任务来源： 　　2002年1月甘肃省中青年科学基金资助，计划实施年限为2002～2004年；2002年课题组又争取到国家重点基础研究发展规划项目（G2000018602）的子课题资助，起止期限为2002～2005年。　　二、应用领域和技术原理　　应用生态学的原理和方法，通过系统调查与实验分析，研究典型干旱草地不同牧压退化草地、不同人工植被和不同年代退耕还草地土壤无脊椎动物的群落结构和多样性特征及其对环境变化的响应；沙漠、荒漠化草原、草原化荒漠和绿洲交错区昆虫的群落结构、区系特征和多样性特征；从草原到沙漠的退化过程中昆虫群落结构和多样性，及其对环境指标变化的响应特征。研究成果可为我国干旱草地的管理、利用和生态恢复提供理论依据。　　三、性能指标　　计划任务书要求的主要性能指标：明确草地退化和恢复中不同阶段与无脊椎动物多样性和生物量变化的关系；明确放牧强度和放牧季节对无脊椎动物多样性变化的影响；阐明无脊椎动物与土壤有机质的关系；明确无脊椎动物在评价草场退化中的作用；发表3～5篇研究论文。　　实际达到的性能指标：本研究通过对甘肃环县典型草原和腾格里沙漠东南缘不同类型草地的无脊椎动物的系统调查与取样，研究了典型草原土壤无脊椎动物在土壤中的垂直分布特征和不同类型草地的群落结构；明确了在不同牧压梯度下，土壤无脊椎动物的多样性与牧压梯度有负相关关系，草地的退化引起土壤无脊椎动物的多样性降低，群落结构简化；分析了不同退耕年限的撂荒地的土壤无脊椎动物的群落结构、多样性特征，土壤无脊椎动物和退耕年限存在正相关关系；明确了不同地形对土壤无脊椎动物多样性的影响规律；明确了腾格里沙漠东南缘昆虫区系组成和分布；系统研究了沙漠化对昆虫多样性的影响；系统研究了草地主要昆虫的生物学特性及种群动态规律，撰写研究论文18篇，其中已发表10篇，接受4篇。　　四、与国内外同类技术比较　　1．过去国外土壤无脊椎动物的研究，仅限于热带草原和北美草地，对于温带干旱草地的研究尚未见到报道。国内主要是对亚热带和典型地带的土壤无脊椎动物区系组成、群落结构的普查和研究。我们研究了典型干旱草地不同牧压下的退化草地和退耕地的土壤无脊椎动物的群落结构和多样性特征，及其对环境变化的响应；　　2．过去国外曾有退化草地昆虫群落结构和多样性的研究，但是主要来自北美、澳洲和非洲的稀树草原、沙漠流域、盐渍化草地、钙质草地和海岸草原等，对于温带荒漠地区的相关研究报道很少。我们通过对腾格里沙漠东南缘昆虫的系统采集，分析探讨了沙漠、绿洲和干草原交错区昆虫区系的特征与形成过程；通过对不同植被与土壤生境区的昆虫的调查，对腾格里沙漠东南缘昆虫群落进行了分类研究；通过对不同沙漠化生态系统昆虫多样性的调查，分析了土壤和植被变化对昆虫多样性的影响。　　五、成果的创造性、先进性　　通过系统调查与实验分析，研究了典型干旱草地不同牧压下的退化草地的土壤无脊椎动物的群落结构和多样性特征对牧压的响应；典型温带干旱草原的土壤无脊椎动物在不同年代退耕还草地、不同退化程度的草地的演变动态，及其群落结构和多样性变化对环境变化的响应；沙漠、荒漠化草原、草原化荒漠和绿洲交错区昆虫的群落结构、区系特征和多样性特征；从草原到沙漠的退化过程中昆虫群落结构和多样性，及其对环境指标变化的响应特征。　　六、作用意义（直接经济效益和社会意义）　　通过对干旱退化草地的无脊椎动物亚群落的研究是正确评估和认识荒漠生态系统的健康、稳定与功能和过程的核心研究内容之一，对干旱区草地生态系统的管理、放牧和人工草地的建立具有重要意义。通过对草地退化和恢复这两个过程中无脊椎群落多样性变化及对环境因子的生态响应的研究，达到合理利用草地、调控昆虫群落结构，控制有害种群暴发等的目的；同时通过对该区无脊椎动物多样性的研究，丰富了我国草地生物多样性保护与持续利用的资料，也可为发展和丰富群落生态学研究的基本理论和方法提供依据。　　七、推广应用的范围、条件和前景　　本项研究成果可在我国干旱草地地区应用，对草地的管理、利用和生态恢复具有重要指导意义，具有广阔的应用前景。