王庭林,常文英,寧振東,鄒 波,楊新根,侯 玉,郭學(xué)林
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,山西太原030032)
黃土高原生態(tài)系統(tǒng)脆弱,各種自然災(zāi)害頻繁發(fā)生,其中,鼠害是最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。害鼠不僅直接為害農(nóng)業(yè)生產(chǎn),造成糧食作物減產(chǎn),而且還間接影響著退耕還林、退耕還牧還草以及水土流失治理工程的順利實施,進(jìn)而阻礙著區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善。嚙齒動物群落結(jié)構(gòu)與多樣性研究是區(qū)域性害鼠治理的基礎(chǔ)。在呂梁山中部丘陵農(nóng)林生態(tài)區(qū)開展鼠類調(diào)查,研究鼠類群落結(jié)構(gòu)及多樣性,將會為該區(qū)域鼠害控制策略的制訂,為區(qū)域性鼠害綜合防治技術(shù)體系的構(gòu)建及科學(xué)、有效、長久地控制鼠患提供技術(shù)支撐。
婁煩縣位于呂梁山區(qū)腹地,地理坐標(biāo)為東經(jīng)111°51′~112°02′,北緯 37°51′~38°13′,最高海拔2 708.9m,最低海拔1 030.0m。其屬于汾河流域黃土丘陵溝壑區(qū),地勢較平緩,水源比較豐富,為暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫在7.5℃,年平均降雨430mm,無霜期135 d。干旱、霜凍、水土流失及農(nóng)作物病蟲害等現(xiàn)象較多,“十年九旱”、“春凍早霜”是其主要特點。該縣主要農(nóng)作物有谷子、玉米、莜麥、馬鈴薯、大豆、向日葵、胡麻等,主要生態(tài)林為刺槐、楊樹、側(cè)柏,主要經(jīng)濟(jì)林為核桃、仁用杏等。
本次調(diào)查基點選擇在該縣的天池店鄉(xiāng)和杜交曲鎮(zhèn)的連接區(qū)域。調(diào)查樣地全部選擇在以舍窠溝村為中心的溝壑內(nèi)。該流域由山西天池生態(tài)發(fā)展有限公司承包開發(fā),是該縣小流域綜合治理的先進(jìn)典型,也是典型的綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范區(qū)。示范區(qū)一期占地0.15萬hm2,栽種優(yōu)質(zhì)核桃12萬余株,油松、刺槐、側(cè)柏等生態(tài)樹種100萬余株,楊樹5萬余株。近年來,該流域害鼠大量發(fā)生,成為鼠害嚴(yán)重的區(qū)域。
調(diào)查采用鋏捕法。根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩硖卣骱褪箢惖臈⑸程卣?,把該區(qū)劃分為3種不同生境:(1)梁地。主要是核桃栽種地和莊稼地。(2)坡地。主要是荒草坡和棄耕地。(3)溝地。主要包括河灘地和水渠。在3種不同生境中,于2009年6—11月,每月用鋏捕法(2號鐵板鋏和弓形鋏)進(jìn)行鼠種和鼠密度的調(diào)查,用花生和核桃作誘餌,黃昏布鋏,清晨和下午收查,連捕1周。在每個生境區(qū)每次調(diào)查鋏數(shù)不少于300鋏。捕獲鼠進(jìn)行鼠種鑒定和解剖記錄,計算各種鼠種的捕獲率。
調(diào)查數(shù)據(jù)用以下方法進(jìn)行統(tǒng)計處理和分析。
2.2.1 種群多樣性指數(shù) 以Shannon-Weiner指數(shù)公式計算多樣性指數(shù)。
式中,H′為信息量(information content),即物種的多樣性指數(shù);S為物種數(shù)目(種);Pi為第i種的個體數(shù)量占全部個體的比例。
2.2.2 種群均勻度指數(shù) Pielou均勻度指數(shù)的計算公式為:E=H′/ln S (2)
式中,E為均勻度指數(shù);H′為Shannon-Wiener多樣性指數(shù);S為物種數(shù)(ln S為最大多樣性指數(shù))。
2.2.3 種群優(yōu)勢度指數(shù) 以Hurlbert公式計算種群優(yōu)勢度指數(shù)。
式中,D為優(yōu)勢度指數(shù);S為物種數(shù)目(種);Pi為第i種的個體數(shù)量占全部個體的比例。
2.2.4 優(yōu)勢種的確立 計算優(yōu)勢度的公式為:
式中,Ai為群落中第i種物種的優(yōu)勢度指數(shù);Ni為群落中第i種物種的個數(shù);N為群落中總的個數(shù)。把優(yōu)勢度(Ai)大于10%的物種定為該生境的優(yōu)勢種,小于10%的為該生境普通種[1]。
2009年6—11月,在調(diào)查區(qū)進(jìn)行了害鼠的種類及數(shù)量調(diào)查,共捕獲4科8種714只鼠。經(jīng)分類鑒定,捕獲的鼠種分別為倉鼠科(Cricetidae)的長尾倉鼠(Cricetulus longicaudatus)、大倉鼠(Cricetulus triton)、子午沙鼠(Merionesmeridianus);松鼠科(Sciuridae)的花鼠(Eutamias sibiricus);鼠兔科(Ochotonidae)的達(dá)烏爾鼠兔(Ochotona daurica);鼠科(Muridae)的社鼠(Rattus niviventer)、黑線姬鼠(Apodemus agrarius)和大林姬鼠(Apodemus peninsulae)。
不同生境區(qū)害鼠的種類及密度調(diào)查情況列于表1。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,害鼠在各種環(huán)境中的種類數(shù)和密度都存在一定差異。其中,鼠密度坡地最高,溝地居中,梁地最低。該區(qū)域害鼠平均捕獲率為8.80%,表明當(dāng)?shù)氐氖竺芏葘僦械绕纤健?/p>
表1 不同生境區(qū)害鼠的種類及密度
各類生境鼠類的群落結(jié)構(gòu)及鼠種組成如表2所示。從表2分析可以看出,在調(diào)查區(qū)捕獲的鼠類中,社鼠占17.79%,大倉鼠占2.38%,長尾倉鼠占12.46%,花鼠占1.82%,達(dá)烏爾鼠兔占46.78%,子午沙鼠占10.22%,黑線姬鼠占1.54%,大林姬鼠占7.00%。其中,優(yōu)勢種為達(dá)烏爾鼠兔、社鼠、長尾倉鼠、子午沙鼠,其他為普通種。
為進(jìn)一步深入認(rèn)識鼠類群落的結(jié)構(gòu),采用描述群落靜態(tài)特征的幾個參數(shù)(H′,E,D)來分析鼠類群落結(jié)構(gòu)的多樣性特征,利用2.2的公式計算群落多樣性指數(shù)(H′)、均勻度指數(shù)(E)和優(yōu)勢度指數(shù)(D),結(jié)果如表3所示。
3.2.1 鼠類群落多樣性 群落的多樣性指數(shù)能反映群落物種的豐富性,體現(xiàn)群落的異質(zhì)性。鼠類群落多樣性受生境差異、植被覆蓋度、人類干擾等因素的影響。由表3可知,坡地多樣性指數(shù)最高(1.545 9),此群落生境為荒草坡,土壤比較松軟,人類干擾較少,且植被覆蓋度高。靳新霞等[2]在研究新疆莫索灣墾區(qū)嚙齒動物群落結(jié)構(gòu)與物種多樣性時發(fā)現(xiàn),鼠類群落的多樣性與植被覆蓋度有正相關(guān)關(guān)系,這與本調(diào)查結(jié)果基本一致。而梁地由于人為翻耕,大量栽種核桃樹,破壞了鼠類的洞穴,使其失去了棲息場所,加之植被覆蓋較少,隱蔽條件較差,造成其多樣性指數(shù)較低。
表2 婁煩天池店鄉(xiāng)農(nóng)林生態(tài)區(qū)不同生境類型鼠類的群落組成
表3 婁煩天池店鄉(xiāng)農(nóng)林生態(tài)區(qū)不同生境中鼠類群落多樣性特征
3.2.2 鼠類群落均勻性 鼠類群落均勻度指數(shù)以梁地最高,為0.775 8,此群落生境為核桃地和農(nóng)田,每年都要進(jìn)行翻耕,破壞了鼠類的洞穴,使其失去了棲息場所,致使鼠種類、數(shù)量減少,種間競爭減少,分布較均勻。其他群落生境鼠數(shù)量較多,種間相互作用增強,造成分布均勻性下降。
3.2.3 鼠類群落優(yōu)勢度 鼠類群落優(yōu)勢度以溝地最高(0.331 4),在此生境中有大量的水存在,環(huán)境比較潮濕,使得少數(shù)喜歡濕潤、近水場棲息的鼠種成為此生境的特有鼠種,如黑線姬鼠,造成溝地鼠類群落優(yōu)勢度較高。
通過對山西婁煩天池店鄉(xiāng)農(nóng)林生態(tài)區(qū)嚙齒動物的調(diào)查,基本掌握了該區(qū)嚙齒動物的群落結(jié)構(gòu)、數(shù)量及分布;明確該區(qū)害鼠有4科8種,其中,優(yōu)勢種群為達(dá)烏爾鼠兔、社鼠、長尾倉鼠、子午沙鼠,害鼠整體平均捕獲率為8.80%,鼠密度屬中等偏上水平。經(jīng)過對其多樣性指數(shù)研究發(fā)現(xiàn),在3種不同生境中鼠類種群多樣性指數(shù)、種群均勻度指數(shù)、種群優(yōu)勢度指數(shù)均存在明顯的差異,表明鼠類群落多樣性受生境差異、植被覆蓋度和人類干擾等因素的影響。
多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,鼠類群落的多樣性與其生境的復(fù)雜程度有一定關(guān)系[3-7]。武曉東等[8]認(rèn)為,同一地帶生境條件的局部變化,如地形起伏、植被分布的不均勻性和坡向等都會影響到鼠類的分布和數(shù)量。施大釗等[9]發(fā)現(xiàn),群落多樣性指數(shù)高的群落生境內(nèi),鼠類隱蔽條件好,食物成分復(fù)雜。本研究驗證了以上觀點,同時發(fā)現(xiàn)人類活動頻繁的丘陵地,嚙齒動物群落的多樣性指數(shù)較低,而均勻度指數(shù)較高。
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