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        帽兒山紅松人工林鞘翅目成蟲群落小尺度空間異質性變化特征

        2017-05-15 12:35:49朱紀元李景科高梅香胡媛
        生態(tài)學報 2017年6期
        關鍵詞:鞘翅目關聯性成蟲

        朱紀元,李景科,高梅香,*,胡媛

        1 哈爾濱師范大學地理科學學院, 哈爾濱 150025 2 黑龍江省普通高等學校地理環(huán)境遙感監(jiān)測重點實驗室, 哈爾濱 150025

        帽兒山紅松人工林鞘翅目成蟲群落小尺度空間異質性變化特征

        1 哈爾濱師范大學地理科學學院, 哈爾濱 150025 2 黑龍江省普通高等學校地理環(huán)境遙感監(jiān)測重點實驗室, 哈爾濱 150025

        空間異質性是群落空間格局形成的基礎,也是物種共存的重要前提?;诘亟y(tǒng)計空間分析方法,研究20 m×20 m空間尺度上帽兒山紅松人工林鞘翅目成蟲群落及物種的空間自相關性及異質性分布格局。結果顯示:5次調查共捕獲鞘翅目成蟲10科、42種、2721只個體,群落組成具有中等或較強的空間變異性和明顯的時間變異性;Moran′sI系數表明群落及部分物種具有顯著的空間自相關性,各調查月份接近甚至超過一半的物種不存在空間自相關性;群落及部分物種表現為異質性特征并在特定空間尺度內形成集群,且這種空間分異多由結構性因素或結構性因素和隨機性因素共同調控;物種之間表現為具有復雜正的或負的空間作用關系,這種空間關聯性的形成主要是結構性因素或隨機性因素單一調控的結果,但簡單Mantel檢驗并未發(fā)現物種之間存在顯著的空間關聯性;群落的空間格局梯度分布特征較明顯,隨著季節(jié)的變化(夏天到秋天)聚集物種數量的斑塊復雜程度降低。本文旨在揭示鞘翅目成蟲空間異質性的變化特征,為鞘翅目成蟲群落物種構建機制研究奠定基礎。

        鞘翅目成蟲;空間異質性;空間關聯性;動態(tài)變化;小尺度;紅松人工林;帽兒山

        空間異質性是生態(tài)系統(tǒng)屬性在空間上的復雜性和變異性[1],土壤動物作為重要的生態(tài)系統(tǒng)分解者,在空間尺度上表現為異質性特征[2]。鞘翅目昆蟲大多以不同形態(tài)在生活史中的一個時期或全部時期生活在土壤中,成為土壤動物的重要組成部分[3],在維持生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能方面具有重要作用[4]。空間格局與生態(tài)過程是揭示生物多樣性維持機制的重要途徑[5],地統(tǒng)計學適于區(qū)域化變量空間分布特征的描述,可以將空間格局和生態(tài)過程聯系起來,有效地解釋空間格局對生態(tài)過程與功能的影響[6- 7],其空間分析方法為揭示土壤生物的異質性分布對土壤生物多樣性和土壤生物動態(tài)變化的影響[8]提供了新的視角。

        在帽兒山地區(qū),谷加存等[9- 10]利用地統(tǒng)計方法研究了采伐對天然次生林土壤表層溫度及水分空間異質性的影響,林英華等[11]和仲偉彥等[12]對本區(qū)土壤動物群落進行了調查和對比研究,而針對本區(qū)紅松人工林基于地統(tǒng)計方法揭示小尺度鞘翅目成蟲空間異質性及分布格局的研究還未見報道。本文旨在揭示鞘翅目成蟲空間異質性的變化特征,為多尺度空間抽樣提供最優(yōu)抽樣方法[13],為鞘翅目成蟲群落物種構建機制研究奠定基礎,以期為維持該區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)平衡及生物多樣性保護提供科學依據和支撐。

        1 研究區(qū)概況

        研究區(qū)位于黑龍江省尚志市境內的東北林業(yè)大學帽兒山實驗林場(127°30′—127°34′E,45°20′N—45°25′ N)。該區(qū)是松嫩平原向張廣才嶺過渡的低山丘陵地區(qū),土壤發(fā)育為典型的地帶性暗棕色森林土。屬溫帶大陸性季風氣候,冬季寒冷干燥,夏季濕熱多雨,降水主要集中在7、8月份。植被是由地帶性頂級植被闊葉紅松(Pinuskoraiensis)林經人為干擾后形成的次生林,實驗樣地設置在林齡約為60 a的紅松人工林內,平均坡度12°,西北坡向,平均胸徑12 cm,林分密度3145個/hm2,主要的喬木樹種有紅松(Pinuskoraiensis)、白樺(Betulaplatyphylla)、水曲柳(Fraxinusmandshurica)、楓樺(B.costata)、山楊(Populusdavidiana)和胡桃楸(Juglansmandshurica),下木層主要由春榆(Ulmusjaponica)和山梨(Pyrusussuriensis)組成[14]。

        2 研究方法

        2.1 數據采集

        于2012年在紅松人工林內隨機設置一個20 m×20 m的樣地,以2 m為間隔均分成100個2 m×2 m的單元格,在每個單元格左下角用內徑約7 cm的土鉆挖一個大小合適的陷阱,將高9 cm,內徑6.5 cm的誘捕杯置于陷阱捕獲樣品(每次共計100個),在杯口上部距地面10 cm處支起1個一次性餐盤,以防止凋落物或穿透雨的進入。2013年6月、7月和9月內置4%福爾馬林,2014年8月和10月內置飽和NaCl溶液,每次將陷阱置于野外7天7夜。室內采用手撿法分揀鞘翅目昆蟲,并將樣品置于95%醫(yī)用酒精內,參照《中國東北的葬甲科研究》、《原色中國東北土壤甲蟲圖鑒步行蟲類》、《原色中國東北土壤甲蟲圖鑒隱翅蟲類擬步甲類》將鞘翅目昆蟲鑒定到種[15- 17],成蟲與幼蟲分別計數,僅將成蟲用于后續(xù)處理分析。

        2.2 數據分析

        2.2.1 鞘翅目成蟲描述統(tǒng)計

        以每個陷阱獲取的數據作為一個樣本,采用經典統(tǒng)計方法計算鞘翅目成蟲個體數的平均值、標準差和變異系數(Coefficient of Variation,CV),以此來衡量調查月份的平均狀況和總變異程度,CV<0.1為弱變異,CV在0.1—1.0之間為中等變異,CV>1.0為強變異[18],同時對每個陷阱獲取的鞘翅目成蟲個體數進行正態(tài)分布檢驗,對不符合正態(tài)分布的數據進行平方根轉換,使其符合或近似符合正態(tài)分布,以此作為鞘翅目成蟲個體數的數值進行地統(tǒng)計分析。利用單因素方差分析相同誘捕液類型下鞘翅目成蟲物種數量和個體數量的差異顯著性。

        2.2.2 空間自相關性分析

        空間自相關是空間依賴的重要形式[19],是同一變量在不同空間位置上的相關性[20],利用Moran′sI系數度量變量的空間自相關性,反映空間鄰接或空間鄰近的區(qū)域單元的屬性值的相似程度,其表達式為:

        (1)

        2.2.3 半方差函數分析

        半方差函數(semivariograms)是區(qū)域化變量在分割距離上對樣本空間變異的量度[23],是研究尺度依賴性和空間變異的有效方法[24]。其計算公式:

        (2)

        式中,γ(h)為變異函數,N(h)為距離為h時對應的樣點對數,Z(xi)和Z(xi+h)分別為區(qū)域化變量Z在空間位置xi和xi+h處的觀測值。根據模型參數[13]定量描述鞘翅目成蟲的空間異質性。塊金值(C0)代表了由實驗誤差和小于最小取樣尺度引起的隨機部分的空間異質性[25]。結構比C0/(C0+C)表示空間相關性的程度和結構性因素引起的空間異質性占總變異的比例[26],C0/(C0+C)>0.75、0.25—0.75、<0.25分別表示變量空間相關性較強(空間變異主要由結構性因素引起)、中等(空間變異由隨機性因素和結構性因素共同決定)和很弱(隨機部分引起的空間變異起主要作用)。變程(A0)表示區(qū)域化變量存在空間自相關特性的平均最大距離[26],是野外研究選樣尺度的理論依據[27]。

        2.2.4 交叉方差函數分析

        交叉方差函數(Cross-variogram)用于分析鞘翅目成蟲物種之間的相關關系以及相互作用的范圍大小[28],其計算公式為[29]:

        (3)

        式中,γAB(h)為相距為h的變量A與變量B之間的交叉方差函數值;N(h)為相隔距離為h的所有點的配對數;ZA(xi)-ZA(xi+h)分別是變量A在xi和(xi+h)處的觀測值;ZB(xi)-ZB(xi+h)分別是變量B在xi和(xi+h)處的觀測值。利用簡單Mantel檢驗(Simple Mantel test)進一步檢驗鞘翅目成蟲物種之間空間關系的顯著性[2]。

        2.2.5 普通克里格空間插值

        普通克里格(Ordinary Kriging)插值是在有限區(qū)域內對區(qū)域化變量進行的無偏最優(yōu)估計[16],其估計方差反映了取樣本身的變異以及空間內插所用分散樣點內在的不確定性[30]。其計算公式是:

        (4)

        式中,Z(x0)是在未經觀測的點x0上的內插估計值,Z(xi)是在點x0附近的若干觀測點上獲得的實測值。

        在Microsoft Excel 2010中對原始數據進行基本的分析和預處理。非參數的K-S正態(tài)分布檢驗與單因素方差分析在SPSS 21.0中完成。空間自相關性、半方差函數和交叉方差函數分析在軟件GS+ 9.0中實現。Mantel檢驗和普通克里格空間插值分別在R軟件中的“vegan”軟件包和SURFER軟件中實現。

        3 結果與分析

        3.1 鞘翅目成蟲群落的統(tǒng)計描述

        5次采樣共捕獲鞘翅目成蟲個體2721只,隸屬10科、42種。2013年捕獲的物種數量和個體數量,均為6月最多、7月次之、9月最少,2014年則為8月多于10月。2013年各月份物種數量沒有顯著差異,而個體數量差異顯著(P<0.01),2014年不論物種數量還是個體數量均為顯著差異(P<0.01),表明物種數量和個體數量所反映的群落組成具有明顯的時間變化特征。2013年各月份和2014年8月鞘翅目成蟲群落均為中等變異,2014年10月為強變異(表1),說明在不考慮空間位置和取樣尺度的條件下,鞘翅目成蟲群落在水平方向上存在異質性現象。K-S正態(tài)分布檢驗表明,調查月份鞘翅目成蟲個體數量均不符合正態(tài)分布,通過平方根轉換使其符合正態(tài)或近似正態(tài)分布。

        同列相同字母表示差異不顯著(P>0.05),同列不同字母差異顯著(P<0.01)

        3.2 鞘翅目成蟲群落及物種的空間自相關性

        依據Moran′sI系數說明鞘翅目成蟲群落及物種隨分割距離的增大而變化的空間自相關性。當|I|>0.3時被認為變量具有顯著的空間自相關性[31],鞘翅目成蟲群落水平具有顯著的空間正自相關性(0.306

        表2 不同月份鞘翅目成蟲物種的Moran′s I系數

        QCO1:Nicrophorustenuipes, QCO2:N.quadripunctatus, QC03:Phosphugaatrata, QC04:Silphaperforata, QC05:Catopidaeptomaphagussibiricus, QC06:Pterostichusheilongjiangensis, QC07:Carabusgranulatustelluris, QC08:Acoptolabrusconstricticollis, QC09:Aulonocarabuscanaliculatuhailiniensis, QC10:Asaphidionsemilucidum, QC11:Harpalusrubefactus, QC12:Megodontusvietinghoffibowringi, QC13:Morphocarabushummelismaragdulus, QC14:MorphocarabusvenustusdekraatziQC15:Notiophilusimpressifrons, QC16:Carabusbillbergimaoershanensis, QC17:P.audax, QC18:P.microcephalus, QC19:P.chenpengi, QC20:P.adstrictus, QC21:Bembidionlissonotum, QC22:B.chemidotum, QC23:Elaphruspunctatus, QC24:Cymindisvaporariorumimmaculatus, QC25:Poeciluslamproderus,QC26:Amarasimplicidens, QC27:Bagouskagiashi, QC28:Scepticusgriseus, QC29:Poiyaumbusgebleri, QC30:Rhinoncussibiricus, QC31:Ambrostomaquadriimpressum, QC32:Morophisterjakeli, QC33:Philonthusnudus, QC34:P.oberti, QC35:P.longicornis, QC36:Agelosuscarinatus, QC37:Sepedophilusmarshami, QC38:Caccobiuschristophi, QC39:Chromogeotrupesauratus, QC40:Maladeraovatula, QC41:Ampedussanguinolentus, QC42:Melanotuslegatus; *表示鞘翅目成蟲物種空間自相關性顯著

        3.3 鞘翅目成蟲群落及物種的空間異質性

        鞘翅目成蟲群落的理論模型2013年6月擬合為指數模型,2013年7、9月和2014年10月擬合為球狀模型、2014年8月擬合為高斯模型,群落基臺值2013年6月(4.192)>7月(2.294)>9月(1.378),2014年8月(0.769)>10月(0.256),群落結構比C0/(C0+C)均>0.75,說明群落具有較強的空間相關性且空間分異主要由結構性因素決定(圖1)。各調查月份接近甚至超過一半的物種其理論模型擬合為線狀模型,結構比為0表現為純塊金效應,一些物種的結構比C0/(C0+C)介于0.25與0.75之間,說明物種的空間變異由隨機性因素和結構性因素共同決定,其他物種的空間變異受結構性因素表現為較強的空間異質性,并在大于取樣尺度(2 m)的2.01 m—5.64 m空間尺度范圍內形成聚集分布(表3)。

        表3 鞘翅目成蟲物種的半方差函數理論模型和空間異質性參數

        Exp., Sph., Gau.分別表示指數模型, 球狀模型和高斯模型, 調查月份未在表格中出現的物種均擬合為線狀模型

        3.4 鞘翅目成蟲物種的空間關聯性及變化性

        鞘翅目成蟲物種的空間關聯性因時間和空間而有所差別,在時間尺度上表現為多樣性的空間關聯性,根據鞘翅目成蟲物種之間交叉方差函數模型的塊金值和基臺值確定彼此之間的空間作用關系,通過結構比判斷物種空間關聯性的決定因素(表4)。鞘翅目成蟲物種在空間尺度上具體表現為正的或負的空間關聯性,不同的物種之間具有不同的空間作用關系,僅個別物種在同年調查取樣間與其他物種始終表現為相同的空間關聯性。結構比顯示物種之間的空間關聯性形成主要是結構性因素或隨機性因素單一調控的結果,各調查月份均有一些物種不存在空間關聯性,2014年10月尤為明顯。簡單Mantel檢驗結果表明,鞘翅目成蟲物種之間的空間關聯性均不顯著。

        圖1 鞘翅目成蟲群落的半方差函數理論模型圖Fig.1 Theoretical models for semivariograms of adult Coleoptera community

        3.5 鞘翅目成蟲群落的空間分布格局及變化性

        依據變異函數理論模型,進行克里格空間局部插值。鞘翅目成蟲群落梯度分布特征較明顯,隨著時間的變化斑塊復雜程度降低,形成取值較高的斑塊與取值相對低的斑塊鑲嵌分布的空間格局(圖2)。聚集物種的個體數量斑塊等級2013年6月從樣地中心向樣地邊緣逐漸減弱,而7月和9月則是逐漸增強,最大值大都出現在樣地邊緣;2014年8月在樣地中心區(qū)域形成斑塊聚集,斑塊等級從中心向四周逐漸減弱;10月則是在樣地的中心區(qū)域形成半凹月形斑塊聚集區(qū),最小值區(qū)域所占得比例較大,在樣地周圍散落分布斑塊聚集區(qū)。

        4 討論

        5次調查共捕獲鞘翅目成蟲個體2721只,隸屬10科、42種,群落組成具有中等或較強的空間變異性和明顯的時間變異性,2013年調查月份鞘翅目個體數量均存在顯著差異,2014年8月和10月物種數量和個體數量均為顯著差異。研究表明鞘翅目成蟲的數量變化以及空間分布受土壤含水量、植物生物量、枯落物蓋度以及林冠層覆蓋率的影響[32-33],影響因子的季節(jié)變化必然導致群落組成的動態(tài)變化[34]。2014年10外部環(huán)境條件的變化(溫度降低使鞘翅目成蟲對環(huán)境耐受力的減弱)、食物資源減少(一些捕食性物種的食物死亡或者遷移地下)以及地表甲蟲自身的季節(jié)性活動規(guī)律[35],導致群落的物種數量和個體數量明顯減少。

        表4 2013年9月和2014年8月鞘翅目成蟲物種之間的空間關聯性

        表格呈現的是2013年9月和2014年8月所有表示正的空間作用關系的物種,未在表格中出現的物種之間的空間作用關系表現為負或不存在,*表示同年調查月份物種之間具有相同的空間作用關系

        圖2 鞘翅目成蟲群落空間分布格局Fig.2 Spatial distribution patterns of adult Coleoptera community

        空間自相關性存在是空間異質性分析的前提,Moran′sI系數表明鞘翅目成蟲群落及部分物種具有顯著的空間自相性。相關研究發(fā)現[36]除了4種數量稀少的螨類,土壤螨群落和多數螨類的個體數量具有顯著的空間自相關性,物種豐富度可能是影響物種空間自相關性的重要因素,與土壤螨類相比鞘翅目昆蟲有更大的活動范圍和遷移距離,也在一定程度上削弱了空間自相關性。受距離約束的空間自相關分析結果表明,可能是受到某些小尺度干擾或各向異性導致空間自相關性的局部變化,復雜的變化反映了鞘翅目成蟲空間結構的特殊性以及影響因子的復雜性[37]。調查月份僅個別物種在整個空間尺度上始終表現為正的空間關聯,若要深刻揭示其變化規(guī)律及作用機制,需要通過擴大或縮小取樣尺度進行多尺度的對比分析,探討不同尺度上的空間異質性。

        異質性是在許多基本生態(tài)過程和物理環(huán)境過程中,在空間尺度和時間尺度連續(xù)系統(tǒng)上共同作用的產物[38],而影響鞘翅目昆蟲空間分布的土壤含水量、凋落物厚度及土壤腐殖質等非確定性過程本身也存在明顯的空間異質性[39-41],必然會對鞘翅目昆蟲的空間異質性產生影響。半方差函數分析表明鞘翅目成蟲群落和接近一半的物種的空間變異是結構性因素或結構性因素和隨機性因素共同調控的結果,可能受到某些確定性過程(基于生態(tài)位理論的環(huán)境篩選和種間競爭以及自身的生物學特性)的控制[42],各調查月份接近甚至超過一半物種的結構比為0表現為純塊金效應,即存在由實驗誤差(陷阱法反映的是物種的活動性密度[43]、諸如植被密度等一些影響物種活動性的因素會給取樣結果帶來誤差)、小于取樣尺度和微尺度空間變異等因素帶來的塊金效應,說明小于采樣尺度(2 m)的空間過程不容忽視,在現有的空間幅度內減小采樣密度或擴大調查范圍增加空間粒度來進行對比研究,或許這些物種數量稀少,也是導致難以揭示其空間相關性的一個原因。

        研究種間空間關聯性將有助于了解群落內物種之間的相互作用,以及不同物種在不同生境中定居的分異[44],交叉方差函數表明鞘翅目成蟲物種間存在復雜正、負空間關聯性,而這種空間作用關系受結構性因素或隨機性因素單一調控,但簡單Mantel檢驗表明物種間的空間關聯性均不顯著,表明鞘翅目成蟲物種之間存在偽的(spurious)空間關聯性[2]。物種在多種空間尺度上呈負相關,可能與物種間重疊的生態(tài)位、食性類型相似有關,以及空間作用過程不確定因素的空間差異不能同時滿足彼此生物學需要而在某一空間尺度上形成競爭性的共存關系,說明物種空間關聯性的復雜性和不確定性。有研究表明土壤螨群落和不同螨類物種的空間格局與環(huán)境因子的空間格局在多種尺度上表現出復雜的空間關聯性(正的或負的)[45],鞘翅目成蟲物種間的空間關聯性不顯著是否受環(huán)境因子的空間作用,還有待進一步研究。

        群落中的各種生態(tài)學過程因具體觀察尺度的不同導致了空間格局的差異性[46],本研究表明鞘翅目成蟲群落在20 m×20 m的尺度上空間分布格局梯度分布特征較明顯,隨著季節(jié)(夏天到秋天)的變化斑塊復雜程度降低,其形成可能與微域地形、植被斑塊、食物資源梯度[47]或者地面植被位置、生物繁殖和競爭等[48]有關,空間格局隨時間變化斑塊的形狀和大小均存在較大差異,可能與土壤含水量、地表溫濕度以及凋落物厚度等非確定性因素具季節(jié)性變化有關。在2013年7月和9月調查月份聚集物種個體數量的斑塊等級從樣地中心向四周逐漸增強,可能與樣地外物種進入開放性樣地,在樣地周圍形成最大值區(qū),而在樣地的中心斑塊等級較小可能與多次實驗活動對樣地的破壞有關。

        5 結論

        本研究表明帽兒山紅松人工林內,在20 m×20 m研究尺度上,鞘翅目成蟲群落和物種表現為復雜的空間自相關性,在特定尺度上形成集群表現為空間異質性特征,結構性因素或結構性因素和隨機性因素對這種空間分異起主要調控作用,并沒有發(fā)現物種之間存在顯著的空間關聯性,群落的空間格局梯度分布特征較明顯并具有一定的季節(jié)變化性。本研究僅能表明20 m×20 m尺度下的鞘翅目成蟲的空間格局,其他空間尺度的相關研究有待于進一步開展。

        致謝:石昊、劉俊、鐘雨晴、閆龍同學幫助野外調查;王興昌老師確認植物學名,賴江山老師幫助寫作,黑龍江省帽兒山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站提供樣地等基礎設施服務和支持,特此致謝。

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        Spatially heterogeneous dynamics of adult Coleoptera communities at a small scale in aPinuskoraiensisplantation on Maoer Mountain

        1CollegeofGeographicalSciences,HarbinNormalUniversity,Harbin150025,China2KeyLaboratoryofRemoteSensingMonitoringofMonitoringofGeographicEnvironment,CollegeofHeilongjiangProvince,HarbinNormalUniversity,Harbin150025,China

        Spatial heterogeneity is the basis of spatial pattern for a community, as well as the coexistence of a community. Many studies have uncovered the spatial heterogeneities of communities at relatively large scales, but it remains unclear at small scales, especially for artificial ecosystems. To determine the spatial heterogeneity dynamics of a community at a small scale, a study was conducted to investigate adult Coleoptera community in aPinuskoraiensisplantation at the Maoershan Ecosystem Research Station. The study site comprised a permanent plot was of 20 m × 20 m and was divided equally into 100 squares. Pitfall traps were used to collect the adult Coleoptera. In 2013 and 2014, 100 traps were set at the bottom-right corner of the 100 squares, with traps in 2013 containing 4% formalin solution, and traps in 2014 containing saturated salt solution. This study was conducted in June, July and September in 2013 and in August and October in 2014. Global Moran′sIindex was used to explain the spatial autocorrelation of the abundance of Coleoptera community and species. Spatial semi-variogram was selected to reveal the spatial heterogeneity of the abundance of Coleoptera community and species. A combination of a cross-variogram and a simple Mantel test was performed to identify the spatial relationships between different species. Ordinary kriging method was used to map the spatial heterogeneity of the abundances of Coleoptera community and species. In total, 2721 individuals belonging to 10 families and 42 species were collected. Community composition showed significant spatial and temporal variability at different times. In 2013, significant differences (P<0.01) in abundances among June, July, and September were observed. And significant differences (p< 0.01) in abundances between August and October were detected in 2014. The results of Moran′sIcoefficient showed that abundances of adult Coleoptera communities, and a relatively small part of Coleoptera species in each season, had significantly spatial autocorrelations. The abundance of adult Coleoptera communities and some of the Coleoptera species in each season, showed spatial heterogeneous patterns, and those communities and species formed spatial aggregations at certain spatial scales. According to the values of (C0/(C0+C)), those spatial heterogeneities mainly were controlled by structured factors or combination of structured and random factors. The structure proportions of some species showed pure nugget effect resulting from sampling errors or spatial variability occurring within the minimum distance interval (2 m). For each community, the results of cross-variograme showed that the complex spatial relationships among different adult Coleoptera species existed at different spatio-temporal scales and were positive, negative or random spatial relationships. The values of (C0/(C0+C)) demonstrated that the spatial differentiations of adult Coleoptera species were mainly controlled by structured factors or random factors. However, significant spatial relationships between Coleoptera species were observed through the results of a simple Mantel test. The maps of ordinary kriging interpolation showed that the spatial patterns of communities with gradient distribution were obviously different in different seasons, and the strength of gradient distribution weakened from summer to autumn for each community. This study indicated that adult Coleoptera communities were obviously aggregated spatial distribution at a small scale (20 m). Spatial relationships between different species were complex, and the spatial relationships were seasonally variation. The results of this study will help us to understand the temporal and spatial variation mechanism of adult Coleoptera communities.

        adult Coleoptera; spatial heterogeneity; spatial relationship; dynamics variability; small scale;Pinuskoraiensisplantation; Maoer Mountain

        國家自然科學基金項目(41471037, 41101049, 41371072, 41430857);黑龍江省普通本科高等學校青年創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃(UNPYSCT- 2015054);哈爾濱師范大學青年學術骨干資助計劃項目(KGB201204);哈爾濱師范大學碩士研究生創(chuàng)新科研項目(HSDSSCX2015- 10)

        2015- 10- 15;

        日期:2016- 08- 02

        10.5846/stxb201510152078

        *通訊作者Corresponding author.E-mail: gmx102@hotmail.com

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