山西省農(nóng)田嚙齒動(dòng)物多樣性研究

楊新根 王庭林 鄒波 常文英 侯玉

摘要為了掌握山西省不同地區(qū)農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的多樣性，探索其與環(huán)境因子的關(guān)系，本文采用籠捕法和夾捕法相結(jié)合的方法，對山西省11個(gè)市的17個(gè)縣（市、區(qū)）的嚙齒動(dòng)物進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，臨汾市隰縣農(nóng)田的嚙齒動(dòng)物捕獲率（C）最高，達(dá)到14.77%，該地的嚙齒動(dòng)物多樣性指數(shù)（H）也最高，為1.8111;朔州市朔城區(qū)的多樣性指數(shù)最低，為0.6001。每個(gè)變量的相關(guān)性分析結(jié)果表明，研究區(qū)緯度與農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的捕獲率、物種豐富度指數(shù)（R）、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)（J）均呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與優(yōu)勢度指數(shù)（D）呈極顯著正相關(guān)，說明緯度可能是影響嚙齒動(dòng)物多樣性的一個(gè)重要Nq-。

關(guān)鍵詞農(nóng)田;嚙齒動(dòng)物;多樣性;緯度

中圖分類號：S443文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018190

物種多樣性是生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)前沿問題，旨在研究物種的數(shù)量變化及其時(shí)空變化在各種尺度范圍的格局、成因和規(guī)律。作為生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，嚙齒動(dòng)物群落的多樣性是能夠反映動(dòng)物群落生態(tài)組織水平和群落功能的重要指標(biāo)。研究嚙齒動(dòng)物群落的多樣性，對深入了解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能、保護(hù)自然環(huán)境、指導(dǎo)害鼠監(jiān)測與防控等都有重要的實(shí)際意義。目前，物種多樣性方面的研究已有不少報(bào)道。已有文獻(xiàn)指出，嚙齒動(dòng)物群落多樣性不僅同種問和種內(nèi)競爭與互利、種群繁殖特征、人為干擾等生物因素密切相關(guān)，而且與環(huán)境異質(zhì)性、氣候、緯度等非生物因素具有顯著相關(guān)性。捕食行為是影響物種多樣性的重要因子，種問競爭關(guān)系也對嚙齒動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)有重要影響。研究認(rèn)為，嚙齒動(dòng)物的棲息環(huán)境復(fù)雜程度及當(dāng)?shù)貧鉁?、降雨量等與其多樣性程度顯著正相關(guān)。也有文獻(xiàn)表明，人為干擾因素也會顯著影響嚙齒動(dòng)物的多樣性。另外，海拔高度、緯度也與物種多樣性有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

山西省地處華北西部的黃土高原東翼，介于北緯34°34～40°44，東經(jīng)110°14～114°33之間，總面積1567萬hm²，農(nóng)田面積372萬hm²。境內(nèi)地形復(fù)雜，丘陵起伏，溝壑縱橫，地形高差懸殊，因而既有緯度地帶性氣候，又有明顯的垂直變化。地形地貌的復(fù)雜多樣，造成山西省農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的多樣性，使農(nóng)田害鼠群落及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害難以整體掌握。本項(xiàng)研究旨在通過對山西省不同地區(qū)的農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的多樣性進(jìn)行研究，探索其與各類環(huán)境因子的關(guān)系，為制定農(nóng)田嚙齒動(dòng)物區(qū)域性綜合治理措施提供主要依據(jù)。

1材料與方法

1.1調(diào)查時(shí)間與地點(diǎn)

于2016年5-10月，在山西省11個(gè)市的17個(gè)縣（市、區(qū)）進(jìn)行調(diào)查。

1.2調(diào)查方法

用大號捕鼠夾和捕鼠籠捕鼠，每日傍晚放置鼠夾和鼠籠，次日傍晚收回。夾距5m，行距>20m，以新鮮生花生米做誘餌;籠距>20m，以新鮮生花生米、核桃仁和蘋果做誘餌。每個(gè)縣（區(qū)）調(diào)查1次，調(diào)查夾數(shù)≥300夾，籠數(shù)≥100籠。記錄各種嚙齒動(dòng)物的體重、體長、尾長、后足長、耳長、繁殖情況等，并計(jì)算各種嚙齒動(dòng)物的捕獲率（C）。記錄調(diào)查區(qū)的經(jīng)緯度。

捕獲率（C）=捕獲數(shù)/（布夾數(shù)+布籠數(shù)）×100%。

2.2農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的多樣性指數(shù)及其與緯度間的

關(guān)系

分別計(jì)算17個(gè)縣（市、區(qū)）農(nóng)田嚙齒動(dòng)物群落的豐富度（R）、多樣性指數(shù)（H'）、均勻度指數(shù)（J'）和優(yōu)勢度指數(shù)（D），計(jì)算結(jié)果顯示（表2），臨汾市隰縣農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的多樣性指數(shù)最高，達(dá)到1.8111，均勻度指數(shù)最高的為呂梁市中陽縣，為0.9939，而朔州市朔城區(qū)的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)均最低，分別為0.600l和0.5462;就優(yōu)勢度指數(shù)而言，朔城區(qū)達(dá)到0.6860，顯著高于其他縣（市、區(qū)），隰縣最低，只有0.1844。

2.3各變量間的相關(guān)性分析

把各縣（市、區(qū)）的每個(gè)變量進(jìn)行匯總并進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示（表3），研究區(qū)緯度與農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的捕獲率以及各多樣性指數(shù)呈極顯著相關(guān)關(guān)系，表明隨著緯度的增加，農(nóng)田嚙齒動(dòng)物數(shù)量會有所減少，物種也趨于單一，導(dǎo)致其優(yōu)勢度的增加。另外，捕獲率也與各多樣性指數(shù)呈顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系，說明了農(nóng)田嚙齒動(dòng)物物種的單一化在一定程度上會降低其數(shù)量配置和密度。

3討論

山西省境內(nèi)地形地貌的多樣，導(dǎo)致了其農(nóng)田嚙齒動(dòng)物群落的復(fù)雜多樣。而植被結(jié)構(gòu)、食物豐富度、蔭蔽度等生物因子的多樣程度，會影響到嚙齒動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)。已有文獻(xiàn)表明，不僅嚙齒動(dòng)物自身的生態(tài)學(xué)特征會影響其對棲息地的選擇，而且不同種的嚙齒動(dòng)物可通過取食行為的差異減弱資源利用競爭的壓力，進(jìn)而增加共存的可能性。以臨汾市隰縣為例，該縣地處山西省西南的黃土殘?jiān)珳羡謪^(qū)，地理環(huán)境復(fù)雜，相對低緯度的溫和氣候條件導(dǎo)致該縣嚙齒動(dòng)物食物類型多樣（水果、糧食作物、雜草等），為嚙齒動(dòng)物的生存提供了豐富的食物來源和多樣的棲息環(huán)境，因此該縣農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的密度和豐富度均為最高，該區(qū)也有較高的均勻度指數(shù)，而其優(yōu)勢度指數(shù)偏低，形成北社鼠（攀援性較強(qiáng)，以水果為主要食物）+長尾倉鼠（以糧食作物為主要食物來源）+大倉鼠+黑線姬鼠+子午沙鼠的復(fù)雜農(nóng)田嚙齒動(dòng)物群落。而隨著調(diào)查區(qū)的北移，地表植被趨于稀疏，植被類型單一化，不利于地面小型嚙齒動(dòng)物的共存，使其農(nóng)田嚙齒動(dòng)物豐富度、多樣性和均勻度指數(shù)都偏低，而優(yōu)勢度指數(shù)逐漸增加。這也是本研究中緯度與其他變量問呈極顯著相關(guān)的主要原因。

本研究結(jié)果表明，捕獲率C與其他變量問呈顯著或極顯著相關(guān)，而作者在2014年的研究結(jié)果表明，農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的捕獲率與緯度和其他多樣性指數(shù)問的相關(guān)性并不顯著。研究結(jié)果的不同，可能是由于捕獲數(shù)的差異導(dǎo)致。本次研究與前次研究相比樣本量較少，使捕獲率與各縣（市、區(qū)）的嚙齒動(dòng)物多樣性指數(shù)呈顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系。也有文獻(xiàn)指出，農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的密度主要取決于其食物來源的總生物量。在不同的年份，由于受到氣候、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、生境變化、地域環(huán)境等因素的影響，農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的食物來源會有較大變動(dòng)，導(dǎo)致不同種群的侵入或遷出，進(jìn)而影響到農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的密度有較大變動(dòng)，但一般而言，區(qū)域性嚙齒動(dòng)物的各多樣性指數(shù)變動(dòng)相對較小或滯后。

農(nóng)田嚙齒動(dòng)物的多樣性受到多因素影響，是氣候、海拔、緯度、生境變化、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、種問和種內(nèi)競爭與互利、人為干擾等因素共同作用的結(jié)果，因此，掌握各種因子對嚙齒動(dòng)物多樣性的影響，確定山西省農(nóng)田嚙齒動(dòng)物多樣性的變動(dòng)規(guī)律，是一個(gè)長期而復(fù)雜的過程，需要我們更為細(xì)致和深入的研究。