理论教育 荒漠沙生植物种子昆虫空间分布模拟效果

荒漠沙生植物种子昆虫空间分布模拟效果

时间:2023-11-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:柠条种子小蜂的空间分布与柠条豆象有点相似,样地的西南侧密度高于其他方位,样地中央密度也较低。基于地统计学研究显示,柠条豆象、豆荚螟、柠条种子小蜂的空间分布格局均为聚集分布,存在一定的空间相关性,种群分布具有空间连续性,随着距离的延长,其聚集度变化幅度减小。

荒漠沙生植物种子昆虫空间分布模拟效果

半变异函数表明柠条豆象、豆荚螟、柠条种子小蜂3 种柠条种子昆虫种群具有空间异质性的特征,在以上空间相关性分析的基础上,基于最优模型,应用普通Kriging 空间插值法对柠条种子昆虫的空间分布数据进行插值分析,获得了分布模拟图(图2-7)。

图2-7 柠条种子昆虫的空间分布模拟图

A.柠条豆象;B.豆荚螟;C.柠条种子小蜂;D.3 种种子昆虫混合

从图2-7 可以看出,柠条豆象、豆荚螟、柠条种子小蜂,种群均表现为聚集分布,空间存在种群聚集团块,团块的大小与种群密度空间自相关尺度有关。柠条豆象的聚集团块(密度)样地四周高于样地中央,东北方向的聚集团块密度低于西南方向,呈现出北→南向明显比东→西向聚集度高的现象。豆荚螟的聚集团块不同于柠条豆象,在样地中团块分布较为分散,样地的西南侧密度较高。柠条种子小蜂的空间分布与柠条豆象有点相似,样地的西南侧密度高于其他方位,样地中央密度也较低。(www.daowen.com)

如果把3 种种子昆虫看作一个整体的话,其在样地中的空间分布也是西南边缘密度最高,中部密度较低,分布上具有边缘效应(edge effects)。

空间相关性是基于这样一种假设:同相距较远的样本比较,距离相近的样本间具有更为相似的值。即在空间上某一位置的变量值总与附近位置的值接近或相似,大值的周围总是大值,小值的周围也多为小值。并且在大尺度的生态系统中,种群间的空间相关性主要受空间异质性的影响,而在相同或相似的小生境中,种群间的空间相关性除与空间因素有关外,还受密度制约作用或种内、种间相互作用的影响(戈峰,2008)。一定的空间和时间中环境因子或自然资源的供应较适合昆虫生活,同时群体行为又有利于其生存和繁殖,个体聚集在一起且又保持一定距离,以维持彼此的食物和环境资源的平衡(黄保宏等,2003),这与某些昆虫类群(烟盲蝽、白背飞虱)相类似(赵静等,2010;闫香慧等,2010)。

基于地统计学研究显示,柠条豆象、豆荚螟、柠条种子小蜂的空间分布格局均为聚集分布,存在一定的空间相关性,种群分布具有空间连续性,随着距离的延长,其聚集度变化幅度减小(陈小蔚等,2011b;张大治等,2012a)。本研究结果与其基本一致,但在不同的取样尺度下,采用地统计学进行空间分布的拟合在最优模型及变程上有差异,如柠条豆象幼虫在100 m×200 m 尺度下最优拟合模型为球面模型,变程为13.464~47.455 m(陈小蔚等,2011b),柠条豆荚螟最优拟合模型为高斯模型,变程为124.33~205.04 m(张大治等,2012a),但是空间分布格局均为聚集分布,存在空间相关性。柠条豆象、豆荚螟、柠条种子小蜂是同资源种团,对同一寄主植物在寄生时存在着激烈种间竞争,竞争的结果反映在空间格局上就是它们的聚集团块发生了分异,这种分异可以有效地降低种间竞争(陈小蔚等,2011b;张大治等,2012a)。

景观的斑块大小、干扰、边缘效应对植物—害虫—天敌的关系都有一定的影响。已有研究显示,柠条豆象由于受人为干扰及生境质量等因素影响,有由斑块边缘向斑块核心方向扩散的趋势(陈小蔚等,2011b),柠条豆荚螟及其寄生性天敌黑胸茧蜂的分布也受斑块、干扰等因素的影响,在空间分布上存在各向异性,适度加大其破碎化程度和人为干扰,可以有效地防止豆荚螟的扩散,同时可以增加寄生性天敌与害虫种群的耦合关系,进而控制虫害(张大治等,2012a)。本实验选取的斑块,外界人为干扰相对较小,同时考虑到边缘效应,在选择样地时已经远离斑块的边缘,但是通过空间插值分布模拟图可以看出,3 种柠条种子昆虫在空间分布上有一定的差异,柠条豆象、柠条种子小蜂偏向于斑块边缘分布,而豆荚螟在斑块内分布的方向性不明显。

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