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样性指数四个变量均呈极显著负相关(P<0.01);Simpson 优势度指数与 Shannon-Weiner 指数、Simpson 多样性指数极显著负相关(P<0.01)。
表3-2. 过牧区中7个生态学变量之间的相关系数 物种 种群密度 1.0000 0.9322** 0.4223 生物量 Shannon-Weiner多样性指数 1.0000 Simpson多样性指数 Pielou Simps均匀性指数 on优势度指数 物种 种群密度 生物量 Shannon-Weiner多样性指数 Simpson多样性指数 Pielou 均匀性指数 Simpson优势度指数 1.0000 0.4880 0.4398 0.7099* 1.0000 0.449 0.5052 -0.0494 0.0330 0.7426 1.0000 -0.1143 -0.4023* -0.3387 -0.3979 -0.7380 1.0000 -0.4754 -0.0550 -0.0804 -0.9017** -0.8478** -0.7174* 1.0000 注:*表示在 0.05 水平下显著相关,**表示在 0.01 水平下显著相关 过牧区中,21 个相关系数中有 7 个相关系数达到了显著相关水平(表3),群落生物量与种群密度极显著正相关(P<0.01);Shannon-Weiner 多样性指数与物种数、Simpson 多样性指数显著正相关(P<0.05),Pielou 均匀性指数与 Simpson 多样性指数显著负相关(P<0.05);Simpson 优势度指数与 Shannon-Weiner 指数、Simpson 多样性指数、Pielou 均匀性指数均呈极显著负相关(P<0.01) [3]。
4.人为不同干扰方式下啮齿动物数量和生物量的敏感性分析
对附件一中啮齿动物群落组成种百夹捕获率(数量)和生物量进行了分析,结果显示:在不同干扰方式下数量敏感性物种轮牧区包括三趾跳鼠、子午沙鼠、小毛足鼠,过牧区包括三趾跳鼠。对比不同干扰方式下数量和生物量敏感物种异同点发现:除过牧区外无论数量和生物量敏感物种均包括子午沙鼠。
Biedermann 等认为在生境中变化敏感的应该是在最适宜生境中的特有种和种群大小非常稳定的物种,中间敏感的应该是达到高种群大小和密度,不敏感的物种应该是低到适宜的种群分布而不是高密度低种群波动。本项研究结果显示在不同干扰方式下,轮牧区数量较高的物种敏感性较强;过牧区数量较低的物种,敏感性次之;轮牧区、过牧区均表现为生物量较高的物种敏感性较强,生物量较低的物种,敏感性次之;由此可知,数量和生物量敏感物种敏感性强弱不一定由数量高低和生物量大小决定,有时甚至与数量、生物量无关。
通过附件一中6年的野外取样数据结果表明,荒漠啮齿动物群落对于人为不同干扰
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方式的敏感性反应特征是优势鼠种的反应不同而且在连续6年的取样中,虽然优势鼠种存在年度间的差别,但对于不同干扰方式反应敏感的优势鼠种却较为一致,说明荒漠啮齿动物群落组成的优势鼠种的种类变化是对于人为不同干扰方式敏感性反应的机制,优势鼠种的出现和消失可看作是群落对不同干扰的指示,即三趾跳鼠的出现及其数量增长是对过牧干扰反应敏感的指示。优势鼠种生物量对于人为不同干扰方式的敏感性反应特征是基于优势鼠种数量的基础上,并与不同优势种种间个体生物量的大小有关。同时不同干扰生境中优势物种和敏感物种均有不同,优势物种和敏感物种是既相互区别又相互统一的。优势物种是对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种,敏感物种是代表群落特征且对群落变化有突出反映特征的物种,如果从数量和生物量角度来说,优势物种指占有绝对数量和生物量的物种,而敏感物种指数量和生物量变化较大的物种,敏感种不一定是优势种,可能是常见种或稀有种,只有当优势种的数量和生物量变化较大的时候,才和敏感种相统一。 5. 不同干扰下啮齿动物群落稳定性
稳定性概念的多样性,从某种程度上预示了其可能包含多个方面的内容。单一的拿出某一个特征来评价稳定性是不合适的。为了了解不同干扰对荒漠啮齿动物群落稳定性的影响,本研究从群落多样性、物种间关联性、变异性及抵抗性和恢复性等方面对不同干扰下的啮齿动物群落进行了分析。 5.1 不同干扰下啮齿动物群落多样性
表5-1 不同干扰下啮齿动物群落多样性差异 干扰类型 多样性指数 物种数 Shannon-Wiener 指数 均匀性指数 Simpson 指数 过牧 5.50a 1.31a 0.73a 0.68a 轮牧 5.33a 1.18a 0.68a 0.65a Sem (标准误均值 ) 0.34 0.09 0.05 0.05 F 20.76 10.19 2.68 9.09 P < 0.01 < 0.01 0.08 < 0.01 方差分析表明:轮牧与过牧中的物种数之间无显著差异。Shannon-Wiener 指数和 Simpson 指数两种多样性指数在过牧、轮牧区均表现出如下排序:轮牧<过牧,但这一差异在统计上并不显著。(表 5-1)。
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图5-1. 过牧区啮齿动物群落丰富度与生物量累积优势曲线(重复项1-6)
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图5-2. 轮牧区啮齿动物群落丰富度与生物量累积优势曲线(重复项1-6)
5.2 不同干扰下啮齿动物群落内物种的关联性[4]
使用 Spearman 相关对不同干扰下啮齿动物群落的组成种进行关联性分析,分析结果见表5-2和表5-3。轮牧区内各物种并未表现出显著的相关关系(表5-2)。过牧区内三趾跳鼠与子午沙鼠和长爪沙鼠显著正相关(表 5-3)。
表 5-2. 轮牧区啮齿动物种间关系 三趾跳鼠 子午沙鼠 小毛足鼠 1.00 三趾跳鼠 0.43 1.00 子午沙鼠 0.71 0.37 1.00 小毛足鼠 表 5-3. 轮牧区啮齿动物种间关系 三趾跳鼠 子午沙鼠 小毛足鼠 1.00 三趾跳鼠 0.94** 1.00 子午沙鼠 0.68 0.74 1.00 小毛足鼠 进一步整理表 5-2、5-3 可得表 5-4,由表 5-4 可以看出,轮牧区和过牧区具有正相关关系的种对数(分别为 15/21, 25/36)均大于具有负相关关系的种对数(分别为 7/21, 11/36)。不同干扰下啮齿动物群落具有负相关种对数的排序为:轮牧>过牧。
表 5-4. 不同干扰下啮齿动物群落中不同关系物种对数统计 显著相关的种对数 不显著相关的种对数 无相关的种处理 对数 正相关 负相关 正相关 负相关 0 0 15 6 0 轮牧 2 0 23 11 0 过牧
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图 5-3 不同干扰下啮齿动物群落多样性指数(重复项1-6)
5.3 不同干扰下啮齿动物群落变异性
群落变异性使用变异系数表示,轮牧区内啮齿动物丰富度变异系数变化范围为:37.01%—244.95%。优势种三趾跳鼠变异系数最小,子午沙鼠和小毛足鼠变异系数较大。过牧区啮齿动物变异系数变化范围:21.98%—244.95%。三趾跳鼠变异系数较小,其它鼠种较大(表 8)。从以上结果不难看出轮牧和过牧变异系数较小的为一些体型较大的物种,变异较大的主要发生在体型相对较小的物种中。
表5-5 啮齿动物丰富度在不同干扰下的变异系数(%) 物种 轮牧 过牧 38.19 58.24 三趾跳鼠 114.59 131.92 子午沙鼠 102.89 122.59 小毛足鼠 表 5-6 啮齿动物群落在不同干扰下的变异系数(%) 轮牧 过牧 32.63 30.67 KSS 策略者 96.58 124.28 丰富度 rRF 策略者 ∑ 44.33 50.51 14.41 12.89 KSS 策略者 55.78 38.73 物种数 rRF 策略者 ∑ 19.36 16.85 不同干扰下啮齿动物群落优势种丰富度的变异性最小,非优势鼠种丰富度的变异性较大。许多研究已经表明,KSS 策略者对外界环境的变化具有较高的抵抗力和较低的恢
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