生物多样性 ›› 2014, Vol. 22 ›› Issue (4): 502-507. DOI: 10.3724/SP.J.1003.2014.13219
刘帅1, 李保平1, 孟玲1,,A;*(), 张旭辉2, 潘根兴2
收稿日期:
2013-10-11
接受日期:
2014-01-14
出版日期:
2014-07-20
发布日期:
2014-07-24
通讯作者:
孟玲
基金资助:
Shuai Liu1, Baoping Li1, Ling Meng1,*(), Xuhui Zhang2, Genxing Pan2
Received:
2013-10-11
Accepted:
2014-01-14
Online:
2014-07-20
Published:
2014-07-24
Contact:
Meng Ling
摘要:
为了预测气候变化对麦田节肢动物群落多样性的影响, 本研究在麦田开放环境中设置4种处理, 分别是高温(高于当时气温2℃和当前CO2浓度)、高CO2浓度(500 μL/L和当时气温)、高温+高CO2浓度和对照(当前CO2浓度和气温)等, 采用定期随机抽样方法调查节肢动物群落的多样性, 用经典的多样性指数对整体节肢动物群落以及不同食性节肢动物群落多样性进行分析。共采到节肢动物3纲10目42科52种。仅“高温”和“高温+高CO2”处理显著增大节肢动物群落的均匀度, 其余处理均无显著影响。“高温+高CO2”处理的影响随小麦生长发育期不同而略有差异, 在苗期可增大Shannon-Wiener多样性指数, 而在后期使该指数减小; “高温+高CO2”与“高温”处理的群落多样性较为相似。对不同食性节肢动物群落的分析表明, 与对照相比, 植食性昆虫群落在“高CO2”下丰富度显著增大; 寄生性昆虫群落的多度在“高温”下显著增大; 腐食性等节肢动物群落的多度在“高CO2+高温”和“高温”处理下有所增大、均匀度在“高温”下略降低, 但均未达统计上的显著水平; 捕食性节肢动物群落不受影响。本研究说明, CO2浓度和气温升高不同程度地影响麦田节肢动物群落的物种多样性, 两类因素同时升高与各自单独升高的影响不完全一致。
刘帅, 李保平, 孟玲, 张旭辉, 潘根兴 (2014) 大气CO2浓度和气温升高对麦田节肢动物群落的影响. 生物多样性, 22, 502-507. DOI: 10.3724/SP.J.1003.2014.13219.
Shuai Liu, Baoping Li, Ling Meng, Xuhui Zhang, Genxing Pan (2014) Effects of elevated CO2 and increased temperature on wheat field arthropod community. Biodiversity Science, 22, 502-507. DOI: 10.3724/SP.J.1003.2014.13219.
处理 Treatment | 多样性指数 Diversity index (H') | 优势集中性指数 Dominant index (C) | 均匀度指数 Evenness index (E) | 丰富度Richness (S) | 多度 Abundance |
---|---|---|---|---|---|
对照 (CK) | 2.0209 | 0.2904 | 0.5831 | 32 | 857 |
高CO2 Elevated CO2 | 2.2452 | 0.2226 | 0.6421 | 33 | 773 |
高CO2 + 高温 Elevated CO2 + Increased temperature | 2.3468 | 0.1531 | 0.6601 | 35 | 892 |
高温 Increased temperature | 2.3938 | 0.1506 | 0.6788 | 34 | 902 |
表1 不同气候因素处理下麦田节肢动物群落的多样性指数
Table 1 Diversity indices of arthropod community in wheat field under different treatments
处理 Treatment | 多样性指数 Diversity index (H') | 优势集中性指数 Dominant index (C) | 均匀度指数 Evenness index (E) | 丰富度Richness (S) | 多度 Abundance |
---|---|---|---|---|---|
对照 (CK) | 2.0209 | 0.2904 | 0.5831 | 32 | 857 |
高CO2 Elevated CO2 | 2.2452 | 0.2226 | 0.6421 | 33 | 773 |
高CO2 + 高温 Elevated CO2 + Increased temperature | 2.3468 | 0.1531 | 0.6601 | 35 | 892 |
高温 Increased temperature | 2.3938 | 0.1506 | 0.6788 | 34 | 902 |
图1 不同气候因素处理下麦田节肢动物群落多样性参数的季节动态
Fig. 1 Seasonal dynamics in species diversity indices of arthropod communities in wheat fields under different climatic treatments
节肢动物群落 Arthropod community | 对照 CK | 高CO2 Elevated CO2 | 高CO2+高温 Elevated CO2 + Increased temperature | 高温 Increased temperature |
---|---|---|---|---|
植食性昆虫 Herbivorous insects | ||||
多度 Abundance | 57.0 ± 2.4 | 51.0 ± 3.7 | 68.0 ± 7.0 | 71.0 ± 3.5 |
丰富度 Richness | 9.0 ± 0.3 | 10.0 ± 0.7* | 10.0 ± 1.2 | 8.0 ± 0.1 |
均匀度 Evenness | 0.84 ± 0.1 | 0.9 ± 0.1 | 0.8 ± 0.1 | 0.7 ± 0.1 |
捕食性节肢动物 Predaceous arthropod | ||||
多度 Abundance | 23.0 ± 1.6 | 21.0 ± 3.8 | 22.0 ± 1.1 | 32.0 ± 1.9 |
丰富度 Richness | 7.0 ± 0.2 | 6.0 ± 0.8 | 6.0 ± 0.5 | 7.0 ± 0.5 |
均匀度 Evenness | 0.8 ± 0.1 | 0.8 ± 0.1 | 0.8 ± 0.1 | 0.7 ± 0.1 |
寄生性昆虫 Parasitoids | ||||
多度 Abundance | 15.0 ± 2.1 | 35.0 ± 5.3 | 53.0 ± 3.0 | 54.0 ± 11.6* |
丰富度 Richness | 3.0 ± 0.2 | 3.0 ± 0.2 | 3.0 ± 0.4 | 4.0 ± 0.1 |
均匀度 Evenness | 0.6 ± 0.1 | 0.6 ± 0.1 | 0.4 ± 0.1 | 0.5 ± 0.1 |
腐食性节肢动物 Detritivorous arthropod | ||||
多度 Abundance | 191.0 ± 3.0 | 150.0 ± 4.5 | 154.0 ± 10.0 | 143.0 ± 3.9 |
丰富度 Richness | 4.0 ± 0.2 | 4.0 ± 0.2 | 4.0 ± 0.2 | 4.0 ± 0.2 |
均匀度 Evenness | 0.5 ± 0.1 | 0.5 ± 0.1 | 0.6 ± 0.1 | 0.7 ± 0.1 |
表2 不同处理下麦田节肢动物不同群落的物种多样性指数
Table 2 Species diversity indices of different arthropod communities in wheat field under different climatic treatments
节肢动物群落 Arthropod community | 对照 CK | 高CO2 Elevated CO2 | 高CO2+高温 Elevated CO2 + Increased temperature | 高温 Increased temperature |
---|---|---|---|---|
植食性昆虫 Herbivorous insects | ||||
多度 Abundance | 57.0 ± 2.4 | 51.0 ± 3.7 | 68.0 ± 7.0 | 71.0 ± 3.5 |
丰富度 Richness | 9.0 ± 0.3 | 10.0 ± 0.7* | 10.0 ± 1.2 | 8.0 ± 0.1 |
均匀度 Evenness | 0.84 ± 0.1 | 0.9 ± 0.1 | 0.8 ± 0.1 | 0.7 ± 0.1 |
捕食性节肢动物 Predaceous arthropod | ||||
多度 Abundance | 23.0 ± 1.6 | 21.0 ± 3.8 | 22.0 ± 1.1 | 32.0 ± 1.9 |
丰富度 Richness | 7.0 ± 0.2 | 6.0 ± 0.8 | 6.0 ± 0.5 | 7.0 ± 0.5 |
均匀度 Evenness | 0.8 ± 0.1 | 0.8 ± 0.1 | 0.8 ± 0.1 | 0.7 ± 0.1 |
寄生性昆虫 Parasitoids | ||||
多度 Abundance | 15.0 ± 2.1 | 35.0 ± 5.3 | 53.0 ± 3.0 | 54.0 ± 11.6* |
丰富度 Richness | 3.0 ± 0.2 | 3.0 ± 0.2 | 3.0 ± 0.4 | 4.0 ± 0.1 |
均匀度 Evenness | 0.6 ± 0.1 | 0.6 ± 0.1 | 0.4 ± 0.1 | 0.5 ± 0.1 |
腐食性节肢动物 Detritivorous arthropod | ||||
多度 Abundance | 191.0 ± 3.0 | 150.0 ± 4.5 | 154.0 ± 10.0 | 143.0 ± 3.9 |
丰富度 Richness | 4.0 ± 0.2 | 4.0 ± 0.2 | 4.0 ± 0.2 | 4.0 ± 0.2 |
均匀度 Evenness | 0.5 ± 0.1 | 0.5 ± 0.1 | 0.6 ± 0.1 | 0.7 ± 0.1 |
种 Species | |
---|---|
蛛形纲 Arachnida | |
皿蛛科 Linyphiidae | 隆背微蛛 Erigone prominens |
草间小黑蛛 Erigonidium graminicolum | |
蟹蛛科 Thomisidae | 三突花蛛 Misumenops tricuspidatus |
球腹蛛科 Theridiidae | 八斑球腹蛛 Theridion octomaculatum |
圆蛛科 Araneidae | 灰斑新圆蛛 Neoscona griseomaculata |
大腹圆蛛 Araneus ventricosus | |
黄褐新圆蛛 Neoscone doenitzi | |
肖蛸科 Tetragnathidae | 卵腹肖蛸 Tetragnatha shkokiana |
鳞纹肖蛸 T. squamata | |
叶螨科 Tetranychidae | 麦叶爪螨 Pentfaleus major |
弹尾纲 Collembola | |
长角跳虫科 Entomobryidae | 长角跳虫 Entomobrya sp. |
昆虫纲 Insecta | |
剑角蝗科 Acrididae | 中华剑角蝗 Acrida cinerea |
宽蝽科 Veliidae | 宽蝽 Microvelia donglasi |
盲蝽科 Miridae | 赤须盲蝽 Trigonotylus ruficornis |
长蝽科 Lygaeidae | 大眼长蝽 Geocoris pallidipennis |
缘蝽科 Coreidae | 平肩棘缘蝽 Cletus tenuis |
叶蝉科 Cicadellidae | 大青叶蝉 Cicadella viridis |
电光叶蝉 Inazuma dorsalis | |
黑尾叶蝉 Nephotettix bipunctatus | |
条沙叶蝉 Psammotettix striatus | |
飞虱科 Delphacidae | 灰飞虱 Laodelphax striatellus |
蚜科 Aphididae | 麦长管蚜 Sitobion avenae |
禾谷缢管蚜 Rhopalosiphum padi | |
草蛉科 Chrysopidae | 大草蛉 Chrysopa septempunctata |
隐翅虫科 Staphylinidae | 小黄立突眼隐翅虫 Stenus.dissimilis |
蛛甲科 Ptinidae | 蛛甲1种 |
花萤科 Cantharidae | 花萤1种 |
瓢甲科 Coccinellidae | 四星瓢虫 Hyperaspis repensis |
黑襟毛瓢虫 Scymnus hoffmanni | |
龟纹瓢虫 Propylea japonica | |
七星瓢虫 Coccinella septempunctata | |
叶甲科 Chrysomelinae | 黄曲条跳甲 Phyllotreta striolata |
螟蛾科 Pyralidae | 印度谷螟 Plodia interpunctella |
夜蛾科 Noctuidae | 黏虫 Mythimna separata |
瘿蚊科 Cecidomyiidae | 麦红吸浆虫 Sitodiplosis mosellana |
库蚊科Culicidae | 库蚊1种 |
摇蚊科 Chironomidae | 稻摇蚊 Chironomus oryzae |
蛾蠓科 Psychodidae | 蛾蠓1种 |
长足虻科 Dolichopodidae | 长足虻1种 |
舞虻科 Empididae | 舞虻1种 |
食蚜蝇科 Syrphidae | 黑带食蚜蝇 Episyrphus balteata |
鼓翅蝇科 Sepsidae | 鼓翅蝇1种 |
秆蝇科 Chloropidae | 麦黄秆蝇 Chlorops mugivora |
蚤蝇科 Phoridae | 蚤蝇1种 |
花蝇科 Anthomyiidae | 灰地种蝇 Delia platura |
姬蜂科 Ichneumonidae | 食蚜蝇姬蜂 Diplozon laetatorius |
茧蜂科 Braconidae | 螟蛉绒茧蜂 Apanteles ruficrus |
蚜茧蜂科 Aphidiidae | 麦蚜茧蜂 Ephedrus plagialor |
瘿蜂科 CyniPidae | 瘿蜂1种 |
蚜小蜂科 Aphelinidae | 蚜小蜂 Aphytis sp. |
缨小蜂科 Mymaridae | 叶蝉柄翅小蜂 Lymaenon longicrus |
柄腹细蜂科 Heloridae | 柄腹细蜂 1种 |
麦田节肢动物种类名录
Table S1 A list of arthropod species in the wheat field http://www.biodiversity-science.net/fileup/PDF/w2013-219-1.pdf
种 Species | |
---|---|
蛛形纲 Arachnida | |
皿蛛科 Linyphiidae | 隆背微蛛 Erigone prominens |
草间小黑蛛 Erigonidium graminicolum | |
蟹蛛科 Thomisidae | 三突花蛛 Misumenops tricuspidatus |
球腹蛛科 Theridiidae | 八斑球腹蛛 Theridion octomaculatum |
圆蛛科 Araneidae | 灰斑新圆蛛 Neoscona griseomaculata |
大腹圆蛛 Araneus ventricosus | |
黄褐新圆蛛 Neoscone doenitzi | |
肖蛸科 Tetragnathidae | 卵腹肖蛸 Tetragnatha shkokiana |
鳞纹肖蛸 T. squamata | |
叶螨科 Tetranychidae | 麦叶爪螨 Pentfaleus major |
弹尾纲 Collembola | |
长角跳虫科 Entomobryidae | 长角跳虫 Entomobrya sp. |
昆虫纲 Insecta | |
剑角蝗科 Acrididae | 中华剑角蝗 Acrida cinerea |
宽蝽科 Veliidae | 宽蝽 Microvelia donglasi |
盲蝽科 Miridae | 赤须盲蝽 Trigonotylus ruficornis |
长蝽科 Lygaeidae | 大眼长蝽 Geocoris pallidipennis |
缘蝽科 Coreidae | 平肩棘缘蝽 Cletus tenuis |
叶蝉科 Cicadellidae | 大青叶蝉 Cicadella viridis |
电光叶蝉 Inazuma dorsalis | |
黑尾叶蝉 Nephotettix bipunctatus | |
条沙叶蝉 Psammotettix striatus | |
飞虱科 Delphacidae | 灰飞虱 Laodelphax striatellus |
蚜科 Aphididae | 麦长管蚜 Sitobion avenae |
禾谷缢管蚜 Rhopalosiphum padi | |
草蛉科 Chrysopidae | 大草蛉 Chrysopa septempunctata |
隐翅虫科 Staphylinidae | 小黄立突眼隐翅虫 Stenus.dissimilis |
蛛甲科 Ptinidae | 蛛甲1种 |
花萤科 Cantharidae | 花萤1种 |
瓢甲科 Coccinellidae | 四星瓢虫 Hyperaspis repensis |
黑襟毛瓢虫 Scymnus hoffmanni | |
龟纹瓢虫 Propylea japonica | |
七星瓢虫 Coccinella septempunctata | |
叶甲科 Chrysomelinae | 黄曲条跳甲 Phyllotreta striolata |
螟蛾科 Pyralidae | 印度谷螟 Plodia interpunctella |
夜蛾科 Noctuidae | 黏虫 Mythimna separata |
瘿蚊科 Cecidomyiidae | 麦红吸浆虫 Sitodiplosis mosellana |
库蚊科Culicidae | 库蚊1种 |
摇蚊科 Chironomidae | 稻摇蚊 Chironomus oryzae |
蛾蠓科 Psychodidae | 蛾蠓1种 |
长足虻科 Dolichopodidae | 长足虻1种 |
舞虻科 Empididae | 舞虻1种 |
食蚜蝇科 Syrphidae | 黑带食蚜蝇 Episyrphus balteata |
鼓翅蝇科 Sepsidae | 鼓翅蝇1种 |
秆蝇科 Chloropidae | 麦黄秆蝇 Chlorops mugivora |
蚤蝇科 Phoridae | 蚤蝇1种 |
花蝇科 Anthomyiidae | 灰地种蝇 Delia platura |
姬蜂科 Ichneumonidae | 食蚜蝇姬蜂 Diplozon laetatorius |
茧蜂科 Braconidae | 螟蛉绒茧蜂 Apanteles ruficrus |
蚜茧蜂科 Aphidiidae | 麦蚜茧蜂 Ephedrus plagialor |
瘿蜂科 CyniPidae | 瘿蜂1种 |
蚜小蜂科 Aphelinidae | 蚜小蜂 Aphytis sp. |
缨小蜂科 Mymaridae | 叶蝉柄翅小蜂 Lymaenon longicrus |
柄腹细蜂科 Heloridae | 柄腹细蜂 1种 |
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