昆虫物种多样性研究方法

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昆虫的物种多样性及其生态位分析研究

昆虫的物种多样性及其生态位分析研究

昆虫的物种多样性及其生态位分析研究昆虫是地球上数量最多的生物类群之一,拥有着非常丰富的物种多样性。

据估计,全球已知昆虫的种类超过一百万,其数量远远超过其他生物类群,占据了地球生物总数的70%以上。

昆虫在地球上具有非常重要的生态功能和生态位。

本文将从昆虫物种多样性和昆虫生态位入手,来进行深入的探讨。

一、昆虫物种多样性昆虫是地球上物种最为丰富的生物类群,其种类数目远远超过其他生物类群。

昆虫的形态、生活习性、营养方式、繁殖方式、生态习性等方面,都表现出了其卓越的物种多样性。

昆虫是地球上最早出现的生物类群之一,具有悠久的历史。

早在地球上只有原始海洋环境时,昆虫的祖先已经出现了。

通过长期的进化和分化,昆虫已经发展出了非常多的亚类群和种群。

每一个亚类群和种群都具有独特的形态和生态特征,构成了昆虫丰富的物种多样性。

昆虫在形态上的差异非常显著。

它们可以具有不同的翅膀、色彩、体长、触角、口器、足部结构等方面的差异。

不同形态的昆虫在生活环境中所扮演的生态角色也会有所不同。

昆虫在生活习性上也表现出了丰富的物种多样性。

有些昆虫群体具有非常复杂的社会生活组织和行为模式,如蜜蜂、蚂蚁、蝗虫等。

而一些昆虫则具有独特的光合作用能力,如西伯利亚针饮蛾。

这些多样化的生活习性,也是昆虫物种多样性的重要表现。

二、昆虫生态位昆虫作为地球上数量最多的生物类群之一,它们在生态系统中扮演着非常重要的角色。

不同的昆虫在生态系统中所扮演的生态角色也不同,可以分为多种生态位类型。

(1)食草性昆虫很多昆虫都属于食草性生物,它们以植物为食物,对自然生态系统具有很大的影响。

由于其数量庞大和分布广泛,它们对植物的种群结构、物种多样性及其栖息地的理化特性都会产生一定影响。

但是,这些昆虫又被很多其他种类的生物所依靠,形成了复杂的食物链,从而在生态系统中扮演着非常重要的角色。

(2)寄生性昆虫寄生性昆虫可以分为寄生于植物和寄生于动物两种类型。

寄生于植物的昆虫如蚜虫、飞虱等,会危害到植物的生长和发育,并且对生态系统的平衡产生一定影响。

黑龙江大学校园昆虫多样性调查研究

黑龙江大学校园昆虫多样性调查研究

黑龙江大学校园昆虫多样性调查研究摘要通过对黑龙江大学校园内不同植被生境(乔灌木区、草坪区、1号教学楼周围)取样调查,并利用Shannon-Wiener指数、Pielou-均匀度指数和物种多样性对黑龙江大学校园昆虫群落的多样性和丰富度进行了测度。

结果表明:黑龙江大学校园昆虫种类共计11目49科80属91种;不同生境多样性指数从高到低依次为乔灌木区>草坪区>1号教学楼周围;Pielou-均匀度指数从高到低为草坪区>1号教学楼周围>乔灌木区;物种多样性指数从高到低依次为乔灌木区>1号教学楼周围>草坪区。

关键词黑龙江大学;校园;昆虫;多样性昆虫是生物界的一个主要类群,是动物界中最大的一个纲,其物种数量巨大,估计为180万到3 000万,而且个体的数量也十分惊人[1],是生物多样性的重要组成部分。

昆虫多样性作为生物多样性的重要组成部分,在维持生态平衡、植物授粉、生物防治、工业原料、医药保健和自然界物质、能量循环等方面起着非常重要的作用,因此学者专家们认为昆虫主宰着全球的生物多样性[1-3]。

近年来的研究结果也表明:昆虫生物多样性保护研究是进行生物多样性保护的基础,保护昆虫生物多样性对维持生态系统的稳定具有特别的意义[3]。

一直以来,人们普遍地把课堂教学作为教育的主阵地和主渠道,而对于校园环境的美育作用没有给予足够的重视[4]。

事实上,校园环境具有它独有的教育优势,并且具有得天独厚的时间和空间上的优越条件。

不少学者从校园的建筑、景观、植被等角度研究了校园生物多样性的现状[5,6],但大多数人忽略了校园不同景观区域、不同植被条件以及不同建筑设计等对动物的影响。

该文通过对黑龙江大学校园内昆虫种类的调查研究,旨在弄清其种类组成、分布情况和管护水平,为今后实习场所的选择提供有力的科学依据,对今后在校内宣传认识与保护昆虫多样性、促进校园生态环境保护具有重要的现实意义。

1材料与方法1.1校园气候特点概况哈尔滨市位于亚欧大陆东部的中高纬度,在北纬44°04′~46°40′,东经125°41’~130°13’之间,其气候属于中温带大陆性季风气候,具有明显的季风特征。

昆虫的生物地理学与物种分布研究

昆虫的生物地理学与物种分布研究

昆虫的生物地理学与物种分布研究昆虫的生物地理学与物种分布研究一直是生物学领域的重要研究方向之一。

昆虫作为生物世界中数量最为庞大的类群之一,其广泛的分布和多样的生态习性使得其在地理分布和适应性方面具有独特的研究价值。

本文将从昆虫的生物地理学角度探讨其物种分布的原因及相关研究进展。

一、引言生物地理学,简单来说,就是研究生物物种在地理空间中分布和适应的学科。

在昆虫的生物地理学研究中,科学家们对昆虫的物种分布模式、适应性进化和地理分化等问题进行了广泛的研究。

这些研究对于揭示昆虫的起源、迁移和适应过程,对生物多样性保护和生态系统管理具有重要的指导意义。

二、物种分布的影响因素1. 生态因素昆虫物种分布的生态因素主要包括气候、食物资源和栖息地等。

气候因素对昆虫分布具有重要影响,不同的气候条件可能导致昆虫在不同地区的分布差异。

食物资源和栖息地对昆虫生存繁衍也至关重要,不同植被和地貌类型所提供的资源和生境差异也会使昆虫的分布出现明显变化。

2. 地理因素地理因素主要包括陆地隔离和水域分隔等。

陆地隔离是指由于大山、大江大河等自然地理屏障造成的物种分布隔离。

水域分隔则是指由于海洋、湖泊、河流等水体的存在对昆虫种群扩散和交流产生的限制作用。

三、昆虫物种分布的模式1. 普遍分布普遍分布是指昆虫种群在生物地理上广泛分布的一种模式。

这种分布模式通常出现在对环境适应性较强的昆虫物种中,它们对于不同的生境和气候条件都能较好地适应。

2. 局限分布局限分布是指昆虫物种在某一特定地理区域内分布的一种模式。

这种分布模式通常出现在对环境适应性较差、对特定栖息地或气候条件有较强依赖的昆虫物种。

3. 刚性分布刚性分布是指昆虫物种在地理区域中呈现出较为明显的非连续分布的一种模式。

这种分布模式通常受到地理隔离和环境适应性等因素的共同作用。

四、昆虫生物地理学研究方法1. 野外调查和标本收集野外调查和标本收集是昆虫生物地理学研究的基本方法之一,通过对昆虫样本的采集和鉴定,可以获得昆虫物种的分布信息和地理分化的证据。

昆虫的生物多样性与生态功能

昆虫的生物多样性与生态功能

昆虫的生物多样性与生态功能昆虫是地球上最丰富、最多样化的生物类群之一,它们拥有令人叹为观止的生物多样性和丰富的生态功能。

在生态系统中,昆虫扮演着重要的角色,对生物圈的稳定性和功能具有深远影响。

本文将从昆虫的多样性和生态功能两个方面进行探讨。

一、昆虫的生物多样性生物多样性是指地球上所有生物体的遗传、种类和生态的多样性,而昆虫是生物多样性的一部分。

据估计,目前已知的物种中,约有80%是昆虫。

昆虫的物种多样性极为丰富,不同种类的昆虫在体形、结构、生态习性等方面呈现出巨大的差异。

1. 物种丰富度昆虫的物种丰富度远远超过其他动物类群。

据统计,全球已知的昆虫物种数目超过100万种,其中的绝大多数仍未被发现和描述。

它们分布于各种环境中,包括陆地、水域、空中等。

昆虫的丰富度不仅仅是数量上的巨大,还包括对不同生境的适应能力。

2. 遗传多样性昆虫的遗传多样性非常丰富,这是由于它们的繁殖能力强、繁殖周期短和遗传变异频繁等特点所致。

这种遗传多样性为昆虫种群的适应、演化和抵抗疾病提供了基础。

同时,它们也为生态系统的恢复和适应提供了素材。

二、昆虫的生态功能昆虫作为地球上最丰富的生物类群之一,具有重要的生态功能,对环境的稳定和功能发挥着重要作用。

1. 传粉和授粉昆虫是许多植物传粉的重要媒介,通过随身携带花粉,将花粉从雄蕊传输到雌蕊,完成了花粉的授粉过程。

这对于植物的繁殖至关重要,同时也为生态系统中其他生物提供了丰富的食物资源。

2. 分解和腐败昆虫在分解腐败物质和有机残渣方面具有独特的能力。

它们能够分解死物质、粪便等有机物,促进养分循环和有机质的再利用。

同时,它们还能减少有机残渣的堆积和传播病菌的风险,对环境的清洁和卫生起到一定作用。

3. 食物链的重要一环昆虫在食物链中扮演着重要的角色。

它们作为食物链的底层捕食者,成为其他动物的食物来源。

同时,昆虫也是许多动物的唯一食物来源,为生态系统中的能量流动起到至关重要的作用。

4. 生物防治和天敌昆虫中许多物种是农作物害虫的天敌或天敌的天敌。

简述鉴定昆虫种类的方法

简述鉴定昆虫种类的方法

简述鉴定昆虫种类的方法昆虫是地球上最为丰富多样的生物类群之一,具有极高的物种多样性。

鉴定昆虫种类是昆虫学研究中的一项重要工作,也是了解昆虫生态和生物多样性的基础。

本文将简述鉴定昆虫种类的方法。

一、外部形态特征鉴定法昆虫的外部形态特征是鉴定昆虫种类的重要依据。

外部形态特征包括昆虫的大小、形状、颜色、触角、翅膀等。

通过观察昆虫的外部形态特征,可以初步判断其所属的科、属、种。

例如,观察昆虫的翅膀形状、色彩以及触角的形状和数量等特征,就可以判断昆虫属于哪个科或属。

外部形态特征鉴定法是最常用的昆虫鉴定方法之一。

二、昆虫的口器结构鉴定法昆虫的口器结构对其取食方式有很大影响,因此也可以通过观察昆虫的口器结构来鉴定其种类。

不同种类昆虫的口器结构有所差异,包括咀嚼式口器、针吸式口器、刺吸式口器等。

例如,蚊子具有针吸式口器,而蝴蝶则具有咀嚼式口器。

通过观察昆虫的口器结构,可以初步判断昆虫的种类。

三、昆虫的生活习性鉴定法昆虫的生活习性也是鉴定其种类的重要依据。

昆虫的生活习性包括栖息地、取食习性、繁殖方式等。

不同种类昆虫具有不同的生活习性,通过观察昆虫的生活习性,可以对其种类进行初步判断。

例如,蚂蚁喜欢集群生活,而蝴蝶则喜欢独居。

通过观察昆虫的生活习性,可以进一步缩小鉴定的范围。

四、昆虫的遗传物质鉴定法随着分子生物学的发展,利用昆虫的遗传物质进行鉴定也成为一种常用的方法。

通过提取昆虫的DNA或RNA,进行分子生物学实验,可以得到昆虫的遗传信息。

利用遗传物质序列的比对和分析,可以准确鉴定昆虫的种类。

这种鉴定方法准确性高,但需要专业的实验设备和技术。

五、昆虫的捕获和观察鉴定法还有一种常用的鉴定方法是通过捕获昆虫,将其放入显微镜下观察。

通过观察昆虫的微观结构,如触角、翅膀纹理、触角齿片等,可以进一步确定昆虫的种类。

这种方法需要具备一定的昆虫学知识和技术,并借助显微镜等设备进行观察。

鉴定昆虫种类的方法有很多种,包括外部形态特征鉴定法、口器结构鉴定法、生活习性鉴定法、遗传物质鉴定法以及捕获和观察鉴定法等。

昆虫物种多样性调查教学实验报告

昆虫物种多样性调查教学实验报告

昆虫物种多样性调查教学实验报告
实验目的
本实验旨在通过调查野外昆虫物种多样性,学习昆虫分类和调查方法,并了解不同生境对昆虫多样性的影响。

实验材料
1. 昆虫网、昆虫瓶
2. 收集昆虫的铲子
3. 显微镜
4. 昆虫分类手册或参考书籍
实验步骤
1. 选择一个野外环境作为调查地点,例如花坛、树林或草地,确保该地点具有较高的昆虫生活丰富性。

2. 使用昆虫网和昆虫瓶,轻轻捕捉昆虫并将其装入昆虫瓶中。

注意不要伤害昆虫。

3. 将昆虫装入昆虫瓶后,用显微镜观察和记录它们的形态特征,例如身体颜色、翅膀形状等。

这将有助于你进行后续的分类工作。

4. 将昆虫按照不同的特征进行分类,例如翅膀形状、颜色等。

可以使用昆虫分类手册或参考书籍进行帮助。

5. 记录不同昆虫物种的数量和分类信息。

可以使用数据表格或笔记本进行记录。

6. 分析结果并比较不同生境的昆虫多样性。

你可以计算每个生境中的物种数量、物种丰富度和物种均匀度等指标,以了解不同生境对昆虫多样性的影响。

实验结果
根据你的调查结果,你可以得出不同生境的昆虫多样性差异较大。

例如,花坛可能有更多的花朵和植物,因此可能吸引更多不同类型的昆虫。

相比之下,树林可能有更多的树木和阴暗环境,可能吸引一些特定类型的昆虫。

结论
通过这次实验,你可以了解到昆虫物种多样性调查的基本步骤和方法,并且对不同生境对昆虫多样性的影响有一定了解。

昆虫是生态系统中重要的组成部分,了解昆虫物种多样性对生态系统的健康和平衡具有重要意义。

气候变化对昆虫物种多样性的影响及其适应策略研究

气候变化对昆虫物种多样性的影响及其适应策略研究

气候变化对昆虫物种多样性的影响及其适应策略研究气候变化已成为全球环境问题中最严重的挑战之一。

它不仅对人类社会、经济和生态系统造成了广泛影响,也对全球生物多样性产生了深刻的影响。

昆虫是地球上最为多样化的动物类群,也是最重要的生态系统反应者之一。

因此,深入研究气候变化对昆虫物种多样性的影响及其适应策略,对认识全球生物多样性的变化趋势和生态系统健康维护具有重大意义。

一、气候变化对昆虫物种多样性的影响气候变化不仅影响昆虫的生存和繁殖,也对其分布、数量和群体结构产生了影响,从而影响了昆虫物种多样性。

例如,气候变暖导致了主要飞行季节期间的变化,并对季节性昆虫的繁殖产生了影响。

还有,干旱和水分不足严重影响了蝗虫的生存和繁殖,导致了常年居住区域的昆虫数量逐渐减少。

在南极洲,随着全球变暖,越来越多的昆虫进入了该地区,从而导致了对当地生态系统的不利影响。

此外,气候变化也对昆虫和植物的互动产生了影响。

例如,温度升高可能促进一些昆虫族群的增加,但也可能导致它们与植物或其寄主之间的异步和不平衡。

二、昆虫的适应策略随着气候变化的不断加剧,昆虫群体必须寻求适应策略确保其生存。

以下是几种昆虫的适应策略:1. 调整食物来源:一些昆虫可能通过调整食物来源来适应气候变化。

例如,由于沐浴蝉在虫片期间需要一个特定的温度范围,其雌性个体会通过适应性选择从不同植物物种中选择食物,从而确保它们孵化的卵和孵化的若虫都处于适当的温度范围内。

2. 调整繁殖:随着气候变暖,有些昆虫选择比原来更早的日期进行产卵并积极繁殖,以确保它们的幼虫能够及时成长,避免过早出现越冬季节。

例如,锯鳞甲一家从加拿大西南部到阿拉斯加地区,已经记录到了春季提前11天的交配和繁殖周期。

3. 调整季节行动:一些昆虫可能通过延迟它们的季节行动时间来应对气候变化。

例如,蜻蜓选择在季节晚期进行繁殖,从而确保它们能够在对应的气候条件下繁殖和产卵。

三、未来的研究方向对于气候变化引起的生物多样性和昆虫种群变化,事实上我们还了解得很少。

水生昆虫的形态分类和物种多样性研究

水生昆虫的形态分类和物种多样性研究

水生昆虫的形态分类和物种多样性研究水生昆虫是一类生活在水中或与水有直接或间接关联的昆虫,包括了很多种不同的生物,如蜻蜓、蚊子、蝌蚪等。

水生昆虫种类繁多,形态也各异,因此采用形态分类法对这些生物进行分类研究,可大大促进对其生态、生物学特性以及物种多样性的了解和研究。

形态分类可以通过对水生昆虫的形态结构、特征标准以及功能进行分类和划分。

通常,水生昆虫的形态分为四大类:口器、胸部、腹部和附属肢。

1. 口器水生昆虫和陆生昆虫最大的区别是其口器的形态结构。

大多数蜻蜓和蚊子的口器进化成为一种特殊的吸管,使其能够在水面上张开嘴巴,吸取空气中的氧气。

其他水生昆虫的口器则进化出与其食物类型相关的适应性结构。

例如,足游蛾、螳螂虾、食蚜蝇都有带有锯齿状的口器,可以用于切割和捕捉昆虫或小虾类。

蜻蜓、易位酸蝽、蛭类等吸血食性昆虫则进化出了长而紧密的口器,以牢定在宿主皮肤上并吸取血液。

2. 胸部水生昆虫胸部的形态和陆生昆虫相似,但有些特殊的胸部特征包括强有力的胸肌(蜻蜓和飞腾昆虫),以及具有强力捕食和移动能力的胸囊(足游蛾和鲟凤蝉)。

3. 腹部水生昆虫的腹部结构可以分为两类:一类是典型的昆虫腹部结构,另一类是具有类似鱼类腹鳍的一对腹鳍,用于游泳和操纵水流。

腹部结构对于不同种类水生昆虫的生存和繁殖起着非常重要的作用。

不同的腹部特性包括大小、形态和颜色的差异,可以帮助研究者对这些生物进行进一步的分类和鉴别。

4. 附属肢附属肢是水生昆虫中非常重要的一个部分,这些肢体帮助昆虫进行游泳、捕食、移动和呼吸。

不同种类水生昆虫的附属肢数量、长度、形态和颜色等差异很大。

例如,拟鳞翅目昆虫的足有非常强的粘附能力,可以帮助昆虫抓住猎物和稳固在水流中。

而雅罕蝗和潜泳萤等其他物种则利用长而薄的附属肢来游泳和呼吸水中的氧气。

除了形态分类,物种多样性研究也是水生昆虫研究的重要部分。

根据鉴别标准和生态环境,研究者可以将这些生物分为几个不同的类别,如游泳昆虫、水生花粉昆虫、嗜氧和厌氧昆虫等。

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虽然大多数昆虫种类在生态系统中的作用还不很清楚 但确实有些种类在生态系统运行中 扮演重要角色 如白蚁 传粉蜂类 是所谓的 生态系统产生者 ecosystem generator 或 生 态系统工程师 ecosystem engineer 昆虫物种多样性及多度的调查资料可作为设计和管理自 然保护区的信息基础 与脊椎动物相比 昆虫在自然界中占据了多样性更高 空间尺度更小的 生 境 它们对生境 的变化往往也更加敏感 具有广谱的生物地理学和生态学探针 hio geographical and ecological Probes 的功能 因而 昆虫更适合用来描述生境的精细特征及指示 生境的细微变化 在这个意义上 开展昆虫物种多样性研究对实施生物多样性监测和保护具有 重大意义 Samways 1993
本章作者 袁德成
目前 人类对昆虫的了解程度远不能满足保护昆虫物种多样性的要求 除了少数类群外 如蝴蝶的某些科 人类对大多数类群在全球的分布范围 分类和系统发育等方面的认识均很不 完整 对昆虫多样性起源和演化机理方面的研究更是十分有限 至今为止 人类对许多昆虫物 种的生物学和生态学特性仍是一无所知
8 1 3 昆虫物种多样性研究状况
4 调查信息的完整性和最大化 在设计采样方案时 要尽可能充分地考虑与调查对象有 关的各种变异因素 如空间分布的差异 海拔 坡向 生境等 及时间变异 时辰 季节 年 代周期性 等 方案设计的好坏不仅影响调查结果的可靠性 还能决定所获取的信息量的大小 要充分利用每一次调查机会 获取尽可能多的信息 在设计调查项目时 吸取生态学的知识 从统计学角度进行考虑 会增加获取的信息 传统采集往往忽略了这种考虑
主要用于捕捉地栖性昆虫 包括鞘翅目和直翅目昆虫 窗式捕虫器立于地面之上 与盆式捕虫 器联合 用于捕捉遇障碍物跌落的昆虫 如鞘翅目昆虫 其上可置遮雨盖
3 陷捕器 陷捕器为埋设于地表上绿 与地面相平的采集容器 如广口瓶 塑料杯 罐 头盒等 主要用于捕捉地栖性昆虫 与盆式捕虫器相当 其上可置遮雨盖 瓶口还可覆盖具 13 20 mm 筛眼的筛网 用于阻止小型哺乳动物和两栖动物的进入
8 2 昆虫物种多样性研究程序
昆虫物种多样性研究程序可概括为下列步骤 图 8 l 确定目标 对文献 资料及已有标 本进行调研 设计采样程序及选择方法 野外采样 标本整理归类 标本分类鉴定 结果分析 和总结发表 标本人馆存放 标本和物种信息录入计算机数据库及国家生物多样性和地理信息
系统
8 3 调查项目设计和实施
当前 欧美和澳大利亚的昆虫学家正在对昆虫物种多样性的研究方法进行积极的探索 并 不断地对提出的研究方法加以完善 他们的工作主要集中在以下几个方面 昆虫野外调查程序 的设计和调查技术的规范化 包括昆虫物种多样性的评估技术 Coddington 等 1991 昆虫物 种多样性变化的监测技术 Kremen 等 1993 物种多样性指标及分析技术 VaneWright 等 1991 Faith 1994 Wiliams Humphries 1994 以及昆虫标本和资料的计算机管理技术 Nielsen West 1994 Lasalle Gauld 1993
8ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4 1 大生境采样
1 飞行截捕器 最常用的飞行截捕器是帐幕截捕器 malaise trap Upton 1991 其 工作原理是许多飞行昆虫遇到障碍物时 此处为帐幕 朝向最高点 此处为盛有酒精的采集瓶 瓶口 活动 该采集方法对采集膜翅目和双翅目昆虫特别有效 沿中央幕布底边设置液槽
或陷阱 收集碰击幕布后跌落的昆虫 如部分鞘翅目昆虫 2 盆式或窗式捕虫器 盆式捕虫器是将简单的采集容器 如塑料托盘 与地面平行放置
8 3 1 调查项目设计基本原则
目前已有的来自收藏标本或发表的资料中的生物多样性知识 主要基于相对非数量化和机 会性的采集 这类采集也被称为 博物馆采集 museum collecting 由于这类采集通常缺少 采集方案设计 因此一般不可能对物种的相对多度或有待发现的物种总数作出估计 采集结果 也往往不具有空间和时间上的可比性
8 4 常用的昆虫采集方法
采集方法主要取决于采样对象 采样环境和采样目的 还取决于可利用的经费和人力 可 供选择的采样方法种类很多 王林遥 张广学 1983 Upton 1991 在此仅列举一些针对类群 广泛的陆生昆虫的采集方法 作为昆虫物种调查和监测的标准采样方法 对一些在特殊生境 沼 泽 温泉 洞穴等 生活的昆虫的采集 需要根据不同的倚情况采用特殊的采集方法
第 8 章 昆虫物种多样性研究方法
生物多样性问题的提出 在很大程度上应归功于昆虫物种多样性研究的发现 特别是 20 世纪 70 年代以来有关热带森林中昆虫物种多样性的一些重大发现 虽然昆虫在生物多样性保护 中具有重要的地位 Samways 1993 然而昆虫物种多样性的保护和研究相对于大型动物和植 物却没有得到应有的重视 Ponder 1992 昆虫种类和个体数量多 分布广且世代发生相对较 短 是开展生物多样性研究的较好的材料 为探讨生物多样性特别是物种多样性研究的理论和 方法提供了很好的实验对象 详见下文 因此 昆虫物种多样性的研究应该成为物种多样性研 究的重要组成部分 本章在简要总结昆虫物种多样性研究概况的基础上 对昆虫物种多样性的 研究程序 调查设计和采样技术 数据分析方法及标本和数据管理技术等昆虫多样性研究方法 及国内外发展动态方面的内容给予综合性的介绍和论述 以期能对推动我国昆虫多样性研究继 续深入发展有所贡献
我国的昆虫多样性研究还处于物种调查和编目阶段 近些年结合国家和中国科学院的有关 生物多样性研究项目 在濒危昆虫的现状调查和保护对策 环境变化对昆虫多样性的影响及昆 虫标本和物种数据库等方面进行了一些研究
全球各国科学家的交流和协作 是调查全球昆虫物种多样性行之有效的途径 在充分讨论 的基础上 各国昆虫学家可以制定统一的调查规划 设计切实可行的调查方法 相互取长补短 以加速人类认识昆虫物种多样性的进程 交通和通讯的便利 使得这种全球交流和协作能够成 为现实 目前 国际上正在实施或酝酿中的重大项目包括 DIVERSITAS 项目 由 UNESCO 联 合国教科文组织 SCOPE 环境问题科学委员会 和 IUBS 生物科学国际联盟 于 1990 年 共同发起和组织 在全球范围有计划地选点实施物种多样性调查 国际生物网络 BioNet INTERNATIONAL 项目 由设在美国的国际农业和生命科学中心 CABI 发起和组织 是关 于节肢动物 线虫和微生物分类和编目的技术合作全球网络 系统学 2000 年议程 Systemetics Agenda 2000 项目由多个国际生物分类研究学会共同发起 计划用 25 年的时间对全世界的生 物进行全面调查和编目
实施采样方案各步骤时应尽量减少主观因素的影响 认真填写采样记录表格 标准采样记 录表格 standardized data sheet 应方便记录并尽可能减少填写者个人的主观判断 减少调 查时因调查者或时间不同带来的误差 表格记录的项目应尽可能详细 使得采样者能方便地记 录采样时所观察到的各种标本 生物学和生态及环境信息 采样记录表格的详细构造可参考下 面将要介绍的标本数据库采集信息部分的内容
为了使野外调查能尽可能多地获得物种多样性信息 并对在不同时间或不同地点获得的调 查结果进行对比分析 有必要进行调查项目设计 提出采样协议 sampling Protocol 为此 首先要确定调查项目将要回答的问题和为此需要收集的信息 另外也应考虑调查对象的分布和 生活周期 包括活动习性及气候变异的影响 及栖息环境 项目可使用的经费 时间和人力资 源也是项目设计和选择调查方法时应考虑的因素 物种多样性调查项目的设计原则可作如下概 括
8 4 2 小生境采样
1 网集法 使用捕虫网追捕昆虫是最常用的采集方法 采用该方法采集昆虫时 以单位 努力捕捉量作为进行对比的依据
2 寻集法 手工或借助吸虫管寻找并采集昆虫 又分上寻法 搜寻采集者膝盖部位以上 的植被 和下寻法 搜寻采集者膝盖部位以下的植被及地面 记录采集所覆盖的面积
3 敲集法 在合适的植被单位 如灌丛 树冠 下方置放标准大小的托盘 布单或采集 伞 再敲击其上方的植被 收集坠落的昆虫 目前也有使用化学击倒法 即使用喷雾器垂直喷 洒快速击倒型杀虫剂 代替手工敲击 这对于采集高大丛林 特别是热带雨林 树冠上的昆虫 很有效
5 实施的可行性 要考虑可用的经费和人力资源 调查方法是否能为调查者接受 采样 设计是否可行等影响调查结果的主观和客观因素 保证调查方案实施的可行性
8 3 2 采样方法的选择和实施原则
采样方法的选择和采样方案将决定采样所获信息的详细程度 物种有或无 相对多度 绝 对多度 生物学和生态信息 包括个体生活史 生态地位 生态功能 采样方法的选择和实施 要以符合调查项目的总体设计为前提 采样方法的确定取决于 地点或区域特征 范围 变 异程度 地理位置 受威胁程度 迫切性 可用人力资源 时间 资金 人员技能 等 因素
4 漏斗 将采集土样或地表覆盖物 枯枝落叶 地表植被等 置于漏斗中 利用昆虫的 避热习性 在土样或地表覆盖物上方用热光源 灯泡 驱赶昆虫 使昆虫通过漏斗进入下方的 采集容器 如酒精瓶或毒瓶 漏斗主要用于采集土壤昆虫
5 灯诱 灯诱对诱捕夜间活动的超光性昆虫 以鳞翅目昆虫为主 很有效 常选用高压 水银灯或黑光灯作光源 缺电的情况下 也可使用汽灯 煤油灯或其他使用电池的手提灯作光 源 灯诱采样有以下两种主要类型 幕布型 在光源前方悬挂或下方铺放一块白色幕布 手 工捕采被光源吸引到幕布上的昆虫 漏斗型 在光源下方设置接捕昆虫的漏斗捕虫器 由漏 斗和采集容器两部分组成 一部分被光源引诱来的昆虫扑打漏斗后会落入采集容器
从生物量方面衡量 昆虫也远胜过其他动物类群 在热带森林中尤为如此 Samways 1993 巴西亚马逊热带森林中仅蚂蚁的生物量就是全部陆生脊椎动物总量的 4 倍 Holden 1989
8 1 2 对昆虫的认识
人类对于昆虫物种多样性的认识很有限 许多种类仅有基于单个标本和单个采集地的原始 描述 Stork 1994 昆虫物种总数估计值在 200 万 3 000 万之间 Erwin 1982 至少还有一 半以上的物种有待描述 尤其是热带雨林树冠昆虫的某些类群可能有 90 以上的物种有待发现 和描述 Raven Wilson 1992 由于昆虫对自然的特殊适应习性 大多数种类具飞行能力 生 活史中存在变态现象 身体较小 世代周期短等 其分布范围遍布整个地球 几乎在各种生境 中均可以见到昆虫 各类昆虫的生活习性差异很大 在大部分地区里 昆虫的发生都具有明显 的季节性 昆虫中多型现象广为存在 凡此种种 均增加了昆虫物种多样性调查的设计和实施 的困难性
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