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为探究景观组成和当地栖息地类型对步甲(Carabid beetles)群落多样性、害虫及杂草种子捕食的影响,研究人员在意大利北部采样研究。结果发现不同栖息地捕食率不同,景观和栖息地类型影响各异。这为生态保护和农业管理提供了重要依据。
在大自然的生态舞台上,昆虫们各自扮演着独特的角色。其中,步甲作为一类重要的捕食者,对控制害虫数量和抑制杂草生长有着至关重要的作用。然而,在人类活动日益频繁的当下,景观和栖息地发生了巨大变化,这些变化是否会影响步甲的 “工作效率” 呢?过往研究发现,步甲群落对栖息地质量变化很敏感,且景观多样性与步甲多样性及捕食之间的关系也不明确,同时城市栖息地的种子捕食研究较少。为了深入了解这些问题,来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究,其研究成果发表在《Basic and Applied Ecology》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在采样方面,他们在意大利北部四个区域,依据不同栖息地类型(农田边缘、半自然区域和城市绿地)选取了 96 个采样点。通过陷阱法采集步甲样本,利用假毛虫评估害虫捕食情况,借助种子卡测定种子捕食率,同时运用 QGIS 软件计算景观变量。为分析数据,使用了线性混合效应模型、非度量多维缩放(NMDS)以及结构方程模型(SEMs)等方法。
研究结果如下:
- 步甲采集结果:共采集到 5421 只步甲,分属 111 种。农田边缘采集到 3382 只(0.45 只 / 天-1),半自然区域 1070 只(0.15 只 / 天-1),城市绿地 969 只(0.12 只 / 天-1)。其中,最常见的肉食性步甲是Pterostichus melas,植食性步甲是Harpalus rufipes。
- 捕食率结果:害虫捕食率方面,节肢动物造成的捕食率较高(8.1%/ 天-1),半自然栖息地的捕食率(11.1%/ 天-1)高于农田边缘(7.5%/ 天-1)和城市绿地(5.8%/ 天-1)。种子捕食率为 21%/ 天-1 ,城市绿地(17.0%/ 天-1)显著低于半自然区域(23.6%/ 天-1)和农田边缘(22.4%/ 天-1),且O. biennis种子的被捕食率略高于T. officinale。
- 结构方程模型(SEMs)结果:景观和栖息地类型通过改变物种群落结构间接影响害虫捕食。肉食性步甲物种丰富度受耕地比例正向影响,且农田边缘高于半自然区域和城市区域;害虫捕食受肉食性步甲物种丰富度正向影响,半自然区域捕食率更高。但在种子捕食方面,未发现景观或栖息地类型通过改变物种群落结构产生间接影响,仅发现城市栖息地种子捕食率较低的直接影响。
综合研究结论和讨论部分,此次研究意义重大。研究表明,不同栖息地的捕食率存在差异,害虫和种子捕食的驱动因素不同。半自然栖息地更有利于提高步甲的捕食效率,城市栖息地则对捕食不利。这为生态保护和农业管理提供了科学依据,提示人们应重视半自然斑块和农田边缘的保护,同时改善城市绿地的生态质量。此外,研究还指出未来应进一步探究步甲在不同环境条件下的捕食行为变化,为更好地发挥步甲在生态系统中的作用提供更多理论支持。