Insect Responses and Adaptations to Plant Diversity Subjected to Large Herbivore Grazing in Meadow Steppe.pdf

1、在自然界的生態(tài)系統(tǒng)中，昆蟲(chóng)占有無(wú)脊椎動(dòng)物的大部分比例，發(fā)揮著重要的生態(tài)系統(tǒng)功能。作為昆蟲(chóng)學(xué)的一個(gè)重要部分，其個(gè)體行為決定昆蟲(chóng)種群和群落動(dòng)態(tài)。在天然放牧草地生態(tài)系統(tǒng)中，昆蟲(chóng)與植物、大型草食動(dòng)物共存，對(duì)于他們相互關(guān)系的研究無(wú)論對(duì)放牧生態(tài)學(xué)還是草地生態(tài)學(xué)都是極其重要的。昆蟲(chóng)所面對(duì)的生境和食物是高度變異的，這種變異不僅被大型草食動(dòng)物采食造成，也被自然的草地生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性（不同物種多樣性）影響。由此，本論文以廣譜性草食昆蟲(chóng)—素色異爪蝗（Euch

2、orthippus unicolor）作為研究對(duì)象，基于對(duì)昆蟲(chóng)個(gè)體行為角度，不僅考慮昆蟲(chóng)行為分配的結(jié)果，同時(shí)分析了蝗蟲(chóng)的采食選擇策略和生境選擇策略;基于放牧方式和植物物種多樣性，研究了放牧與植物多樣性對(duì)昆蟲(chóng)個(gè)體行為的互作效應(yīng)。這些研究不僅能發(fā)展動(dòng)物行為生態(tài)學(xué)，同時(shí)對(duì)維持草地放牧系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效地進(jìn)行草地放牧管理，推動(dòng)草地畜牧業(yè)發(fā)展都具有極其重要的理論價(jià)值與實(shí)際指導(dǎo)意義。
　　本研究采用野外控制實(shí)驗(yàn)，包括采用兩個(gè)植物多樣性水平（高

3、和低植物物種豐富度）和四個(gè)放牧處理（無(wú)牧、牛、山羊、牛+山羊放牧），在群落水平上檢驗(yàn)昆蟲(chóng)物種豐富度和多度的響應(yīng)，在個(gè)體水平上檢驗(yàn)昆蟲(chóng)行為策略（食性和生境選擇），獲得了以下重要研究成果:
　　(1)與無(wú)牧樣地相比，放牧樣地的昆蟲(chóng)多樣性較高，且獨(dú)立于植物多樣性。這個(gè)差異可能是由于放牧引起的植被特征，例如高度和生物量變化產(chǎn)生的。在低植物多樣性條件下，昆蟲(chóng)數(shù)量較少，高植物多樣性條件下呈相反趨勢(shì)。這可能是由于高植物多樣性可產(chǎn)生多生物量或復(fù)雜

4、的結(jié)構(gòu)。
　　(2)這個(gè)研究主要探討了普食性草食昆蟲(chóng)——蝗蟲(chóng)的行為策略對(duì)放牧和植物多樣性的響應(yīng)。結(jié)果表明，素色異爪蝗在高、低植物多樣性條件下表現(xiàn)相對(duì)的行為策略:在高植物多樣性條件下，蝗蟲(chóng)增加采食和游走時(shí)間，休息時(shí)間減少，而在低植物多樣條件下，采食和游走時(shí)間減少，休息時(shí)間增加。由于植物多樣性引起的植物特征（蓋度和高度）和食物供應(yīng)的變化是這些行為變化的主要因素。
　　(3)同時(shí)，大型草食動(dòng)物的采食后減少了蝗蟲(chóng)的食物資源，因此使蝗

5、蟲(chóng)采食更多的植物種類以滿足營(yíng)養(yǎng)需求，同時(shí)也要延長(zhǎng)采食時(shí)間增加采食量。因此，植物多樣性與大型草食放牧對(duì)蝗蟲(chóng)行為時(shí)間分配有顯著的互作效應(yīng)?；认x(chóng)的采食高度受到大型草食動(dòng)物放牧影響。在無(wú)牧樣地中，蝗蟲(chóng)主要采食上層植物。在放牧條件下，蝗蟲(chóng)主要以中下層植物作為食物。這個(gè)差異與大型草食動(dòng)物相聯(lián)系，因?yàn)榇笮筒菔硠?dòng)物主要采食上層植物的莖葉。同時(shí)，蝗蟲(chóng)在下層植物采食也可躲避捕食者的捕獲。
　　(4)在這個(gè)研究中，植物物種多樣性伴隨著不同放牧方式影響素

6、色異爪蝗生境選擇。總的來(lái)說(shuō)，與無(wú)牧比較，在放牧條件下蝗蟲(chóng)增加寄主植物，這可能是由于多的植物種類可以獲得更適合的生境和逃避捕食者。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)蝗蟲(chóng)在無(wú)牧樣地中，選擇上層植物作為棲息生境，而在放牧條件下，素色異爪蝗選擇中下層植物作為生境。這可能是由于放牧導(dǎo)致上層食物的可利用性降低，同時(shí)也增加被捕獲的危險(xiǎn)。
　　(5)從植物部位來(lái)時(shí)，素色異爪蝗在無(wú)牧?xí)r在葉片的時(shí)間長(zhǎng)于莖上，而在放牧條件下，由于大部分葉片已被大型草食動(dòng)物采食，因此在莖上

7、時(shí)間長(zhǎng)于葉片上。這個(gè)結(jié)果表明，大型草食動(dòng)物改變的蝗蟲(chóng)的休息位置，以莖代替葉片，并且優(yōu)先選擇葉片可能與作為食物資源和庇護(hù)場(chǎng)所有著密切聯(lián)系。
　　本研究通過(guò)不同大型草食動(dòng)物放牧和植物多樣性背景下蝗蟲(chóng)的個(gè)體行為響應(yīng)，對(duì)植物—蝗蟲(chóng)—大型草食動(dòng)物關(guān)系深入理解和進(jìn)一步認(rèn)識(shí):大型草食動(dòng)物放牧強(qiáng)烈地影響蝗蟲(chóng)的個(gè)體行為，特別是采食和生境選擇策略，這種行為變化是對(duì)大型草食動(dòng)物放牧和植物多樣性互作的適應(yīng)性進(jìn)化結(jié)果，蝗蟲(chóng)的行為是蝗蟲(chóng)種群和群落的決定性因素