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植物多样性和昆虫多样性的关系是生态学和生物多样性科学中一个基本问题。昆虫直接或者间接地依赖于植物,且植食性昆虫只取食特定类群的植物。此外,植物和昆虫的协同进化促成了现有植物和昆虫高的多样性。因此,理论上基于植物多样性应该能够预测昆虫多样性。但是,整合分析发现植物的物种丰富度和昆虫的物种丰富度之间并未呈现出高的相关性。 Basset et al.(2012)对一个热带森林的节肢动物(主体为昆虫)进行全面采样,并采用复杂的统计模型,最终发现植物物种丰富度确实能够精确预测节肢动物物种丰富度。最优的统计模型是通过树的物种累积预测节肢动物的物种累积,即“植物模型”。然而,由于该研究基于大规模的采样和分类鉴定,难以复制,其自身也不可避免地限制在较小的研究区域内,因此该研究亟待在更大尺度上进行复制和检验。本研究采用高通量的方法,通过探讨景观尺度上植物多样性和昆虫多样性的关系,落实Basset et al.(2012)研究方案的可操作性。 本研究在海南和云南西双版纳选择两个热带山地景观作为研究样地,利用样方法调查植物多样性和昆虫多样性。植物采用形态学分类,昆虫使用马氏网采集并采用DNA高通量条形码技术进行分类鉴定。然后运用皮尔森相关分析和“植物模型”分析物种丰富度间的关系(α多样性),利用普鲁克分析检验群落物种组成间的关系(β多样性)。结果表明:1)植物模型与作为基准的非参数估计得出的昆虫物种丰富度非常接近,但是皮尔森相关分析发现,样方水平上植物物种丰富度和昆虫物种丰富度的相关性低;2)植物的群落物种组成和昆虫的群落物种组成高度正相关。以上结果在两个景观、两个季节(涉及其中一个景观)和昆虫的不同目间保持一致。研究结果强烈支持Basset et al.(2012)的结论,即热带森林中植物物种丰富度能够精确预测昆虫物种丰富度。此外,本研究将植物模型的方法从热带美洲拓展到热带亚洲,从一个60 km2的均质森林扩展到两个(~100 km2和500 km2)异质的、人为干扰的景观,从耗费劳力的标本形态鉴定的样本扩展到高效的高通量条形码技术处理的样本。 本研究采用的高通量方法为大尺度上检验热带极高的植食性节肢动物多样性的不同成因提供了条件,为改进全球节肢动物多样性的估计值奠定了进一步的理论基础。本研究证实了热带景观中植物多样性与昆虫多样性密切相关,即可以利用植物多样性和昆虫多样性彼此预测,对保护热带景观中生物多样性、生态系统功能和服务具有重要的指导意义。