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，昆蟲占有無脊椎動物的大部分比例，發(fā)揮著重要的生態(tài)系統(tǒng)功能。作為昆蟲學(xué)的一個重要部分，其個體行為決定昆蟲種群和群落動態(tài)。在天然放牧草地生態(tài)系統(tǒng)中，昆蟲與植物、大型草食動物共存，對于他們相互關(guān)系的研究無論對放牧生態(tài)學(xué)還是草地生態(tài)學(xué)都是極其重要的。昆蟲所面對的生境和食物是高度變異的，這種變異不僅被大型草食動物采食造成，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—素色異爪蝗（Euch

2、orthippus unicolor）作為研究對象，基于對昆蟲個體行為角度，不僅考慮昆蟲行為分配的結(jié)果，同時分析了蝗蟲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昆蟲個體行為的互作效應(yīng)。這些研究不僅能發(fā)展動物行為生態(tài)學(xué)，同時對維持草地放牧系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效地進行草地放牧管理，推動草地畜牧業(yè)發(fā)展都具有極其重要的理論價值與實際指導(dǎo)意義。
　　本研究采用野外控制實驗，包括采用兩個植物多樣性水平（高

3、和低植物物種豐富度）和四個放牧處理（無牧、牛、山羊、牛+山羊放牧），在群落水平上檢驗昆蟲物種豐富度和多度的響應(yīng)，在個體水平上檢驗昆蟲行為策略（食性和生境選擇），獲得了以下重要研究成果:
　　(1)與無牧樣地相比，放牧樣地的昆蟲多樣性較高，且獨立于植物多樣性。這個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，昆蟲數(shù)量較少，高植物多樣性條件下呈相反趨勢。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)這個研究主要探討了普食性草食昆蟲——蝗蟲的行為策略對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)相對的行為策略:在高植物多樣性條件下，蝗蟲增加采食和游走時間，休息時間減少，而在低植物多樣條件下，采食和游走時間減少，休息時間增加。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，大型草食動物的采食后減少了蝗蟲的食物資源，因此使蝗

5、蟲采食更多的植物種類以滿足營養(yǎng)需求，同時也要延長采食時間增加采食量。因此，植物多樣性與大型草食放牧對蝗蟲行為時間分配有顯著的互作效應(yīng)?；认x的采食高度受到大型草食動物放牧影響。在無牧樣地中，蝗蟲主要采食上層植物。在放牧條件下，蝗蟲主要以中下層植物作為食物。這個差異與大型草食動物相聯(lián)系，因為大型草食動物主要采食上層植物的莖葉。同時，蝗蟲在下層植物采食也可躲避捕食者的捕獲。
　　(4)在這個研究中，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?？偟膩碚f，與無牧比較，在放牧條件下蝗蟲增加寄主植物，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。實驗結(jié)果還發(fā)現(xiàn)蝗蟲在無牧樣地中，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，同時也增加被捕獲的危險。
　　(5)從植物部位來時，素色異爪蝗在無牧?xí)r在葉片的時間長于莖上，而在放牧條件下，由于大部分葉片已被大型草食動物采食，因此在莖上

7、時間長于葉片上。這個結(jié)果表明，大型草食動物改變的蝗蟲的休息位置，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場所有著密切聯(lián)系。
　　本研究通過不同大型草食動物放牧和植物多樣性背景下蝗蟲的個體行為響應(yīng)，對植物—蝗蟲—大型草食動物關(guān)系深入理解和進一步認識:大型草食動物放牧強烈地影響蝗蟲的個體行為，特別是采食和生境選擇策略，這種行為變化是對大型草食動物放牧和植物多樣性互作的適應(yīng)性進化結(jié)果，蝗蟲的行為是蝗蟲種群和群落的決定性因素