生境破碎化对昆虫多样性的影响

安徽农业科学．Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆＡｎｈｕｉ

Ａｇｒｉ．Ｓｃｉ．２０１１．３９（２６Ｉ：１６０１７—１６０１９责任编辑李占东责任校对卢瑶

生境破碎化对昆虫多样性的影响

刘美佳，蔡平＋

（苏州大学建筑与城市环境学院，江苏苏州２１５１２３）

摘要介绍了昆虫多样性和生境破碎化的内涵，概迷了生境破碎化对昆虫遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性的影响。

关键词生境破碎化；昆虫多样性；种群中图分类号５４３３文献标识码Ａ

文章编号０５１７—６６ｌｌ（２０１１）２６—１６０１７—０３

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在景观生态中，生境破碎化是指在人为活动和自然干扰强大的分解功能，在食物链上占据重要位置，是科学研究的下，大块连续分布的自然生境被其他非适宜生境——基质分重要材料，且具有很高的药用、食用和观赏价值等。

隔成许多面积较小的斑块（片断）的过程¨・。造成生境破碎

２生境破碎化的内涵

化的原因是多方面且复杂的，但不外乎人为因素、非人为因生境破碎化是指由于自然或人为因素的干扰，原来连续素以及两者的共同作用。人为因素即人类进行的各种各样

的景观要素经外力作用后变为许多彼此隔离的不连续的斑的干扰活动，如农业耕作、森林砍伐、矿山开采、道路建设、废

块镶嵌体或嵌块。直观上表现为：斑块数量增加而面积缩

物贮存和践踏等；非人为因素包括自然火、冰河作用、外来种

小，斑块形状趋于不规则，内部生境面积缩小，廊道被截断以入侵和气候变化等。生境破碎化是人为因素与非人为因素

及斑块彼此隔离ＦＪ。破碎化可分为２个不同的类型：地理破长期协同作用的结果。其中人为因素是近年来破碎化数量碎化和结构破碎化。前者指一块完整地区被分割成较小的和频率上升的主要原因口ｏ。近年来，随着农业、城市化和交完整的部分，形成与粗类景观相似的景观；后者指景观分成

通运输业等方面的迅速发展，加上全球气候变化的影响，导细小的碎块，当地植被残余嵌入外来基质中哺１。人类活动对

致全世界生境破碎化问题日益普遍和突出，其对生物乃至生生态系统、景观的最大危害是促其破碎化。

态系统的影响也逐渐引起人们的关注和重视。关于生境破自然景观是由各种不同的生态系统组合在一起的一个

碎化影响的研究，国内集中于对大型动物或植物的研究，对个斑块镶嵌体。因此自然景观存在一定的异质性。自然干扰

昆虫多样性的影响则刚刚起步ｐｏ。昆虫是世界上数量最大在森林和其他植被中能产生不同发育阶段的斑块镶嵌体，在

的一个生物类群，研究生境破碎化对昆虫的影响，对于人类

植被自然异质性形成中起重要作用。一般认为，适度的干扰

更好地认识自然、改造自然、与自然和谐相处是十分必要的。能增加景观的异质性，异质性景观是昆虫多样性产生的根生境破碎化严重影响了天敌群落的建立，生境破碎片段维护源，但高强度的干扰会降低景观的异质性而产生均质化，导

着一个不健康的自然天敌群落，导致其对害虫生物控制力的致昆虫多样性的丧失。降低，从而加大了害虫暴发的可能性。破碎景观干扰了捕食３生境破碎化与昆虫多样性

者和寄生者的觅食行为．降低了其对有害昆虫的捕食率和寄

昆虫多样性是昆虫及其与环境形成的生态复合体以及生率，造成了害虫的大发生Ｈ。Ｊ。因此，生境破碎化对昆虫

与此相关的各种生态过程的总称，包含３个层次的含义。遗

群落的影响将成为景观生态学和昆虫种群生态学的研究新

传多样性，即指所有遗传信息的总和，包含在动植物和微生热点。

物个体的基因内；物种多样性，即生命机体的变化和多样化；

ｌ昆虫多样性的内涵

生态系统多样性。遗传多样性是改良品质的源泉，物种多样根据联合国《生物多样性公约》，生物多样性是指所有来

性是其生存和发展的基础，生态系统多样性则是物种多样性

源的生物体，包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构

和遗传多样性的保证。大量证据表明，现在是物种大量灭绝

成的生态综合体；包括物种内部、物种之间和生态系统的多

的开始阶段，当今生物灭绝的速度几乎超过了史前的任何时样性¨Ｊ。人类的出现仅有１００多万年，而有翅昆虫的历史至

期。目前昆虫多样性丧失的原因主要有：栖息地的消失；栖．

少有３．５亿年；无翅亚纲的昆虫可能有４亿年或更长的历

息地（景观）的破碎化；外来种的入侵和疾病的扩散；过度开

史。昆虫历史悠久，种类繁多，数量庞大。无论是在生物学、

发利用；水、空气和土壤的污染；气候的改变。其中，栖息地生态学、地理学、医学等学科中还是在人文艺术等方面都具的破碎和消失是景观破碎最明显的后果之一旧１。

有很高的影响和价值。如昆虫是重要的传粉者和天敌，具有

３．１生境破碎化对昆虫遗传多样性的影响遗传多样性是生物多样性的基础．代表物种适应环境变异的能力。就昆虫

作者简介刘蔓佳（１９８８一），女，浙江东阳人，硕士研究生，研究方向：

农业昆虫与害虫防治。・通讯作者，教授，硕士生导师，从个体而言．遗传多样性被认为与大多数昆虫种类的适合度呈

事昆虫分类研宛。Ｅ—ｍａｉｌ：ｃａｉｐ＠ｓｕｄａ．ｅｄｕ．ｃａ。

正相关，当某一昆虫种类的遗传多样性消失后就再不可能恢收藕日期２０１１－０５－０９

复，而当遗传多样性降至某一阈值后，近交衰败难以避免，会

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安徽农业科学

２０１１年

导致昆虫物种“涡旋”式灭绝。各种因素引起的生境破碎化使遗传物质交流中断，导致种内不能交配，增加了孤立种群的遗传漂变效应，使种群结构趋于简化¨…。破碎化造成的遗传隔离导致昆虫种群无法产生后代及后代不育等生物学后果¨¨。种群遗传结构在进化上具有显著意义，是昆虫多样性保护的基本单元。生境破碎化对昆虫种群遗传结构的影响体现在：①在昆虫小种群中，由于个体数目少，遗传漂变的作用比较突出；②昆虫种群近交几率增大；③种间隔离增大，阻碍种群间的基因交流。这３种遗传后果对昆虫种群的遗传多样性、适合度和种群分化均产生深刻影响，导致昆虫

种群退化¨“。

３．２生境破碎化对昆虫物种多样性的影响物种多样性是

昆虫多样性研究的基本层次，物种也是生物分类系统的基本

单元。Ｚａｂｅｌ等ｕ列在天然荨麻（ＵｒｔｉｃａｄｉｏｉｃａＬ．）生境斑块上进行生境破碎化对昆虫群落的影响试验，结果表明生境破碎

化减少了半翅目、同翅目、鞘翅目昆虫的物种丰富度和种群

多度。生境隔离和面积减小对昆虫群落的影响不等。植食

性昆虫丰富度与生境面积呈正相关，但不受生境隔离或植物特性的影响，而捕食性昆虫丰富度与生境隔离度呈负相关，

捕食者出现的百分率随隔离增大而减小。专食性昆虫从生境斑块中消失的概率与生境面积有关，而捕食者消失的概率

与生境隔离度有关。由于高营养级种群的不稳定性和扩散限制，捕食者比植食昆虫更易受生境隔离的影响，而在多度和变异性方面，捕食者与植食性昆虫没有差异。

３．３生境破碎化对昆虫生态系统多样性的影响生境破碎

化产生的片段生境，在物理、化学和生物学等方面都发生了一些列的变化Ｈ引。①片断生境的能量平衡明显不同于全部

被茂密的植被覆盖的景观。如农田生态系统取代自然植被

后，由于到达地面的太阳辐射增加，地表反射率的改变和夜间地表热辐射的增加，地表及土壤表层的温度日较差变大，

昆虫的栖息环境有了很大变化，对那些适应能力差的昆虫，

这些改变可能是致命的。②景观破碎导致片断生境受风的影响加大，对昆虫的飞行、捕食、交配、产卵等活动都产生了较大影响。且外来种的传播体可能通过风携带到剩余斑块中，从而产生难以估量的潜在影响。③景观破碎影响生态系统的水分循环。由于蒸腾速率和蒸发速率的改变以及拦截降水的减少，土壤水分含量变化幅度加大，地表径流增加。表土流失可能导致河流的淤积、水分循环的改变，还能引起

外来物种的入侵，影响枯落物分解速度和土栖昆虫的活动

等¨“。④生境破碎影响物种种群迁入率和灭绝率。景观的破碎主要通过影响生物的生存空间、多度、片断的占据率、个

体增补率等加剧种群的灭绝¨…。

３．３．１生境破碎化对植物与昆虫关系的影响。

３．３．１．１植物与植食性昆虫。Ｚｓｃｈｏｋｋｅ等Ⅲ１调查了维管柬

植物（杂草和草本植物）和４类无脊椎动物（蚂蚁、蝴蝶、蝗虫和软体动物）对石灰质草地人为破碎化的短期反应，其中２９％的常见种受破碎化的影响．破碎化对不同类群和不同物

种的影响程度不同。蝴蝶对破碎化反应最敏感，其他类群受破碎化的影响很小，其中破碎化对稀有蝴蝶种群的发生具有极大的负面影响¨＂。Ｋｒａｕｓｓ等¨８１研究了３２片不同面积、不

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同隔离指数、不同景观多样性的石灰质草地的蝴蝶群落，结果表明，许多蝴蝶在破碎生境中呈现集合种群，生境面积是

蝴蝶群落结构的最重要指示物。

由此可知，专食性昆虫受生境破碎的强烈影响，而广食性昆虫则更多地受周围景观多样性的影响。景观分析结果

表明生境隔离度增加对物种丰富度具有负效应，广食性昆虫

随景观多样性增长而稍有增长，专食性昆虫则不增长，且在不同空间尺度下不同物种对破碎化的反应不同。对昆虫而言，在“植物一植食性昆虫一天敌”的食物链中，任何一个环

节出现问题都会对整条食物链产生很大影响。因为植物种群出现问题，会导致植食性昆虫食源发生变化，从而引起植

食性昆虫种群发生改变，进而影响到天敌类昆虫种群。３．３．１．２植物与授粉昆虫。生境破碎化引起的授粉者共位群结构的改变会对植物居群的基因流动和动、植物群落动态产生深远影响。传粉作用受到破碎化的直接影响，传粉者的丰富度和多度减少，同时传粉作用由于传粉者行为和飞翔格局的改变会受到间接影响¨ｏ。相对于大而连续的种群，授粉

者对隔离的小种群拜访次数减少，授粉质量降低。如有些种类的蜜蜂物种丰富度和多度在小森林斑块中均有所下降，导

致花朵授粉减少，Ｐｏｗｅｌｌ等¨引发现可能是由于小气候的改变，该类蜜蜂的雄蜂很难飞越１００ｍ的狭窄空白地带。蝴蝶

对破碎化反应最敏感，其他类群受破碎化的影响较小，其中

破碎化对稀有蝴蝶种群的发生具有极大的负面影响。３．３．１．３植物与分解类昆虫。动物排泄物和腐肉可以使土质肥沃、与粪便和腐肉分解有关的分解生物对养分循环、种子扩散和节肢动物寄生物控制起到重要作用，且有些分解生物被认为是生境破坏的较好指示物。Ｋｌｅｉｎ旧１发现蜣螂丰富度在森林碎片中比在连续森林中要低得多，随破碎化程度的

增加，蜣螂丰富度下降，由此引起粪便分解率的急剧下降，其下降速率比人们所预料的由物种丰富度减少所引起的分解率的下降要大得多。Ｓｐｆｉｎｇｅｔｔ旧¨发现随着物种丰富度降低枯枝落叶的分解率明显降低。Ｎａｅｅｍ等僻１也发现随着物种丰富度的减少分解率下降。

３．３．２生境破碎化对昆虫之间关系的影响。破碎化景观对

昆虫一昆虫相互关系的影响涉及捕食者一猎物、寄主昆虫一

拟寄生物之间的相互关系，破碎景观干扰了捕食者和寄生者

的觅食行为，降低了捕食率和寄生率，造成寄主昆虫的大发生，这些在森林、农田、草地等生态系统都有发生。这种营养关系的改变在探讨景观格局对生态系统功能和流通量的影响中更重要，也是今后景观生态研究的重点领域之一…。

３．３．２．１寄主昆虫与拟寄生物。生境破碎化通过改变生境

斑块中寄主和宿主的数量，使稳定的寄生关系发生改变，一些物种可能因寄生率升高而影响其生存，一些寄主因生境破

碎而在斑块中消失。Ｔｈａｒｎｔｋｅｓｃ等旧１发现，食豆科植物的昆虫，其拟寄生物得益于生境破碎化使得种群数量大增，也发现油菜花粉叶甲的寄生物显示出明显的边缘效应，在作物边

缘地带密度升高。ＫｒｕｅｓｓⅢ１利用匍匐蓟茎干中的昆虫群落研究了景观结构和生境类型对植物一植食性昆虫一拟寄生物群落的影响，结果表明，植食性昆虫丰富度与寄主植物的多度呈正相关，拟寄生物丰富度受生境类型影响，并与植食

３９卷２６期

刘美佳等生境破碎化对昆虫多样陛的影响

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昆虫丰富度呈正相关。植食性昆虫和拟寄生物多度受局部

因素影响，如生境类型和寄主多度，且受景观因素影响，如非耕作面积百分率和生境隔离度。在植物一昆虫群落中，生物多样性和生态系统功能不但受局部生境因素影响，而且受大尺度景观特征影响。拟寄生物多样性、植物一植食昆虫和植食昆虫一拟寄生物相互作用都依赖于多年生植物生境的质量、多度和空间排列，因此都受局部和大尺度景观因素影响。一般来说，景观的结构多样性与植食昆虫的寄生率呈正比。３．３．２．２捕食者与猎物。由于生境破碎化、斑块面积减小

和斑块距离增加使捕食者一猎物关系也发生相应变化，小斑块由于提供的庇护场所较小和边缘面积相对增加，猎物被捕获的机率增加，动物种群生存受到更大威胁¨Ｊ。然而，有些

猎物却并未因生境破碎而受到负面影响。Ｋａｒｅｖｉａ瞄’以人为造成的斑块化程度不同的金黄花油菜地中的瓢虫和蚜虫相互作用来研究斑块化对捕食者一猎物关系的影响，发现由于斑块化干扰了瓢虫的随机搜索和聚集行为，导致蚜虫局部暴发，使得瓢虫与蚜虫相互作用的动态稳定性降低。４总结与展望

目前今人类在宇宙中的活动越来越频繁，活动影响也越

来越大，生境破碎成了难以避免的结果。生境破碎化对昆虫各方面所产生的影响也成为人们研究的热点之一。近年来，有关景观格局对昆虫多样性及种间关系影响的研究较多，包

括稀有种保护、种类丧失、最小生存面积、生境入侵、扩散特性、种间关系等，生境包括自然保护区、草地、林地、农田等多种类型景观。昆虫是生境破碎的直接显示者，也是生境破碎

的直接反馈者。生境破碎化对昆虫群落的影响因类群不同而变化，受影响最大的主要为食性专一的寡食性群。在研究

破碎化对植物一昆虫、昆虫一昆虫关系的影响时，除要考虑

尺度问题外，还要着重研究类群的特征，如动物的可运动性和植物的固着性及其个体的大小、行为等方面的特征。

昆虫的历史比人类史要久远得多，昆虫在自然界所处的

地位和意义远超人类的预估，而生境破碎化对昆虫产生了较

大影响，这是值得人们深思的。自然运动所产生的生境破碎

化，人力目前尚难抗拒，可作的努力也相当有限，但人为活动

所引起的生境破碎化是可以减少并改善的。人为干扰的客观存在使科学的景观规划成为必然，减少破碎化程度的有效

途径为：①建立绝对保护的栖息地核心区，这是自然保护中

最传统的战略，其基本思想是将保护对象（残遗斑块或濒危物种栖息地）尽量完整地保护起来，并将人类活动排斥在核

心地区周围的缓冲区以外惮ｏ；②建立缓冲区以减少外围人为活动对核心区的干扰；③廊道能够减轻生境片段化伤害，

在栖息地之间建立廊道，廊道的联系和辐射功能使其成为促

‘进未来生物多样性进化的重要景观结构，根据这一功能，廊

道的设计应与生物进化的轨迹相适应，连接重要的物种源以

保护不断的物种交流和辐射忙“。④在关键性部位引入或回复乡土景观斑块等。

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生境破碎化对昆虫多样性的影响

作者：

作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

刘美佳， 蔡平

苏州大学建筑与城市环境学院,江苏苏州,215123安徽农业科学

Journal of Anhui Agricultural Sciences2011,39(26)1次

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引用本文格式：刘美佳. 蔡平 生境破碎化对昆虫多样性的影响[期刊论文]-安徽农业科学 2011(26)

安徽农业科学．Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆＡｎｈｕｉ

Ａｇｒｉ．Ｓｃｉ．２０１１．３９（２６Ｉ：１６０１７—１６０１９责任编辑李占东责任校对卢瑶

生境破碎化对昆虫多样性的影响

刘美佳，蔡平＋

（苏州大学建筑与城市环境学院，江苏苏州２１５１２３）

摘要介绍了昆虫多样性和生境破碎化的内涵，概迷了生境破碎化对昆虫遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性的影响。

关键词生境破碎化；昆虫多样性；种群中图分类号５４３３文献标识码Ａ

文章编号０５１７—６６ｌｌ（２０１１）２６—１６０１７—０３

ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＨａＭｔａｔＦｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ

Ｏｌｆｌｌ

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ＬＩＵ

Ｍｅｉ－ｊｉａｅｔ

８１（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｅｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＵｒｂａｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｓｏｏｃｈｏｗ

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１５１２３）

ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎｏｆｉｎｓｅｃｔ

ｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｈａｂｉｔａｔｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ

ｗｅｒｅ

ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ｔＩｌｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈａｂｉｔａｔｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ

ｏｎ

ｉｎｓｅｃｔｇｅｎｅｔｉｃｄｉ．

ｖｅｒｓｉ“．ｓｐｅｃｉｅｓ

ｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｄｉｖｅｒｓｉｔｙ

ｗｅｒｅ

ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ．

ＫｅｙｗｏｒｄｓＨａｂｉｔａｔｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ；Ｉｎｓｅｃｔｄｉｖｅｒｓｉ哆；Ｐｏｐｕｔａｎｏｎ

在景观生态中，生境破碎化是指在人为活动和自然干扰强大的分解功能，在食物链上占据重要位置，是科学研究的下，大块连续分布的自然生境被其他非适宜生境——基质分重要材料，且具有很高的药用、食用和观赏价值等。

隔成许多面积较小的斑块（片断）的过程¨・。造成生境破碎

２生境破碎化的内涵

化的原因是多方面且复杂的，但不外乎人为因素、非人为因生境破碎化是指由于自然或人为因素的干扰，原来连续素以及两者的共同作用。人为因素即人类进行的各种各样

的景观要素经外力作用后变为许多彼此隔离的不连续的斑的干扰活动，如农业耕作、森林砍伐、矿山开采、道路建设、废

块镶嵌体或嵌块。直观上表现为：斑块数量增加而面积缩

物贮存和践踏等；非人为因素包括自然火、冰河作用、外来种

小，斑块形状趋于不规则，内部生境面积缩小，廊道被截断以入侵和气候变化等。生境破碎化是人为因素与非人为因素

及斑块彼此隔离ＦＪ。破碎化可分为２个不同的类型：地理破长期协同作用的结果。其中人为因素是近年来破碎化数量碎化和结构破碎化。前者指一块完整地区被分割成较小的和频率上升的主要原因口ｏ。近年来，随着农业、城市化和交完整的部分，形成与粗类景观相似的景观；后者指景观分成

通运输业等方面的迅速发展，加上全球气候变化的影响，导细小的碎块，当地植被残余嵌入外来基质中哺１。人类活动对

致全世界生境破碎化问题日益普遍和突出，其对生物乃至生生态系统、景观的最大危害是促其破碎化。

态系统的影响也逐渐引起人们的关注和重视。关于生境破自然景观是由各种不同的生态系统组合在一起的一个

碎化影响的研究，国内集中于对大型动物或植物的研究，对个斑块镶嵌体。因此自然景观存在一定的异质性。自然干扰

昆虫多样性的影响则刚刚起步ｐｏ。昆虫是世界上数量最大在森林和其他植被中能产生不同发育阶段的斑块镶嵌体，在

的一个生物类群，研究生境破碎化对昆虫的影响，对于人类

植被自然异质性形成中起重要作用。一般认为，适度的干扰

更好地认识自然、改造自然、与自然和谐相处是十分必要的。能增加景观的异质性，异质性景观是昆虫多样性产生的根生境破碎化严重影响了天敌群落的建立，生境破碎片段维护源，但高强度的干扰会降低景观的异质性而产生均质化，导

着一个不健康的自然天敌群落，导致其对害虫生物控制力的致昆虫多样性的丧失。降低，从而加大了害虫暴发的可能性。破碎景观干扰了捕食３生境破碎化与昆虫多样性

者和寄生者的觅食行为．降低了其对有害昆虫的捕食率和寄

昆虫多样性是昆虫及其与环境形成的生态复合体以及生率，造成了害虫的大发生Ｈ。Ｊ。因此，生境破碎化对昆虫

与此相关的各种生态过程的总称，包含３个层次的含义。遗

群落的影响将成为景观生态学和昆虫种群生态学的研究新

传多样性，即指所有遗传信息的总和，包含在动植物和微生热点。

物个体的基因内；物种多样性，即生命机体的变化和多样化；

ｌ昆虫多样性的内涵

生态系统多样性。遗传多样性是改良品质的源泉，物种多样根据联合国《生物多样性公约》，生物多样性是指所有来

性是其生存和发展的基础，生态系统多样性则是物种多样性

源的生物体，包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构

和遗传多样性的保证。大量证据表明，现在是物种大量灭绝

成的生态综合体；包括物种内部、物种之间和生态系统的多

的开始阶段，当今生物灭绝的速度几乎超过了史前的任何时样性¨Ｊ。人类的出现仅有１００多万年，而有翅昆虫的历史至

期。目前昆虫多样性丧失的原因主要有：栖息地的消失；栖．

少有３．５亿年；无翅亚纲的昆虫可能有４亿年或更长的历

息地（景观）的破碎化；外来种的入侵和疾病的扩散；过度开

史。昆虫历史悠久，种类繁多，数量庞大。无论是在生物学、

发利用；水、空气和土壤的污染；气候的改变。其中，栖息地生态学、地理学、医学等学科中还是在人文艺术等方面都具的破碎和消失是景观破碎最明显的后果之一旧１。

有很高的影响和价值。如昆虫是重要的传粉者和天敌，具有

３．１生境破碎化对昆虫遗传多样性的影响遗传多样性是生物多样性的基础．代表物种适应环境变异的能力。就昆虫

作者简介刘蔓佳（１９８８一），女，浙江东阳人，硕士研究生，研究方向：

农业昆虫与害虫防治。・通讯作者，教授，硕士生导师，从个体而言．遗传多样性被认为与大多数昆虫种类的适合度呈

事昆虫分类研宛。Ｅ—ｍａｉｌ：ｃａｉｐ＠ｓｕｄａ．ｅｄｕ．ｃａ。

正相关，当某一昆虫种类的遗传多样性消失后就再不可能恢收藕日期２０１１－０５－０９

复，而当遗传多样性降至某一阈值后，近交衰败难以避免，会

万方数据

１６０１８

安徽农业科学

２０１１年

导致昆虫物种“涡旋”式灭绝。各种因素引起的生境破碎化使遗传物质交流中断，导致种内不能交配，增加了孤立种群的遗传漂变效应，使种群结构趋于简化¨…。破碎化造成的遗传隔离导致昆虫种群无法产生后代及后代不育等生物学后果¨¨。种群遗传结构在进化上具有显著意义，是昆虫多样性保护的基本单元。生境破碎化对昆虫种群遗传结构的影响体现在：①在昆虫小种群中，由于个体数目少，遗传漂变的作用比较突出；②昆虫种群近交几率增大；③种间隔离增大，阻碍种群间的基因交流。这３种遗传后果对昆虫种群的遗传多样性、适合度和种群分化均产生深刻影响，导致昆虫

种群退化¨“。

３．２生境破碎化对昆虫物种多样性的影响物种多样性是

昆虫多样性研究的基本层次，物种也是生物分类系统的基本

单元。Ｚａｂｅｌ等ｕ列在天然荨麻（ＵｒｔｉｃａｄｉｏｉｃａＬ．）生境斑块上进行生境破碎化对昆虫群落的影响试验，结果表明生境破碎

化减少了半翅目、同翅目、鞘翅目昆虫的物种丰富度和种群

多度。生境隔离和面积减小对昆虫群落的影响不等。植食

性昆虫丰富度与生境面积呈正相关，但不受生境隔离或植物特性的影响，而捕食性昆虫丰富度与生境隔离度呈负相关，

捕食者出现的百分率随隔离增大而减小。专食性昆虫从生境斑块中消失的概率与生境面积有关，而捕食者消失的概率

与生境隔离度有关。由于高营养级种群的不稳定性和扩散限制，捕食者比植食昆虫更易受生境隔离的影响，而在多度和变异性方面，捕食者与植食性昆虫没有差异。

３．３生境破碎化对昆虫生态系统多样性的影响生境破碎

化产生的片段生境，在物理、化学和生物学等方面都发生了一些列的变化Ｈ引。①片断生境的能量平衡明显不同于全部

被茂密的植被覆盖的景观。如农田生态系统取代自然植被

后，由于到达地面的太阳辐射增加，地表反射率的改变和夜间地表热辐射的增加，地表及土壤表层的温度日较差变大，

昆虫的栖息环境有了很大变化，对那些适应能力差的昆虫，

这些改变可能是致命的。②景观破碎导致片断生境受风的影响加大，对昆虫的飞行、捕食、交配、产卵等活动都产生了较大影响。且外来种的传播体可能通过风携带到剩余斑块中，从而产生难以估量的潜在影响。③景观破碎影响生态系统的水分循环。由于蒸腾速率和蒸发速率的改变以及拦截降水的减少，土壤水分含量变化幅度加大，地表径流增加。表土流失可能导致河流的淤积、水分循环的改变，还能引起

外来物种的入侵，影响枯落物分解速度和土栖昆虫的活动

等¨“。④生境破碎影响物种种群迁入率和灭绝率。景观的破碎主要通过影响生物的生存空间、多度、片断的占据率、个

体增补率等加剧种群的灭绝¨…。

３．３．１生境破碎化对植物与昆虫关系的影响。

３．３．１．１植物与植食性昆虫。Ｚｓｃｈｏｋｋｅ等Ⅲ１调查了维管柬

植物（杂草和草本植物）和４类无脊椎动物（蚂蚁、蝴蝶、蝗虫和软体动物）对石灰质草地人为破碎化的短期反应，其中２９％的常见种受破碎化的影响．破碎化对不同类群和不同物

种的影响程度不同。蝴蝶对破碎化反应最敏感，其他类群受破碎化的影响很小，其中破碎化对稀有蝴蝶种群的发生具有极大的负面影响¨＂。Ｋｒａｕｓｓ等¨８１研究了３２片不同面积、不

万方数据

同隔离指数、不同景观多样性的石灰质草地的蝴蝶群落，结果表明，许多蝴蝶在破碎生境中呈现集合种群，生境面积是

蝴蝶群落结构的最重要指示物。

由此可知，专食性昆虫受生境破碎的强烈影响，而广食性昆虫则更多地受周围景观多样性的影响。景观分析结果

表明生境隔离度增加对物种丰富度具有负效应，广食性昆虫

随景观多样性增长而稍有增长，专食性昆虫则不增长，且在不同空间尺度下不同物种对破碎化的反应不同。对昆虫而言，在“植物一植食性昆虫一天敌”的食物链中，任何一个环

节出现问题都会对整条食物链产生很大影响。因为植物种群出现问题，会导致植食性昆虫食源发生变化，从而引起植

食性昆虫种群发生改变，进而影响到天敌类昆虫种群。３．３．１．２植物与授粉昆虫。生境破碎化引起的授粉者共位群结构的改变会对植物居群的基因流动和动、植物群落动态产生深远影响。传粉作用受到破碎化的直接影响，传粉者的丰富度和多度减少，同时传粉作用由于传粉者行为和飞翔格局的改变会受到间接影响¨ｏ。相对于大而连续的种群，授粉

者对隔离的小种群拜访次数减少，授粉质量降低。如有些种类的蜜蜂物种丰富度和多度在小森林斑块中均有所下降，导

致花朵授粉减少，Ｐｏｗｅｌｌ等¨引发现可能是由于小气候的改变，该类蜜蜂的雄蜂很难飞越１００ｍ的狭窄空白地带。蝴蝶

对破碎化反应最敏感，其他类群受破碎化的影响较小，其中

破碎化对稀有蝴蝶种群的发生具有极大的负面影响。３．３．１．３植物与分解类昆虫。动物排泄物和腐肉可以使土质肥沃、与粪便和腐肉分解有关的分解生物对养分循环、种子扩散和节肢动物寄生物控制起到重要作用，且有些分解生物被认为是生境破坏的较好指示物。Ｋｌｅｉｎ旧１发现蜣螂丰富度在森林碎片中比在连续森林中要低得多，随破碎化程度的

增加，蜣螂丰富度下降，由此引起粪便分解率的急剧下降，其下降速率比人们所预料的由物种丰富度减少所引起的分解率的下降要大得多。Ｓｐｆｉｎｇｅｔｔ旧¨发现随着物种丰富度降低枯枝落叶的分解率明显降低。Ｎａｅｅｍ等僻１也发现随着物种丰富度的减少分解率下降。

３．３．２生境破碎化对昆虫之间关系的影响。破碎化景观对

昆虫一昆虫相互关系的影响涉及捕食者一猎物、寄主昆虫一

拟寄生物之间的相互关系，破碎景观干扰了捕食者和寄生者

的觅食行为，降低了捕食率和寄生率，造成寄主昆虫的大发生，这些在森林、农田、草地等生态系统都有发生。这种营养关系的改变在探讨景观格局对生态系统功能和流通量的影响中更重要，也是今后景观生态研究的重点领域之一…。

３．３．２．１寄主昆虫与拟寄生物。生境破碎化通过改变生境

斑块中寄主和宿主的数量，使稳定的寄生关系发生改变，一些物种可能因寄生率升高而影响其生存，一些寄主因生境破

碎而在斑块中消失。Ｔｈａｒｎｔｋｅｓｃ等旧１发现，食豆科植物的昆虫，其拟寄生物得益于生境破碎化使得种群数量大增，也发现油菜花粉叶甲的寄生物显示出明显的边缘效应，在作物边

缘地带密度升高。ＫｒｕｅｓｓⅢ１利用匍匐蓟茎干中的昆虫群落研究了景观结构和生境类型对植物一植食性昆虫一拟寄生物群落的影响，结果表明，植食性昆虫丰富度与寄主植物的多度呈正相关，拟寄生物丰富度受生境类型影响，并与植食

３９卷２６期

刘美佳等生境破碎化对昆虫多样陛的影响

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昆虫丰富度呈正相关。植食性昆虫和拟寄生物多度受局部

因素影响，如生境类型和寄主多度，且受景观因素影响，如非耕作面积百分率和生境隔离度。在植物一昆虫群落中，生物多样性和生态系统功能不但受局部生境因素影响，而且受大尺度景观特征影响。拟寄生物多样性、植物一植食昆虫和植食昆虫一拟寄生物相互作用都依赖于多年生植物生境的质量、多度和空间排列，因此都受局部和大尺度景观因素影响。一般来说，景观的结构多样性与植食昆虫的寄生率呈正比。３．３．２．２捕食者与猎物。由于生境破碎化、斑块面积减小

和斑块距离增加使捕食者一猎物关系也发生相应变化，小斑块由于提供的庇护场所较小和边缘面积相对增加，猎物被捕获的机率增加，动物种群生存受到更大威胁¨Ｊ。然而，有些

猎物却并未因生境破碎而受到负面影响。Ｋａｒｅｖｉａ瞄’以人为造成的斑块化程度不同的金黄花油菜地中的瓢虫和蚜虫相互作用来研究斑块化对捕食者一猎物关系的影响，发现由于斑块化干扰了瓢虫的随机搜索和聚集行为，导致蚜虫局部暴发，使得瓢虫与蚜虫相互作用的动态稳定性降低。４总结与展望

目前今人类在宇宙中的活动越来越频繁，活动影响也越

来越大，生境破碎成了难以避免的结果。生境破碎化对昆虫各方面所产生的影响也成为人们研究的热点之一。近年来，有关景观格局对昆虫多样性及种间关系影响的研究较多，包

括稀有种保护、种类丧失、最小生存面积、生境入侵、扩散特性、种间关系等，生境包括自然保护区、草地、林地、农田等多种类型景观。昆虫是生境破碎的直接显示者，也是生境破碎

的直接反馈者。生境破碎化对昆虫群落的影响因类群不同而变化，受影响最大的主要为食性专一的寡食性群。在研究

破碎化对植物一昆虫、昆虫一昆虫关系的影响时，除要考虑

尺度问题外，还要着重研究类群的特征，如动物的可运动性和植物的固着性及其个体的大小、行为等方面的特征。

昆虫的历史比人类史要久远得多，昆虫在自然界所处的

地位和意义远超人类的预估，而生境破碎化对昆虫产生了较

大影响，这是值得人们深思的。自然运动所产生的生境破碎

化，人力目前尚难抗拒，可作的努力也相当有限，但人为活动

所引起的生境破碎化是可以减少并改善的。人为干扰的客观存在使科学的景观规划成为必然，减少破碎化程度的有效

途径为：①建立绝对保护的栖息地核心区，这是自然保护中

最传统的战略，其基本思想是将保护对象（残遗斑块或濒危物种栖息地）尽量完整地保护起来，并将人类活动排斥在核

心地区周围的缓冲区以外惮ｏ；②建立缓冲区以减少外围人为活动对核心区的干扰；③廊道能够减轻生境片段化伤害，

在栖息地之间建立廊道，廊道的联系和辐射功能使其成为促

‘进未来生物多样性进化的重要景观结构，根据这一功能，廊

道的设计应与生物进化的轨迹相适应，连接重要的物种源以

保护不断的物种交流和辐射忙“。④在关键性部位引入或回复乡土景观斑块等。

万方数据

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Ｈ，ＰＯＷＥＬＬＧＶＮ．Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｃｌｙ，ｌａｍｉｅ８ｏｆｍａｌｅｅｕｇｌ∞ｓｉｎｅ

ｂｅｅｓｉｎＡｍａｚｏｎｉａｎｆｏｒｅｓｔ

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０１１

ｄｕｎｇａｎｄｏ．Ａｌｌ＂ｌ＇ｉｏｌｌｂｅｅｔｌｅ

ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓｉｎ

Ｃｅｎｔｒａｌ

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ｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｓｃｒｉｂｅｄ

ｂｕｒｎｉｎｇ

０１３

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Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ

ｆｏｒｅｓｔｓ【ＪＩ．ＡｕｓｔｒａｌｉａｎＪｏｌｔ－

ｈａｌｏｆ

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Ｓ，ＴＨＯｒｅｄ＇ＳＯＮＬＪ，ｅｔａ１．Ｄｅｃｌｉｎｉｎｇｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ

Ｃａｌｌ

ａｌｔｅｒｔｈｅ

ｐｅｒｆｏｒｍ

ｏｎｃｅ

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生境破碎化对昆虫多样性的影响

作者：

作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

刘美佳， 蔡平

苏州大学建筑与城市环境学院,江苏苏州,215123安徽农业科学

Journal of Anhui Agricultural Sciences2011,39(26)1次

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引用本文格式：刘美佳. 蔡平 生境破碎化对昆虫多样性的影响[期刊论文]-安徽农业科学 2011(26)