项目名称: 西双版纳自然保护区蚁科昆虫生物多样性研究
推荐单位: 国家林业局
项目简介: 本项目属于生物学学科昆虫分类学和昆虫生态学技术领域。在滇南西双版纳热带雨林区采集蚂蚁标本约53320号,调查样方239块。鉴定蚁科Formicidae昆虫9亚科,76属,286种。其中发现新属2个,中国新记录属7个;发现新种54个,中国新记录种64个。分析了西双版纳热带雨林区的蚂蚁区系,探讨了区系的起源与演化。研究了16种典型植被亚型雨季和旱季蚂蚁群落的结构与物种多样性。比较研究了4种植被亚型原始林和次生林的蚂蚁群落与物种多样性。比较研究了自然保护区山地雨林和3块山地雨林片断的蚂蚁群落与物种多样性。探讨了9亚科74属247种蚂蚁的垂直生态位和栖息地。调查了51属138种蚂蚁的社会结构。测定和推算了西双版纳自然保护区和整个西双版纳地区的蚂蚁数量、生物量、每天和每年搬运土壤和有机质的数量。通过3年项目研究和7年后续研究,本研究基本查清了滇南热带雨林区多种复杂森林生态系统的蚂蚁种类、区系组成、区系起源与演化、16种现存植被亚型的群落结构与物种多样性,初步揭示了植被次生化和片断化对蚂蚁群落的影响,深入调查了多种蚂蚁的垂直生态位、栖息地和社会结构,定量测定了该地区蚂蚁数量、生物量和生态功能。首次制订了蚂蚁物种多样性样地调查法、蚂蚁垂直生态位类型划分方案、蚁巢类型划分方案。项目取得了系统深入的研究成果,为热带雨林保护提供了基础资料,充实了我国和世界热带雨林蚂蚁研究基础数据,对国内外蚂蚁研究具有重要参考价值。本项目已发表研究论著41篇册,2002年出版课题研究专著《西双版纳自然保护区蚁科昆虫生物多样性研究》。截止2006年底,本项目的论文已有24篇次在国外被正面引用,已有41篇次在国内被正面引用,国内外他引合计65篇次。经检索查新,本项目成果处于国内领先水平,进入国际热带蚂蚁生物多样性研究先进行列。
主要发现点: (1)系统分类研究:首次在西双版纳热带雨林区记载蚁科昆虫9亚科76属286种,发现新属2个,云行军蚁属Yunodorylus Xu和版纳猛蚁属Bannapone Xu;发现中国新记录属7个,新种54个,中国新记录种64个。(昆虫分类学,论著1-4,11-42)
(2)区系成分分析:首次揭示西双版纳地区的蚂蚁区系具有典型的热带亚洲起源特征。在属级水平上与马来西亚界关系最为密切,与澳洲界关系次之;在种级水平上以东洋界种占优势,与马来西亚界关系最为密切。(昆虫分类学,论著1,5)
(3)区系起源与演化探讨:首次阐明西双版纳的蚂蚁物种是白垩纪早期开始从缅甸古陆和中国古陆同时移入。第三纪和第四纪喜马拉雅造山运动导致西双版纳地区被轻度抬升并逐渐形成复杂多样的地貌和气候,环境的改变导致其物种分化,西双版纳因而成为一个明显的物种分化中心。(昆虫分类学,论著1, 6)
(4)现存不同植被亚型物种多样性调查:首次揭示了西双版纳热带雨林区16种现存植被亚型雨季和旱季蚂蚁群落的结构和物种多样性。其中雨季季节性雨林物种多样性指数最大(2.908),雨季半常绿季雨林物种数最多,达到61种。(昆虫生态学,论著1,7)
(5)森林次生化对蚂蚁群落的影响:通过山地雨林、石灰岩山季雨林、落叶季雨林、季风常绿阔叶林4种植被亚型原始林与次生林蚂蚁群落和物种多样性的比较研究,首次揭示了森林次生化对蚂蚁群落的影响。结果表明次生林的形成对生物多样性保护不利,退耕还林有利于生物多样性的恢复.(昆虫生态学, 论著1,8)
(6)森林片断化对蚂蚁群落的影响:通过与保护区距离不等的3个片断和保护区山地雨林蚂蚁物种多样性的对比研究,首次揭示了森林片断化对山地雨林蚂蚁群落的影响。结果显示距离对山地雨林片断蚂蚁群落有显著影响,小片断的形成对生物多样性保护不利。(昆虫生态学,论著1,9)
(7)垂直生态位与栖息地调查:首次研究西双版纳地区9亚科74属247种蚂蚁的垂直生态位和栖息地。结果表明同属内不同物种对垂直生态位的选择具有多样性,同属内同一类别生态位物种对环境的选择进一步分化。蚁科昆虫栖息地呈现多样化,大多数物种选择土壤筑巢,以地面觅食为主。(昆虫生态学, 论著1)
(8)社会结构研究:首次研究了西双版纳地区9亚科51属138种蚂蚁的社会结构。结果表明单蚁后制占主导地位,蚂蚁蚁巢以小型巢和中型巢为主,9个亚科选择了不尽相同的蚁巢类型。该地区最小的蚁巢个体不足10头,最大的蚁巢达到185035头。(昆虫生态学,论著1)
(9)生物量与生态功能测定:首次测定了西双版纳地区的蚂蚁数量、生物量和生态功能。该地区面积为19690 km×km,蚂蚁平均密度约为2097.5头/m×m,个体总数约为5.2 ×10000000000000头(52万亿头),相应的生物量约为1.04×100000 t (10.4万吨),相当于34667头亚洲象的生物量,这些蚂蚁1年内搬运土壤和有机质的总量约为1.5×1000000000 t(15亿吨)。(昆虫生态学,论著1,10)
主要完成人: 1. 徐正会
完成本人计划工作量的100%,主要学术贡献:(1)系统分类研究,(2)区系成分分析,(3)区系起源与演化探讨,(4)现存不同植被亚型物种多样性研究,(5)森林次生化对蚂蚁群落的影响,(7)垂直生态位与栖息地调查,(8)社会结构研究。
2. 杨比伦
完成本人计划工作量的90%,主要学术贡献:(6)森林片断化对蚂蚁群落的影响,(7)垂直生态位与栖息地调查,(8)社会结构研究。
3. 胡刚
完成本人计划工作量的85%,主要学术贡献:(6)森林片断化对蚂蚁群落的影响,(8)社会结构研究,(9)生物量与生态功能测定。
10篇代表性论文: 1. 西双版纳自然保护区蚁科昆虫生物多样性研究 /云南科技出版社
2. Two new genera of ant subfamilies Dorylinae and Ponerinae (Hymenoptera: Formicidea) from Yunnan, China. / Zoological Research
3. A systematic study on the ant subfamily Leptanillinae of China (Hymenoptera: Formicidae). /Acta Entomologica Sinica
4. A systematic study on the ant subgenus Cyrtomyrma Forel of the genus Polyrhachis Smith of China (Hymenoptera: Formicidae). /Acta Entomologica Sinica
5. 西双版纳热带雨林蚁科昆虫区系分析 /动物学研究
6. 西双版纳热带雨林蚂蚁区系的起源与演化 /动物学研究
7. 西双版纳地区不同植被亚型蚁科昆虫群落研究 /动物学研究
8. 西双版纳四种植被亚型原始林和次生林蚂蚁群落比较研究 /动物学研究
9. 西双版纳片断山地雨林蚁科昆虫群落研究 /动物学研究
10. 西双版纳热带雨林蚂蚁群落生物量和生态功能研究 /动物学研究
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