关于研究木兰围场昆虫多样性及分布可视化系统
一、引言
昆虫不仅是森林生态系统中最为复杂的生物，而且是重要的指示性生物。作为动物界种类最多的类群，昆虫在维持生态系统结构和功能方面发挥着关键作用，在整个自然界中占据着不可或缺的地位[1]。不同地区的昆虫种类与该地区的生物多样性息息相关。在森林生态系统中，森林植被的变化对于昆虫物种的多样性有明显的影响，昆虫群落多样性的变化对评估该森林生态系统的健康状况具有重要的指示意义。木兰围场位于河北省的最北端，地理位置重要，昆虫成分相对特殊，特殊的区域位置，良好的生态环境，使得开展该保护区昆虫资源考察，揭示其昆虫物种多样性基本特征大有必要。传统的文字表格形式不适合进行三维及更高维度数据的呈现[2]。因为传统表格最多只能传递行、列两个维度，所以在传递更高维度的数据时只能预先把数据分割成多个二维数据，再用多个表格进行呈现。这种可视化方式会导致数据接收者无法快速理解数据内容，且被分割的维度容易被忽视。例如，要用传统表格形式呈现一个由年份维度、产地维度、昆虫种类维度组成的三维数据，那么必须对其中一个维度进行分割，比如对年份维度进行分割，每个年份的数据为一张二维表格，那么就会产生与年份数量相等的表格，这就会使数据的接收者很难对整体数据的时间序列关系进行观察和研究，不利于数据特点的发现与潜在价值的挖掘[3]。
二、国内外相关领域研究现状
（一）昆虫多样性研究概况
全球昆虫种类数量庞大，己知的昆虫种类就超过100多万种。昆虫在生物界是一个数量众多的类群，是动物界中最大的一纲并且在各个领域，如农业生产、医学研究、医药应用、化工原料、生物防治方面应用广泛且起着重要的作用。近年来在昆虫多样性研究中，有几方面研究热点：在农业生态系统的昆虫多样性[4]。
方程（2018）研究中，按生态功能将木兰围场已知的昆虫资源分为观赏昆虫、药用昆虫、传粉昆虫、天敌昆虫等 4 大类，并提出了 3 条昆虫资源保护与利用的初步建议。在不同农作物的农田中对其昆虫种群进行多样性调查，掌握其发生规律，可以针对调查结果给出利用方法或防治方法[5]。
王建楠（2019）在自然保护区的昆虫多样性调查中，研究特殊环境的昆虫多样性，例如山脉生境、沼泽生境、森林生境、湿地生境、岛屿生境、湖泊生境、高原生境等，主要针对其特殊环境中，不同海拔或不同气候等条件下的昆虫资源调查，观察采集到的除珍惜昆虫物种外，还会包含首次发现的昆虫物种，同时也会发现某种昆虫种类减少甚至灭绝，对保护昆虫多样性具有重要意义。在现代生活环境中进行着大量的昆虫多样性调查，例如整个城市环境中的昆虫多样性调查、大学校园区昆虫多样性调查、公园昆虫多样性调查、机场昆虫多样性调查等。调查出的昆虫种群的组成和变化可为城市生态系统健康状态提供参考数据[5]。
这些研究对了解昆虫多样性研究中的空间分布格局、生物学分布格局都有着重要的意义。对于昆虫多样性的研究方法，国内外的研究步骤基本相同。通过在某地区的实地调查，掌握该地区的昆虫基本组成群落，并对该群落进行目、科、种、属等方面的归类，分析占比并进行对比，而后进行生物多样性指数的计算与分析。例如在阿拉尔市中，对园林昆虫进行采样调查，针对四个生境进行昆虫种群种类的对比，再进行多样性指数的分析，得出四种生境中昆虫群落变化的明显程度，对该地区的城市规划提供参考意见。
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