洱海湿地昆虫群落普适生境网络生态行为研究

There are abundant biological resources in wetland. The biodiversity of wetland depends on stability of insect community. But in recent years, with the deterioration of the global climate , the increase of human life garbage, the development of tourism resources, and other effects, the insect community of Erhai wetland habitat is increasingly damaged, the protection and governance has become the focus of attention. Because any small changes in habitat factors will lead to great changes in community structure, it is imperative to establish a real-time dynamic habitat protection system, and the benign development law in future is to explored now. Considering the suitable habitat factors of insect community in general, and according to the geographical distribution of Erhai wetland habitat, the research on pervasive habitat network is carried out in this project, and then the insect community structure features will be characterized. A kind of insect community habitat mobile monitoring node is modular design based on the embedded technology and Internet of things, cloud computing , mobile communication network technology and other technologies. Through the analysis of long-term field testing and verification, a big data sample database of habitat factor is established. This provides intelligent information processing methods for insect community habitat data acquisition, transmission, processing and storage. According to the sample database using complex network, information fusion, statistics, network ecological behavior theory, and with the help of the analysis of the universal network topology, the habitat variation of insect community structure is deduced based on the network model , and the trends of the evolution of insect community structure is predicted. All research results will be to provide a theoretical basis for habitat protection and monitoring.

湿地拥有丰富的生物资源,昆虫群落稳定性决定湿地生物多样性。但随着近年全球气候的恶化、人类生活垃圾的增加和旅游资源的开发等，洱海湿地昆虫群落生境正日益遭受破坏，其保护与治理已成为社会关注的焦点。任何生境因子的微变将导致群落结构的巨变，建立一套实时动态的生境保护体系势在必行，其未来良性发展规律急待探索。本项目针对影响昆虫群落普适生境因子，根据洱海湿地地域分布特征开展其普适生境网络研究,进而表征出昆虫群落结构特征。项目采用嵌入式物联网、云计算及移动通信网等技术，模块化设计一类昆虫群落生境移动监控节点。通过长期实地测试和验证分析，建立生境因子大数据样本库，为昆虫群落生境数据采集、传输、处理和存储提供智能信息化处理方法；针对该样本库利用复杂网络、信息融合、统计学、网络生态行为学等理论，通过分析普适生境网络拓扑结构特征演绎昆虫群落结构变化规律,并预测昆虫群落结构演化趋势，为生境保护和监测提供理论依据。

洱海，作为仅次于滇池的云南第二大湖，中国的第七大淡水湖，它具有供水、农灌、发电、调节气候、渔业、航运和旅游七大主要功能。近年来，洱海环境污染问题受到了国家高度重视，目前已成为国家级自然保护区。动植物可以作为监测洱海湿地环境的重要指标。湿地昆虫资源十分广泛和丰富，昆虫在湿地生态系统中与其他生物相依互存，对维护生态平衡等方面起着重要作用，研究昆虫群落普适生境网络生态行为对昆虫多样性保护与湿地环境建设具有重要现实意义。. 本项目首先对洱海湿地生态环境做了调研分析。其次针对昆虫13个生境。利用物联网技术设计了生境移动监控节点，通过三年生境数据和昆虫样本数据的实时采集，形成了洱海湿地昆虫群落生境大数据样本库。然后，基于类脑智能提出了一种普适生境数据融合分析算法，利用python语言开发了湿地昆虫生境数据分析软件系统，并进行了数据分析和可视化处理。最后基于复杂网络理论研究了洱海湿地昆虫群落普适生境网络生态行为。. 通过项目形成了一份湿地生境移动监控节点和数据分析系统技术文档，一个洱海湿地昆虫群落生境大数据样本库，一份关于洱海湿地昆虫群落普适生境网络生态行为研究报告。通过项目获批了3项省级项目，申请软件著作权1项，公开发表研究论文11篇，其中核心期刊3篇，EI检索5篇。. 本项目研究数据包括昆虫物种数据、图像数据和生境实时监测数据。结果发现：昆虫生态网络节点度符合幂率分布，网络中少数HUB节点对大部分节点起到制衡作用，维持着整个昆虫生态结构的稳定。昆虫物种多样性决定了生态网络的完备性，大量非重要节点的灭绝将导致生态网络的快速瓦解。昆虫生态网络具有复杂网络普适特征。. 本项目研究方法为湿地生态环境监测和昆虫生境数据分析提供了有效手段。项目研究结果为洱海湿地昆虫群落的多样性及稳定性发展奠定了理论基础；同时为洱海湿地生态环境监测、治理、保护、控制、管理和建设等提供了理论依据。