北方农牧交错区土地利用覆盖变化对大型土壤动物群落结构的影响

在北方农牧交错区东段科尔沁沙地选择草地、沙地、农田和林地4种土地利用覆盖类型,采用手拣法调查不同类型样地大型土壤动物群落特征,分析土地利用覆盖变化对大型土壤动物群落的作用及其影响因素.结果表明:4种土地类型生境共获得10目27科43个类群,其中拟步甲科(Tenebrionidae)、鳃金龟科(Melolonthidae)幼虫和蚁科(Formicidae)为优势类群,个体数占总个体数的41.79％.草地开垦为农田或过度放牧沙化后土壤容重增加且碱性增强,土壤养分损失,而流动沙地种植人工灌木林后可在一定程度上降低土壤容重并增加土壤水分,增强生境的异质性.草地沙化后直接影响优势类群鳃金龟科幼虫和蚁科的个体数分布,显著降低了大型土壤动物多样性;大型土壤动物个体数、类群数和Shannon指数在沙地生境显著低于草地生境;流动沙地人工种植灌木林后可增加拟步甲科个体数的分布并提高大型土壤动物群落的多样性;但草地开垦为农田对大型土壤动物多样性的影响相对较低.因此,对草地进行围栏封育、防治土壤沙化以及流动沙地人工种植灌木林等退耕还林还草措施均可改善土壤环境,保护和维持大型土壤动物多样性,有利于农牧交错区生态系统的有效恢复和保护.     

青海湖北岸不同土地利用方式对大型土壤动物群落的影响

为了解青海湖北岸不同土地利用方式对草地生态系统中土壤动物群落特征的影响,对这一地区不同样地中的大型土壤动物进行了调查。共捕获大型土壤动物657只,隶属3纲9目13个类群,优势类群为鞘翅目幼虫、双翅目幼虫和鞘翅目成虫。研究表明,青海湖北岸草地生态系统中大型土壤动物数量总体稀少,生物多样性较低,推测干旱可能是导致这一现象的主要原因。在果洛藏村样区,弃耕地中大型土壤动物类群极为匮乏,远低于3种原生草地,而补播地的土壤动物个体数显著高于(P<0.05)弃耕地,已与对应的原生草地相当,可见人为耕种对芨芨草原生草地中大型土壤动物群落具有毁灭性的破坏作用,而人工干预措施可以促进土壤动物群落的恢复进程。在烂泥湾样区,18年封育草地和6年封育草地生物量、个体数及多样性指数都无显著差别,而放牧通道内大型土壤动物生物量和个体数都显著低于以上2种封育草地类型(P<0.05),充分体现出放牧通道内植被和土壤条件恶化对大型土壤动物的不利影响。在铁路南河边滩地样区,放牧通道内大型土壤动物生物量、个体数及多样性指数与长期封育草原草甸都无显著差别(P>0.05),可能与这一样区内土壤较湿润有关。     

沙漠化对科尔沁沙质草地大型土壤动物群落的影响及其成因分析

为了解沙漠化对沙质草地土壤大型动物群落的影响,2008和2009年在科尔沁沙地研究了沙质草地沙漠化过程中土壤动物类群丰富度、多样性和个体密度的变化及其机制。结果表明,随着草地沙漠化的发展,土壤大型动物类群丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和个体密度明显下降,均匀度和优势度趋于增加,其中轻度和严重沙漠化阶段变化幅度最大;土壤动物群落组成不断变化,相似性降低,群落由多优势类群向单一优势类群,甚至无明显优势类群转化,致使群落发生逆行演替;沙漠化对草地土壤植食性动物影响相对较大,对杂食性和捕食性动物影响相对较小,导致群落功能群结构明显改变;草地沙漠化过程中,土壤动物群落的变化主要源于植被退化和土壤环境的恶化,特别是植被盖度和凋落物产量的下降以及土壤质地、有机质和养分状况的恶化,土壤温度、水分和pH的影响未达到显著水平。     

放牧干扰对亚高山草甸土壤动物群落影响的研究

对川西北红原县3个不同放牧强度(轻度放牧、中度放牧、重度放牧)的亚高山草甸土壤动物群落进行了调查研究,共获得土壤动物1 887个,分别隶属3门7纲15目49类群。不同放牧强度下土壤动物优势类群差异较大。受放牧干扰的亚高山土壤动物群落,其个体数量变化趋势是:重度放牧＞中度放牧＞轻度放牧。中度放牧生境的中小型土壤动物密度最大,大型土壤动物密度最低。3种生境中土壤动物的个体数和类群数均随土层加深而递减,其中中度放牧生境土壤动物表聚性最强。受放牧强度和放牧方式的干扰,中度放牧生境中土壤动物群落种类多样性、均匀性及丰富度均低于其他生境,而优势度高于其他生境。     

放牧对锡林郭勒草原植被生物量和土壤动物群落的影响

在内蒙古锡林郭勒草原选择放牧区和禁牧区两种生境研究植被生物量、干生中小型土壤动物密度及多样性,旨在探讨放牧对植被生物量和土壤动物的影响,为草地资源的持续利用和管理提供基础数据。结果表明:(1)放牧显著降低了草地植被的地上生物量;(2)放牧使草地干生中小型土壤动物密度和多样性均显著降低;(3)干生中小型土壤动物密度与植被地上生物量具有线性正相关关系。放牧对内蒙古草原地区土壤动物群落组成、多样性等具有重要影响。     

三种人工草地小型土壤节肢动物群落多样性动态及其差异

小型土壤节肢动物是草地生态系统的重要组成部分,不仅对物质循环具有重要的作用,还对草地土壤质量或健康状况起指示作用。为了查明青藏高原地区建植不同单播人工草地对小型土壤节肢动物群落多样性的影响,在川西北红原县境内选取建植期为3和5年的老芒麦、垂穗披碱草和苜蓿3种多年生单播人工草地作为研究样地,并以天然草地为对照样地。2018年7和10月,采集各样地0～15 cm的土样并利用Tullgren法分离小型土壤节肢动物。结果表明:1)小型土壤节肢动物群落结构在不同牧草样地间存在差异,影响群落结构的主要是盖头甲螨属、板蒲螨属和长角毛蚊科等;在建植期为3年时,各样地间的小型土壤节肢动物群落密度、类群数和Shannon多样性指数无显著差异(P0.05);建植期为5年时,小型土壤节肢动物群落密度、类群数和Shannon多样性指数在天然草地和苜蓿样地中无显著差异(P0.05),但两者显著高于老芒麦和垂穗披碱草样地(P0.05);此外,小型土壤节肢动物群落的季节动态在不同样地间也存在差异;2)随着建植年限的增加,小型土壤节肢动物群落的密度、类群数和Shannon多样性指数在老芒麦和垂穗披碱草样地显著降低(P0.05),在苜蓿样地呈缓慢增加趋势(P0.05),但均低于天然草地;3)影响小型土壤节肢动物群落组成结构的主要环境因子是土壤速效磷含量以及C/N和N/P;此外,小型土壤节肢动物群落密度与土壤速效钾含量呈显著正相关(P0.05),类群数及Shannon多样性指数与植物群落盖度呈显著正相关(P0.05)。研究结果表明,在青藏高原上建植单播人工草地对小型土壤节肢动物群落的影响因牧草种类而异并随建植年限变化。建议对高寒地区建植期达到4年的垂穗披碱草、老芒麦和苜蓿单播人工草地进行改造,以提高小型土壤节肢动物多样性,促进草地生态功能正常发挥。     

三种人工草地小型土壤节肢动物群落多样性动态及其差异

小型土壤节肢动物是草地生态系统的重要组成部分,不仅对物质循环具有重要的作用,还对草地土壤质量或健康状况起指示作用。为了查明青藏高原地区建植不同单播人工草地对小型土壤节肢动物群落多样性的影响,在川西北红原县境内选取建植期为3和5年的老芒麦、垂穗披碱草和苜蓿3种多年生单播人工草地作为研究样地,并以天然草地为对照样地。2018年7和10月,采集各样地0~15 cm的土样并利用Tullgren法分离小型土壤节肢动物。结果表明:1)小型土壤节肢动物群落结构在不同牧草样地间存在差异,影响群落结构的主要是盖头甲螨属、板蒲螨属和长角毛蚊科等;在建植期为3年时,各样地间的小型土壤节肢动物群落密度、类群数和Shannon多样性指数无显著差异(P>0.05);建植期为5年时,小型土壤节肢动物群落密度、类群数和Shannon多样性指数在天然草地和苜蓿样地中无显著差异(P>0.05),但两者显著高于老芒麦和垂穗披碱草样地(P<0.05);此外,小型土壤节肢动物群落的季节动态在不同样地间也存在差异;2)随着建植年限的增加,小型土壤节肢动物群落的密度、类群数和Shannon多样性指数在老芒麦和垂穗披碱草样地显著降低(P<0.05),在苜蓿样地呈缓慢增加趋势(P>0.05),但均低于天然草地;3)影响小型土壤节肢动物群落组成结构的主要环境因子是土壤速效磷含量以及C/N和N/P;此外,小型土壤节肢动物群落密度与土壤速效钾含量呈显著正相关(P<0.05),类群数及Shannon多样性指数与植物群落盖度呈显著正相关(P<0.05)。研究结果表明,在青藏高原上建植单播人工草地对小型土壤节肢动物群落的影响因牧草种类而异并随建植年限变化。建议对高寒地区建植期达到4年的垂穗披碱草、老芒麦和苜蓿单播人工草地进行改造,以提高小型土壤节肢动物多样性,促进草地生态功能正常发挥。     

疏勒河上游冻土区大型土壤动物群落调查

为了掌握疏勒河上游冻土生态系统中土壤动物的群落特征,于2010 年6-7月对这一地区不同生境中的大型土壤动物进行了调查。共捕获大型土壤动物453头,隶属3纲9目13个类群,优势类群为鞘翅目幼虫、双翅目幼虫和鞘翅目成虫。与我国西北高原地区的土壤动物群落相比,疏勒河上游地区的土壤动物数量稀少、生物多样性较低,推测极端干旱可能是导致这一现象的主要原因。尽管不同植被类型间的大型土壤动物物种组成方面有较大差别,但其生物量和多样性与植被定量指标之间无显著相关关系（P>0.05）。季节冻土和多年冻土之间,土壤动物生物量、个体数和Shannon Wiener多样性指数都无显著差异（P>0.05）,而过渡类型冻土中的土壤动物生物量和个体数却显著大于其他2种冻土类型（P<0.05）。     

不同土地利用类型大型土壤动物群落结构

利用样方统计法,对内蒙古高原东南缘森林草原过渡地带森林、森林草甸、草甸草原和草原4种不同土地利用类型大型土壤动物群落结构进行了研究。共采集大型土壤动物2 394只,隶属于3门8纲22目（类）。由森林向草原过渡过程中,大型土壤动物群落组成变化较大,土壤动物个体数量和类群数呈递减趋势。统计分析表明,大型土壤动物类群数和密度-类群指数（DG）在不同土地利用类型之间存在显著差异（P＜0.05）;森林带大型土壤动物个体数量显著大于森林草甸、草原和草甸草原（P＜0.05）,多样性指数（H′）显著大于草原带,均匀度指数（J）在4个土地利用类型之间无显著差异（P>0.05）。森林具有最高的大型土壤动物个体数量、类群数、H′值和DG值,其次是森林草甸,草原带最低。     

米亚罗亚高山草甸冬春两季土壤动物群落特征的比较

土壤动物是陆地生态系统的重要组成部分,不仅对物质循环具有重要的作用,还对土壤质量或健康状况起指示作用。为了掌握川西北亚高山草甸土壤动物群落的特征,于2007年11月和2008年4月对米亚罗地区的亚高山草甸土壤动物群落进行了调查。共捕获大型土壤动物320只,隶属2门4纲15类(目),优势类群为双翅目幼虫、鞘翅目幼虫和鞘翅目成虫;中小型土壤动物6 081只,隶属4门7纲16类(目),优势类群为线虫类。土壤动物的群落结构在冬春两季有较大差异,土壤动物的类群数和个体数在冬春两季节间无显著变化(P>0.05);多样性指数中,仅有中小型土壤动物的丰富度指数在春冬两季出现显著下降(P<0.05);大型和中小型土壤动物在垂直分布上具有明显的表聚性,季节变化不显著(P>0.05)。与我国北方草原的土壤动物群落相比,川西北米亚罗亚高山草甸的土壤动物群落不仅在物种组成上有较大的差异,而且个体密度较高。     

内蒙古高原东南缘森林草原交错带土壤动物群落特征

为了解内蒙古高原东南缘森林草原交错带土壤动物群落特征,对这一地区不同植被地带中的土壤动物进行了调查。共捕获土壤动物53 722只,隶属于6门11纲27目(类)。大型土壤动物优势类群为鞘翅目、柄眼目、小蚓类、弹尾目和膜翅目,中小型土壤动物优势类群为弹尾目和蜱螨目,湿生土壤动物优势类群为小杆目。研究表明,由森林带向草原带过渡,土壤动物的个体数量和类群数呈减少趋势,森林带和森林-草甸区具有最高的类群数,交错带草甸-草原区和森林带具有最高的个体数量;不同植被地带土壤动物优势类群的组成与数量存在差异;DG指数、J指数和C指数差异显著。不同植被地带土壤动物个体数量和类群数具有明显的表聚性。夏季各个植被地带土壤动物具有最高的类群数,秋季森林带和森林-草甸带具有最高的个体数量;DG指数在不同植被地带中(森林带除外)存在显著的季节差异;不同季节土壤动物优势类群的组成与数量存在差异。     

青海三江源鞘翅目、弹尾目土壤动物群落多样性分析

土壤动物作为生态系统的一个重要组成部分,其在土壤有机质分解、养分循环、改善土壤结构、影响土壤健康和植物演替中起着至关重要的作用。经调查,青海三江源的4种生态系统中,鞘翅目、弹尾目为主要的土壤动物类群。鞘翅目、弹尾目土壤动物群落结构具有明显的表聚性。4种生态系统中鞘翅目、弹尾目土壤动物多样性依次为:湿地生态系统高原森林生态系统高寒草甸生态系统高寒荒漠生态系统。三江源4种生态系统土壤动物群落的多样性相对偏低,鞘翅目、弹尾目土壤动物群落多样性指数与植被的丰富度呈正相关关系。土壤营养物质是影响鞘翅目、弹尾目土壤动物的主要生态因子。     

祁连山中段退化高寒草地土壤细菌群落分布特征

为探究祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落分布特征,采用Illumina HiSeq PE250高通量测序平台对轻度、中度和重度退化草地土壤细菌群落变化特征进行研究,并对土壤细菌群落与土壤酶活性、土壤理化因子间关系进行分析。结果表明:随着退化程度加剧,植被盖度、高度、地上生物量和多样性指数均明显降低(P<0.05);土壤理化性质和酶活性变化各异且差异显著(P<0.05)。高通量测序共得到257971条有效序列,219017条优质序列和2004个OTUs。细菌群落丰富度指数依次为轻度>中度>重度,多样性指数为轻度>重度>中度,Beta多样性分析表明各样地间差异为轻度>重度>中度。其中,放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为3种退化草地土壤的优势菌门,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占77.25%、84.27%和78.66%;乳球菌属为3种退化草地土壤的优势菌属,在轻度、中度和重度退化草地土壤中分别占14.29%、38.84%和7.39%。冗余分析表明:土壤酶活性和土壤理化性质均对细菌群落的组成具有影响,其中土壤pH是影响土壤细菌群落分布的主要驱动因子。祁连山中段不同退化高寒草地土壤细菌群落的变化主要受土壤理化性质和酶活性的影响。     

祁连山不同类型草地土壤细菌群落特征研究

祁连山是我国西部重要的生态屏障,拥有大量的草地资源。研究草地土壤细菌群落组成及其与土壤环境因子间的关系,可对维持草地生态及了解祁连山土壤细菌群落组成提供一定的数据基础。采用高通量测序技术检测并分析了祁连山默勒镇3种类型草地 （高寒草甸、人工草地、沼泽化草甸）0~10 cm土壤细菌群落结构及多样性,并对上述土壤细菌群落与土壤理化因子的相关性进行了系统的研究。结果表明：1）沼泽化草甸土壤全氮、全磷、有机质碳、含水量和硝态氮显著高于高寒草甸和人工草地（P<0.05）。2）3地共测得有效序列1022446条,以97%的一致性将序列聚类,高寒草甸、人工草地、沼泽化草甸OTU聚类均值分别是4917、5233、5075条。3）Shannon和Simpson多样性指数3地间差异不显著,Chao1指数表现为人工草地>高寒草甸>沼泽化草甸（P<0.05）。4）在门水平上,3地均以变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和浮霉菌门为主要类群;在属水平上,表现出不同类型草地细菌富集类型不同。5）有机质碳、全磷、土壤含水量与土壤细菌群落的组成表现出极显著相关（P<0.01）。综上,祁连山地区小生境内3种草地土壤微生物群落存在差异,有机质碳、全磷、土壤含水量是影响群落的主要驱动因子。     

刈割和封育对松嫩草原碱化羊草草地土壤跳虫群落的影响

应用类群数、个体密度和多样性指数等多个群落参数,研究刈割活动和围栏封育对松嫩草原碱化羊草草地土壤跳虫群落特征的影响.本研究共捕获土壤跳虫1 086只,分别隶属于8科18属.研究结果表明,围栏封育能够提高草地土壤跳虫的类群数、个体密度和多样性,其中个体密度提高最为迅速和显著;但长期刈割活动造成恶化的土壤理化环境对跳虫类群数量增长和群落食物网的复杂性与稳定性的提高制约是长期的;凋落物的存在与否对草地土壤跳虫群落有较大的影响,其中凋落物的累积有助于退化草地土壤跳虫群落的恢复,而凋落物的流失可能会使草地土壤跳虫群落进一步退化.     

羊草草原不同退化程度植物群落内地上部分变化对群落根系的影响

应用逐步聚类分析(FASTCLUS)方法,对内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗达里诺尔自然保护区境内的羊草Leymus chinensis草原进行定量划分.其结果为,从当地冬季打草场的围栏至居民点附近(由北到南)4 100 m的距离范围内,有3段处于不同退化程度的草地植物群落,其距离范围分别为:0～1 700 m,1 700～2 700 m,2 700～4 100 m.在此基础上,探讨了不同退化程度草地植物群落内地上生物量的变化,这种变化与地下生物量的关系及其对群落根系的影响.结果表明,地下生物量的变化并非随着人为干扰强度的加剧及地上生物量的减少而递减,而是表现为在适度放牧干扰的地段(0～1 700 m)出现最大生物量;且地下生物量在不同退化程度草地植物群落内的差异,主要是由聚集于表层土壤中的根量引起的.     

高寒草地小型土壤节肢动物群落特征及其对草地退化的指示作用北大核心CSCD

小型土壤节肢动物是草地生态系统的重要组成部分,并对环境变化具有高度敏感性。为了查明小型土壤节肢动物群落对高寒草地退化的响应及其在退化过程中的指示作用,在川西北地区选取了未退化、轻度退化、中度退化和重度退化的高寒草地,于2019和2020年的7月对小型土壤节肢动物群落进行调查。采集各样地0~20 cm的土样,用干漏斗法(Tullgren法)分离小型土壤节肢动物。结果为:1)小型土壤节肢动物群落组成结构和优势类群在不同退化阶段高寒草地间存在差异,群落密度、类群数和Shannon-Wiener多样性指数均随退化程度加重呈先增加后下降的趋势(P<0.01),而Simpson优势度指数则先下降后上升(P<0.01);2)不同类群的小型土壤节肢动物对退化的响应不同,随高寒草地退化程度的加重,螨类密度持续降低(P<0.01),而跳虫密度则呈先增加后下降的趋势(P<0.01),表明高寒草地退化对螨类具有持续抑制作用,而对跳虫则是先促进后抑制;3)土壤有机碳(SOC)、湿度、全氮(TN)、pH、碳氮比(C/N),以及植物的群落高度和物种数是影响小型土壤节肢动物群落密度及多样性的主要因子(P<0.001,0.01或0.05),其中土壤容重、SOC、TN、C/N和pH对螨类数量有显著影响(P<0.001,0.01或0.05),而各因子对跳虫均无显著影响(P>0.05)。研究表明,小型土壤节肢动物群落的组成结构、密度及多样性对高寒草地响应敏感,并受土壤等环境因子影响;而螨类密度在退化过程中持续下降,可以用作高寒草地退化的指示生物。     

内蒙古草原不同土壤pH条件下植物生物量和多样性的关系:样带调查和控制实验的比较研究

生物量与多样性的关系一直是生态学研究的热点问题,已有研究显示二者的关系受环境因子的影响,但是关于土壤pH变化对草原植物群落生物量和多样性的影响及其在样带空间调查实验与定点控制实验之间差异的研究还无报道。采用样带调查实验和控制实验相结合的方法,研究了在自然条件下内蒙古草原样带上植物群落生物量和多样性的关系变化及其与土壤pH的关系,同时通过外源添加硫酸或氢氧化钠溶液,研究人为改变土壤pH后草原植物群落生物量和多样性的关系变化,并比较样带调查实验和控制实验两种方法所得结果的差异及机制。研究结果表明:1)在样带空间梯度上,土壤pH变化主要受土壤类型、植被类型及干旱指数的影响。沿天然的pH梯度,地上生物量与土壤pH间呈现为显著的U型曲线关系,物种丰富度与土壤pH也呈显著的U型曲线关系,生物量与多样性二者之间为显著正相关关系;2)在定位的酸碱控制实验中,地上生物量与土壤pH间呈显著的上凸单峰曲线关系,物种丰富度与土壤pH之间也呈显著的单峰曲线关系,生物量与多样性的关系因植被类型而异:在荒漠草原二者为正相关,而在典型草原二者无显著相关性。可以看出,草原生物量和多样性与土壤pH密切相关,并且在样带上和控制实验中呈现出相反的结果,多样性和生物量的关系也不完全相同。两种研究方法出现差异的原因是样带观察反映的是生态系统长期适应的结果,而控制实验结果反映的是生态系统对环境变化的短期响应,这种时空尺度的差异造成了两种研究方法所得结果的不同。