长江中下游地区农田土地利用对中小型土壤动物群落的影响

为了解长江中下游地区不同农田土地利用方式对中小型土壤动物群落的影响,在吴江市设置3组样地161采样点,共捕获中小型土壤动物20906只,隶属于5门11纲14目21类。其中,线虫纲为优势类群,弹尾目、蜱螨目、猛水蚤目、轮虫纲和寡毛纲为常见类群。农田土地利用方式对中小型土壤动物密度产生明显的影响,灌溉水田土壤动物密度分别是旱地与菜地的1.6倍以上,且差异显著,但3类土地利用方式的土壤动物类群总数无显著差异。灌溉水田土壤动物多样性H′指数分别是旱地与菜地的0.42和0.46倍,且差异显著,但旱地和菜地无显著差异。皆为旱作的旱地与菜地的中小型土壤动物群落间类群及其个体数量相似程度较高,而灌溉水田与旱地或灌溉水田与菜地间中小型土壤动物群落相似程度较低。因此,农田土地利用方式和具体措施对中小型土壤动物群落组成与结构特征有一定的影响。     

南京方山生态公园不同人工植被土壤动物群落结构

2007年8月~10月采用大型改良干漏斗和手拣法对南京方山生态公园针阔混交林、茶园、农田等3种典型人工植被类型的土壤动物群落结构进行初步调查,共采得土壤动物样本1741个,隶属于3门9纲共25个类群。结果表明:蜱螨目(Acarina)、弹尾纲(Collembola)和线蚓科(Enchytraeidae)为3种人工植被生境的常年优势类群;等足目(Isopoda)、线虫纲(Nematoda)、双翅目(Diptera)和寡毛纲(Oligochaela)则为常年常见类群。土壤动物个体数量总数依次为茶园混交林农田;不同月份、不同植被类型以及不同月份与不同植被类型之间土壤动物群落的组成有所不同。多样性分析表明,类群多样性和丰富度指数茶园最高;均匀性指数茶园8月最高,10月农田最高。但三种人工植被类型土壤动物类群的丰富度、多样性指数、均匀性指数等无显著差异。土壤动物的类群垂直分布差异明显,类群数随土层向下逐步减少。     

外源C、N干扰下吉林黑土区农田土壤动物组成与结构

2011年5月至9月作物生长期间,采用手拣法、改良干漏斗与湿漏斗三种方法,对吉林黑土区7种外源C、N干扰处理,即对照组(不施肥,CK)、0.5倍、1.0倍和2.0倍的外源C和N处理(C0.5、C1.0、C2.0、N0.5、N1.0、N2.0)农田土壤动物组成与结构进行研究.在作物生长季节,5次采样共获得土壤动物56 886只(未鉴定标本80只),隶属3门11纲23目3亚目79科(总科).数据分析显示,农田土壤动物主要集中在0～5 cm,基本上是随着土壤剖面加深而呈现下降趋势;与对照(CK)相比,农田土壤动物个体数与类群数随外源C浓度升高而呈递增趋势;农田大型土壤动物个体数随外源N浓度升高呈递减趋势;农田中小型土壤动物个体数随外源N浓度升高呈递增趋势.在研究时段内,土壤动物个体数与类群数于5-8月份呈现出上升趋势,9月份出现下降.方差分析显示,外源C、N干扰对农田中小型土壤动物个体数与类群数以及大型土壤动物类群数影响显著(p＜0.01),农田土壤动物个体数与类群数在作物生长季节内变化显著(P＜0.01).外源C、外源N分解释放出的养分与中小型土壤动物个体数、类群数以及大型土壤动物类群数密切相关.外源C有益于农田土壤动物功能群、大型与中小型农田土壤动物群落组成多样化.     

乙草胺对农田中小型土壤动物群落结构的影响

采用定点试验的方法,在哈尔滨市呼兰区选择典型农田生态系统进行试验,研究施用不同浓度乙草胺对农田中小型土壤动物群落组成、多样性及垂直分布的影响。本调查共获中小型土壤动物4 648只,隶属于2门4纲10目15个类群,其中甲螨亚目和中气门亚目为优势类群。研究结果表明,施用不同浓度的乙草胺对农田中小型土壤动物群落组成、多样性及垂直分布均产生一定影响。Sorenson相似性系数和Morisita-Hron相似性系数均表现为高浓度与中浓度差异高浓度与低浓度差异高浓度与对照差异,表明随乙草胺浓度的增加土壤动物的群落结构差异逐渐显著;除优势度指数外,其余多样性指数均表现为中浓度和低浓度样地与对照样地存在显著差异(P0.05),高浓度样地与对照样地间存在极显著差异(P0.001)。5月、7月和9月土壤动物的密度在0~5 cm土层中均表现为对照样地低浓度样地中浓度样地高浓度样地,而在其下部的各土层中土壤动物密度变化与乙草胺浓度变化无明显相关性。中小型土壤动物可以作为揭示施用乙草胺过程中土壤质量变化的生物学指标。其群落组成、多样性和垂直分布的变化表明,中小型土壤群落对乙草胺的不同施用浓度产生了响应,过高浓度乙草胺会对土壤生态系统产生干扰,对土壤环境造成威胁。     

外源C、N干扰下吉林黑土区农田土壤动物组成与结构

2011年5月至9月作物生长期间,采用手拣法、改良干漏斗与湿漏斗三种方法,对吉林黑土区7种外源C、N干扰处理,即对照组（不施肥,CK）、0.5倍、1.0倍和2.0倍的外源C和N处理（C0.5、C1.0、C2.0、N0.5、N1.0、N2.0）农田土壤动物组成与结构进行研究。在作物生长季节,5次采样共获得土壤动物56 886只（未鉴定标本80只）,隶属3门11纲23目3亚目79科（总科）。数据分析显示,农田土壤动物主要集中在0～5 cm,基本上是随着土壤剖面加深而呈现下降趋势;与对照（CK）相比,农田土壤动物个体数与类群数随外源C浓度升高而呈递增趋势;农田大型土壤动物个体数随外源N浓度升高呈递减趋势;农田中小型土壤动物个体数随外源N浓度升高呈递增趋势。在研究时段内,土壤动物个体数与类群数于5—8月份呈现出上升趋势,9月份出现下降。方差分析显示,外源C、N干扰对农田中小型土壤动物个体数与类群数以及大型土壤动物类群数影响显著（p＜0.01）,农田土壤动物个体数与类群数在作物生长季节内变化显著（p＜0.01）。外源C、外源N分解释放出的养分与中小型土壤动物个体数、类群数以及大型土壤动物类群数密切相关。外源C有益于农田土壤动物功能群、大型与中小型农田土壤动物群落组成多样化。     

金华北山阔叶林大型土壤动物群落的初步研究

2003年10~11月,对金华北山落叶阔叶林和常绿阔叶林大型土壤动物进行了调查,共获得大型土壤动物1445只,隶属3门,7纲,18目。其中近孔寡毛目(线蚓科)、鞘翅目为优势类群,正蚓目、弹尾目、膜翅目、双翅目、蜘蛛目、蜱螨目为常见类群。通过对两个样地大型土壤动物的对比分析,落叶阔叶林和常绿阔叶林的大型土壤动物优势类群、常见类群组成成分及类群数基本相同,群落多样性和均匀性指数差异不大。在垂直分布上,两者的变化基本一致,类群数和个体数量随土层的加深呈递减趋势,且表聚现象明显。土壤养分和pH值与大型土壤动物群落组成和结构密切相关。     

不同耕作方式下黑土区农田中小型土壤动物群落特征

[目的]研究中小型土壤动物群落组成、多样性、动态特征及垂直分布情况,反映土壤环境状况,为探索黑土区农田适宜的耕作方式提供参考依据。[方法]采用改良干漏斗(modified tullgren)法分离中小型土壤动物,分析比较了不同耕作方式下中小型土壤动物的群落结构及分布特征。[结果]从研究样地共捕获中小型土壤动物3 749只,隶属47个类群。其中四奥甲螨科(Quadroppiidae)和等节■科(Isotomidae)为试验区的优势类群。3种耕作方式下,0—10 cm土层中小型土壤动物个体数占总个体数的71%,在垂直分布上具有明显的表聚性。深松处理下中小型土壤动物个体数最多(1 671),CK处理下类群数最多(41)。CK处理下中小型土壤动物多样性指数和丰富度指数最高,分别为(2.81)和(3.81);深松处理下中小型土壤动物优势度指数最高(0.15)。不同耕作方式下土壤渗透总量表现为深松CK免耕;土壤含水量和土壤温度表现为深松免耕CK;土壤容重表现为免耕CK深松。中小型土壤动物个体数与土壤容重呈显著正相关(p0.05);中小型土壤动物丰富度指数与土壤有机质呈显著正相关(p0.05);中小型土壤动物均匀度指数与土壤渗透总量呈极显著正相关(p0.01)。[结论]耕作方式对中小型土壤动物的群落结构有明显的影响,深松耕作后显著提高中小型土壤动物个体数,能够有效改善土壤环境,比免耕和传统耕作更有利于中小型土壤动物的生存与繁殖。     

浙江天台山七子花林不同海拔土壤动物群落结构及其季节性变化特征

为了深入了解濒危植物七子花林中土壤动物的群落特征,比较分析四季林分中不同海拔高度土壤动物群落结构的差异性,于2000年4月~2001年4月,对天台山不同海拔七子花林分的土壤动物进行取样分析。全部调查所得大中型土壤动物4门13纲27个类群,以蜱螨目和弹尾目为优势类群。林中3个样地的土壤动物在个体数量、类群数和DG指数上有较大差异,处于中海拔地区呈共优群落的林分(海拔780 m左右,人为干扰较小,仍然以七子花为优势)中土壤动物的各指标在各季节均较其他样地高,有利于土壤动物的大量繁育。方差分析表明季节、海拔和土层深度对土壤动物群落各指标都有显著影响(P<0.05t,hree-way-ANOVA),季节与海拔、季节与土层之间对土壤动物均存在显著交互作用。秋季土壤动物各指标最高,不同海拔高度下差异较大。夏季和冬季土层中的土壤动物呈逆分布现象,而春季和秋季具有表聚性特点。     

黄土区不同施肥条件下农田土壤的动物群落结构

利用手捡法和Cobb过筛法对国家黄土土壤肥力与肥料效益监测基地的13个不同施肥处理进行土壤动物调查,共获得土壤动物3530只,隶属6门12纲23目4亚目7总科,这些类群在黄土中分布较广,构成了陕西黄土农田土壤动物的主要成分。结果表明,1)不同施肥处理对农田土壤动物个体数量、类群数均有不同程度的影响;农田土壤动物个体数量主要集中在0～5cm,且基本上是随着土壤深度的增加呈现下降的趋势。2)农田土壤动物的密度与土壤中的有机质含量有一定关系,施用秸秆有利于农田土壤动物的生存和发展。3)不同施肥条件下,土壤动物群落的组成具有很高的异质性,相似性系数一般较低。     

玉米间作种植对黑土区农田中小型土壤动物群落的影响

中小型土壤动物对环境变化反应敏感,不同种植方式导致农田土壤空间格局改变将影响中小型土壤动物群落多样性和功能。本文通过玉米单作和间作种植,在玉米生长季的不同月份调查取样,研究玉米单作和间作种植对土壤动物的个体数量、类群数、多样性和不同功能群的影响。结果表明:从试验样地共捕获中小型土壤动物1 473只,隶属于40个类群;玉米间作种植显著降低中小型土壤动物的个体数(P 0. 05),玉米间作种植降低中小型土壤动物类群数,未达到显著水平(P 0. 05),这种降低趋势在不同月份和土层中均表现出来;玉米单作和间作种植下中小型土壤动物总体趋势为腐食性杂食性捕食性+植食性的个体数(P 0. 05);玉米间作种植增加了优势度指数,降低了多样性指数、均匀度指数和丰富度指数(P 0. 05);玉米间作种植改变了不同食性中小型土壤动物的个体数和类群数,腐食性、杂食性和捕食性+植食性土壤动物数量降低,杂食性和捕食性+植食性的土壤动物类群数增加,腐食性土壤动物类群数降低,但个体数和类群数的变化未达到显著水平(P 0. 05)。     

长白山地丘陵区不同土地利用方式土壤动物群落生态分布特征

在长白山地丘陵区选择次生落叶阔叶林、灌木林、采伐迹地以及耕地四种土地利用方式,对其土壤动物群落的组成、多样性和分布特征进行研究。结果表明:不同土地利用方式土壤动物群落的水平分布呈现明显的差异。采伐迹地中型土壤动物个体密度和耕地中型土壤动物类群数季节变化明显。次生落叶阔叶林和灌木林土壤动物分布随土层加深急剧减少,采伐迹地和耕地垂直分布递减和缓。同一季节土壤动物的丰富度指数和多样性指数在不同土地利用方式差异显著。土壤动物的多样性表现为灌木林最高,耕地最低。不同土地利用方式影响土壤动物群落的生态分布,其中pH、土壤有机质、有效磷和速效氮是影响长白山地丘陵区不同土地利用方式土壤动物群落分布的主导因子。     

基于InVEST模型的门头沟区生态系统土壤保持功能研究

人类不合理的土地资源开发所导致的土壤侵蚀成为山区生态系统关注的热点和焦点问题。选择生态涵养与土壤侵蚀并存的北京市纯山区门头沟区为研究区域,在分析2005—2013年门头沟区土地利用与土地覆被变化的时空差异的基础上,采用了InVEST模型对区内生态系统的土壤保持功能进行了定量分析和动态评估。研究表明:（1）2005—2013年,门头沟区耕地、林地和水域、未利用地面积减少,园地、草地、建设用地增加;耕地和园地变化显著,耕地主要转为园地、林地和建设用地;园地主要由耕地和林地转化而来。（2）2005—2013年,门头沟区土壤保持能力和保持量均呈增加趋势,单位面积土壤保持能力由87.41 t/（hm²·a）增加到113.56 t/（hm²·a）,土壤保持量增加了377.38万t,土壤侵蚀量减少了23.42万t;受土地利用与土地覆被变化、降雨侵蚀力以及植被覆盖度影响,西北、东北地区土壤保持功能增强,西南地区减弱,东部地区基本不变。（3）不同土地利用与土地覆被类型的土壤保持能力排序为:林地 > 草地 > 未利用地 > 建设用地 > 耕地 > 园地 > 水域;2005—2013年,不同土地利用/覆被类型的单位面积土壤保持能力均呈增加趋势;除耕地外,其他地类的土壤保持总量均呈增加趋势。     

Redistribution of Different Organic Carbon Fractions in the Soil Profile of a Typical Chinese Mollisol with Land-Use Change

Soil organic carbon (SOC) content depends significantly upon changes in land use and vegetation cover. This study aimed to examine the redistribution of whole soil OC, water-soluble OC (WSOC), and different density-separated OC fractions in soil profiles of 0–100 cm under different land uses and to elaborate the mechanism of C sequestration in response to the land use change. The land use types include maize plots with or without chemical fertilizer application (i.e., Maize-nitrogen, phosphorus, and potassium (NPK) and Maize-NF plots), plots with vegetation removed (No Vegetation), plots with grass (Grass), and alfalfa plant (Alfalfa). These plots used to be maize cropping system with NPK fertilizer for many years before 2003. Significant difference in SOC content generally occurred in soil layers of 0–40 cm among the different plots after 11 years of land-use change. Long-term continuous maize planting decreased SOC content; the significant SOC decrease occurred in Maize plot in the range of 9.3–23.4% for different soil layers compared with the initial soil sampled in 2003. In addition, SOC in Maize plot decreased by 3.6% and 8.5% at top two soil layers, respectively, in comparison with No Vegetation plot. The similar reduction of OC was observed in heavy OC fractions. The calculated sensitivity index for OC decreased in the order of light fraction > water-soluble fraction > the whole soil > heavy fraction. Therefore, the young and labile carbon fractions are much sensitive to land use change relative to the old and recalcitrant carbon fractions. This study indicated that land use changes led to a redistribution of SOC in soil profile, particularly at top soil layers, and conversion from arable land to natural grass cover or nitrogen-fixation plant cultivation such as alfalfa led to the enrichment of SOC at different depths of soil profile.     

丹江中游典型小流域土壤颗粒及分形特征

在丹江鹦鹉沟小流域,利用网格状取样和典型样地取样相结合的方法,进行土样采集,共计采样点268个,研究土壤颗粒组成和分形特征,以及与土壤全氮之间的相互关系。结果表明：土壤粉黏粒质量分数随土壤深度的增加而增大,不同土层下土壤粉黏粒质量分数平均值均表现为农地〉林地〉草地。经ANOVA分析,不同土地利用在10—40cm土层的粉黏粒质量分数存在显著差异（P〈0．05）。不同植被类型间土壤颗粒分形维数亦存在显著差异（P〈0．05）,10～20cm土层的土壤颗粒分形维数更能代表不同土地利用的差异。土壤颗粒分形维数与坡度呈显著负相关（P〈0．05）,与坡向和海拔无显著相关性。土壤全氮质量分数在0～20cm土层与中粗砂粒质量分数呈极显著正相关（P〈0．01）,土壤颗粒分形维数和土壤全氮质量分数在20～60cm土层均与土壤粉黏粒质量分数呈极显著正相关（P〈0．01）。鹦鹉沟流域0～10cm土层的土壤粉黏粒储量为13．28万t,不同土地利用下0～10cm土层每m2土壤粉黏粒储量表现为农地〉林地〉草地,分别为74．71kg／m2、71．54kg／m2和70．23kg／m2。     

黄淮海平原小麦保护性耕作对土壤动物总量和多样性的影响

强度的耕作管理使土壤生物多样性下降,也使农业可持续发展面临困难,而实行保护性耕作可以缓解这一问题。通过调查小麦季保护性耕作下土壤动物群落结构,分析了耕作方式和秸秆覆盖对土壤动物群落的影响,采用冗余分析（RDA）并设置协变量的方法对土壤动物数量变异进行了研究。结果表明,弹尾目和蜱螨目是土壤动物优势类群,两者数量之和占总数比例约为80％,土壤动物在表层（0～10cm）分布较大,约占总数的75％。土壤动物类群数免耕高于翻耕,覆盖量越大,个体数量越多。免耕在小麦拔节期有更高的多样性指数,但在成熟期土壤动物优势类群明显,多样性指数下降。相似性指数表现为土壤动物类群对环境具有选择性,翻耕和免耕之间类群差异较大。耕作方式、覆盖数量、土壤层次和时间共解释了土壤动物数量变异量的28．7％,其中时间占最大的变异量,为12．2％,其次是秸秆覆盖处理（8．7％）和土壤层次（6．4％）。耕作方式直接解释的变异量较小,但耕作方式显著影响了秸秆覆盖的作用形式,进一步影响了土壤动物的垂直分布状况。     

Multivariate approach to characterizing soil microbial communities in pristine and agricultural sites in Northwest Argentina

Land use effects on microbial communities may have profound impacts on agricultural productivity and ecosystem sustainability as they are critical in soil quality and health. The main aim of this study was to characterize the microbial communities of pristine and agricultural soils in the central Yungas region in Northwest Argentina. As a first step in the development of biological indicators of soil quality in this region, a comprehensive approach involving a structural and functional evaluation of microbial communities was used to detect changes in soil as consequence of land use. The sites selected included two pristine montane forest sites (MF1 and MF2), two plots under sugarcane monoculture for 40 and 100 years (SC40 and SC100), one plot under 20 years of soybean monoculture (SB20), a recently deforested and soybean cropped site (RC), and two reference sites of native forest adjacent to the sugarcane and soybean plots (PF1 and PF2). We used three microbial community profiling methods: denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis of PCR amplified 16S rRNA genes, community-level physiological profiling (CLPP) using a BD oxygen biosensor system (BDOBS-CLPP) and phospholipid fatty acid (PLFA) analysis. Deforestation and agriculture caused expected increases in pH and decreases in organic carbon and microbial biomass. Additionally, shifts in the microbial community structure and physiology were detected with disturbance, including reduced diversity based on PLFA data. The higher respiratory response to several carbon substrates observed in agricultural soils suggested the presence of microbial communities with lower growth yield efficiency that could further reduce carbon storage in these soils.Using an integrated multivariate analysis of all data measured in this study we propose a minimum data set of variables (organic carbon, pH, sucrose and valeric acid utilizations, a17:0 and a15:0 PLFA biomarkers and the value of impact on microbial diversity) to be used for future studies of soil quality in Northwest Argentina.     

Size spectra of soil nematode assemblages under different land use types

Although the slopes of size spectra (plots of abundance on organism size) have been widely used to assess aquatic and terrestrial communities, size spectra have not been used to assess soil nematode communities. Two forms of size spectra (one based on the average biomass of nematode genera and another based on the average biomass of nematode size classes were used to assess the soil nematode communities in managed forage land and cropland, and in naturally developed grass-shrubland and secondary forests in a karst peak-cluster depression area. R² values were larger for size spectra based on nematode size classes than on genera. The slopes of the size spectra for total nematodes were more negative in forage land and cropland than in grass-shrubland and secondary forests, which was consistent with disturbance of the soil nematode community by agricultural management. The results suggest that size spectra analysis is applicable to soil nematodes; they can reveal different land use types and may reveal the degree to which the soil nematodes in particular and the soil community in general have been disturbed. Size spectra may be more useful if based on nematode size classes rather than on genera.     

宁夏盐池平沙地主要植物群落土壤水分季节动态

采用样方法,调查了盐池沙地主要植物群落,并测定了4-10月各主要植物群落样地的土壤含水量,研究了不同植物群落土壤含水量的季节动态.结果表明.在根层以下为不透水层的平沙地,各样地平均土壤含水量由小到大依次为:赖草(Leymus secalinus)群落(4.91%)<猫头刺(Oxytropis aciphylla)群落(7.42%)<柠条(Caragana korshinskii)群落(10.36%)<黑沙蒿(Artemisia ordosica)群落(12.55%)<裸地(16.27%);同一植物群落(包括裸地)的土壤含水量在各个季节也不相同.在进行沙地植被建设时,适宜采用柠条和黑沙蒿,并注意控制其合理密度及配置比例,以期达到长期稳定的治理效果.     

施用无机肥对农田生态系统线虫群落的扰动

Nematode communities were monitored in a field study at depths of 0-10cm and 10-20cm throughout a corn (Zea mays L.) growing season in the balck soil region of Northeast China.Plots were cropped corn with (IF) and without (NF) nitrogen fertilization.Fifteen families and 16 genera were observed in the nematode suspensions.Cephalobidae,Rhabditidae,Aphelenchus,Filenchus,and Helicotylenchus were found to be dominant genera/families in both plots at both depths.Significant differences were found between treatments and corn growing stages in the total numbers of nematodes during the study period.The total numbers of nematodes at the 0-10cm depth were higher in the inorganic fertilizer plot than in the control plot (no fertilizer applications) across jointing,filling,and mature stages.Bacterivores were the most abundant trophic groups under two treatments and at both depths,and the relative abundance averaged 42.8%.Omnivores-predators at both depths were lower in the inorganic fertilizer plot than in the control plot during the study period,excluding corn jointing stage.Maturity index (MI) and plant parasite index (PPI) were used to detect the differences between the two treatments,MI and PPI were effective in distinguishing differences in nematode communities during corn growing season.The role of nematode communities as bioindicators of ecosystem disturbance due to fertilization in noted.