四川紫色土丘陵区不同土地利用方式下大型土壤动物群落结构

为了解不同利用方式土地大型土壤动物群落结构,于2006年冬季和2007年春季对四川紫色土丘陵区农田边界、农田、果园和退耕林地进行了大型土壤动物调查,采用野外手捡法共采集大型土壤动物2 838只,隶属于3门9纲24类.研究结果表明:不同土地利用方式大型土壤动物群落的个体密度、类群数和DG多样性指数存在差异.冬季,农田边界的个体密度显著高于其他土地利用方式,类群数和DG多样性指数显著高于退耕林地和农田;农田的个体密度、类群数和DG多样性指数明显处于最低水平.大型土壤动物群落的个体密度和类群数在垂直分布上具有明显的表聚性.Jaccard相似性系数和Grower系数表明农田边界、果园与退耕林地三者间相似程度较高,农田与农田边界、退耕林地、果园之间相似程度较低.研究认为土地利用方式对大型土壤动物的群落结构有明显影响,农田边界的存在对大型土壤动物生物多样性的保护具有重要意义.     

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。     

雷竹凋落叶不同分解环境中土壤动物群落特征

为研究火烧迹地雷竹(Phyllostachys violascens)凋落叶分解过程中土壤动物群落特征,以毗邻雷竹林为对照,采用凋落物袋法研究雷竹凋落叶分解速率及土壤动物群落结构的变化特征。结果显示,两个样地雷竹凋落叶分解过程总体上可以划分为3个阶段,即分解初期(质量损失率较高)、分解中期(凋落叶的质量损失率较上阶段减缓)、分解后期(质量损失率再次上升)。调查共捕获土壤动物824只,其中火烧迹地375只,对照样地449只,以绥螨科、蚁科、线虫纲和等节(虫兆)科为优势类群,所占百分比为49.27%,火烧迹地土壤动物类群数变化幅度较个体数小。统计分析表明,火烧迹地和对照样地凋落叶分解过程中土壤动物类群数无显著差异(P0.05)。两个样地土壤动物均匀度指数、多样性指数和丰富度指数均呈上升趋势,而优势度指数则逐渐降低,凋落叶分解过程中土壤动物个体数、类群数均与降水量存在显著相关关系(P0.05)。主坐标分析(PCoA)表明,凋落叶分解初期受火烧干扰较大,后期受分解时间累积效应影响较大。试验表明,火烧干扰延缓了雷竹凋落叶的分解速率,但随着时间的延续,火烧迹地雷竹叶分解速率则迅速提升,土壤动物群落也得到恢复。     

放牧和刈割对草甸草原中小型土壤动物群落的影响

为了解放牧和刈割对草甸草原中小型土壤动物群落结构的影响,于2019~2020年在内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗贝加尔针茅草甸草原采用自由放牧、刈割和围封3种不同草地利用方式下,研究了内蒙古草甸草原中小型土壤动物群落结构特征。调查研究在草地返青期、生长期和枯黄期3个时期进行,共捕获中小型土壤动物284只,隶属于12目34个类群。结果表明:放牧导致中小型土壤动物数量、类群数和多样性指数降低,而刈割影响相对较轻;返青期、生长期、枯黄期对应的春、夏、秋三季中小型土壤动物群落结构存在明显差异,土壤动物个体数、类群数和多样性指数均在草地枯黄期最多。放牧和刈割利用方式下改变了草甸草原中小型土壤动物在草地生长期Shannon-Weiner指数、Margalef指数、Pielou指数的变化趋势。中小型土壤动物群落表聚性在刈割利用方式中表现最为典型,放牧利用方式下0~10 cm土层中小型土壤动物有向10~20 cm 土层移动趋势;土壤pH和速效钾含量与中小型土壤动物类群有密切关系。     

巢湖低丘山区典型植被群落与土壤环境因子特征研究

本文系统调查了巢湖低丘山区5种典型植被类型,即弃耕地、灌木林、人工马尾松林、草地以及次生马尾松林植被群落学特征、土壤养分状况,并分析了巢湖低丘山区典型植被群落与土壤环境因子的关系.研究结果表明:弃耕地显示了最高的植物物种数,其次为人工马尾松林和灌木林,草地物种数最低,平均仅为4种.总盖度以草地最高,达到95％,其次为次生马尾松林和灌木林,人工马尾松林总盖度最低.此外,弃耕地显示了最高的生物多样性与均匀度指数,其次为灌木林,而草地多样性指数和均匀度指数均最低.弃耕地土壤养分含量最高:次生马尾松林表层土壤有机碳、总氮、总磷与有效氮高于灌木林与草地,显示了较明显的土壤养分随植被演替过程的积累效应.相关分析表明生物多样性指数和均匀度指数与土壤养分状况呈良好的正相关关系,表明这一地区植被恢复处于演替发展阶段.     

新疆西天山雪岭云杉林不同海拔高度大型土壤动物群落结构特征

【目的】明确新疆西天山不同海拔高度雪岭云杉林下大型土壤动物群落的组成、分布特征和多样性，为当地森林资源生态系统健康评价、土地利用管理及资源可持续利用提供土壤动物学依据。【方法】选取新疆西天山不同海拔高度雪岭云杉林样地(Ⅰ,海拔1414 m；Ⅱ，海拔1595 m；Ⅲ,海拔1724 m；Ⅳ，海拔1868 m)，使用手捡法收集云杉林下大型土壤动物，采用单因素方差分析（One-way ANOVA）和最小显著差异法（LSD）比较大型土壤动物群落不同数据组间的差异，采用冗余分析（Redundancy analysis, RDA）排序方法分析土壤动物群落物种重要值与环境变量的关系。【结果】四个样地共捕获大型土壤动物427只，隶属于3门7纲16目23科。四个样地垂直分布特征表现为样地Ⅱ大型土壤动物平均密度在7月的表聚性特征较为明显，随着土层深入呈现递减趋势，其它样地无明显的分布规律。大型土壤动物多样性指数、均匀度指数、优势度指数和丰富度指数在不同海拔高度均有所不同，样地Ⅰ大型土壤动物的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数为四个海拔中最高。各个样地杂食性大型土壤动物的个体密度所占4个功能群个体密度总量的比...     

豫东黄河故道大型土壤动物群落组成及多样性研究

为查明故道湿地大型土壤动物类群对不同湿地类型的响应,于2014年对豫东黄河故道的盐碱滩地、湿草地、芦苇湿地和林地4种类型湿地的大型土壤动物群落进行了调查。结果表明:豫东黄河故道不同湿地类型大型土壤动物群落的类群数和优势类群均存在显著差异,优势类群和主要类群的差异也反映出不同湿地类型环境的异质性。季节变化对大型土壤动物群落类群数、密度和多样性指数均有显著影响(P0.05或P0.01),且不同湿地类型大型土壤动物对季节变化的响应存在差异。湿地不同的土壤环境因子,尤其是土壤有机质、氮磷和土壤微生物生物量碳氮的含量与大型土壤动物类群数、密度和多样性间存在显著相关关系(P0.05或P0.01)。     

公路路域植被不同演替阶段土壤动物群落特征

通过对半干旱典型草原地带公路路域植被自然恢复过程中,即不同演替阶段的土壤动物群落研究表明,当原有的土壤—植被受到彻底破坏后,大型土壤动物也随之消失;中小型土壤动物对土壤—植被系统的依存程度要较大型土壤动物小得多,即便土壤—植被系统受到彻底破坏,中小型土壤动物也能存活。植被恢复阶段,土壤动物的类群和密度明显增加,植被发育顶级阶段两个生境的土壤动物类群和密度存在差异。植被恢复阶段和植被发育顶级阶段土壤动物的多样性差异较小。鞘翅目土壤动物与全部土壤动物的多样性指数变化趋势基本一致,鞘翅目土壤动物对研究区植被不同演替阶段具有明显的指示作用。土壤动物群落多样性指数与土壤pH、全磷、全钾和土壤自然含水量的平均灰色关联系数较大,说明在植被恢复过程中土壤动物群落多样性变化与这几个主要因子关系密切。     

大型土壤动物群落对高寒草甸退化的响应

为了查明大型土壤动物群落对高寒草甸退化的响应,2009至2010年间对青藏东缘若尔盖湿地的沼泽草甸、草原草甸、退化草甸和沙化草甸4个退化阶段的大型土壤动物群落进行了7次调查.结果表明:高寒草甸的不同退化阶段大型土壤动物群落的类群组成和优势类群存在差异,且退化和沙化对大型土壤动物群落的丰富度、密度、Shannon多样性和群落结构均有显著影响(p＜0.01或p＜0.05).其中退化可使带马陆目(Polydesmida)和鞘翅目幼虫(Coleoptera)等多个类群的密度显著增加(p＜0.05),而沙化则使优势类群密度显著降低(P＜0.05)、常见类群和稀有类群消失.植物种类、生物量和土壤理化性质,尤其是有效磷和速效钾含量与大型土壤动物的丰富度、密度和多样性间存在显著相关关系(p＜0.01或p＜0.05).季节变化对大型土壤动物的群落密度和多样性有显著影响(p ＜0.01或P＜0.05),但不同退化阶段的大型土壤动物对季节变化的响应存在差异.研究结果表明高寒草甸的中度退化能够增加大型土壤动物群落多样性,而严重退化(即沙化)则显著降低土壤动物群落多样性,且不同退化阶段大型土壤动物群落的季节动态不同.     

黄土丘陵区不同土地利用下土壤碳组分及碳库管理指数特征

采用野外和室内分析相结合的方法,研究了黄土丘陵区基于坡耕地改造或演变的7种土地利用方式的土壤碳组分及碳库各指数的变化。结果表明:与坡耕地相比,其余土地利用方式均能提高土壤碳固持能力,增加土壤碳组分含量、土壤碳库指数(CPI)和碳库管理指数(CPMI),其中有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)及非活性有机碳(NLOC)含量分别较坡耕地增加了42%~125%,36%~136%和31%~161%,总的来说天然灌木林和人工乔木林的改善作用最强。不同土地利用方式下LOC/TOC为46.00%~57.29%,活度(A)为0.87~1.44,其中果园、天然灌木林和梯田的活度最高。土壤碳组分、碳库管理指数和主要化学指标间具有显著的相关性,表明不同土地利用方式对土壤碳固持能力的影响。     

喀斯特石漠化区不同土地利用方式下土壤有机碳分布特征

为探究喀斯特土壤有机碳分布特征及其对人为干扰的响应,挖掘了2 854个土壤剖面,采集了22 786个土壤样品,分析了贵州省不同土地利用方式下土壤有机碳分布规律;并结合贵州省石漠化防治规划,初步估算了石漠化防治工程的土壤碳增汇贡献。结果表明:贵州省土壤有机碳呈现含量高、密度小的特征。表层土壤(0-20cm)有机碳平均含量25.07g/kg,平均密度仅为4.27kg/m~2。不同用地类型土壤表层有机碳含量大小为灌木林地乔灌木林地灌草地乔木林地弃耕地与荒地草地水田园地旱地与坡耕地;表层碳密度大小为水田灌木林地乔木林地乔灌木林地弃耕地与荒地灌草地旱地与坡耕地草地园地。0-60cm土层土壤有机碳含量对人为干扰较为敏感,60-100cm土层土壤有机碳含量差异较小。实施退耕还林,人工种草及人工造林等石漠化防治工程会明显促进土壤有机碳的积累,到2050年,贵州省0-10,0-20,0-30,0-100cm土层土壤有机碳将增加1.99×10~(13),3.37×10~(13),4.45×10~(13),6.29×10~(13) g。可见,喀斯特地区土壤有机碳具有含量高、密度低的显著特征,石漠化治理能有效增加喀斯特地区土壤碳汇。     

不同土地利用方式对棕壤有机氮组分及其剖面分布的影响

研究了典型棕壤不同土地利用方式对有机氮组分及剖面分布的影响。结果表明,三种利用方式对耕层(020.cm)有机氮各组分影响最大。有机氮各组分含量总体趋势为林地柞树林地耕地,林地与柞树林地有机氮组分都是随剖面的加深而降低且基本达显著水平,耕地有机氮各组分在剖面中分布则明显不同。三种利用方式下土壤有机氮组分均以酸解性氮占主体,其占全氮的比例随利用程度的加强和剖面的加深而降低,非酸解性氮则相反。有机氮各组分占酸解氮的比例林地与柞树林地相同,均为氨基酸氮酸解未知态氮酸解氨态氮氨基糖氮;耕地为酸解未知态氮氨基酸态氮酸解氨态氮氨基糖态氮,其中酸解氨态氮的比例在040.cm土层明显高于林地、柞树林地。     

我国中部井工煤炭开采沉陷对农田大型土壤动物群落结构的影响

为了解不同沉陷程度农田土壤生态系统中大型土壤动物群落结构,于2007年夏季对我国中部潞安集团井工开采区沉陷农田生态系统中不同等高线处大型土壤动物群落组成进行了调查,采用野外手捡法共采集大型土壤动物477只,隶属于3门7纲15目22科。其中,蜘蛛目、鞘翅目、直翅目和膜翅目为优势类群,占总捕量的83.64%;常见类群4类,占总捕量的13.22%。研究结果表明:不同沉陷程度对农田大型土壤动物个体数、类群数均有不同程度影响,农田大型土壤动物个体密度随着沉陷深度的增加呈现增加趋势,沉陷区土壤生态环境的变化引起大型土壤动物的局部迁移。Jaccard相似性系数表明沉陷区中部(2 m、4 m和6 m等高线处)三者间相似程度较高,正常农田(CK)与沉陷区底部(7 m等高线处)之间相似程度最低,达到极不相似程度。研究认为不同沉陷程度对大型土壤动物的群落结构有明显影响,将大型土壤动物作为沉陷区农田土壤质量评价中生物性状指标具有重要意义。     

元阳梯田全福庄流域水源涵养林的植物多样性分析

元阳梯田已有1 200多年的历史,水源涵养林的存在对于梯田的延续具有重要的价值。为得到元阳梯田水源涵养林的植物多样性分布特征,对元阳梯田全福庄流域4种主要植被类型水源涵养林下的植物物种数量特征、物种丰富度、多样性、均匀度等多样性规律进行了标准样地调查。结果表明,研究区共有植物155种,隶属66科,其中,山茶科、禾本科、蓼科植物占有绝对优势,不同植被类型森林群落的优势种不同;物种丰富度大小为:次生常绿阔叶林>杂木林>次生落叶阔叶林>人工水冬瓜林;物种多样性特征表现为,乔木层:次生常绿阔叶林>次生落叶阔叶林>杂木林>人工水冬瓜林;灌木层:次生常绿阔叶林>杂木林>次生落叶阔叶林,人工水冬瓜林无灌木层分布;草本层:次生落叶阔叶林>人工水冬瓜林>次生常绿阔叶林>杂木林。植被分布的物种丰富度和均匀度对物种多样性存在交叉影响。     

嘉陵江流域不同土地利用类型土壤微生物功能多样性特征

基于2013—2015年对嘉陵江流域中游(四川段)不同土地利用类型(混交林、草甸、针叶林、阔叶林、灌丛和裸地)土壤生境的调查分析数据,利用Biolog微平板法和磷脂脂肪酸甲酯法(FAMEs)系统研究了土壤微生物多样性群落特征。不同土地利用类型土壤养分和有效养分基本表现为混交林阔叶林针叶林灌丛草甸裸地。不同土地利用类型土壤微生物群落代谢平均颜色变化率(AWCD)随培养时间延长而逐渐增加,土壤微生物群落代谢活性依次是混交林阔叶林针叶林灌丛草甸裸地。土壤微生物对不同种类碳源的利用强度存在较大差异,碳水化合物和羧酸类碳源是不同土地利用类型土壤微生物的主要碳源,其次为氨基酸类、酚酸类和聚合物类,胺类碳源的利用率最小。土壤微生物群落的物种丰富度指数(H)、均匀度指数(E)、优势度指数(Ds)和碳源利用丰富度指数(S)总体趋势为混交林最高,针叶林和阔叶林次之,裸地最低,优势度指数在不同土地利用类型差异并不显著(p0.05)。主成分分析结果表明,从31个因素中提取的与碳源利用相关的主成分1,主成分2分别能解释变量方差的65.154%和81.047%,在主成分分离中起主要贡献作用的是胺类和氨基酸类碳源;土壤微生物多样性指数与土壤养分之间呈正相关,与pH值呈负相关,而土壤全碳和全氮含量对土壤微生物多样性贡献较大,这是造成土壤微生物群落功能多样性差异的主要原因。H,E和S与土壤养分各指标的相关系数绝对值均高于Ds,说明了土壤养分对土壤微生物群落优势度指数的影响作用较小。     

杉木取代阔叶林后林下水源涵养功能差异评价

为研究杉木人工林取代常绿落叶阔叶混交林后土壤水源涵养能力的变化,采用室内浸水法和环刀法分别研究杉木纯林和常绿落叶阔叶混交林的枯落物与土壤的持水特性。结果表明:(1)枯落物平均蓄积量表现为常绿落叶阔叶混交林(3.42 t/hm~2)杉木纯林(3.12 t/hm~2),枯落物平均厚度表现为杉木纯林(9.17 cm)常绿落叶阔叶混交林(5.42 cm)。(2)最大持水量表现为常绿落叶阔叶混交林(6.23 t/hm~2)杉木纯林(5.57 t/hm~2),最大持水率也表现出相同的规律,即常绿落叶阔叶混交林(184.40%)杉木纯林(179.50%);有效拦蓄量表现为常绿落叶阔叶混交林(4.48 t/hm~2)杉木纯林(4.13 t/hm~2),最大拦蓄量表现为常绿落叶阔叶混交林(5.41 t/hm~2)杉木纯林(4.97 t/hm~2)。(3)枯落物层的吸水量与浸水时间符合对数函数Q=aln(t)+b,而吸水速率与浸水时间符合指数函数V=at~b,常绿落叶阔叶混交林的蓄水能力强于杉木纯林。(4)土壤水分最大吸持贮水量表现为常绿落叶阔叶混交林(43.58 mm)杉木纯林(41.88 mm),可以看出常绿落叶阔叶混交林内的土壤可以更好地为植被提供良好的水分供其生长;土壤水分最大滞留贮存量表现为常绿落叶阔叶混交林(8.20 mm)杉木纯林(10.22 mm),即杉木纯林内的土壤具有更好的涵养水源能力。从枯落物最大持水量、有效拦蓄量以及土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度等多个因素的计算综合推断可知,杉木人工林水源涵养能力优于常绿落叶阔叶混交林。     

巢湖低丘山区典型植被覆盖类型土壤磷形态分异特征

以巢湖低丘山区为研究对象,分析了该地区5种典型植被覆盖类型表层土壤磷素含量与形态特征及其影响因素.结果表明:次生马尾松林有机碳、总氮、速效氮、总磷与速效磷均高于其他样地,尾矿裸地养分含量为最低,但酸度最大.5种样地0～5、5～10与10～20 cm 3个土层弱吸附态磷(Ex-P)和钙结合态磷(Ca-P)含量均较低,灌木林与次生马尾松林土壤活性态磷[铝结合态磷(Al-P)与铁结合态磷(Fe-P)]含量显著高于其他样地,而惰性态磷[闭蓄态磷(O-P)、钙结合态磷(Ca-P)与残余磷(Res-P)]则以地上群落结构较稳定的草地和次生马尾松林最高,其中5～10 cm土层残余磷(Res-P)含量则以人工恢复林最高.3个土层尾矿裸地各形态磷含量均显示较低水平,但其Fe-P、Al-P含量在总磷中所占比例高于其他样地,所以流失危害大.土层间Ex-P、Al-P、O-P、Ca-P与TP含量均随土层的加深而降低,但Fe-P与Res-P含量在土层间规律不明显.相关分析表明土壤Res-P与其他形态磷间具有显著的正相关关系,“活化磷”,即Ex-P、Fe-P、Al-P三者间也存在显著正相关关系.土壤养分与磷的各种形态显示了良好的正相关关系,但速效磷与O-P、Res-P呈显著负相关关系.     

Evergreen broad-leaved forest improves soil water status compared with tea tree plantation in Ailao Mountains,Southwest China

Abstract

In this paper, the spatial-temporal dynamics of soil moisture content was investigated in an evergreen broad-leaved forest and a tea tree plantation in Ailao Mountains, which was dominated by Fagaceae (Castanopsis wattii and Lithocarpus xylocarpus). Soil moisture content was studied between January 2005 and December 2006 at different depths (from 0–150 cm) with a neutron probe. The results showed that mean soil moisture content in the evergreen broad-leaved forest was usually higher than in the tea tree plantation in the dry season, whereas it was lower than the tea tree plantation in the rainy season. In addition, mean soil moisture content was depth dependent, and in the 10–50 cm layer the spatial variability was due to the active root zone within this depth area in two types of land use. From 50–150 cm, the spatial variability was slightly increasing in the evergreen broad-leaved forest or relatively stable in the tea tree plantation. Our study also showed that soil moisture content was higher and more stable under the evergreen broad-leaved forest than the tea tree plantation, hence we stress that evergreen broad-leaved forest plays an important role in holding soil moisture. It is suggested that the protection of evergreen broad-leaved forest should be strengthened.     

永嘉县四海山林场森林枯落物及土壤持水能力研究

为掌握永嘉县四海山林场不同森林枯落物和土壤的持水能力,采用野外调查和室内浸泡法,对该林场4种主要森林类型的枯落物及林下土壤持水性进行了研究,并对林地水源涵养功能进行了估算,结果表明:森林枯落物总储量大小为马尾松林>柳杉林>针叶混交林>针阔混交林,枯落物有效拦蓄量大小表现为柳杉林>马尾松林>针叶混交林>针阔混交林;柳杉林和针阔混交林0~10 cm土层土壤非毛管孔隙度、非毛管持水量显著高于马尾松林和针叶混交林;森林水源涵养能力大小表现为针阔混交林>柳杉林>针叶混交林>马尾松林;四海山林场林地水源涵养总量为7 530 343.4 t,经济价值量为6 174.8万元。