半干旱区草地土壤动物多样性的季节变化及其与温湿度的关系

在中国科学院奈曼沙漠化研究站附近选择不同程度封育草地为研究样地,通过调查不同季节降雨、温度、土壤温度和水分以及土壤动物特征,分析了土壤动物季节变化及其对降雨和温度的响应特征。结果表明:研究样地共获得土壤动物11目13个类群,螨类和鞘翅目幼虫为优势类群,存在于3个季节中;常见类群随季节变化发生更替。夏季大型土壤动物个体数多,种类丰富,多样性较高,而春季和秋季均较低。中小型土壤动物密度表现为春季>夏季>秋季,Shannon指数和均匀度指数表现为夏季较高,而春季和秋季均较低。相关分析表明,土壤含水量季节变化是影响大型土壤动物群落个体数季节分布的主要因素,而中小型土壤动物个体数、类群数、Shannon指数和均匀度指数与土壤含水量和温度间均无显著相关关系(P>0.05)。说明夏季"雨热同季"对大型土壤动物多样性影响较大,而对中小型土壤动物多样性影响相对较小。     

洛川苹果园冬季大型土壤动物群落多样性

研究苹果园冬季大型土壤动物的分布及其群落结构特征,以指导果园健康及其害虫的生态调控。2010年11月,选取延安洛川县苹果示范园、常规园两种样地,采用五点法采样、手拣法分离土壤动物。共采集土壤动物67只,隶属3门5纲7目,鞘翅目、膜翅目、双翅目、咀刺目为苹果园的优势类群。洛川苹果园冬季大型土壤动物呈多样性分布,优势类群和常见类群构成了洛川苹果园冬季大型土壤动物的基本成分。土壤动物群落多样性随土层深度的增加而递减,呈表聚性。示范园土壤动物群落多样性指数、群落类群数和个体数均大于常规园,而均匀性指数小于常规园;常规园的丰富度指数和优势度集中指数略低于示范园。由此可知,示范苹果园生态系统具有较高的生物多样性和稳定性。     

模拟增温、施氮对荒漠草原土壤中小型动物群落的影响

为了解全球气候变化对内蒙古荒漠草原土壤动物的影响,以四子王旗短花针茅荒漠草原为研究对象,采用野外增温、施氮、增温施氮和对照处理,观测土壤中小型动物群落的变化。结果表明,荒漠草原土壤动物不同类群对增温、施氮的响应不同:1)增温显著降低短花针茅荒漠草原鞘翅目幼虫类群数,对其它土壤动物无显著影响;施氮显著提高弹尾目昆虫的密度以及中气门亚目昆虫的密度和类群数,对其它土壤动物无显著影响;增温施氮显著降低鞘翅目幼虫密度和类群数,对其它土壤动物无显著影响。2)短花针茅荒漠草原土壤中小型动物有明显表聚性,其中增温施氮0-10cm密度显著高于10-20cm;施氮0-10cm密度和类群数均显著高于10-20cm。研究表明,气候变暖和氮沉降有可能影响土壤动物的群落组成和垂直结构。     

新疆喀纳斯国家自然保护区中小型土壤动物群落特征研究

2011年7-9月对喀纳斯自然保护区针叶林、针阔混交林、阔叶林、灌木林、草甸草原、林间草地、沼泽地7种生境下中小型土壤动物类型特征、动态变化进行了实地调查。结果表明:捕获中小型土壤动物共14301只,隶属于4门13纲29目(30类),其中甲螨目、弹尾目和垫刃目为优势类群。中气门目、无气门目、蛭态目、前气门目、茅线目和双翅目幼虫为常见类群,占总数量的21.14%,其余的23类均为稀有类群,只占总捕获量的4.46%。在不同生境中小型土壤动物群落类群数之间差异显著(p0.05),而个体数之间差异极显著(p0.01),其中个体数水平分布表现为针阔混交林阔叶林针叶林灌木林林间草地草甸草原沼泽地,类群数顺序为阔叶林灌木林针阔混交林林间草地针叶林草甸草原沼泽地。在垂直分布上具有明显的表聚性特征,即0～5cm5～10cm10～15cm,但针叶林、阔叶林和混交林苔藓层个体数与类群数极显著高于凋落物层和土壤层(p0.01)。个体数的季节动态变化顺序为秋季多,而夏季少,但类群数在夏季多,而秋季少。     

新疆艾比湖流域平原区不同生境中小型土壤动物群落特征

为了解艾比湖流域平原区不同生境中小型土壤动物群落特征及其变化动态,2012年4月、7月、9月和11月中旬分别对该流域的灌木林、盐碱地、草地、自然林、果园、防护林及耕地等7种不同生境中小型土壤动物群落特征进行了取样调查。结果表明:共获得中小型土壤动物18971只,分别属于3门、12纲、29目(30类);其中甲螨亚目、弹尾目和垫刃目为优势类群,占总个体数的72.1%;中气门亚目、蛭态目、前气门亚目、茅线目、鞘翅目幼虫、膜翅目和线蚓目等7类为常见类群,占总个体数的19.9%。其余的20类为稀有类群,占总数的8.0%。在7种不同生境中小型土壤动物类群和个体数之间存在明显的差异(p0.05),其个体数水平分布依次为防护林耕地草地灌木林果园自然林盐碱地,而类群数顺序为防护林草地耕地果园灌木林自然林盐碱地。在垂直分布表现为明显的表聚性特征,即从地表向下,随着深度的加深其类群和个体数量逐渐减少,并各层间具有显著性差异(p0.01),即0~5 cm5~10 cm10~15 cm15~20cm。个体数的季节动态变化依次为秋季最多,其次为春季和冬季,而夏季最少。     

转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799种植对土壤动物群落结构的影响

为调查转基因抗虫玉米种植对非靶标土壤动物群落结构的影响,以转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799及其对应的非转基因对照玉米郑58为试验材料,于2014—2015连续2年在东北黑土区采用手捡法和干漏斗法分别调查大型和中小型土壤动物的类群和数量,比较分析转基因与非转基因玉米田中土壤动物群落组成和多样性,并利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)各环境因子在土壤动物群落结构形成中的作用。结果表明,郑58和转基因玉米Bt-799田中大型土壤动物总体群落组成相同,各类群多度无显著差异;2种玉米田间所有类群总体多度、物种丰富度、Simpson优势度指数、Shannon-Weiner多样性指数和Pielou均匀度指数均无显著差异,2014年其P值分别为0.949、0.867、0.751、0.998、0.985,2015年其P值分别为0.869、0.406、0.532、0.115、0.410;RDA分析表明玉米品种(系)在大型、中小型土壤动物群落结构形成中几乎没有作用。表明中短期内转基因玉米种植对非靶标土壤动物无显著影响。     

乌鲁木齐南部山区中小型土壤动物群落特征及多样性研究

采用常规野外采样方法对乌鲁木齐南部山区六种不同生境中小型土壤动物群落结构及其特征进行调查分析,并运用多样性、优势度、丰富度、均匀度和相似性等分析生物多样性变化。结果表明:在三个不同季节在研究区共捕获中小型土壤动物24197只,隶属于5门13纲24目。其中真螨目(45.71%)和弹尾目(41.59%)为优势类群,寄螨目为常见类群(9.25%),优势类群和常见类群共占总数量的96.55%。其余的21类均为稀有类群,只占总捕获量的3.45%。不同生境中小型土壤动物个体数和类群数组成有明显的差异(p<0.05),水平分布表现为针叶林>山地灌木林>山地耕地>阔叶林>山地草地>居民地。多样性指数顺序为居民地>山地草地>山地灌木林>山地耕地>针叶林>阔叶林;个体数的季节动态变化为秋季>冬季>夏季;垂直分布具有明显的表聚性,即表层>中层>下层。     

松嫩草地碱蒿生境中小型土壤动物群落动态特征

通过连续5个月对松嫩草地碱蒿生境中小型土壤动物群落的调查研究,结果表明,各月优势类群均属于蛛形纲的螨类。优势类群多度为6月5月9月8月7月。常见类群多度变化趋势与优势类群相反。中小型土壤动物类群数和个体数随月份变化趋势不同,类群数7月6月9月8月5月,个体数6月9月7月8月5月。主要类群中蛛形纲和昆虫纲的密度变化动态基本一致,呈上升-下降-上升的趋势;其他纲密度呈先降后升的变化趋势。土壤动物的分布具有表聚性,8月和9月类群数出现20~30cm10~20cm的现象,7月和9月个体数出现20~30cm10~20cm的现象。7月中小型土壤动物群落Shannon-Wiener多样性指数(H)、Pieluo均匀性指数(E)和Menhinick丰富度指数(D)最大,6月和8月H指数和E指数相对较低,Simpson优势度指数(C)与H指数的变化趋势相反。各月份中小型土壤动物群落相似性指数均小于0.50。研究结果表明碱蒿生境中小型土壤动物群落的动态变化较明显。     

转cry1Ac基因抗虫玉米叶片残体降解对土壤动物群落结构的影响

为研究转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799老熟叶片降解过程中对土壤动物群落结构的影响,采用凋落物分解袋法,调查了Bt-799及其对应的非转基因对照郑58和当地主栽常规品种郑单958共3个品种(系)玉米田自然条件下的土壤动物群落组成、类群丰富度和个体数,比较分析了土壤动物群落各特征参数。结果显示,共采集土壤动物42 540头,隶属6纲11目,其中Bt-799田7 481头,隶属4纲8目,郑58田8 994头,隶属5纲8目,郑单958田26 062头,隶属6纲8目,3个品种(系)在土壤动物群落组成上除少数稀有类群存在差异外,其优势类群均为蜱螨目和弹尾纲。Bt-799及其对照郑58的田间土壤动物类群丰富度、多度、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、ShannonWiener多样性指数分别是3.49、138.54、0.50、0.33、0.76和3.30、166.56、0.46、0.29、0.73,均无显著差异,郑单958田间土壤动物群落各特征参数则分别是2.67、489.46、0.47、0.30、0.68,与Bt-799及其对照郑58相比只有类群丰富度和多度存在显著差异,其它特征参数均无显著差异。初步判定转基因玉米Bt-799叶片残体降解不会对土壤动物群落结构造成影响。     

若尔盖高寒退化草地土壤水解酶活性和微生物群落数量特征分析

以若尔盖花湖湿地国家级自然保护区高寒草甸-高寒草原逆向演替为研究对象,结合草地利用现状及微地形分布,遴选5个高寒退化草地区域进行植被概况、害鼠密度、土壤理化性状和三种水解酶活性、微生物群落数量调查并进行相关性分析。结果表明:土壤表层(0~10 cm)土壤脲酶、土壤转化酶及土壤磷酸酶活性的变化范围分别是0.89~1.60mg·g~(-1)·d~(-1)、89.86~134.31mg·g~(-1)·d~(-1)、3.43~4.63mg·g~(-1)·d~(-1),且平地区显著大于坡地区(P<0.01);土壤微生物群落中细菌数量占绝对优势,显著高于放线菌和真菌数量(P<0.01),样地间表现为样地Ⅱ(阴坡)>样地Ⅰ(山顶)>样地Ⅴ(临近湿地)>样地Ⅳ(平地)>样地Ⅲ(阳坡)的趋势,且土壤酶活性和微生物数量均随土壤剖面加深而递减,且各土层间差异明显(P<0.05)。若尔盖花湖退化草地土壤脲酶、转化酶、酸性磷酸酶均保持较高的活性;土壤酶活性、微生物及理化性质在平地区与坡地区差异明显,随土层剖面变化显著;土壤养分与土壤放线菌、土壤酶活性关系密切,鼠类洞穴密度、土壤含水量和磷酸酶活性与土壤微生物关系密切。研究结果将为本地区草地营养循环、退化草地修复及草原旅游承载力提供理论依据。