沙漠化对科尔沁沙质草地大型土壤节肢动物群落时空变化的影响

为揭示草地沙漠化对土壤大型节肢动物群落时空变化的影响,在2008-2009年春、夏、秋3个季节采用空间-时间转换的方法分层调查了科尔沁沙漠化草地0～30 cm土壤节肢动物群落的类群丰富度、密度和优势类群的变化.结果表明:草地沙漠化导致土壤节肢动物类群丰富度和密度明显下降,下降幅度为夏季＞春季＞秋季,且以轻度和严重沙漠化阶段下降最为显著；草地沙漠化过程中,土壤节肢动物群落的季节变化模式和土壤剖面中的垂直分布模式也发生明显改变,其中季节变化模式由夏季最高、春季＞秋季逐步转变为夏季最低、秋季＞春季,土壤剖面中土壤动物的分布模式由从上层向下层递减逐步演变为上层下层相近,中间层最低；草地沙漠化还导致土壤动物群落优势类群的不断更替,其演替速率是夏季大于秋季和春季,中层土壤大于上层和下层土壤.草地沙漠化过程中,土壤节肢动物群落的变化主要受制于植被退化和土壤环境恶化的影响,特别是植被盖度、凋落物量、土壤有机碳和养分含量的降低.     

松嫩草原中南部退化羊草草地生态恢复与重建中大型土壤动物群落生态特征

选取吉林省大安市姜家甸草场清塘羊草草地、三年生人工碱茅草地和一年生人工碱茅草地为研究样地,2002年分7月、8月和10月3次对样地野外采样.共捕获大型土壤动物4 190只,分别隶属3门7纲16目18类.土壤动物群落间个体密度有一定的差异,鞘翅目在各生境中都有较高个体密度分布,显示其是该草原地带大型土壤动物的特征性类群.土壤动物类群和个体数垂直分布表聚程度群落间有较大不同.土壤动物群落生物多样性存在空间分异和明显季节间波动,人为水肥干预可以增加土壤动物群落的生物多样性.DG多样性指数更适合表达不同演替阶段土壤动物群落的差异,大型土壤动物群落生物多样性能够指示退化草地生态系统恢复与重建过程.     

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。     

内蒙古典型草原大型土壤动物群落动态及其在放牧下的变化

本文研究在定量化实验牧压下内蒙古典型草原区大型土壤动物群落动脉及其对牧压变化的反应。结果表明,在４－８只羊／ｈｍ＾２放牧强度下土壤动物多样性,均匀性相对较其他放牧区高。在过牧区,土壤动物生物量,密度虽无明显降低,但优势类群单一化,群落稳定性差。土壤动物密度,生物量,群落多样性,均匀性,种类丰富度与放牧强度的提高呈负相关,但随着放牧强度的提高,上述变化不呈线性下降。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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.     

不同沙化高寒草地植物群落结构特征及土壤理化特性研究

以青海省治多县轻度沙化和重度沙化草地为研究对象,对其植被群落特征和土壤理化性状进行了调查。结果表明:随着草地沙化程度的加剧,草地植物群落结构(如群落优势种等)发生了明显的变化,群落盖度、生物量均明显下降(P0.01),植被高度反而上升(P0.01)。而通过保护与综合治理,重度沙化草地物种数、多样性指数、均匀性指数却大于轻度沙化草地。同时,随着草地沙化程度的加剧,土壤养分在0~15cm水平上明显下降(P0.01),而在15~30cm水平上变化不明显。     

沙化和人工植被重建对高寒草地土壤细菌群落特征的影响

土壤微生物群落特征指示着草地的质量和健康状况。本研究以青海省贵南县的天然草地（NG）、沙化草地（DG）、草本人工恢复草地（AG）和灌木人工恢复草地（AS）4种草地类型为研究对象,采用qPCR和Illumina MiSeq高通量扩增子测序技术研究了土壤细菌群落生物量、多样性及其结构的变化,结合植被和土壤属性剖析了高寒草地土壤细菌群落演变的关键影响因子及其贡献。结果表明：草地沙化显著（P<0.05）降低了土壤细菌群落的生物量和α多样性,人工植被重建则促进了土壤细菌群落生物量和α多样性的恢复,22年后基本达到未退化前的水平。草地沙化显著（P<0.05）增加了芽单胞菌门（Gemmatimonadota）的相对丰度,而变形菌门（Proteobacteria）和浮霉菌门（Planctomycetota）的相对丰度则显著降低（P<0.05）;人工植被重建促进了优势细菌门逐渐向NG方向演变,22年后绝大部分优势细菌的相对丰度基本恢复到未退化之前的状态。然而,DG、AG和AS与NG的土壤细菌群落结构相似性不高,而AG和AS的群落结构则高度相似。土壤细菌群落结构与绝大多数植被和土壤理化指标显著 （P<0.05）正相关,植被属性对其群落结构变化的解释度（10.0%）比土壤物理属性（6.3%）和化学属性（1.9%）更高,植被与土壤所有指标共解释了72.0%的土壤细菌群落结构的变化,表明植被和土壤通过相互作用共同决定了高寒草地土壤细菌群落结构的演变。因此,加强对植被和土壤的保护,防止草地退化,并对沙化草地进行人工植被重建,对于保护和恢复青藏高原高寒草地土壤细菌群落具有重要的生态意义,而选择利用灌木或草本进行人工植被重建对表层土壤细菌群落的影响区别不大。     

不同密度布氏田鼠对内蒙古典型草原菌根真菌群落的影响

布氏田鼠是内蒙古典型草原的主要啮齿类动物,其活动既可以改变植物群落组成和多样性,又可以改变土壤理化性质,进而潜在影响与绝大多数草原植物共生的重要土壤微生物-丛枝菌根真菌（AMF）,但目前关于啮齿动物活动对AMF群落组成和多样性影响的研究鲜有报道。基于此,依托内蒙古自治区锡林浩特市毛登牧场的大型野外布氏田鼠围栏实验平台,选择其中3个田鼠密度处理（低、中、高密度,对应的初始投放布氏田鼠数量分别为12、24和48只·样地^-1）,利用Illumina Miseq测序技术分析不同密度布氏田鼠处理对AMF群落的影响,采用标准网格交叉法测定根系侵染率和土壤菌丝密度,探究布氏田鼠活动对典型草原AMF群落的影响机制和作用途径。主要结果表明：1）在土壤样品中共鉴定到6科9属的AMF,其中优势属为球囊霉属（Glomus）;2）高密度布氏田鼠处理显著降低了植物生物量、植被盖度、群落丰富度和多样性,显著降低土壤水分、pH,显著增加土壤硝态氮含量;显著降低AMF侵染率、菌丝密度、丰富度和多样性;3）相关性分析表明,菌丝密度与植物丰富度、多样性指数、土壤pH和含水量显著正相关,与硝态氮含量显著负相关;侵染率与植物多样性指数、土壤pH和含水量显著正相关;AMF多样性指数与土壤pH和含水量显著正相关,不同操作分类单元（OTU）丰富度与植物多样性指数和pH显著正相关;4）NMDS 和 PerMANOVA 分析显示AMF群落结构在低密度和高密度处理间差异显著,其中土壤NO₃^-和pH是影响AMF群落组成的主要因子。因此,布氏田鼠密度过高会导致植物群落生物量、多样性以及土壤养分含量下降,同时两者的改变导致了AMF群落多样性显著降低,可能会加速典型草原的退化。     

半干旱沙地草场地面节肢动物群落对封育措施的响应

以宁夏盐池国家级草原资源生态监测站为依托,选择荒漠草原典型冰草植被类型的封育(5年)与未封育样地对地面节肢动物、植物以及土壤性质进行了调查,同时分析了地面节肢动物对封育后植物和土壤变化的响应。结果表明,封育对地表植被和土壤性质均产生了明显的影响,尤其是植物个体数、高度和盖度以及生物量封育样地显著高于未封育样地(P<0.05)。调查样地共捕获地面节肢动物7目26科28个类群;封育围栏内外共有的优势类群为拟步甲科琵甲属,共有的常见类群有13个类群,共有类群数占总类群数的50%。并且,地面节肢动物对封育亦产生了积极的响应,动物群落个体数、类群数和多样性封育样地均高于未封育样地,但均没有达到显著水平(P>0.05),说明荒漠草原短期封育(5年)对地表植被和地面节肢动物具有不同的生态效应。相关分析表明,地面节肢动物类群数和Shannon指数均与土壤容重呈显著负相关(P<0.05),而优势度指数与土壤容重呈显著正相关(P<0.05)。表明土壤容重是地面节肢动物群落结构封育内外差异的主要影响因素,而且不同地面节肢动物类群对封育内外生境的选择性而表现出不同的响应特征。     

石羊河下游不同类型荒漠草地黑果枸杞群落结构及物种多样性特征

选择石羊河下游4种不同类型荒漠草地黑果枸杞(Lycium ruthenicum)群落,采用重要值、丰富度指数、Simpson和shannon-wiener多样性指数、Pielou和Alatalo均匀度指数对不同立地类型黑果枸杞群落结构特征和物种多样性进行了分析,结果表明:植物群落组成主要集中在藜科、蒺藜科、菊科和禾本科,这4大科植物在该区具有较强的生态适应性,所调查群落中共有植物种31种,分属9科28属,单科单属种较多,占到了总科数的一半;研究区群落结构简单,物种相对单一,黑果枸杞在群落中占有重要地位,且重要值相对较大,对群落的稳定性起关键作用;植物的生活型中灌木植物占优势,其次是一年生草本植物,多年生草本植物所占的比例最少;不同类型荒漠草地中黑果枸杞群落物种多样性指数均偏低,物种丰富度较低,生态优势度较高,种间相遇率偏低,群落中物种分布不均匀,表明植被群落结构简单、组织水平低,优势种或建群种在群落中占据主导地位。     

施肥对科尔沁沙质草地群落物种组成和多样性的影响

以科尔沁沙质草地为对象,研究了施肥对科尔沁沙质草地群落物种组成、群落结构和多样性的影响。结果表明,1)施氮肥和氮磷肥混施均改变了群落物种组成、群落中的优势种以及植物的科属结构,显著增加了群落植被高度和盖度,其中施氮肥和氮磷肥混施比对照的植被高度均提高了64.5和66.8cm,植被盖度分别提高17.1%和18.1%。2)施磷肥对群落物种组成和群落结构影响不显著。3)施氮肥和氮磷肥混施均显著减小了沙质草地群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数和物种丰富度,其中施氮肥和氮磷肥混施分别减少物种数49.5%和51.5%。4)施磷肥对群落物种数和各物种多样性指数均无显著影响。表明除了生产力,合理的物种组成和群落结构也是受损草地生态系统恢复和经营需要考虑的因素。     

晋北盐碱化草地群落斑块的多样性

通过对晋北盐碱化草地8个不同的草地群落斑块的优势度、多样性、群落相似系数及土壤性质等特征进行研究,揭示草地群落斑块在演替过程中的结构特征与变化规律,为进一步对草地植被恢复与盐碱化草地治理奠定理论基础。结果表明,8个群落斑块的物种组成和优势度差异比较明显,Margalef物种丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数在斑块Ⅱ、Ⅲ和Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ组之间差异极显著(P<0.01);Pielou均匀性系数和Simpson优势度指数在斑块Ⅱ、Ⅲ和Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ之间差异极显著(P<0.01);斑块Ⅶ和Ⅷ、Ⅵ和Ⅶ、Ⅳ和Ⅴ群落相似系数最大,分别为0.956 7,0.929 7,0.903 4。8个群落斑块分为2类,其中斑块Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为一类,主要表现为土壤含水量、容重、pH值和碱化度比较小,植被特征主要是以较高大的赖草为优势物种,随着土壤的旱化,一些不耐旱的种群在群落中消退,比较耐旱的赖草在此类斑块中占据优势,形成以赖草为优势种的斑块;其他斑块为另一类,植被特征主要是以比较低矮的委陵菜和麻黄为主。     

寒区公路不同坡度护坡土壤性状和群落特征及功能群差异

通过对G248公路高寒草原区红原县机场段的4个坡度（缓坡6°～15°、斜坡16°～25°、陡坡26°～35°、急坡36°～45°）护坡，进行土壤颗粒组成和理化指标、植被群落结构和优势种、功能群草种重要值等指标测定，研究坡度对物种种类、多样性、丰富度、均匀度及功能群重要值的影响。结果表明：坡度增加使土壤砂粒比例增大而粘粒和粉粒比例降低（P<0.05），含水量与有机质及有效N、P、K含量下降（P<0.05），使土壤易退化与沙化。坡度显著影响物种数、物种多样性、物种丰富度和物种均匀度和优势种种类、高度、比例及功能群植物的重要值（P<0.05），坡度越大群落密度、投影盖度和基盖度越低。故生态护坡建设应注意坡度对土壤沙化、植物种类及群落特征的影响。     

川西北地区沙化草地特征研究

高寒地区沙化草地草本植物多样性恢复是沙化治理过程中的重要环节。迄今为止,较为全面分析高寒沙化草地土壤因子与草本群落物种多样性的研究较少。为明确高寒草原沙化草地土壤因子与地上草本群落物种多样性的关系,于2014年7月,在川西北高寒地区通过调查和采样分析来研究不同草本群落物种多样性和不同土层土壤因子之间的关系。结果表明：随着沙化,草地草本群落由湿生型向旱生型转变;沙化草地草本群落物种多样性降低;沙化草地土壤水分和土壤碳、氮、磷含量降低;5~15 cm土壤水分、0~15 cm土壤铵态氮含量、0~15 cm土壤全磷含量和地上草本群落物种多样性显著（P<0.05）相关。在高寒草地沙化治理过程中,恢复地上草本群落物种多样性应该充分考虑不同土层土壤水分含量、铵态氮含量和全磷含量的影响。     

喀斯特土层厚度异质性对草地群落结构和优势种生长的影响

喀斯特地区破碎陡峭的地形地貌和严重缺乏的土壤资源,使得该地区的土壤分布在空间上具有强烈的异质性。土壤是植物获取水分和养分的主要途径,土壤分布的不均匀会直接影响到植被的生长和分布。因此,选择重庆典型喀斯特山地草地植物群落为研究对象,采用样地调查法,对不同土层厚度生境中(0~15cm、15~25cm和25cm)草地的群落结构、物种分布和优势种生长状况等展开研究。结果表明,1)研究区域内草地群落的优势种主要是一年生、二年生或多年的草本植物,随生境土层厚度增加,群落的优势植物中逐渐有木本植物的出现,群落优势种的优势地位也随土层厚度的增加越来越稳定;2)群落的物种丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数随生境土层厚度改变均未发生显著变化(P0.05);3)非禾本科植物,主要是菊科和豆科的物种数目和重要值随土层厚度的增加而增加,禾本科物种数目随土层厚度增加而减少,重要值无明显变化;4)优势种荩草(Arthraxon hispidus)的株高、叶面积和地上部生物量均随土层厚度增加而表现出显著上升的趋势(P0.05)。可见,随生境土层厚度增加,喀斯特草地的群落结构表现出越来越成熟和稳定的趋势,优势种的生长受到显著促进,但各科的优势度和群落的物种多样性未发生显著变化。