新疆北疆不同地貌区土壤多样性特征及主要影响因素分析

【目的】从不同地貌区的角度探索新疆北疆地区土壤多样性分布特征，以及不同成土因素对土壤多样性特征的影响程度，为新疆地区土壤保护和农业可持续发展提供科学依据。【方法】引入中国二级地貌区划作为研究区划分依据，通过计算丰富度指数（Pa）、多样性指数（H）、均匀度指数（E）分析北疆地区土壤多样性分布特征；利用地理探测器、种-面积曲线模型，分析不同地貌区的母质、植被、地形地貌、气温和降水对土壤多样性的影响强度。【结果】棕漠土、棕钙土、灰棕漠土为北疆地区主要土壤类型，不同地貌区面积与相应的Pa呈显著正相关；土壤H表现为天山高山盆地>阿尔泰亚高山>准噶尔盆地>新甘蒙丘陵平原，其中新甘蒙丘陵平原土壤多样性、均匀度指数均为最低。北疆地区影响因素分析显示，阿尔泰亚高山的降水、新甘蒙丘陵平原、准噶尔盆地和天山高山盆地的母质是影响土壤多样性的主要因素。【结论】北疆地区土壤沙漠化严重，土壤分布较为零散，各土壤类型面积差别较大，土壤环境和生态系统受到少数几种土壤影响；不同地貌区的母质、植被、地形地貌、气温和降水对土壤多样性的影响强度有所差异，但主要影响因素并未发生明显改变。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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.     

不同玉米秸秆还田量的土壤大型动物夏季群落动态特征

摘 要 调查不同玉米秸秆还田量下农田大型土壤动物群落动态特征,于2016年6—9月玉米生育期内进行,采用手拣法捕获土壤动物。结果表明：共捕获大型土壤动物2 681只,隶属于41个类群。方差分析显示,13 500 kg?hm-2还田处理(SR4)显著提高了大型土壤动物个体数,12 000 kg?hm-2还田处理(SR3)显著提高了大型土壤动物类群数。多样性表明：多样性指数和丰富度指数随玉米生长季总体呈现出先增加后下降的趋势;均匀度指数随玉米生长季总体呈现出下降的趋势;优势度指数总体与多样性指数变化趋势相反,随玉米生长季呈现出先下降后增加的趋势。垂直分布表明：随玉米的生长时期的推移,表层0~10 cm土层的大型土壤动物有向10~20 cm土层下移的趋势。功能群特征表明：捕食性大型土壤动物个体数随玉米生长季呈现先增加后下降的趋势;植食性和腐食性大型土壤动物个体数随玉米生长季呈现增加的趋势;杂食性大型土壤动物个体数在玉米生长季无明显变化。RDA分析表明：受农田土壤环境因子影响较大的大型土壤动物类群主要是研究区的优势类群,大型土壤动物的个体数与土壤有机质含量和土壤含水量关系紧密。总体上,玉米秸秆还田影响地表土壤的微环境,进而影响了大型土壤动物群落的组成、分布特征和功能群,玉米秸秆还田有益于农田大型土壤动物功能群的发展。     

残塬沟壑区果园复合种植对土壤动物群落特征的影响

为了解苹果复合种植即果-蔬[MB]、果-草[MH]、果-荒[MW]、果-粮[MZ]模式下土壤动物群落结构特征,采用手拣法和改良干、湿生漏斗法,对黄土残塬沟壑区苹果园4种复合种植模式下的土壤动物群落组成及特征进行调查研究。4种模式下共分离得到土壤动物57.33百只/m~2,隶属4门11纲23目42个类群。4种复合种植模式下土壤动物个体密度和类群数的垂直分布特征表现出明显的表聚特征,水平分布特征表现为果-草[MH]果-蔬[MB]果-荒[MW]≥果-粮[MZ]。果-草[MH]复合种植模式下土壤动物的多样性指数、均匀度指数及丰富度指数最高,优势度指数最低,表明4种复合种植模式对果园土壤动物类群多样性的影响呈现不同的特征。研究结果可为黄土残塬沟壑区苹果果园生物多样性保护提供土壤动物生态学依据。     

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。     

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)。     

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。     

四川道路边坡自然恢复的植被多样性研究

采用样线法对四川地区路域边坡自然恢复后的植被进行调查,研究道路边坡对植物多样性影响。调查区域内分布植物66科159属190种。其中灌木81种,草本109种;选用了丰富度Margalef指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数等α多样性指数及Codyβ多样性指数来研究边坡的坡度、坡向、海拔、恢复时间与植物群落多样性关系。结果表明：45°～60°坡度、阴坡、500～700m海拔及〉10a以上的恢复年限的边坡,群落的多样性较高,对边坡植被恢复有利;而在〉60°坡度、阳坡、〉700m的海拔高度和〈10a的恢复年限内的多样性较低;在不同坡度和海拔的环境梯度上,Codyβ指数与α多样性分析结果一致。在生态恢复中,群落多样性低的边坡,适当增加物种丰富度、密度及有利的人为干扰,有助于提高群落多样性。     

石灰和有效微生物群处理条件下土壤动物群落多样性研究

采用石灰和有效微生物群(Effective Microoganisms,EM)处理改善了大兴安岭森林生态系统土壤微酸性环境和较低的微生物活性特征,于2003~2005年采用网袋分解法,揭示土壤动物群落多样性特征,为土壤动物生态地理研究和森林生态系统管理提供科学依据。研究表明,分解袋内土壤动物多样性对石灰和EM处理的响应表现出以下特征:(1)处理样地土壤动物个体数增加但类群数减少,其中螨类和弹尾类增加明显。(2)石灰和EM处理降低了土壤动物群落的多样性,对应分析表明石灰样地与其他样地有所差异。(3)各样地不同网孔分解袋中土壤动物类群数表现为大孔>中孔>小孔,而个体数基本上为中孔>大孔>小孔,是由于网袋内中小型土壤动物占优势而大型土壤动物数量较少引起的。(4)土壤动物类群数、个体数和多样性指数在针叶和阔叶网袋中响应特征不同,但彼此间没有显著差异。     

浙江天台山七子花林土壤动物群落结构特征与动态变化

2000年4月至2001年4月逐月对浙江天台山七子花林土壤动物群落特征进行调查研究,初步分析凋落物、季节、海拔等因素对土壤动物群落结构的影响。结果表明:(1)蜱螨目(57.06%)和弹尾目(21.21%)为七子花林的优势类群,膜翅目(4.72%)、双翅目(3.65%)、综合纲(2.74%)、寡毛纲(2.68%)和鞘翅目(2.57%)为常见类群。(2)七子花林各样地土壤动物的个体数量在5月份和11月份都表现为峰值,在7月份至8月份的干热期个体数量明显下降。(3)处于中海拔地区(780m)呈共优群落的七子花林样地土壤动物的密度最大、类群数最多、多样性指数最高。(4)各样地土壤动物在土层中的垂直分布表现出明显表聚性特点,然而,在7月份至8月份的干热期,出现底层土壤动物个体数量多于表层的逆分布现象。     

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)。     

重庆市茶园蚂蚁物种多样性及空间分布格局

为筛选茶园害虫的蚂蚁类天敌,采用样地调查法研究了重庆主要产茶区(海拔371~1 068 m)茶园蚂蚁物种多样性特征与空间分布格局。在重庆主要产茶区茶园,设置3条垂直带,每条垂直带划分为低海拔(300~500 m)、中海拔(500~700 m)和高海拔(700 m以上)3个水平带,每个水平带设置3~4块样地,调查茶园的蚂蚁物种组成、群落多样性及空间分布特点。在物种多样性方面:共采集到蚁科昆虫4亚科,39种。各水平带物种丰富度为7~13种,Shannon-Wiener多样性指数0.55~1.25,Pielou均匀度指数0.08~0.16,Simpson优势度指数为0.26~0.65;各水平带蚂蚁群落多样性指数差异不显著,表明其多样性水平比较一致。群落相似性指数为0.22~0.48,多数处于中等不相似水平。在群落优势种方面:不同海拔茶园蚂蚁优势种数目1~3种,常见种最多达6种,最少仅1种;稀有种最多17种,最少5种;从重庆范围来看,重庆主要产茶区茶园蚂蚁群落共有7种优势种。在蚂蚁空间分布方面:有17种蚂蚁具有较宽的垂直空间分布,活动范围涵盖土壤、地表和树冠,有作为天敌昆虫资源的可能。仅有9种蚂蚁在不同水平带的茶园中均有分布。结合群落相似性与多样性分析结果,重庆茶园生境破碎,蚂蚁群落间物种交流受阻,不利于茶园生物多样性水平的稳定与提高。     

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。     

拉萨半干旱河谷砂生槐灌丛不同封育时间土壤动物多样性特征

为了解半干旱河谷不同封育时间对砂生槐灌丛土壤动物群落组成及结构的影响,阐明土壤动物群落多样性及群落结构在高原灌丛植被恢复中的变化趋势,本研究对拉萨河中下游的不同封育时间砂生槐灌丛下土壤动物群落结构、垂直分布、多样性、土壤动物类群间的相关性特征进行分析。结果表明,砂生槐灌丛90份土样中共获得大中小型土壤动物491只,隶属3门9纲25类。优势种群为弹尾目、鞘翅目和蜱螨目,分别占类群总数的42.7%、15.9%和11.2%。土壤动物类群数和个体数量的垂直分布具有表聚性特征,多数土壤动物分布在0~20 cm土层,但因不同封育时间而有变化。封育10年样地0~10 cm土层土壤动物数量显著高于10~20和20~30 cm,该层土壤动物个体数占所有采集数的40.1%。随封育时间增加,植被盖度、土壤动物个体数量、类群数均呈逐渐上升趋势。土壤动物群落的多样性指数(H),均匀性指数(E),丰富度指数(D),优势度指数(I)和多群落间比较指数(DIC)基本随封育时间的增加逐渐增大,但DIC指数的最高值出现于封育10年和15年,分别为3.99和3.29,而未封育(对照)、封育4年和8年分别为0.66、0.49和0.63。不同封育时间半干旱河谷砂生槐灌丛螨类(A)/跳虫(C)值也呈现较大变异,封育4年的A/C值为2.67,高于其它封育时间,因此,A/C可作为拉萨半干旱河谷植被退化恢复演替评价的生物指示剂,这为高原生态环境状况评价提供参考依据。     

左家自然保护区坡地土壤动物物种-多度分布格局研究

要根据对吉林省左家自然保护区坡地不同坡位土壤动物的调查，以物种多度为指标，运用对数级数分布模型、对数正态分布模型和分割线段模型综合研究了各坡位大型土壤动物群落和中小型土壤动物群落的物种-多度分布格局。结果表明，对数级数分布模型和对数正态分布模型能较好地拟合土壤动物群落物种-多度分布，形成富集种少，稀有种多的格局。但该区土壤动物物种-多度分布不符合分割线段模型。整体上来说，物种与多度呈正相关关系，对数级数分布模型是最优物种-多度模式。     

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。