毛竹扩张对南亚热带常绿阔叶林土壤跳虫群落特征的影响

以广州市流溪河国家森林公园内的毛竹林、竹阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,探讨2018—2019年的旱、雨季,毛竹扩张对土壤理化性质的影响,及其引起的土壤跳虫群落特征的改变。研究结果显示:①共捕获土壤跳虫4455头,隶属于12科27属,其中,符跳属、拟裸长角跳属和小圆跳属为优势属。②3种类型样地中土壤跳虫的个体密度和类群数均为雨季高于旱季。旱季所有指标在不同林分类型之间无显著差异。雨季土壤跳虫的个体密度、类群数、Shannon⁃Weiner多样性指数、Simpson优势度指数和Margalef丰富度指数均表现为毛竹林>竹阔混交林>常绿阔叶林,Pielou均匀度指数为竹阔混交林>毛竹林>常绿阔叶林。③随着毛竹扩张,凋落物层的β-葡糖苷酶、酸性磷酸酶、β-乙酰葡糖胺糖苷酶和土壤有机碳显著降低,导致土壤跳虫的个体密度、类群数显著增加,多样性亦增加,但扩张中过渡类型的竹阔混交林跳虫多样性减少。毛竹扩张不同阶段中土壤跳虫的大部分优势属和常见属相同,表明土壤跳虫群落在毛竹扩张过程中具有一定的稳定性。

九华山土壤跳虫的生态分布

在九华山 4种生境中共获土壤跳虫 590 4个 ,分隶 1 0科 52属。等跳科有 1 4属 ,数量占各科总数 72 .0 9% ,其中以符跳属个体数占绝对优势。不同群落组成成分及各项指标差异显著。混交林土层中种、数最丰富 ,若以土层和 Aoo层总和计算 ,则有高海拔生境群落比低海拔多的趋势。灌丛草甸土壤跳虫群落的 H和 E值高而且季节变化不大。秋冬季节各群落种、数都有增加 ,而以山上两个群落 Aoo层增加更多 。

华北潮土长期施肥对土壤跳虫群落的影响

通过试验研究了河南封丘潮土长期施肥处理下土壤跳虫的群落结构及其多样性,试验包括氮磷钾(NPK)、氮磷(NP)、氮钾(NK)、磷钾(PK)、有机肥(OM)、1∶1化学氮肥与有机氮(MNPK)和不施肥(CK)7个处理。结果表明,7种施肥试验处理下,平均土壤跳虫密度为30 000头m-2,施用有机肥显著增加了土壤跳虫数量,而磷肥可能是该地区跳虫数量增长的一个限制因素。OM和MNPK处理下土壤跳虫多样性显著高于其他处理,OM和NPK处理具有最高的相似性,其次是MNPK和OM处理之间,而CK处理与其他处理相似性指数较小。不同施肥处理下表现了土壤跳虫类群对环境的选择性,多数跳虫与OM处理成正相关关系,而MNPK处理促进了Isotoma和Xenylla属在数量上的增长,PK处理与Hypogastrura和Sminthurinus属有一定的正相关关系。施肥处理也引起了土壤跳虫的垂直分布差异,MNPK、NPK和OM处理下土壤跳虫趋于表层(0～10cm)分布,而NK和CK处理下趋于下层(10～20cm)分布。土壤跳虫的量化指标(如个体数、类群数和多样性)对施肥处理表现敏感,可作为土壤质量评价的指标之一。

八大公山土壤跳虫群落结构与多样性的季节动态

[目的]探索八大公山国家级自然保护区生境和季节变化对土壤跳虫群落分布的影响,为自然保护区森林健康的评价和监测提供科学的理论依据。[方法]于2016年4月、7月和11月对该区青冈林、光皮桦林和栲树林的凋落物和土壤进行取样调查,采用Tullgren干漏斗法分离土壤跳虫,分析土壤跳虫群落结构和多样性与生境和季节变化的相关性。[结果]共捕获土壤跳虫3 785头,隶属于4目15科29属,其中优势类群为符属、长属、球角属和棘属,4属共占总个体数的71.08%。分析数据表明,土壤跳虫主要集中分布于凋落物层,其个体数、类群数、Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数大小顺序为青冈林>栲树林>光皮桦林,且主要类群与生境的土壤有机质、全氮呈显著正相关,与土壤全钾、pH呈显著负相关。春季(4月)土壤跳虫类群数最多,Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均最高,群落结构最复杂;秋季个体数量最多,但丰富度最低。[结论]八大公山土壤跳虫群落结构与多样性受生境和季节变化影响显著,生境的植被类型与土壤理化性质共同决定土壤跳虫分布,保持地表植被多样性和保留凋落物对促进土壤跳虫多样性具有积极作用。

青冈林土壤跳虫群落结构在落叶分解过程中的变化

1993年 5月到 1 995年 4月 ,用落叶袋法研究青冈 ( Cyclobalanopsis glauca)落叶分解过程中跳虫的群落结构变化。用多样性指数、演替指数、相似系数分析跳虫在落叶分解过程中群落结构及其季节变化特点。青冈落叶分解经淋洗、养分固定和养分活化 3个阶段 ,分解常数分别为 k1=9.1 1 ,k2 =2 .57,k3=0 .4 3 (百分比 /月 )。跳虫在落叶分解过程中的集聚型分为 3组 :A组为落叶分解前期集聚的种类 ,B组为后期的种类 ,C组为中期或全过程的种类。分析讨论了落叶分解过程与跳虫功能群及群落结构变化的关系。

不同生境土壤跳虫及地表节肢动物群落结构和多样性特征

为探明天然次生林和人工油茶林土壤节肢动物多样性特征及其变化规律,基于Tullgren干漏斗法和罐诱法对八大公山亮叶水青冈林、枫香林、光皮桦林、栲树林和耒阳市南京乡半垦复油茶幼林、全垦复油茶幼林、全垦复油茶成林、未垦复油茶成林8种生境的土壤跳虫和地表节肢动物群落结构及多样性特征进行研究。Tullgren干漏斗法共分离出土壤跳虫1 830头,隶属4目10科19属;罐诱地表节肢动物12目24科34属1 136头。分析结果表明:天然次生林土壤跳虫的多样性显著高于人工油茶林,多样化的地表植被和凋落物有利于提高土壤跳虫的多样性,但对地表节肢动物没有显著影响;而油茶人工林不同垦复方式对跳虫群落和地表节肢动物结构及多样性均影响显著,适当垦复对于增加土壤动物的多样性具有积极作用。

三江平原农田土壤跳虫多尺度空间自相关性

土壤动物多尺度空间自相关性特征是土壤动物空间异质性和空间共存格局研究的重要基础。以土壤跳虫为研究对象,以中国科学院三江平原沼泽湿地生态实验站为研究区,于2011年8月和10月,选取具30 a以上耕作历史的旱地为实验样地,以5 m为步长设置一个50 m×50 m的实验样地,采用地统计中的全局Moran's I指数和局部Moran's I指数相结合的方法,研究土壤跳虫多尺度空间自相关性特征。全局空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和多数跳虫种类存在显著的多尺度空间自相关特征,多数为显著的正的空间自相关性,形成明显的空间集群。局部空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和所有跳虫种类均存在显著的局部空间自相关性,在局部地区形成"高—高"和/或"低—低"的空间集群,并和"高—低"和/或"低—高"的空间孤立区相伴发生,即形成"斑块"和"孔隙"相间分布的水平镶嵌格局;这种镶嵌格局具一定的时间动态特征,从夏季到秋季斑块大小和空间分布范围略有变化。研究表明,土壤跳虫具有明显的多尺度空间自相关性;空间集群是土壤跳虫的常见空间分布格局,在样地内形成"斑块"和"孔隙"相间分布的水平镶嵌格局,这种格局具年内时间变异性。

松嫩草原中度退化草地不同植被恢复方式下土壤跳虫群落特征比较

依据2005年5-10月在松嫩草原中度退化草地不同植被恢复处理条件下采集的土壤跳虫群落数据,应用类群数、个体密度和多样性指数等多个群落参数,研究了不同植被恢复方式下松嫩草原中度退化草地土壤跳虫群落特征的差异。本研究共捕获跳虫1156只,隶属于9科19属。结果显示:与过度放牧相比,围栏封育和种植苜蓿都能改善土壤理化性质,且拥有较高的跳虫类群数、个体密度和群落多样性。围栏封育和种植苜蓿都能达到恢复与重建中度退化草地土壤跳虫群落的目的,只是与围栏封育相比,种植苜蓿能够更显著地提高跳虫个体密度。此外,与过度放牧相比,围栏封育和种植苜蓿主要提高了跳虫群落等节跳虫科(Isotomidae)、长角跳虫科(Entomobryidae)和圆跳虫科(Sminthuridae)个体密度和类群数,其中围栏封育样地拥有更高的长角跳虫科和圆跳虫科个体密度,其分别是过度放牧样地相应跳虫科的5.14倍和2.38倍;而种植苜蓿样地等节跳虫科个体密度最大,其大小是过度放牧样地等节跳虫科的3.33倍。

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。

小兴安岭白桦林土壤跳虫的动态特征

对小兴安岭白桦林土壤跳虫的动态特征进行了研究 ,共获土壤跳虫 36. 31只 ,隶属 10科。其中 ,优势科 3科 (节跳虫科、棘跳虫科、球角跳虫科 ) ,占总个体数的 90 . 2 2 %。 1997年所获的土壤跳虫个体数和科数最多。土壤跳虫个体数的月份动态为 6月 <8月 <10月 ,而科数却以 8月份最多 (10科 )。土壤跳虫数量随着土壤深度的增加 ,呈递减的变化趋势。各层次随着月份的推移 ,个体数量占总数的百分比在增加 ,特别是个体数占总个体数比例最大的节跳虫的垂直分布及其时间动态非常符合此规律。土壤跳虫的Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数和Pielou均匀度指数的变化规律一致 ,而与Simpson优势度指数的变化规律相反。多样性指数的月份动态为 8月 >6月 >10月 ;年际动态为 1997年 >1996年。 1997年 8月的丰富度指数和多样性指数最高。

植被恢复方式对重度退化草原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群落参数,研究了植被恢复方式对松嫩草原重度退化草地土壤跳虫群落的影响,以了解退化草地土壤跳虫群落重建的可能性以及不同植被条件下群落恢复的差异.结果表明,围栏封育和种植碱茅2种植被恢复方式均能改善该类退化草地土壤理化性质和跳虫群落环境,提高跳虫类群数、个体密度和多样性;但恢复效果存在明显差异,相对而言,种植碱茅更能显著提高跳虫类群数和个体密度,生物多样性更高,物种更丰富.

乌鲁木齐地区不同生境下土壤跳虫群落结构及多样性研究

为了解乌鲁木齐地区不同生境土壤跳虫群落结构及其多样性,研究土壤跳虫群落结构特征,了解不同生境差异对土壤跳虫群落结构的影响,分别在2008年4月、7月、9月和11月中旬对该区自然榆林、防护林、植物园、草地、居民点、废弃地及菜地等7种典型生境土壤跳虫群落特征进行了调查。共采集跳虫3728只,隶属于4目13科27属,其中伪亚跳属Pseudachorutes、球角跳属Hypogastrura、棘跳属Onychiurus、等节跳属Isotoma为优势类群,分别占总数的13.25%、12.31%、11.40%、10.03%,共占总数的47.00%。跳虫属Podura、长跳属Entomobrya、原等跳属Proisotoma、土跳属Tullbergia、驼跳属Cyphoderus、裸长角跳属Sinella、钩圆跳属Bourletiella、德跳属Desoria、小等节跳属Isotomiella、疣跳属Neanura、类符跳属Folsomina、符跳属Folsomia、刺驼跳属Cyphoderopsis及缺弹跳属Anuropho-rus等14属为常见类群,共占总数的47.65%,其余9属均为稀有类群,共占总数的5.35%。不同生境土壤跳虫的个体数和类群数差异较大(P<0.05),其中个体数顺序为自然榆林>防护林>草地>植物园>居民点>废弃地>菜地。跳虫个体密度和类群数在不同季节间差异明显(P<0.05),其中个体数顺序为9月>7月>4月>11月,Shan-non-Wiener多样性指数(H)在不同生境间均有显著差异(P<0.05),其顺序为植物园>防护林>自然榆林>草地>居民点>废弃地>菜地。Simpson优势度指数(C)为菜地>居民点>废弃地>草地>自然榆林>植物园>防护林。各生境间土壤跳虫群落的相似性较差,仅少数生境间相似性达到相似水平。研究表明不同生境植被类型是影响该区跳虫群落结构和多样性的主要因素。

长白山地典型农田生态系统土壤跳虫群落结构及其生态分布特征

为了解长白山地不同地貌类型典型农田生态系统土壤跳虫群落结构及其分布,探讨不同地貌类型对土壤跳虫群落结构和分布及其季节动态的影响,于2015年春季(5月)、夏季(7月)、秋季(9月)分别对长白山地玄武岩台地、花岗岩低山、花岗岩丘陵三种地貌类型玉米田土壤跳虫进行了研究。研究表明,3个生境共获土壤跳虫881头,隶属10科16属22种。其中,玄武岩台地土壤跳虫个体密度是1 760头/m^2,17种;花岗岩低山个体密度是2 206.67头/m^2,13种;花岗岩丘陵个体密度是1 906.67头/m^2,18种。地貌及取样时间的差异对土壤跳虫个体密度、物种数、多样性指数均有一定的影响。花岗岩低山与花岗岩丘陵的个体密度和物种数大小为秋季>春季>夏季,而玄武岩台地的个体密度和物种数表现出随季节变化呈递增的趋势(P<0.05)。不同地貌土壤跳虫多样性均在秋季达到最大,夏季玄武岩台地多样性指数显著高于花岗岩低山和花岗岩丘陵,秋季,玄武岩台地丰富度指数和均匀度指数显著高于花岗岩低山,玄武岩台地优势度指数显著低于花岗岩低山(P<0.05)。不同土壤环境因子对跳虫的影响不同,土壤温湿度、有机质、全氮、速效氮和全磷与土壤跳虫的群落结构、生态分布有明显的相关性。综上可知,长白山地农田生态系统土壤跳虫群落结构和生态分布因地貌类型不同而存在差异,季节变化也对其影响明显。

长春净月潭地区土壤跳虫的生态分布

土壤动物直接参与土壤形成,它与土壤微生物的相互配合,对植物凋落物的分解起着十分重要的作用。土壤跳虫是土壤动物中最重要的类群之一。关于它的生态分布,目前国内报道不多。东北师范大学和日本九州大学合作,对长春净月潭地区的土壤跳虫进行了初步调查。

火烧和垦殖对黔南喀斯特土壤跳虫的影响

【目的】明确喀斯特地区不同干扰形式对土壤跳虫群落组成和多样性的影响,为深入认识干扰引起的生态退化提供科学资料。【方法】于2016年10月、2017年1月和4月在黔南选取火烧迹地、农田和火烧后经济林分别代表火烧、农业活动和火烧后垦殖3种干扰形式,以马尾松人工林为对照(CK),利用干漏斗(Tullgren)法调查土壤跳虫。【结果】共获得土壤跳虫1836头,优势类群为等节跳科(Isotomidae)和棘跳科(Onychiuridae)。主成分分析(Principal component analysis,PCA)结果显示,火烧迹地、农田和火烧后经济林土壤跳虫群落组成与马尾松人工林存在差异。火烧迹地、农田和火烧后经济林土壤跳虫类群数和Shannon-Wiener指数(H')显著低于马尾松人工林(P<0.05),马尾松人工林秋季和冬季土壤跳虫Shannon-Wiener指数(H')显著高于春季(P<0.05),其余类群数、密度和Shannon-Wiener指数(H')无显著季节差异。土壤跳虫类群数、密度和Shannon-Wiener指数(H')与全钾显著正相关(P<0.05),密度与有效钾显著正相关(P<0.05)。冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果表明,有效钾是影响土壤跳虫分布的主要土壤因子。【结论】火烧、农业活动和火烧后垦殖能改变土壤跳虫群落组成,降低土壤跳虫多样性。

环境筛选、扩散限制和生物间相互作用在温带落叶阔叶林土壤跳虫群落构建中的作用

群落构建机制是土壤动物群落生态学的重点内容之一.相关研究证明,扩散限制、环境筛选和生物间相互作用可能是土壤动物群落构建的重要调控机制,但少有基于小尺度的系统研究.本文在黑龙江省帽儿山森林生态系统研究站的温带落叶阔叶林内,于2012年8月设置3个5 m×5 m的样地,探讨扩散限制、环境筛选和生物间相互作用在小尺度土壤跳虫群落构建中的作用.基于环境主分量因子(PCs)和Moran特征向量图(MEMs),用变差分解的方法来区分环境筛选和扩散限制的调控作用,并基于偏Mantel检验进一步分析环境变量和空间变量的调控作用.用零模型模拟的方法来说明土壤跳虫群落物种的共存格局、识别群落水平的显著物种对,同时计算环境生态位重叠度指标和体型大小比例来说明生物间相互作用和环境筛选在跳虫群落构建中的作用.变差分解结果表明,扩散限制对土壤跳虫群落具有较大的显著方差解释量,而环境筛选和空间环境结构的解释量相对较小且不显著;偏Mantel检验进一步表明,扩散限制对样地Ⅰ跳虫群落具有重要的贡献;RDA分析表明,土壤有机质、土壤含水量、凋落物干重等环境变量对土壤跳虫群落具有显著的影响,表明环境变量对跳虫群落的重要作用.群落水平零模型分析表明,土壤跳虫群落表现为非随机的共存格局;群落中发现较少的显著物种对,且显著负相互作用的物种对群落构建可能没有显著的作用;体型大小比例和环境生态位重叠度指标表明,土壤跳虫不是竞争性的群落结构,说明环境筛选具有重要调控作用.本研究表明温带落叶阔叶林小尺度土壤跳虫群落主要受到扩散限制和环境筛选的共同调控,生物间相互作用的驱动作用并不显著.

土壤跳虫适应低温环境的策略与机制研究进展

低温和干燥是极地及寒温带地区动物的主要环境胁迫因子.为适应恶劣的环境,此区域的动物必须运用有效的方式来适应其栖息环境.土壤跳虫是典型的以避免体液结冰为主要策略来适应低温环境的动物类群,其抗低温的生态策略和模式与昆虫存在相似之处,表现在其利用冷驯化及与干旱协同作用,降低冰晶形成的伤害.在抗低温过程中,其体内甘油等小分子物质含量迅速增加,海藻糖、葡萄糖等分子迅速降低,低温保护蛋白——抗冻蛋白(AFP)产生,并存在脂质的相互转化,提高包膜的流动性,以保护细胞免受低温的伤害;同时也存在与其他昆虫不同的特异性策略与模式,主要包括在雪被保护下的垂直迁移行为,以及将冰核剂随蜕皮而排除体外等.这些土壤跳虫特异的抗冻模式与机制表明其低温生物学研究具有一定的科学意义.本文综述了土壤跳虫抵抗低温环境的模式、类型及机制,总结了近几年其生理生态机制研究进展,讨论了土壤跳虫抗低温研究存在的问题,并就全球变化背景下土壤跳虫低温生态研究前景进行了展望.

添加凋落物对土壤跳虫群落的影响

在湖南会同森林生态系统国家野外科学观测研究站研究了添加凋落物对土壤跳虫群落的影响。结果表明添加凋落物对土壤跳虫群落的多度、生物多样性以及土壤生物学质量指数均有显著性的影响,其中土壤跳虫的数量增加1.25倍,土壤生物学质量增加1.48倍。进一步通过对跳虫各属的多度和分布范围进行分级,显示这些显著性的变化主要由优势属包括等节属(Isotoma)和裸长角属(Sinella)的增加引起。因此结果揭示了土壤动物的一些优势属可能对土壤质量以及土壤群落的形成有关键性作用。

刺五加根际效应和土壤环境因子对土壤跳虫群落结构的影响

为明确刺五加根际效应和土壤环境因子对土壤跳虫的影响,于2019年6—8月在中国科学院辽河源农业生态研究与示范基地调查刺五加根际和非根际土壤的跳虫总属数、个体数、功能性状参数以及群落特征参数,同时利用Pearson分析法和冗余分析法研究刺五加根系分泌物和土壤环境因子对跳虫群落结构的影响。结果表明,6—8月在根际土壤中捕获棘?属跳虫176头,所占比例为34.37%,为优势属,捕获钩圆?属、球角?属、长脚?属、德?属跳虫分别为26、37、32和31头,所占比例分别为5.08%、7.23%、6.25%和6.05%,均为常见属;在非根际土壤中,捕获棘?属跳虫91头,所占比例为17.77%,为优势属,捕获钩圆?属、球角?属、长脚?属、德?属跳虫分别为28、33、19和39头,所占比例分别为5.47%、6.45%、3.71%和7.62%,均为常见属;6月,刺五加根际土壤的跳虫总属数、个体数、Pielou均匀度指数分别为3.50、14.92和0.72,非根际土壤的跳虫总属数、个体数、Pielou均匀度指数分别为2.83、8.83和0.87,与根际土壤的差异显著;根际土壤跳虫的体宽、体长、触角与体长的比值、栖息环境功能性状值分别为0.73 mm、4.4 mm、0.19和0.18,显著低于非根际土壤跳虫的0.79 mm、5.58 mm、0.32和0.40;根际土壤p H与土壤跳虫群落的总属数、个体数呈正相关,与Pielou均匀度指数呈负相关,非根际土壤pH与土壤跳虫的个体数呈正相关;德?属、球角?属跳虫与土壤丁香酸含量、水杨酸含量、没食子酸含量呈负相关,长?属跳虫与土壤丁香酸含量、水杨酸含量和没食子酸含量呈正相关,棘?属和钩圆?属跳虫与土壤丁香酸含量呈负相关。表明土壤环境因子和刺五加根际效应对土壤跳虫群落有影响。

准噶尔盆地东南缘绿洲-荒漠交错带土壤跳虫群落特征研究

为了解准噶尔盆地东南缘绿洲-荒漠交错带土壤跳虫群落结构特征及其变化,在2011年4、7、9和11月中旬对该交错带胡杨林、防护林、荒草原、灌木林、荒漠、菜瓜地及耕地等7种典型生境土壤跳虫群落特征进行比较研究。结果表明,共获得土壤跳虫2487只,隶属于4目10科17属。其中球角跳属Hypogastrura、伪亚跳属Pseudeachorutes、棘跳属Onychiurus、等节跳属Isotoma为优势类群,占总数的64.58%。长跳属、驼跳属、原等跳属等10个属为常见类群,占总数的33.26%。小圆跳属、短角跳属、疣跳属为稀有类群,占总数的2.16%。绿洲-荒漠交错带不同生境土壤跳虫群落组成、个体数以及不同季节间存在显著差异(P<0.05),其中个体数依次为胡杨林>防护林>灌木林>耕地>荒草原>菜瓜地>荒漠。不同季节土壤跳虫个体数顺序为夏季>春季>秋季>冬季。研究表明不同生境土壤湿度、植被类型及人为干扰程度是影响该交错带跳虫群落结构的主要因素。