若尔盖高寒湿地土壤细菌群落和生态网络对围封禁牧与恢复放牧的响应

研究围封禁牧、恢复放牧与持续放牧对若尔盖高寒湿地土壤细菌群落影响,有助于揭示自然恢复过程中高寒湿地土壤微生物群落变化规律。选取若尔盖湿地国家级自然保护区围封禁牧3年(NG3)、5年(NG5)和解禁后第1年(RG)的样地,以持续放牧干扰(G)为对照,分析围封禁牧与恢复放牧对土壤细菌群落组成、多样性与生态网络特征的影响。研究结果显示,围封禁牧和恢复放牧均显著改变了土壤细菌群落全部类群(WT)、丰富类群(AT)和稀有类群(RT)的α多样性,且NG3土壤细菌多样性最丰富,但NG5、RG与G之间土壤细菌多样性差异不显著(P>0.05)。土壤细菌群落以放线菌门(Actinobacteriota,27.06%)、变形菌门(Proteobacteria,18.74%)、酸杆菌门(Acidobacteriota,17.62%)、绿弯菌门(Chloroflexi,10.18%)和厚壁菌门(Firmicutes,5.02%)为研究区域优势菌门,除了变形菌门,其他菌门在围封禁牧与恢复放牧过程中丰度发生显著变化(P<0.05)。围封禁牧显著改变了土壤细菌群落组成,但NG5和RG之间仅AT存在显著差异性(P<0.05),表明AT对恢复放牧更加敏感。共现网络分析发现,围封禁牧增加了共现网络的复杂度和模块化指数,表明禁牧提高了土壤细菌群落的稳定性;禁牧增加了共现网络中与RT相连边的比例,并且网络关键节点中以RT为主,表明禁牧使土壤细菌群落形成了以RT为主的互作模式。Mental检验结果显示,土壤有机质、土壤全氮和土壤含水量与土壤细菌WT、AT和和RT的组成存在显著相关性(P<0.05)。研究表明围封禁牧有利于土壤细菌群落的稳定;丰富细菌类群群落结构对围封禁牧和放牧的敏感性,可作为放牧的生物指示指标;围封禁牧以及恢复放牧主要通过土壤理化性质对土壤细菌群落产生影响。

微生境对大兴安岭岛状沼泽林地表节肢动物beta多样性影响

以大兴安岭东部特有的森林沼泽林型——岛状沼泽林为研究区域,采用陷阱法调查岛状沼泽林3种典型林型,即兴安落叶松纯林(Larix gmelinii)、白桦纯林(Betula platyphylla)、落叶松⁃白桦混交林地表节肢动物群落与栖息生境要素特征,分析地表节肢动物群落beta多样性对微生境特征的响应。共采集地表节肢动物544只,隶属5纲14目67科61属,以鞘翅目、双翅目幼虫、膜翅目、蜘蛛目与弹尾目为主,其中白桦纯林个体数、类群数最多,兴安落叶松纯林最少。3种林型地表节肢动物总beta多样性β_(sor)及其组分物种周转β_(sim)、物种镶嵌β_(nes)差异不显著,但同一类群物种周转β_(sim)、物种镶嵌β_(nes)均存在显著差异性(P<0.05),且β_(sim)/β_(sor)比值均大于50%,表明岛状沼泽林地表节肢动物群落多样性变化主要受物种周转的影响,并且丰度越大的类群对beta多样性影响越大。地表节肢动物群落多样性与地表温湿度(r^(2)=0.120~0.128,P<0.01)、土壤主要化学性质(r^(2)=0.229~0.230,P<0.01)以及凋落物厚度(r^(2)=0.148,P<0.01)均呈显著正相关,但地表温湿度、土壤主要化学性质与植被特征共同解释了地表节肢动物群落变异的11.03%,还有88.97%的变异没有得到解释,显示土壤过湿与土壤养分过高所致的生境斑块异质化直接影响了岛状沼泽林地表节肢动物生境选择偏好,并对其beta多样性形成过程产生复杂影响。

环境因子对甘南高寒草甸地表大型节肢动物多样性的影响

地表节肢动物是生态系统的重要生物指示物,研究甘南高寒草甸地表节肢动物群落多样性与环境因子的关系,有助于揭示其分布格局对高寒草甸生态环境变化的响应。2018年5至9月,采用陷阱法调查甘南高寒草甸4种典型类型生境,即沼泽湿地、沼泽化草甸、草甸和成熟草甸地表大型节肢动物群落组成与多样性。研究时段共采集地表大型节肢动物2545头,属于3纲9目29科30属,以狼蛛属(Lycosa)、弓背蚁属(Camponotus)和蚁属(Formica)为优势类群。营养功能群以捕食类和植食类为主。研究结果显示,成熟草甸生境大型节肢动物类群数明显高于沼泽化草甸和草甸生境的类群数(P<0.05);沼泽湿地生境Pielou均匀度指数(Js)明显大于草甸和成熟草甸生境的Pielou均匀度指数(P<0.05);Shannon-Wiener多样性指数(H′)差异不显著(P>0.05);4种生境之间地表大型节肢动物群落相似性指数较低。研究时段基于物种“出现-不出现”C-score、V-ratio、SES与Pianka生态重叠指数的实测值与预测值的差异均没有规律性,显示研究区域地表大型节肢动物群落随机性与竞争性格局共存,受随机扩散与生态过滤共同影响。置换多元方差分析(Per MANOVA)表明,研究区域生境特征(R^(2)=0.6364,P<0.001)比研究时间(R^(2)=0.1573,P<0.001)能更多地解释地表大型节肢动物群落变化。土壤主要理化性质显著地影响了地表大型节肢动物群落特征,其中,土壤温度和土壤含水量对地表大型节肢动物群落影响最大。基于距离的冗余分析(db-RDA)结果表明,土壤理化性质与地上生物量仅共同解释了地表大型节肢动物群落变异的29.88%,其他70.12%的变异没有得到解释,显示地表大型节肢动物群落形成的复杂性。