土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳对荒漠草地沙漠化过程中土壤碳库变异的表征

以干旱、半干旱地区荒漠草地不同沙漠化阶段土壤为研究对象,研究不同沙漠化阶段土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳含量和分配比例变异规律,分析不同沙漠化阶段土壤碳库指数变化,探讨荒漠草地沙漠化过程中土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳对土壤碳库的表征作用。结果表明,随着荒漠草地沙漠化程度的加剧,易氧化有机碳含量表现出一定的波动性,但整体呈下降趋势,溶解性有机碳含量呈线性下降。易氧化有机碳和溶解性有机碳分配比例均在荒漠草地达到最大值,在半固定沙地达到最小值。利用易氧化有机碳含量计算的土壤碳库管理指数随荒漠草地沙漠化程度增加表现出先下降后上升趋势,利用溶解性有机碳含量计算的土壤碳库管理指数呈线性下降趋势。易氧化有机碳、溶解性有机碳含量与土壤有机碳均显著正相关,但溶解性有机碳的相关系数略高于易氧化有机碳。通过比较活度敏感指数和碳库管理指数敏感指数发现,荒漠草地逆向演替至固定沙地过程中,易氧化有机碳的各项敏感指数均高于溶解性有机碳。固定沙地演替至流动沙地过程中,溶解性有机碳的各项敏感指数均高于易氧化有机碳,表明易氧化有机碳能够较好地表征荒漠草地沙漠化前期土壤碳库变化,而荒漠草地沙漠化中期和后期利用溶解性有机碳表征效果更好。

聚酰胺复合纳滤膜对苦咸水的处理效能研究

为了利用我国西北地区的苦咸水资源,满足日益增长的饮用水需求,利用自行制备的典型聚酰胺复合纳滤膜处理西北某地经过混凝+沉淀+石英砂过滤预处理的苦咸水,研究该纳滤过程的处理效能.结果表明,该纳滤膜能有效截留原水中各类无机离子和溶剂性有机物,保证出水满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)对相关指标的要求;综合考虑膜污染速率和溶质截留情况,认为选用0. 5 MPa的跨膜压差是较为合适的;纳滤膜处理该苦咸水时的膜污染为天然有机物的有机污染和无机盐沉淀的无机污染的共同作用.

高温两相厌氧处理高固市政污泥性能

以市政污泥为底物,建立高温两相厌氧消化系统,考察其运行性能,并与单相厌氧消化系统进行对比.运行结果表明两相厌氧消化系统具有更好的处理效果,稳定运行阶段TS、VS去除率和产甲烷比率分别为(41.6±1.7)%、(48.0±4.4)%和206.8 mL·g^-1 VS,均高于单相厌氧消化系统;市政污泥经两相厌氧消化后,其卫生化程度(病原体、重金属及毒性有机物质量浓度)优于单相厌氧消化系统;市政污泥经厌氧消化后脱水性能会下降,但两相厌氧消化系统后的市政污泥具有更好的脱水性能,且最佳PAM投加量为5 g·kg^-1 TS.

退耕还林与还草对土壤理化性质及分形特征的影响——以宁夏荒漠草原为例

以宁夏荒漠草原区为研究对象,分别选取农田、退耕还草地、退耕还林地和天然草地为研究样地,研究了退耕还林与还草对土壤理化性质及分形维数变化特征的影响。结果显示:1)土壤含水量、pH和电导率既受到退耕还林与还草措施的影响,亦受到季节变化的影响。2)农田实施退耕还林与还草工程后,退耕还草地的土壤全氮和有机碳含量最高,其平均含量分别为0.60%和5.93%。3)农田、退耕还草地、退耕还林地和天然草地的土壤黏粉粒含量分别为10.87%、7.47%、8.73%和6.53%;极细沙含量分别为39.07%、35.20%、38.87%和31.00%;细沙含量分别为29.73%、34.93%、32.80%和36.73%;粗沙粒含量分别为20.27%、21.93%、19.60%和25.73%。退耕还林地与天然草地相比土壤粒径在各粒级中均存在显著差异(P<0.05),退耕还草地与天然草地相比仅极细沙和粗沙粒含量存在显著差异(P<0.05)。4)分形维数介于1.87~2.08。土壤分形维数(D)值从高到低表现为农田(2.08)>退耕还林地(2.01)>退耕还草地(1.94)>天然草地(1.87)。5)土壤黏粉粒与土壤电导率达到正相关水平(P<0.05),与土壤碳氮比为显著负相关关系(P<0.01);土壤细沙粒与土壤pH为负相关关系(P<0.05),与电导率为显著负相关关系(P<0.01),而与碳氮比达到显著正相关水平(P<0.01);土壤分形维数与电导率达到显著正相关水平(P<0.01),与碳氮比呈显著负相关关系(P<0.01);而土壤极细沙粒和粗沙粒与各指标之间均无相关性(P>0.05)。6)土壤粒径分布分形维数与细沙粒含量呈线性负相关关系(P<0.01),而与极细沙粒含量呈线性正相关关系(P<0.01),与黏粉粒含量呈对数相关关系(P<0.01),但与粗沙粒含量未表现出相关性(P>0.05)。研究表明,在宁夏荒漠草原区实施退耕还林与还草工程,对土壤理化性质、土壤粒径分布和分形维数特征均产生一定的影响。与天然草地相比,退耕还草地中土壤有机碳和全氮含量显著提高;而退耕还林地中土壤黏粉粒、极细沙粒的分布及分形维数显著上升。说明实施退耕还林与还草工程,有利于农田退耕导致的退化区域土壤质地的改善以及退化生态系统的有效恢复。

气候梯度下潜在蒸散分布差异及影响因素

在荒漠、半荒漠生境,选择气候梯度下的榆阳区、盐池县和沙坡头区为研究样地,利用各研究样地气象站点11 a(2008-2018年)逐日气象数据计算潜在蒸散量,分析潜在蒸散量的空间分布及影响因素。结果表明:1)平均风速、日照时数、平均气温空间分布均存在显著差异(P<0.05),而相对湿度空间分布无显著差异(P>0.05)。日照时数和平均气温均呈地带性特征分布,而平均风速呈非地带性分布。2)全年、春季和秋季潜在蒸散表现为榆阳区和沙坡头区显著>盐池县(P<0.05),夏季潜在蒸散表现为沙坡头区显著>榆阳区和盐池县(P<0.05),冬季潜在蒸散无显著变化(P>0.05)。3)相关分析表明,潜在蒸散与平均气温、平均风速、日照时数和相对湿度存在相关性(P<0.05)。多元回归分析表明,全年、春季和秋季潜在蒸散受平均气温、日照时数和平均风速的综合控制,而夏季主要受日照时数的影响,冬季受平均气温和相对湿度的影响。研究表明,潜在蒸散与气象因子密切相关,其空间变化受到平均气温、日照时数和平均风速的综合影响。但是,季节变化会改变气象因子的贡献率,夏季会削弱平均风速的贡献率,使夏季潜在蒸散的地带性特征明显,而冬季会提升相对湿度的贡献率,使冬季潜在蒸散分布无显著变化。

宁夏荒漠草原植物多样性对地面节肢动物功能群多样性的影响

本研究以宁夏荒漠草原为研究对象,于2012年春、夏、秋3个季节,通过调查地面节肢动物功能群组成及其多样性分布特征,结合植物多样性分布,分析了地面节肢动物功能群多样性与植物多样性之间的关系。结果显示:植食性动物个体数、类群数和Shannon指数表现为春季高于夏季,秋季居中;捕食性动物个体数和类群数表现为秋季显著高于春季和夏季,而Shannon指数表现为秋季高于夏季,春季居中;杂食性动物个体数和类群数表现为春季显著高于夏季和秋季,而Shannon指数表现为秋季高于春季和夏季;植食性、杂食性动物个体数与植物个体数间,捕食性动物类群数与植物物种数间,植食性、捕食性动物生物量与植物生物量间均呈线性正相关,而植食性动物类群数与植物物种数间、植食性动物Shannon指数与植物Shannon指数间均呈线性负相关。研究表明:宁夏荒漠草原地面节肢动物功能群多样性受季节变化影响深刻,且功能群多样性与植物多样性间呈现出复杂的线性关系。

干旱与半干旱区红砂枯落物分解初期节肢动物群落结构特征

选择宁夏盐池半干旱区和内蒙古乌拉特后旗干旱区荒漠草原为研究样地,以红砂枯落物为研究对象,利用网孔分解袋法,在灌丛内外微生境布设分解袋。通过调查分解袋中节肢动物群落组成与多样性分布特征,结合枯落物化学分析和土壤环境因子测定,研究灌丛微生境红砂枯落物分解初期节肢动物群落结构分布规律。结果表明:1)红砂枯落物节肢动物优势类群在盐池半干旱区灌丛中有3类,裸地中仅2类;而在乌拉特后旗干旱区表现为灌丛内外优势类群均有3类。常见类群在盐池半干旱区灌丛中有7类,而裸地中仅3类;而乌拉特后旗干旱区灌丛中有7类,裸地中有4类。稀有类群在盐池半干旱区表现为仅在裸地出现,而乌拉特后旗干旱区表现为仅在灌丛内出现。2)红砂枯落物节肢动物个体数和类群数在盐池半干旱区均表现为裸地显著高于灌丛,而在乌拉特后旗干旱区均表现为裸地显著低于灌丛(P<0.05)。红砂枯落物节肢动物Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Margalef指数以及Pielou指数在盐池半干旱区和乌拉特后旗干旱区均表现为灌丛内外无显著差异(P>0.05)。3)红砂枯落物节肢动物个体数在盐池半干旱区仅与土壤pH值呈显著正相关性,而与土壤砂粒含量呈显著负相关性;类群数在盐池半干旱区仅与土壤砂粒呈显著负相关性(P<0.05)。在乌拉特后旗干旱区红砂枯落物节肢动物个体数和类群数与环境因子间均无相关性(P>0.05)。冗余分析(RDA)和偏RDA分析结果表明,枯落物K含量是影响干旱与半干旱区红砂枯落物节肢动物个体数分布的主要环境因子。4)综合表明,红砂枯落物节肢动物个体数和类群数受到灌丛微生境和气候因子的双重影响,但群落多样性受灌丛微生境和气候因子的影响均较小。并且,随干旱程度的加强,灌丛微生境对红砂枯落物节肢动物个体数和类群数分布的影响从溢出效应转变为聚集效应。

干旱绿洲区不同生长年限枸杞林地面节肢动物群落分布特征

选择干旱绿洲区宁夏中宁县1、3、5、8和10年生枸杞(Lycium barbarum)林为研究对象,以农田为对照,利用陷阱诱捕法调查不同样地地面节肢动物群落分布特征及其与环境因子间的关系。结果表明:(1)随着枸杞林生长年限增加,枸杞林地面节肢动物优势类群和稀有类群变化较小,而常见类群变化较大,其优势度和类群数分别在3、10年生枸杞林出现最大值;捕食性、植食性、杂食性和腐食性地面节肢动物个体数均呈现先增后减的趋势,最大值分别出现在8、3、3和8年生枸杞林。(2)随着枸杞林生长年限增加,地面节肢动物个体数和类群数均呈现先增后减的趋势,最大值分别出现在8和3年生枸杞林;Shannon-Wiener和Simpson指数在5和10年生枸杞林地显著降低。(3)RDA和偏RDA分析结果显示,植物高度、植物冠幅和土壤pH是影响枸杞林地面节肢动物群落分布的主要环境因素。研究表明,宁夏干旱绿洲区玉米田转化为枸杞林及在其生长过程中,地面节肢动物群落组成尤其是常见类群发生较大变化,以常见类群组成变化较大为主要特征。玉米田在转为枸杞林的过程中地面节肢动物个体数和类群数均降低,但3~8年生枸杞林具有较高的节肢动物多样性。

荒漠灌丛和土壤动物关系及对降水变化的响应研究进展

在荒漠生态系统中,以人工灌丛进行植被恢复与重建是土地荒漠化防治最有效、最经济、最持久、最稳定的措施之一。土壤动物是荒漠生态系统土壤生物的重要组分,在物质循环、养分流动和信息传递中扮演着重要角色。荒漠灌丛和土壤动物互相作用能够促进灌丛“肥岛”演变,有利于灌丛生态功能发展和退化生态系统有效恢复。降水变化条件下,基于“荒漠灌丛和土壤动物关系”这一核心问题,在总结荒漠灌丛分布特征、荒漠灌丛和土壤动物分布关系的基础上,分析了荒漠灌丛土壤动物分布对降水变化的响应规律及内在机制。在未来全球变化条件下,从荒漠灌丛土壤动物对地上的反馈效应、研究方法与先进技术应用及荒漠灌丛土壤动物多样性与生态系统服务功能方面,探索了荒漠生态系统中荒漠灌丛土壤动物研究中应重点关注的几个科学问题,为荒漠生态系统生物多样性保护、植被建设及响应气候变化管理提供了科学依据。

内蒙古乌拉特荒漠草原红砂灌丛林引入柠条后地面节肢动物群落结构分布特征

在内蒙古乌拉特荒漠草原退化红砂灌丛林地内,引入柠条灌丛已成为一种重要的生态恢复措施。关于人工种植柠条灌丛对天然红砂灌丛林地地面节肢动物群落结构及其多样性分布的影响研究,是该区域生物多样性保育和退化生态系统恢复过程研究的重要科学问题。本研究以红砂和柠条灌丛作为研究对象,以灌丛间裸露地为对照。于2018年春季(5月)、夏季(8月)和秋季(10月),利用陷阱诱捕法,调查柠条和红砂灌丛微生境内地面节肢动物的群落结构分布及其与环境因子间的关系。结果显示:1)试验调查期间,共捕获地面节肢动物560只,隶属于10目23科。其中,优势类群有拟步甲科和蚁科,其个体数分别占总个体数的41.07%和22.14%;常见类群有10类,其个体数共占总个体数的32.68%;稀有类群有11类,其个体数共占总个体数的4.11%。2)地面节肢动物的群落组成在红砂灌丛、柠条灌丛和裸露地微生境内存在较大差异,狼蛛科和管巢蛛科仅在柠条灌丛微生境内存在,蜉金龟科和木伪蝎科仅在裸露地微生境内存在。3)地面节肢动物的个体数、类群数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数在红砂灌丛、柠条灌丛和裸露地微生境间均无显著差异(P>0.05)。4)红砂灌丛、柠条灌丛和裸露地微生境间的Jaccard相似性指数均处于较高水平,为0.65~0.71,属于高度相似。5)冗余对应分析(RDA)和偏RDA结果表明,土壤pH是影响地面节肢动物个体数分布的主要环境因子。研究表明,在乌拉特荒漠草原红砂灌丛林地内种植柠条灌丛,虽然会对地面节肢动物的群落组成产生一定的影响,但对其个体数、类群数和多样性分布的影响较小,说明种植柠条灌丛对地面节肢动物多样性恢复乃至生物多样性恢复均存在局限性。

Design and achievement of cloud geodatabase for a sponge city

Building a cloud geodatabase for a sponge city is crucial to integrate the geospatial information dispersed in various departments for multi-user high concurrent access and retrieval,high scalability and availability,efficient storage and management.In this study,Hadoop distributed computing framework,including Hadoop distributed file system and MapReduce(mapper and reducer),is firstly designed with a parallel computing framework to process massive spatial data.Then,access control with a series of standard application programming interfaces for different functions is designed,including spatial data storage layer,cloud geodatabase access layer,spatial data access layer and spatial data analysis layer.Subsequently,a retrieval model is designed,including direct addressing via file name,three-level concurrent retrieval and block data retrieval strategies.Main functions are realised,including real-time concurrent access,high-performance computing,communication,massive data storage,efficient retrieval and scheduling decisions on the multi-scale,multi-source and massive spatial data.Finally,the performance of Hadoop cloud geodatabases is validated and compared with that of the Oracle database.The cloud geodatabase for the sponge city can avoid redundant configuration of personnel,hardware and software,support the data transfer,model debugging and application development,and provide accurate,real-time,virtual,intelligent,reliable,elastically scalable,dynamic and on-demand cloud services of the basic and thematic geographic information for the construction and management of the sponge city.

基于Box-Behnken响应面优化的当归挥发油胶体磨包合工艺

目的优化当归挥发油胶体磨研磨包合的工艺条件。方法以当归挥发油的包封率和包合物收率及综合评分为指标,在单因素基础上,采用Box-Behnken响应面法进行优化,确定了当归挥发油胶体磨研磨包合的最佳工艺条件。结果最佳包合工艺条件为:挥发油(ml)与β-CD(g)的比例为1∶10,β-CD(g)与水(ml)的比例为1∶3,研磨包合时间为19 min。结论优选的当归挥发油胶体磨包合工艺操作简便,包合率高,包合效果好,可用于大规模工业化生产。

不同立地条件柠条灌丛内外地面节肢动物群落结构分布特征

以宁夏盐池沙地柠条（Caragana korshinskii）灌丛林地为研究对象,于2012年春、夏、秋季,利用陷阱诱捕法调查了有无流沙覆盖两种立地条件下灌丛内外微生境中地面节肢动物群落组成与多样性分布特征。结果表明：（1）灌丛内外地面节肢动物优势类群有鳃金龟科、拟步甲科和蚁科类群的个体数分布,在不同季节不同立地条件生境中均差异较大。（2）春季和秋季,相同立地条件中灌丛内外地面节肢动物个体数分布呈现出相似性,而不同立地条件间灌丛内外的分布则存在显著差异性（P〈0.05）。但是在夏季,两种立地条件间灌丛内外地面节肢动物个体数呈现出相反的分布规律。（3）地面节肢动物类群数和Shannon指数分布在夏季和秋季两种立地条件均表现为灌丛内外无显著差异性（P〉0.05）,而在春季不同立地条件灌丛内外类群数分布呈现出较大变化。不同季节两种立地条件对灌丛内外地面节肢动物优势度指数分布格局均影响较大。（4）随季节变化,灌丛内外地面节肢动物群落相似性指数在有流沙覆盖和无流沙覆盖的柠条林地呈现出相反变化趋势。（5）立地条件、灌丛微生境和季节变化不仅对地面节肢动物类群个体数产生深刻影响,而且影响到了地面节肢动物群落总个体数和优势度的时空分布。灌丛微生境对地面节肢动物多样性具有聚集作用,同时受到立地条件和季节的调控。

基于小波的最大Lyapunov指数混沌预测在给水管网水压预报中的应用

随着对环境监测基础设施投资的增加和大数据技术的出现,基于数据的水和环境系统建模的研究和实践进入了一个新时代.给水管网系统是一个复杂的、非线性的系统,其水压变化往往受确定性和随机性的混合控制.因此,混沌理论是一种可以描述和预测水压变化的理论.然而,目前应用混沌理论对水压动态预测的研究还很少.基于给水管网的水压实验观测数据,建立了基于小波最大Lyapunov指数的混沌预测模型,进行了预测,并通过比较的方法验证了该方法的有效性和可行性,为给水管网水压预测预报提供了新的思路和方法.

腾格里沙漠草方格固沙林土壤颗粒组成、分形维数及其对土壤性质的影响

为了明确草方格人工固沙造林植被恢复过程中土壤颗粒组成、分形维数及对土壤理化性质的影响,以腾格里沙漠东南缘2016年(1 a)、2013年(4 a)和1987年(30 a)草方格固沙林为研究样地,以周围流动沙地为对照(CK),研究了草方格固沙造林后植被恢复过程中土壤颗粒组成、分形维数及与土壤理化性质的作用关系.结果表明:100～250、250～500μm土壤颗粒含量较高,分别为42.5%～80.1%、12.5%～42.2%; 50～100μm土壤颗粒含量居中,为0.2%～20.8%;<2和2～50μm的土壤颗粒含量次之,分别在0～1. 3%和0～22. 7%;而500～1000μm的土壤颗粒含量较低,在0.3%以下.<2和2～50μm土壤颗粒仅在30 a固沙林有分布; 50～100μm土壤颗粒分布为30 a最高,4 a和1 a居中,而CK最低; 100～250μm土壤颗粒分布依次为4 a>1 a>CK>30 a; 250～500μm土壤颗粒分布为CK>1 a>4 a>30 a;但500～1000μm土壤颗粒在各样地分布均较少,且不同样地之间无显著差异.研究区土壤颗粒分形维数为0.54～2.59,并且不同样地间存在显著差异,表现为30 a最高,4 a与1 a居中,而CK最低.土壤颗粒分形维数与土壤黏粒、粉粒、极细砂粒含量呈极显著正相关,而与土壤中砂粒呈极显著负相关.土壤颗粒分形维数与土壤电导率、有机碳、全氮和碳氮比均呈极显著正相关,而与土壤p H和含水量无相关性.土壤中<2、2～50、50～100μm颗粒与土壤电导率、有机碳、全氮和碳氮比均呈极显著正相关,而250～500μm土壤颗粒与上述4个土壤指标和土壤含水量呈显著负相关.500～1000μm土壤颗粒与土壤含水量亦呈极显著负相关.在腾格里沙漠东南缘地区利用草方格进行人工固沙植被建设,可有效促进土壤颗粒细粒化,长期演变导致土壤黏粒和粉粒及土壤分形维数显著增加,促使土壤有机碳和全氮含量提高,有利于土壤理化性质改善和促进沙漠化治理.

荒漠草地土壤微生物生物量和微生物熵对沙漠化的响应

采用空间序列代替时间演替的方法,分析宁夏中北部盐池县荒漠草地不同沙漠化阶段(荒漠草地、固定沙地、半固定沙地和流动沙地)土壤微生物生物量(SMB)和微生物熵(qMB)的变化特征及其影响因子.结果表明:从荒漠草地到流动沙地,土壤微生物生物量碳、氮、磷分别降低46.1%、80.8%和30.0%.随着荒漠草地沙漠化程度的加剧,土壤微生物熵碳(qMBC)、土壤微生物熵氮(qMBN)、土壤微生物熵磷(qMBP)均表现为荒漠草地>固定沙地>半固定沙地>流动沙地,而土壤-微生物化学计量不平衡性(C∶Nimb、C∶Pimb、N∶Pimb)基本呈增加趋势.土壤微生物生物量氮与C∶Nimb呈显著正相关,与N∶Pimb呈显著负相关;土壤微生物生物量磷与C∶Pimb呈显著正相关.冗余分析(RDA)显示,土壤生态化学计量(C∶N、C∶P)对微生物熵碳的负效应最明显.荒漠草地沙漠化显著影响土壤微生物生物量和微生物熵.

荒漠草地沙漠化对土壤‐微生物‐胞外酶化学计量特征的影响

为探讨荒漠草地沙漠化对"土壤-微生物-胞外酶"系统生态化学计量的影响机理,该研究采用空间序列代替时间演替的方法,研究了宁夏盐池荒漠草地沙漠化过程中土壤、土壤微生物及土壤胞外酶碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量的变异特征。结果表明:(1)随着荒漠草地沙漠化的不断加剧,土壤C、N、P含量和土壤C:P、N:P均呈降低趋势,而土壤C:N逐渐增加。(2)荒漠草地沙漠化过程中,土壤微生物生物量C (MBC):微生物生物量P (MBP)、微生物生物量N (MBN):MBP和土壤β-葡萄糖苷酶(BG):N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)逐渐降低,而土壤BG:磷酸酶(AP)和NAG:AP基本表现为增加趋势。(3)随着荒漠草地沙漠化程度的加剧,土壤微生物C利用效率CUEC:N和CUEC:P与土壤微生物N利用效率NUEN:C和土壤微生物P利用效率PUEP:C的变化趋势相反。(4)荒漠草地土壤、土壤微生物生物量和土壤胞外酶C:N化学计量(C:N, MBC:MBN, BG:NAG)与土壤、土壤微生物生物量和土壤胞外酶N:P化学计量(N:P,MBN:MBP,NAG:AP)显著负相关,而土壤和胞外酶C:N化学计量(C:N,BG:NAG)与土壤和胞外酶C:P化学计量(C:P,BG:AP)显著正相关。土壤N:P与土壤MBN:MBP显著正相关,而与土壤NAG:AP显著负相关。分析表明,荒漠草地沙漠化过程中土壤微生物生物量及胞外酶活性随着土壤养分的变化而发生变化;微生物-胞外酶C:N:P生态化学计量与土壤养分存在协变关系,为理解荒漠草地土壤-微生物系统C、N、P循环机制提供理论依据。

干旱风沙区柠条枯落物对土壤节肢动物群落的影响

在干旱风沙区宁夏盐池县,选择柠条(Caragana korshinskii)枯落物,采用网孔分解袋法,研究了不同大小灌丛(极小型、小型、中型、大型)微生境柠条枯落物分解中土壤节肢动物群落分布特征。结果表明:灌丛增大导致枯落物残留量、磷(P)含量、钾(K)含量和土壤电导率显著升高(P<0.05),而纤维素含量、木质素含量和土壤p H在不同大小灌丛间均无显著差异;调查共获得土壤节肢动物10目18科,其中优势类群为镰螯螨科、腾岛螨科、甲螨亚目和球角跳科,其个体数占总个体数的67.4%;常见类群4类,其个体数占总个体数的27.3%;其余10类为稀有类群,其个体数占总个体数的4.9%。在不同大小灌丛中,柠条枯落物土壤节肢动物群落组成差异较大,反映了土壤节肢动物对枯落物微生境变化的敏感性和适应性;灌丛增大导致土壤节肢动物优势度指数显著升高(P<0.05),但土壤节肢动物个体数、类群数、香农指数、均匀度指数和丰富度指数在不同大小灌丛间均无显著差异;土壤节肢动物个体数、类群数和多样性指数均与土壤电导率、枯落物残留量、木质素、纤维素、P和K含量密切相关。研究表明,不同大小灌丛下,枯落物残留量及质量差异导致土壤节肢动物群落组成变化较大。干旱区灌丛增大促进枯落物中某些类群聚集而导致土壤节肢动物,其优势度指数显著升高,但对土壤节肢动物类群数和多样性指数影响较小。

放牧对草地枯落物分解和土壤动物群落及其相互关系的影响

在草地生态系统中,枯落物作为介导土-草界面过程的重要环节,主要调控地上-地下生态系统物质循环与能量流动,其分解对土壤食物网和土壤生物营养结构具有显著影响。土壤动物是枯落物与土壤之间物质循环与能量流动的重要媒介,是枯落物分解与养分释放过程的主要调节者。近年来,国内外学者对枯落物分解与土壤动物多样性的研究逐步深入,取得大量的研究成果。本文通过综述国内外文献,从放牧对枯落物分解过程的影响、放牧对土壤动物的影响及放牧对枯落物分解与土壤动物关系的影响等三个方面,总结分析了放牧通过采食、践踏和排泄行为改变枯落物分解,间接影响土壤动物多样性,从而降低了土壤微食物网的复杂性。另外,食草动物对草地枯落物分解和土壤动物关系的影响复杂,且这种关系往往对放牧强度、放牧季节、家畜种类等做出响应,进而会影响到整个生态系统的结构和功能。