不同时限氮沉降和降水变化对荒漠草原中小型土壤节肢动物群落结构与多样性的影响

全球背景下的氮沉降和降水变化对荒漠草原生态系统产生巨大影响。为探究不同时限氮沉降和降水变化对荒漠草原中小型土壤节肢动物群落结构与多样性的影响,于2015年在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原设置主区为减雨(R)、自然降水(CK)、增雨(W)3个水分梯度,副区为N_(0)、N_(30)、N_(50)、N_(100)4个氮素梯度的模拟试验,对比分析2016、2020年土壤节肢动物变化。结果表明:2016年在样地内共捕获并分离中小型土壤节肢动物553只,隶属节肢动物门的10目46科;2020年在样地内共捕获并分离中小型土壤节肢动物1211只,隶属节肢动物门的13目41科,其中24科与2016年不同;R处理下2016年N_(30)处理下捕获数量最多,2020年N_(50)处理中捕获数量最多;2016年中小型土壤节肢动物个体数量0~10 cm与10~20 cm土层比值为3.98,2020年比值为1.83,相比2016年下降了54%;WN_(50)、WN_(100)处理下2020年多样性指数、丰富度指数明显高于2016年,CKN_(50)、CKN_(100)处理下2020年优势度指数低于2016年,PCoA分析结果显示水分处理对荒漠草原中小型土壤节肢动物群落分布影响更为显著(P<0.05);冗余分析结果表明5年的水氮变化后土壤pH值与土壤节肢动物多样性及数量指标相关性增强。综上所述,在全球变化的大背景下,精确调控土壤pH值可以进一步影响土壤节肢动物在土壤生态系统中的功能。

撂荒地植被恢复过程中中小型土壤节肢动物群落动态

【目的】了解撂荒地自然恢复对中小型土壤节肢动物群落结构和多样性的影响。【方法】于2015年10月至2016年7月在黔南州惠水县选取农田和撂荒地使用改良干漏斗法调查中小型土壤节肢动物群落结构。【结果】共获得9纲16目132科106属5103个中小型土壤节肢动物,优势类群为双节行军蚁属(Aenictus)。农田与撂荒地中小型土壤节肢动物类群数、个体密度及多样性指数无显著差异,季节变化对中小型土壤节肢动物类群数和个体密度的影响达显著水平(P<0.05)。相关性分析表明,中小型土壤节肢动物类群数、密度和多样性与pH、有机质、TN、TP、TK、AN、AP、AK、温度和降雨量的相关性不显著。【结论】喀斯特地区撂荒地中小型土壤节肢动物的恢复具有滞后性。不同中小型土壤节肢动物恢复能力有差异,双节行军蚁属由于抗旱能力强,更容易恢复。

热带季节雨林凋落叶分解过程中的中小型土壤节肢动物的群落结构及动态

2000年5月-2001年4月,采用尼龙网袋法,以西双版纳热带季节雨林混合凋落叶作为分解基质,在3个季节雨林样地开展分解实验,对实验过程中分解袋内的中小型土壤节肢动物(meso-microarthropod)进行取样调查。根据所获数据探讨了中小型土壤节肢动物群落在分解过程中的结构和动态。结果显示:(1)在季节雨林凋落叶分解过程中,中小型土壤节肢动物群落组成始终以弹尾目和蜱螨目相对数量较高(均在30％以上),成为优势类群。(2)分解中期,土壤节肢动物群落多样性指数,类群、个体及重要类群的数量均处于整个分解过程中的较高水平,分解初期和后期相对较低,且波动性大,其中分解初期各多样性指标在波动过程中呈逐步增长趋势,而后期逐步降低,其变化过程受凋落叶数量和质量、林地降雨量变化的影响。土壤动物群落类群和个体相对密度(每克凋落叶干重的类群数和个体数)的变化可在一定程度上反映土壤动物与凋落物质量的动态关系。(3)不同样地间,土壤节肢动物群落结构及动态差异在分解前期不明显,而分解后期差异有所增加,但3样地凋落叶分解物质损失率没有明显差异。

腾格里沙漠东南缘固沙植被区蚁丘对中小型土壤节肢动物群落的影响

为阐明固沙植被区中蚂蚁筑巢活动形成蚁丘对中小型土壤节肢动物群落的影响规律,于2022年在腾格里沙漠东南缘建植第5、8、34、57年的固沙植被区中,分别采集蚁丘内、外土壤样品,采用干漏斗法分离中小型土壤节肢动物,调查了固沙植被演替过程中蚁丘内外中小型土壤节肢动物群落组成、多样性分布特征及影响因素。结果显示:(1)中小型土壤动物的优势类群包括球角虫兆属、等节虫兆属和小真古螨科,分别从第8、34、57年开始呈现出蚁丘内显著高于蚁丘外的分布特征(P<0.05)。中小型土壤节肢动物优势类群个体数及总个体数均从固沙植被建植第8年开始,蚁丘内显著高于蚁丘外(P<0.05)。(2)中小型土壤动物群落类群数和Shannon-Wiener指数均表现为从固沙植被建植第34年开始,表现为蚁丘内显著高于蚁丘外(P<0.05),而且34年固沙植被区蚁丘内分别是蚁丘外的1.6倍、2.2倍,57年固沙植被区蚁丘内分别是蚁丘外的2.3倍、3.9倍;均匀度指数仅在固沙57年呈现出蚁丘内显著高于蚁丘外(P<0.05)的分布特征,即蚁丘内是蚁丘外的5.4倍。(3)结构方程模型显示,在固沙初期,土壤黏粒含量是影响中小型土壤节肢动物群落分布的主要环境因子,而在中后期则为土壤全氮和全钾含量。综合分析表明,腾格里沙漠东南缘固沙植被演替初期蚁丘仅增加中小型土壤节肢动物个体数,而只有在长期演替后蚁丘才表现为显著增加其个体数和多样性、直至改变群落组成结构,并对裸沙地中小型土壤节肢动物个体数分布具有重要辐射作用。

长期养分添加对贝加尔针茅草原中小型土壤节肢动物群落的影响

为解析养分添加对贝加尔针茅草甸草原中小型土壤动物群落的影响,于2010年在内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗贝加尔针茅草甸草原设计氮磷添加试验,研究施N、P和NP混合施入(其中N和P的施入量均为100 kg hm-2a-1)对土壤动物群落结构和多样性的变化及其与环境因子之间的关系.土壤动物于2019年牧草返青期(5月)、生长期(8月)和枯黄期(9月末)进行采集.结果显示,与对照相比,N和NP添加使土壤动物个体数显著增加了1.38倍和1.15倍,类群数显著增加28.57%和21.43%,P处理土壤动物个体数和类群数高于对照,但未达到显著水平;(2)试验区植被生长期(8月)良好的水热条件更适合土壤动物群落的发展;(3)冗余分析(RDA)的结果进一步表明,土壤动物的群落组成主要受pH和植物均匀度影响,且pH是控制中小型土壤动物群落变化的主要因子.本研究揭示长期的养分添加通过改变植物均匀度与土壤pH对中小型土壤节肢动物群落产生积极影响,且土壤pH比植物均匀度的贡献更大.(图6表3参37)

洞穴内外中小型土壤节肢动物群落特征及其对环境因子的响应

为掌握洞穴内外中小型土壤节肢动物群落特征及对环境因子的响应,于2019年1月(冬季)、5月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)在黔南州惠水县和长顺县选择洞内和洞外(距离洞口1~20 m)作为研究样地对中小型土壤节肢动物进行了调查。共获得中小型土壤节肢动物3948个,隶属6纲15目93科,优势类群为等节跳科(Isotomidae)和杆棱甲螨科(Mochlozetidae)。洞内和洞外中小型土壤节肢动物群落结构差异明显,洞外类群数、个体密度和Shannon指数显著高于洞内(P<0.05)。洞外中小型土壤节肢动物类群数、个体密度和Shannon指数季节波动明显(P<0.05),洞内类群数和Shannon指数季节差异显著(P<0.05)。隐爪螨科(Nanorchestidae)和杆棱甲螨科的分布具有时空稳定性;肉食螨科(Cheyletidae)、摇蚊科(Chironomidae)、球角跳科(Hypogastruridae)、平脊甲螨科(Autognetidae)、跳螨科(Sphacrolichidae)、前气门亚目(Prostigmata)、短甲螨科(Brachychthoniidae)、寄螨目(Parasiformes)、罗甲螨科(Lohmanniidae)、耳头甲螨科(Otocepheidae)和上罗甲螨科(Epilohmanniidae)季节敏感性高,空间敏感性低;若甲螨科(Oribatulidae)、无爪螨科(Alicorhagiidae)、盾螨科(Scutacaridae)、尾足螨科(Uropodidae)、盲甲螨科(Malaconothridae)、微离螨科(Microdispidae)、长须螨科(Stigmaeidae)、同翅目(Homoptera)、象甲科幼虫(Curculionidae larvae)、隐翅甲科成虫(Staphylinidae adult)和维螨科(Veigaiidae)具有时空敏感性。相关性分析和RDA分析表明,有效氮、有效钾和光照强度是影响中小型土壤节肢动物群落的主要环境因子。结果说明,洞穴内外中小型土壤节肢动物群落特征差异明显,光照条件、植被组成和土壤理化性质不同是产生差异的重要原因。

松嫩草原区农牧林复合系统中小型土壤动物群落生态研究

通过野外选择样地,设置样方,调查了温带地区松嫩草原区农牧林复合系统中小型土壤动物群落的生态特征.结果表明,中小型土壤动物的优势类群是球角跳虫科(Hypogastruridae)、辐螨(Actinedida)、革螨(Gamasida)和甲螨(Oribatida),常见类群是节跳虫科(Isotomidae)和叶蝉科(Jassidae).从玉米田、草地和杨树林3个子系统的对比分析看。草地物种最丰富,多样性最高,生境条件最优越.中小型土壤动物的个体数和类群数随土层深度的增加而递减,表聚性明显;但3个子系统的垂直分布特征不完全相同.运用主成分分析方法。分析了主要土壤环境要素和气候要素与中小型土壤节肢动物群落的相关关系,发现土壤环境要素是影响中小型土壤动物群落的主导因子.

不同施肥方式下玉米田土壤中小型节肢动物的群落特征及稳定性

设置对照不施肥、单施有机肥、化肥减量50%配施有机肥、常规化肥配施有机肥、化肥增量50%配施有机肥、单施化肥6个长期定位试验处理,研究华北潮土区玉米田长期施肥处理下土壤中小型节肢动物的变化。结果表明,调查共获得3 140个中小型土壤动物,隶属于5纲9目35科。施肥增加了土壤中小型节肢动物数量和物种数,增加了表层土壤中小型节肢动物的多样性,对节肢动物有明显的促进作用,有利于小型节肢动物群落结构的稳定。大量配施化肥对某些土壤动物有抑制作用,降低了土壤动物的种类,显著减少了土壤中小型节肢动物的均匀性。变异主成分分析结果表明,弹尾目、真螨目对施肥处理有明显的相关性。有机肥与适量化肥配施对中小型土壤节肢动物群落有促进作用,过量配施化肥对土壤动物数量及种类有明显抑制作用,不利于土壤动物群落结构稳定。