北方常见农业土地利用方式对土壤螨群落结构的影响

土壤螨群落与土壤健康状况密切相关,农业土地利用方式会影响土壤螨的生存环境,进而影响螨的群落分布。在北方传统农业区研究了小麦玉米常规轮作农田,1年温室蔬菜大棚、4年温室蔬菜大棚和4年露天菜地下土壤主要理化指标和螨群落结构。研究结果表明露天菜地和温室大棚的利用方式均会提高土壤碱解氮和有机质含量,同时温室大棚的长期利用会增加土壤有效磷含量。螨群落分析显示常规农田中甲螨亚目为优势类群;常规农田转变为温室大棚后,由于施肥造成土壤营养物质含量增加,以及人类对土壤扰动程度的提高,无气门亚目取代甲螨亚目成为温室内螨优势类群。但随着温室年限的延长,螨多样性和粉螨科丰度都要有所下降,这可能是磷累积和强扰动效应的共同后果。常规农田转变为露天菜地后,加强的人类扰动也会降低甲螨亚目丰度,但与温室螨群落相比,4个亚目分布要相对均匀。温室在3种土地利用类型中对土壤螨的负面影响最为明显,从土壤功能的自我维持和修复方面来讲是十分不利的,温室内土壤生物多样性的保护尤其值得人们关注和重视。

温带落叶阔叶林土壤螨群落多尺度空间自相关性

土壤动物多尺度空间自相关性是土壤动物空间异质性和空间共存格局研究的重要基础。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,于2012年8月设置三个5 m×5 m的样地,分别以0.5 m为步长划分成100个0.5 m×0.5 m的小样方,采用地统计中的全局Moran’s I和局部Moran’s I指数相结合的方法,研究土壤螨群落多尺度空间自相关性特征。全局空间自相关指标表明,除了四种数量稀少的螨类,土壤螨群落和多数螨类的个体数量分别在三个样地内存在显著的多尺度全局空间自相关性,在0.5~5 m尺度形成显著的空间聚集格局。局部空间自相关指数表明,除了样地II的矮汉甲螨属(Nanhermannia sp.)和样地III的菌甲螨属(Scheloribates sp.)、珠足甲螨属(Belba sp.2),土壤螨群落和其他螨类的个体数量在局部地区'聚集'斑块和'孤立'斑块并存。本研究表明,小尺度范围内,多尺度的空间自相关性及'聚集'斑块和'孤立'斑块并存的空间格局可能是温带落叶阔叶林土壤螨分布的典型特征。

泰山地区土壤甲螨群落的多样性与相似性分析

笔者对泰山地区土壤甲螨群落的多样性和相似性进行分析．泰山地区土壤甲螨群落多样性指数较高，可达最大多样性指数的4／5，8个样点之间的多样性具有明显的差异．各采样点之间土壤甲螨群落的相似性较差，仅少数样点间相似性达到相似水平．从多样性和相似性分析结果可看出，土壤构成、植被类型及人为干扰对土壤甲螨群落多样性和相似性具有重要影响．

三江平原农田地表和地下土壤螨类丰富度与环境因子的空间关联性

地表和地下土壤动物群落空间格局及其与环境因子的空间作用关系,是揭示地表-地下生态系统格局与过程及生物多样性维持机制的重要基础。于2011年在三江平原农田生态系统,在50m×50m的空间尺度内,基于地统计空间分析方法,揭示地表和地下土壤螨群落及不同螨类物种丰富度的空间格局,并分析这种空间格局与土壤含水量、土壤p H值及大豆株高空间格局的空间关联性。半方差函数和普通克里格插值表明,8月份地表、地下和10月份地下螨群落及这些群落内大部分螨类物种在特定空间尺度内形成集群,表现为空间异质性特征,且这种空间分异多由结构性因素或结构性因素和随机性因素共同调控。交叉方差函数表明,土壤螨群落和不同螨类物种的空间格局与环境因子的空间格局在多种尺度上表现出复杂的空间关联性(正的或负的)。但简单Mantel检验仅发现8月份地表中气门亚目未定种1(Mesostigmata unidentified sp.1)和大豆株高存在明显的正的空间关联性。研究结果表明地下螨群落和生长季节的地表螨群落具有明显的空间异质性结构,地表和地下螨群落及大多数螨类物种丰富度与土壤含水量、土壤p H值及大豆株高的空间关联性并不显著。促进地表-地下生态系统土壤动物群落空间格局研究,为地表-地下格局与过程研究奠定基础。

环境筛选和扩散限制在地表和地下螨群落物种共存中的调控作用

识别扩散限制和环境筛选在群落物种共存中的相对作用,是土壤动物群落物种共存机制研究的重要内容,然而少有针对地表和地下土壤动物群落的探讨。在三江平原农田生态系统,设置一个50 m×50 m的空间尺度,探讨环境筛选和扩散限制对地表和地下土壤螨群落物种共存的调控作用。基于Moran特征向量图(MEMs)和变差分解的方法来区分环境筛选和扩散限制的调控作用;采用偏Mantel检验进一步分析环境距离和空间距离的相对贡献;使用RDA分析环境因子对螨群落物种组成的解释能力。变差分解结果表明,空间变量对地表、地下和地表-地下土壤螨群落具有较大的显著方差解释量,而环境变量和空间环境结构的解释量相对较小且不显著;偏Mantel检验没有发现环境距离或空间距离的显著贡献;RDA分析表明土壤p H值、大豆株高和土壤含水量对土壤螨群落具有显著的解释能力,说明环境变量对螨群落物种组成的重要作用。研究表明,在三江平原农田生态系统,地表和地下土壤螨群落物种共存主要受到扩散限制的调控作用,同时环境筛选的调控作用也不容忽视。