祁连山国家公园煤矿修复对地表节肢动物多样性的影响

高寒山区煤矿覆土回填和种植草本植物能够快速改善环境,强烈影响地表节肢动物多样性及其生态功能,地表节肢动物对煤矿修复的响应还会因海拔及放牧扰动强度的变化而异。选择祁连山国家公园甘肃片区中部西营河和东大河保护站煤矿修复区和毗邻草地(对照区)为研究对象,利用陷阱法调查煤矿修复区及对照区地表节肢动物的种类组成和数量变化,解析地表节肢动物群落及关键类群对煤矿修复的响应模式,确定影响地表节肢动物多样性变化的关键要素。结果表明,煤矿修复缩小了修复区和对照区地表节肢动物群落差异,但煤矿修复区和对照区地表节肢动物群落组成明显不同并存在地域差异。西营河煤矿修复显著提高了地表节肢动物活动密度,而东大河保护站煤矿修复导致地表节肢动物活动密度略有降低,地表节肢动物类群丰富度、多样性和均匀度指数变化与活动密度相反。主要地表节肢动物科对煤矿矿区修复的响应模式不同并存在区域差异,西营河保护站煤矿修复显著提高了平腹蛛科、微蛛亚科和隐翅虫科的活动密度,但显著降低了硬体盲蛛科和象甲科的活动密度;东大河保护站煤矿修复显著提高了步甲科活动密度,但降低了蚁科和狼蛛科的活动密度。pRDA排序结果表明,海拔高度和全氮含量解释了西营河保护站煤矿修复区和对照区20.8%的地表节肢动物群落变异;草本地上生物量和海拔高度解释了东大河保护站煤矿修复区和对照区24.3%的地表节肢动物群落变异。总之,高寒山区人工覆土和植被建设引起的植被和土壤环境变化强烈影响地表节肢动物多样性,地表节肢动物对煤矿修复的响应存在明显的区域差异,地表节肢动物多样性可以指示和评估煤矿修复效果。

不同类型村庄对耕地近地表节肢动物分布的影响

农业景观中村庄多分布在耕地内部或周边,是一种特殊的非耕作生境,但其对耕地生物多样性如何作用尚不明确。本研究选择了辽宁省昌图县南部的3类村庄(内含高、中、低比例半自然生境),使用陷阱法调查了村庄相邻耕地不同距离梯度处近地表节肢动物分布情况,采用方差分析和稀疏外推曲线探究了村庄类型、距离梯度对耕地近地表节肢动物群落整体与不同功能团的影响。结果表明:1)村庄相邻耕地中植食性物种数量最多,占总数量75.34%,为研究样地近地表节肢动物主要营养级;其次为捕食性物种,占总数量17.94%。2)村庄相邻耕地近地表节肢动物多样性和优势度均呈从农田边缘向耕地内部递减趋势;较高比例的半自然生境可使得村庄成为近地表节肢动物迁移源地。3)村庄可增加耕地中捕食性天敌的丰富程度,但也会扩大植食性物种的活动密度,而内部含有较高比例半自然生境的村庄能够促进更多捕食性天敌扩散至耕地,进一步遏制害虫爆发。综上,村庄作为一种特殊的非耕作生境类型,其内部半自然生境的残存及比例大小是对相邻耕地生物多样性产生影响的关键。增加村庄内部半自然生境面积,使其成为捕食性天敌的栖身地与避难所,在害虫爆发时能增益农田生物防控效应。

苹果园施用虫酰肼的沉降残留及对地表节肢动物的风险初评

为评估北京地区苹果园施用虫酰肼可能存在的生态安全风险,本研究基于QuEChERs技术建立了前处理方法检测虫酰肼在苹果园土壤中的残留,采用液相色谱法测定了该药在苹果园土壤中的残留趋势;并利用陷阱法监测了虫酰肼对果园地表蜘蛛目、膜翅目、双翅目和弹尾目等节肢动物多样性特征及数量的影响.研究结果显示,虫酰肼在土壤中的添加回收率为79.61%~99.50%,相对标准偏差为7.02%~10.26%,变异系数为0.07%~0.13%,适用于苹果园土壤虫酰肼残留分析.苹果园施用虫酰肼后的消解动态符合一级动力学方程,分别为虫酰肼常规施药区C=1.7312 e-0.043 t(r=0.947)、隔行施药区C=1.0897 e-0.043 t(r=0.9395),半衰期均为16.12 d.苹果树施用虫酰肼后3 d内对地表蜘蛛目数量有显著抑制作用,对地表膜翅目、双翅目、弹尾目等昆虫的数量影响不大;地表节肢动物代表类群的生物多样性指数药后有所降低并于28 d后趋于恢复.虫酰肼施用后在苹果园土壤中消解可检测,施用虫酰肼会对地表节肢动物群落产生短期影响.

绿洲农田玉米和牧草种植对地表节肢动物群落结构的影响

绿洲农田集约化经营强烈影响土壤动物多样性及其功能,地表节肢动物是绿洲农田生态系统重要的大型土壤动物类群,其群落组成及功能性状对农田植物覆盖变化的响应十分敏感。本文以河西走廊中部的张掖绿洲为研究区,利用陷阱法系统调查了玉米和牧草(箭筈豌豆和紫花苜蓿)种植小区生长季和非生长季地表节肢动物种类组成及数量变化,确定农田作物和牧草覆盖变化对土壤动物群落结构的影响规律。结果表明:1)玉米、箭筈豌豆和紫花苜蓿3种农田地表节肢动物群落组成明显不同并存在季节变异,生长季紫花苜蓿田地表节肢动物群落组成与玉米田及豌豆田之间差异较大,非生长季3种农田地表节肢动物群落组成差异变小;2)生长季紫花苜蓿田地表节肢动物活动密度、物种丰富度、多样性和均匀度指数均显著高于玉米田和箭筈豌豆田,非生长季紫花苜蓿和箭筈豌豆田地表节肢动物物种丰富度和多样性指数显著高于玉米田;3)生长季紫花苜蓿田捕食性地表节肢动物活动密度显著高于箭筈豌豆田和玉米田,紫花苜蓿田植食性节肢动物在生长季和非生长季也都显著高于箭筈豌豆田和玉米田,玉米田和箭筈豌豆田的捕食性和植食性地表节肢动物活动密度的比值在生长季和非生长季都高于紫花苜蓿田;4)蝗科、蓟马科、叶蝉科和蚜科等植食性地表节肢动物在紫花苜蓿田的活动密度显著高于箭筈豌豆田和玉米田,平腹蛛科、狼蛛科和步甲科等捕食性地表节肢动物在紫花苜蓿田的活动密度也显著高于箭筈豌豆田和玉米田。总之,干旱区多年生牧草种植会通过增加植食性地表节肢动物的种类和数量提升绿洲农田地表节肢动物群落中有益种群的数量及多样性,进而提升农田害虫的生物防治功能。

茂兰喀斯特森林湿地地表节肢动物群落结构

2014年5—10月,对茂兰喀斯特森林湿地地表节肢动物群落结构进行了研究,通过手拣法、陷阱法对获得的地表节肢动物进行分离、分类。结果显示,采集的4 777只地表节肢动物隶属9纲26目27类,其中优势类群3类(蜘蛛目、鞘翅目和膜翅目),常见类群15类,稀有类群9类。各湿地地表节肢动物类群数和个体数无显著差异(P>0.05)。多样性分析表明,地表节肢动物群落个体数、类群数和丰富度指数最大值均出现在洞弓沼泽湿地,Shannon多样性指数和均匀度指数板寨溶洞湿地最大。

耕作方式对玉-豆轮作地表节肢动物多样性及其营养结构的影响

为阐明长期不同耕作方式对轮作种植模式黑土农田地表节肢动物多样性及其营养结构的影响,2015年5月至9月间,利用陷阱法对连续13年玉米大豆轮作模式的定位试验站三种耕作方式(免耕、垄作、秋翻)的地表节肢动物群落进行了调查。共捕获动物1002只,隶属于3纲11目29科37个类群,凹唇蚁、玉米毛蚁和直角通缘步甲为优势类群。免耕(NT,no tillage)有利于增加蜘蛛类群密度,垄作(RT,ridge tillage)和秋翻(MP,mould board plough)显著增加了玉米毛蚁密度。耕作方式仅对群落密度有显著影响显著影响(P<0.05),而大豆不同生育阶段显著或极显著的影响地表节肢动物群落组成特征(P<0.05; P<0.001)。长期玉米大豆轮作种植的地表节肢动物群落营养功能群在不同耕作方式中所占比例不同,保护性耕作方式(NT、RT)更有利于捕食性和植食性动物的生存和繁殖,常规耕作(MP)则是杂食性动物占据优势,明显呈现对不稳定环境的适应。大豆不同生育期,各功能群的个体数与类群数的动态变化不尽一致,不具有明显的规律性。研究结果表明,免耕轮作对维持地表节肢动物群落内部物种间的关系及其营养结构有着较为重要的作用,保护性耕作和轮作种植模式相结合可维持农田生态系统平衡。

农田防护林对田间地表节肢动物分布的影响——以昌图县为例

提升农田生物多样性是当前生态农业研究的热点问题。为探讨农田防护林的生物多样性保护功能,本研究在辽宁省昌图县金家镇选取8个农田-防护林单元(每个单元即为1个田块),使用陷阱法调查了不同类型林带(完整型、残缺型、消亡型)相邻的农田中,距林带不同距离处(0 m、50 m、100 m、150 m、200 m)地表节肢动物的分布情况,同时记录林带内的植被群落特征。采用方差分析以及群落排序的方法,分析了林带类型、距离梯度以及林带植被结构对农田地表节肢动物分布的影响。研究结果表明:1)与消亡型相比,完整型和残缺型林带相邻的农田物种多度显著较高,物种多样性在各类型林带农田间无显著差异,与完整型及残缺型林带相邻的农田维持着区别于消亡型林带的地表节肢动物群落结构。2)完整型和残缺型林带相邻的农田物种多度梯度变化显著,随距林带距离的增加均呈由低到高的变化趋势;不同类型林带农田中,物种多样性随距林带距离的增加逐渐递减,边缘效应显著。3)林带中草本层物种多度和乔木层盖度是影响农田地表节肢动物群落分布的主要因子,共解释了35.4%的节肢动物数量变异;不同节肢动物物种对林带植被结构的响应存在差异,步甲和蜘蛛作为当地农业景观中主要的天敌类群,与上述林带植被结构因子关系密切:林带内较高的草本层物种多度有利于增加农田中某些步甲常见种的多样性,而较高的乔木层盖度有利于增加蜘蛛目常见科的多样性。研究结果表明,农田防护林作为研究区主要的非耕作生境类型,能够显著提升相邻农田中地表节肢动物的多度,对于物种多样性的提升作用则不明显;林带内草本层物种多度以及乔木层盖度对蜘蛛、步甲等多类天敌多样性保护具有积极作用。因此,加强农业景观中现有林地的改造和提升,如营造适宜盖度的上层林木以及丰富的林下植被,能够提升现有林地的生境质量,进一步发挥其对农田生物多样性的保育功能。

色季拉山冬虫夏草适生地草甸地表节肢动物群落多样性

为了解冬虫夏草适生地地表节肢动物多样性水平,2009年和2010年连续采用陷阱法对色季拉山3类典型的冬虫夏草适生草甸(山坡草甸、林缘草甸和滩地草甸)进行了调查。物种累积曲线和种积丰度估值反映,采集抽样充分。标本由14目、62科、114种组成,3类生境的类群组成相似,但数量分布明显不同,山坡草甸、林缘草甸和滩地草甸的优势类群分别为拟步甲科、蚁科和鳞科。通过各生物多样性指数和物种-相对多度分布模型比较可知,滩地草甸的多样性、丰富度和均匀度均低于另外两种生境。分析推测,冬虫夏草适生地地表节肢动物多样性与微生境的热量条件和人为干扰紧密相关。

农户认知、景观异质性与地表节肢动物的关系——基于中介效应模型

目前人类活动逐渐增强,农户活动也成为耕地和耕地景观保护过程中研究的热点问题。本研究以辽宁省建平县540份农户调查数据为实证,探究农户认知对耕地景观中地表节肢动物生物多样性的影响,以及景观异质性在其中发挥的中介效应。通过构建中介效应模型,研究农户认知、农业景观异质性与地表节肢动物多样性三者间的逻辑关系,为耕地景观保护提供理论依据。研究结果表明:1)农户的不同认知对耕地景观中地表节肢动物多样性产生不同的影响,其中农户对农药化肥施用认知、农业机械认知、耕地景观生态特征认知对地表节肢动物多样性具有正向影响,表现为认知程度越好则耕地景观中地表节肢动物的多样性越高;规模经营方式认知、农户耕地保护相关政策认知对其具有负向影响,表现为认知程度越好则地表节肢动物的多样性越低,此结论与预期有所不同,进一步证实了农户"效果预期"对行为的重要影响。2)农业景观异质性在农户认知影响地表节肢动物多样性过程中的中介效应显著,即农户认知通过影响农业景观异质性会间接影响地表节肢动物的多样性。基于此,政府应加强农村教育投入,进行农业生态保护知识科普,提升农户对于耕地保护认知的水平;重视耕地景观格局的优化,适当增加非耕作生境,最终保护地表节肢动物多样性,增强耕地系统生态效益。

不同农田边界类型的耕地内地表节肢动物功能群生态网络特征分析

地表节肢动物群落多样性以及功能群特征是维持农田生态系统多样性和稳定性的关键,但目前农田边界类型如何影响耕地内地表节肢动物功能群生态网络特征尚不太清晰。本文在辽宁省昌图县采用陷阱法调查了5种农田边界类型(田间路、沟渠、林地、生产路、草地)相邻耕地内部的地表节肢动物功能群(天敌类、植食类、中性类)。采用方差分析、群落排序和生态网络的方法,分析不同农田边界类型的耕地内部地表节肢动物群落和生态网络差异。结果表明:1)由边界至耕地内部,地表节肢动物物种多样性均呈现递减趋势。其中,与田间路相邻的耕地边界物种多样性指数显著高于耕地内15 m处,与林地、生产路和草地相邻的耕地边界物种多样性指数显著高于耕地内30 m处。2)边界为林地和草地的耕地内部天敌类群和植食类群多样性较高。同时,植物多样性较高的边界(林地和草地),其耕地内部地表节肢动物群落结构更复杂。3)地表节肢动物群落的生态网络呈现正相关,林地和草地的耕地内部具有更稳定的网络结构,整个网络系统对抗外界变化的能力较强。草地、沟渠和林地的耕地内部网络连接性较强,在受外界持续扰动时,仍能保持其原有的特性。生产路和田间路的耕地内部生态网络存在不稳定性。总体而言,农田边界植被群落结构越复杂,边界生境条件越稳定,相邻耕地内部地表节肢动物天敌和植食类群之间的生态网络结构越复杂,越有利于维持较高的天敌多样性,进而提高生物控害功能。因此,加强农田边界的植被群落结构,如营造合适的植被群落结构以及构建适宜的边界宽度等,能够提高地表节肢动物群落之间的生态网络关系,对害虫防治以及维持生态系统稳定具有重要影响。

紫茎泽兰入侵地不同林分类型地表节肢动物的群落多样性

于2010年7—9月,主要采用巴氏罐诱法对西昌市郊紫茎泽兰入侵地中4种林分类型下的地表节肢动物群落多样性进行调查。共采集地表节肢动物标本2 909个,分属15目,其中以膜翅目、鞘翅目和直翅目的数量最多,为紫茎泽兰入侵地地表节肢动物的优势类群;柏木林地表节肢动物个体数量显著高于其他3种林分(P<0.05);4种林分类型下地表节肢动物丰富度指数无显著性差异,麻栎林的优势度指数、均匀度指数最高,柏木林和车桑子灌丛的优势度指数显著低于麻栎林和云南松林(P<0.05);车桑子灌丛地表节肢动物的多样性指数最低,显著低于云南松林、麻栎林(P<0.05)。相似性分析结果显示,各林分类型间地表节肢动物极相似;紫茎泽兰的分布对不同林分类型下地表节肢动物的多样性有着明显的抑制作用。

小兴安岭阔叶混交林距道路边缘不同距离地表节肢动物多样性

林区道路分布极其广泛,且会对其边缘生物群落产生重大影响.为探讨距道路边缘不同距离地表节肢动物多样性特征,该实验于2018年6月在丰林国家自然保护区的阔叶混交林内未铺设路面的道路边缘采用陷阱法进行取样调查.结果表明:(1)共捕获地表节肢动物2662只,隶属于23个类群;(2)地表节肢动物类群数、个体数和多样性指数,在距道路边缘不同距离样线上差异不显著;(3)Beta多样性结果表明,地表节肢动物物种组成在距道路边缘不同距离样线上均主要由空间物种转换组成,物种集群镶嵌所占比例较小.该研究表明地表节肢动物多样性随距离保护区内未铺设路面的道路边缘越远呈升高趋势,该实验为地表生物多样性保护及林区交通建设管理提供数据支撑.

人工固沙植被恢复对地表节肢动物群落组成及多样性的影响

人工绿洲是干旱区主要的自然景观之一,为了维护绿洲稳定而营建的防护林强烈改变地表生态水文过程,进而影响着地上和地下生物多样性。然而,以往的研究对地上植被关注较多,而对土壤动物研究较少。以张掖绿洲外围人工固沙植被群落和天然固沙植被群落为研究对象,探讨人工固沙植被恢复对荒漠地表节肢动物群落组成及多样性的影响及不同动物类群对植被变化的响应模式。研究表明,天然固沙植被群落转变为人工固沙植被群落显著降低了地表节肢动物数量,但提高了地表节肢动物类群丰富度和多样性,这在5月份表现尤为明显。植被类型对地表节肢动物群落的影响不同,8月人工柽柳林群落地表节肢动物活动密度、类群丰富度和多样性均显著高于人工梭梭林群落。人工固沙植被恢复显著降低了适应荒漠环境的拟步甲科甲虫,而蚁科和部分蜘蛛的数量显著增加,它们对人工固沙植被恢复的响应模式不同决定了群落结构及多样性的变化规律。此外,研究还发现一些地表节肢动物类群对不同生境具有强烈的指示作用,如拟步甲科等可指示荒漠生境,潮虫科等可指示梭梭林生境,而蠼螋科和狼蛛科等可指示柽柳林生境。综上所述,人工栽植固沙灌木形成的固沙植被群落导致了一些适应荒漠环境的地表节肢动物类群的数量降低,但也为更多的地表节肢动物类群提供了适应栖居环境和充足的食物资源等,从而提高了地表节肢动物的多样性。

农业景观动态对林地地表节肢动物多样性的影响

以黄河下游典型农区封丘县为研究区,在林地景观中进行地表节肢动物的观测。用物种丰富度和香农多样性指数代表物种多样性,选择代表景观背景的5个竞争模型:生境特性(H1,2012)、基质特性(H2,2012)、生境变化(H3,1984—2012)、基质变化(H4,1984—2012)和土壤-环境条件(H5,2012)从4个空间尺度上(100,250,350和500 m)进行分析,通过运用基于赤池信息量准则(Akaike information criterion,AIC)的多模型推理(Multi-model Inference,MMI)方法,在R软件里用广义线性模型(Generalized Linear Models,GLM)探究了研究区近30年(1984—2012年)景观背景变化对林地地表节肢动物多样性的影响。研究表明,不同景观背景模型对地表节肢动物多样性的影响具有尺度依赖性。在100 m的尺度下,生境特性(H1)最能够解释香农多样性和物种丰富度,但是随着尺度的增加,生境特性变化(H3)在较大(250、350 m和500 m)的尺度对物种丰富度和香农多样性影响最大,而基质特性和土壤-环境条件(H2和H5)的作用不显著。景观背景对地表节肢动物多样性的解释量达到40%。在研究区域,生境特性是表征香农多样性指数和物种丰富度的指标。

采伐胁迫对大兴安岭针阔混交林地表节肢动物群落的长期影响

【目的】采伐曾是大兴安岭地区重要的人为干扰活动之一。研究重度采伐对大兴安岭针阔混交林地表节肢动物群落的影响,为揭示土壤动物与森林土壤生态系统功能稳定性之间的关系提供依据。【方法】2017年6月初与8月底,采用陷阱法研究大兴安岭地区松岭林区兴安落叶松白桦天然次生针阔混交林(简称CK)、重度采伐10~15年(简称A)与重度采伐30年以上(简称B)的兴安落叶松白桦针阔混交林地表节肢动物群落对采伐干扰的响应。【结果】研究时段,1458个陷阱捕获地表节肢动物78924头,隶属6纲16目70科109类94属,未鉴定一属,优势属是铺道蚁属、棘跳属、球角跳属和小圆跳属。与CK相比,采伐胁迫下地表节肢动物菌食性类群减少,且6月菌食性类群明显大于8月菌食性类群(P<0.05);杂食性类群个体数减少(P<0.05),但6月与8月差异不显著(P>0.05)。数据分析显示,采伐胁迫导致分布地表大型节肢动物个体数与地表中小型节肢动物类群数明显减少(P<0.05),且受采样时间影响显著(P<0.05);A、B地表大型节肢动物群落Shannon-Weiner指数(H′)、Pielou指数(Js)显著高于CK(P<0.05),6月中小型节肢动物群落H′与Js显著高于8月(P<0.05)。Jaccard系数分析显示,A、B间地表节肢动物群落相似性最高,B、CK间地表节肢动物群落相似性偏低。采伐胁迫导致地表节肢动物Petraitis普通生态位重叠指数增大,即地表节肢动物共同利用资源增加,但差异不显著(P>0.05)。基于Bray-curtis相似性系数的主坐标分析(PCoA)显示,采伐胁迫导致地表节肢动物群落组成发生了明显的分化,A与B内部地表节肢动物群落之间具有较高的相似性,CK与A、B内部地表节肢动物群落存在相异性,显示采伐迹地与未采伐迹地之间地表节肢动物群落差异性长期存在。偏冗余分析(pRDA)表明,地表节肢动物群落主要受凋落物厚度与地表温、湿度影响。【结论】采伐胁迫改变了地表节肢动物群落结构与多样性。与天然次生混交林相比,地表节肢动物类群数量随采伐年限增加而显著降低,H′与Js显著升高。部分常见类群生态位宽度因采伐胁迫发生明显改变,部分类群之间生态位重叠指数变化幅度较大,但普通生态位重叠指数偏低。重度采伐胁迫迹地地表节肢动物群落组成与天然次生林地表节肢动物群落组成差异较大,采伐迹地之间地表节肢动物群落多样性差异不显著,表明采伐胁迫对地表节肢动物群落影响具有长期性。地表节肢动物群落主要受凋落物厚度、地表温湿度影响。

西藏东南部典型林草交错地带不同植被地表节肢动物多样性研究

【目的】了解西藏东南部不同植被类型对地表节肢动物群落结构及多样性的影响。【方法】采用陷阱诱捕法于2018年5~9月对高山栎灌丛、高山栎灌丛林牧交错地带(林牧交错地带)、天然草地、人工种植草地4种典型植被类型进行地表节肢动物调查,分析其相对多度、类群丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度及相似性指数Sorensen和Cody。【结果】1)西藏东南部不同植被群落之间地表节肢动物群落组成和数量有较大差异。天然草地具有最多的节肢动物科类群数,地表节肢动物有77科,动物数占全部采集样数的32.36%;其次是林牧交错地带,地表节肢动物有75科,动物数占全部采集样数的32.77%;类群相对较少的是高山栎灌丛和人工草地,分别为59和55科,动物数分别占全部采集样数的9.27%和25.60%;高山栎灌丛采集到的动物数量最少,且不同类群间差异较大。2)类群丰富度天然草地最高,人工草地最低;Shannon-Wiener多样性指数天然草地最高,高山栎灌丛最低;Pielou均匀度指数高山栎灌丛最低,天然草地最高;Simpson优势度指数高山栎灌丛最高,林牧交错地带最低。3)Sorensen相似性指数最高值出现在高山栎灌丛与林牧交错地带之间,高山栎灌丛与人工草地的Sorensen相似性指数和人工草地与林牧交错地带的接近,高山栎灌丛与林牧交错地带的Sorensen相似性指数和人工草地与天然草地的接近。高山栎灌丛与天然草地的Cody相似性指数最高,其次是林牧交错地带与天然草地;高山栎灌丛与林牧交错地带、人工草地与天然草地的Cody指数最小。【结论】西藏东南部植被类型、环境、干扰程度均对地表节肢动物有较大影响。林牧交错地带是高山栎灌丛与天然草地之间的过渡地带,天然草地是林牧交错地带与人工草地之间的过渡地带,但在演替过程中具有连续性。

长期围封对疏勒河源区高寒草甸地表节肢动物多样性的影响

围封会促进退化高寒草甸植被和土壤环境恢复,长期围封也会导致生物多样性及其功能下降,影响高寒草甸生态系统的稳定,但这种影响会随着季节和生境条件变化而异。为了探究不同退化程度高寒草甸地表节肢动物群落变化对围封禁牧的响应,利用陷阱法调查了疏勒河源区沼泽化草甸、草甸和草原化草甸3种不同退化梯度高寒草甸围封禁牧和自由放牧处理下地表节肢动物群落结构变化。结果表明:围封禁牧对高寒草甸地表节肢动物群落组成及多样性的影响随生境条件不同而异。禁牧降低了沼泽化草甸地表节肢动物的物种丰富度,而提高了草甸和草原化草甸地表节肢动物的物种丰富度;围封禁牧对沼泽化草甸地表节肢动物群落结构影响较小,显著降低了草甸生境地表节肢动物活动密度、提高了地表节肢动物多样性和均匀度,相反,禁牧显著提高了草原化草甸生境地表节肢动物活动密度、降低其多样性和均匀度;豹蛛属1种是高寒草甸主要的地表节肢动物类群(相对多度为67.0%),高寒草甸土壤水分有效性等生境条件不同影响了豹蛛属1种对围封禁牧的响应模式,进而影响了地表节肢动物群落结构变化。总之,高寒草甸退化程度影响了地表节肢动物多样性对禁牧和放牧的响应模式,沼泽化草甸适度放牧有利于提高地表节肢动物多样性及其功能。

钨尾矿生态恢复中桉树林地表节肢动物群落特征及影响因子研究

地表节肢动物对土壤重金属污染及生态恢复中的生境变化具有重要的指示作用,不同动物类群对植被恢复具有不同的响应,它们与植物一起调控了土壤的恢复过程。然而,目前对地表节肢动物类群对植被恢复的响应及其与植被和土壤环境变化的关系认识不足。以1 a桉树(Eucalyptus)林、7 a桉树林及26 a外围桉树林作为研究对象,以无污染桉树林为对照,基于4种样地土壤理化因子、重金属因子及地表节肢动物群落的调查统计数据,采用生态指数及冗余分析的方法,研究不同种植年限桉树林与外围桉树林生境地表节肢动物群落对土壤质量和重金属因子的响应机制。结果显示:种植7a的桉树林地表节肢动物个体数量(N)、丰富度(R)和多样性指数(H′)(N=131,R=2.026,H′=1.644)高于1 a桉树林(N=40,R=0.701,H′=0.617),但显著低于外围桉树林(N=823,R=2.345,H′=1.939),对照桉树林(N=1251,R=2.354,H′=1.947)显著高于其他样地。冗余分析表明,土壤理化因子与地表节肢动物群落呈显著正相关,土壤速效磷和有机质对地表节肢动物群落变化的贡献率最大,两个环境因子总共解释了89.67%的环境变异,速效磷对地表节肢动物群落的影响最大,贡献率达79.83%,是主要的影响因子,多样性指数随土壤质量的提升而增大。重金属因子与地表节肢动物群落呈显著负相关,Cu对地表节肢动物群落的影响最大,贡献率为88.95%,是主要的毒性因子,动物群落多样性指数随重金属(Cu、Ni、Zn)含量的增加而下降。研究表明:随着钨尾矿恢复区桉树种植年限的延长,土壤质量提升,生态恢复区植被迁入与群落演替促进了地表节肢动物群落食物网的形成,对地表节肢动物群落演变与多样性增加起到关键作用。

地表节肢动物多样性对煤矸石山不同植被恢复方式的响应及生物指示作用

地表节肢动物是土壤生态系统的重要组成部分,对土壤环境的变化十分敏感。煤矸石山生态退化形势严峻,恢复植被是修复退化煤矸石山生态系统的主要措施,不仅影响土壤理化性质,还影响与土壤有密切联系的地表节肢动物多样性。为探究煤矸石山不同植被恢复方式与地表节肢动物群落多样性之间的关系,于2019年10月选取霍州煤矸石山恢复区的天然恢复植被(草地)、人工恢复植被(石榴地和山楂地)和未受煤矸石影响的玉米地(对照)为研究对象,分析地表节肢动物多样性对煤矸石山不同植被恢复方式的响应及生物指示作用。研究发现,(1)4个样地地表节肢动物活动密度和群落多样性指数均有显著差异。活动密度、Simpson优势度指数和Shannon-wiener多样性指数均表现为石榴地与其他样地存在显著差异;Margalef丰富度指数表现为玉米地显著高于其他样地;Pielou均匀度指数表现为草地最高,石榴地最低。(2)CCA排序结果表明,土壤速效磷和含水量是影响地表节肢动物分布的主要土壤环境因子,且不同地表节肢动物类群对土壤环境因子的响应不同,其中疣跳科(Neanuridae)的活动密度与土壤速效磷和含水量显著正相关。(3)地表节肢动物对不同恢复样地有较强指示作用,其中卷壳虫科(Armadillidae)可指示山楂地,蓟马科(Thripidae)等可指示石榴地,缘腹细蜂科(Scelionidae)等可指示对照玉米地,草地无指示种。研究表明,天然恢复不利于提高地表节肢动物活动密度和类群数,但可以维持较高的Shannon多样性指数;人工恢复虽然有较高的地表节肢动物活动密度和类群数,但Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数较低;两种恢复方式在提升地表节肢动物类群数目方面与对照玉米地相比仍有差异,未来还需参考各恢复植被的功能特征,制定因地制宜的恢复策略。

不同林龄桉树林地表节肢动物对钨尾矿重金属污染的响应

为研究钨尾矿重金属污染对不同林龄桉树林地表节肢动物多样性的影响,选择尾矿区及外围3个不同年龄的桉树林作为研究样地,以远离尾矿的桉树林为对照,研究其地表节肢动物群落的群落多样性、相似性及其与土壤环境因子的相关性.结果显示:1年桉林、7年桉林和26年桉林共捕获地表节肢动物14目39科共907只,对照桉林共捕获地表节肢动物14目58科共1039只.桉林地表节肢动物的个体数和类群数以1年桉林、7年桉林、26年桉林和对照桉林的顺序呈递增趋势.4个桉林样地共有的优势类群为蜘蛛目和膜翅目.对照桉林地表节肢动物的类群数、个体数、丰富度指数、多样性指数显著高于其他桉林样地,26年桉林样地次之,并且二者均显著高于7年桉林和1年桉林样地,1年桉林样地最低.nMDS排序和SIMPER相似性分析表明,1年和7年桉林与矿区外围26年桉林和对照桉林样地地表节肢动物群落结构存在明显的差异.Pearson相关性分析表明,桉林地表节肢动物的物种数、个体数、丰富度指数、多样性指数与有机质含量、全氮、含水率、pH值、速效磷等土壤肥力因子呈极显著正相关,与重金属Zn、Cu、As、Cd、Pb呈极显著负相关.钨尾矿重金属污染导致生境的土壤理化营养因子指标土壤基质与地表节肢动物群落多样性下降,但在生态恢复中,地表节肢动物个体数、类群数及多样性指数随着桉树种植年限增加而呈现升高的趋势.