青藏东缘若尔盖高寒草甸中小型土壤动物群落特征及季节变化

中小型土壤动物是生态系统的重要组成部分。为了查明高寒草甸生态系统的中小型土壤动物群落特征及其变化动态,2008至2009年间,利用定位观测方法对青藏东缘若尔盖高寒草甸的中小型土壤动物进行了5次调查。结果为:(1)捕获中小型土壤动物9318只,隶属于3门7纲88类;平均密度为39941.67个/m2;大类群中,线虫纲(Nematoda)的个体数占总个体数的91.50%,蛛形纲(Arachnida)(主要为蜱螨目)、弹尾纲(Collembola)、寡毛纲(Oligochaeta)和昆虫纲(Insecta)分别占3.73%、2.55%、1.12%和1.07%;(2)土壤动物的群落密度、类群数、密度-类群指数、Shannon指数、Simpson指数和Pielou指数均有显著的季节差异(P<0.01或P<0.05),表明高寒草甸生态系统的中小型土壤动物群落多样性对季节变化具有高度敏感性;(3)线虫纲、蛛形纲、弹尾纲、寡毛纲和昆虫纲的密度变化趋势基本一致,并均有显著的季节差异(P<0.05);(4)各季节间的Sorensen群落相似性系数低于Morisita-Horn相似性系数,表明季节变化对群落物种组成的影响相对较强,对优势类群个体密度的影响相对较弱;(5)中小型土壤动物群落的类群数和密度,以及弹尾纲、寡毛纲和昆虫纲的密度均与温度有显著的负相关(P<0.01或P<0.05),线虫和蛛形纲的密度与温度和降水均有不显著的负相关(P>0.05)。研究结果表明若尔盖高寒草甸的中小型土壤动物群落组成和多样性具有明显的季节特征,而温度是影响其季节变化的最主要气候因素;另外,从温度、降水及其年间变化对中小型土壤动物的影响可知全球气候变暖在短期内将会对高寒草甸土壤动物群落产生不利的影响。

若尔盖高寒草甸退化对中小型土壤动物群落的影响

土壤动物是陆地生态系统物质循环和能量流动的中心环节,也是生态系统演化的重要驱动因子。为了查明青藏东缘若尔盖高寒草甸生态系统退化过程对中小型土壤动物群落的影响,2008年7月和10月分别对若尔盖高寒草甸沼泽草甸、草原草甸和沙化草甸3个不同退化阶段的中小型土壤动物群落进行了调查。共分离到中小型土壤动物9450个,隶属于4门5纲12目70科104类(科、属等小类群);优势大类群中,线虫(Nematode)个体数占85.79%;蜱螨目(Arachnida)、弹尾目(Collembola)、寡毛纲(Oligochaeta)和昆虫纲(Insect)依次占8.73%、3.24%、1.32%和0.88%。群落密度、类群数、Margalef丰富度指数和密度-类群指数均在7、10两月份均随高寒草甸的退化而显著降低(P<0.01或P<0.05),10月份的差异更明显。Shannon多样性指数、Pielou均匀性指数和Simpson优势度指数无显著变化(P>0.05)。各主要类群个体数在群落中所占的比例呈波动性变化,但沙化可使蜱螨目与弹尾目的数量比值(A/C)相对提高。随退化程度的加重,3个退化阶段的Sorenson群落相似性逐渐降低,而Morisita-Horn相似性的变化则不同,说明高寒草甸的退化对中小型土壤动物群落物种组成的影响较大,对群落优势类群数量的影响较小。10月份的群落密度、多样性和群落相似性均高于7月份,表明群落结构组成受季节的影响;但是各退化阶段的Sorenson和Morisita-Horn季节相似性比较说明,季节变化对沙化草甸土壤动物种类组成的影响大于草原草甸,对草原草甸土壤动物群落优势类群数量的影响大于沙化草甸。个体密度和类群数的表聚性程度也随退化加重而降低。以上研究结果表明,高寒草甸的退化能够降低土壤动物群落的组成种类和结构复杂性,将会影响其生态服务功能。

大型土壤动物群落对高寒草甸退化的响应

为了查明大型土壤动物群落对高寒草甸退化的响应,2009至2010年间对青藏东缘若尔盖湿地的沼泽草甸、草原草甸、退化草甸和沙化草甸4个退化阶段的大型土壤动物群落进行了7次调查。结果表明:高寒草甸的不同退化阶段大型土壤动物群落的类群组成和优势类群存在差异,且退化和沙化对大型土壤动物群落的丰富度、密度、Shannon多样性和群落结构均有显著影响(p<0.01或p<0.05)。其中退化可使带马陆目(Polydesmida)和鞘翅目幼虫(Coleoptera)等多个类群的密度显著增加(p<0.05),而沙化则使优势类群密度显著降低(p<0.05)、常见类群和稀有类群消失。植物种类、生物量和土壤理化性质,尤其是有效磷和速效钾含量与大型土壤动物的丰富度、密度和多样性间存在显著相关关系(p<0.01或p<0.05)。季节变化对大型土壤动物的群落密度和多样性有显著影响(p<0.01或p<0.05),但不同退化阶段的大型土壤动物对季节变化的响应存在差异。研究结果表明高寒草甸的中度退化能够增加大型土壤动物群落多样性,而严重退化(即沙化)则显著降低土壤动物群落多样性,且不同退化阶段大型土壤动物群落的季节动态不同。

Classification of plant functional types based on the nutrition traits： a case study on alpine meadow community in the Zoigê Plateau

The ecological concept of Plant Functional Types（PFTs）, which refers to the assemblage of plants with certain functional traits, has been introduced for the study of plant responses to the environment change and human disturbance. Taking the alpine meadow community in the Zoigê Plateau as a study case, this paper classified PFTs in terms of plant nutrition traits. The sequential results are as follows.（1） The main herbages in the Zoigê Plateau included 16 species in 5 families. Among the five families, Cyperaceae vegetation accounted for 81.37%of herbage area in total, while the remaining 4families occupied less than 20%. As for the species,Kobresia setchwanensis Hand.-Maizz. was dominant,accounting for 48.74% of the total area; while the remaining 51.26% was comprised of Polygonum viviparum L., Anaphalis fiavescens Hand.-Mazz.,Stipa aliena Keng and other species.（2） By using the Principal Component Analysis（PCA）, the assessment of herbages nutrition was carried out based on the comprehensive multi-index evaluation model.Polygonum viviparum L. had the highest nutritional value score（1.43）, and Stipa aliena Keng had the lowest（-1.40）. Nutritional value of herbage species had a significantly positive correlation with altitude（P＆lt;0.01） in the Zoigê Plateau.（3） Based on the nutritional values, herbages in the Zoigê Plateau could be grouped into 3 nutrition PFTs（high, medium and low） by using the Natural Breaks（Jenks） method.