三江平原湿地岛状林土壤节肢动物多样性

利用巴氏罐诱法,对三江平原典型湿地岛状林土壤节肢动物进行了标本采集与数据收集。经过室内标本的整理鉴定和数据分析,共获得标本3803号,分属于11个类别,其中大部分是昆虫(2995号)。昆虫各大目中,蚂蚁和弹尾目数量最多,分别为1553号和1018号,鞘翅目、半翅目等也有相当数量的分布,直翅目、蚤目、同翅目的数量相对较少,其他类群主要为多足纲动物及蛛形纲动物;岛状林Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数在6月最高,7月最低;蚂蚁是土壤节肢动物的优势物种,与其他土壤节肢动物数量有显著差异;在岛状林采集到13种步甲,表明湿地岛状林是湿地多样性研究的重要区域。

生境片段化对千岛湖岛屿上黄足厚结猛蚁遗传多样性的影响

利用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记法,对千岛湖片段化生境中14个岛屿上的黄足厚结猛蚁(Pachycondyla luteipes)种群遗传结构和多样性进行研究。利用5对SRAP引物对42份材料的基因组进行扩增,共得到大小在50—800 bp之间的71个可重复位点,其中63个为多态性位点,多态性比率达88.73%。AMOVA分析结果显示,65.03%的遗传变异存在于种群间,34.97%的遗传变异来自种群内(P<0.001)。利用PopGene Version 1.32软件对SRAP多态性数据进行分析,不同岛屿种群的多态位点比例和Nei's基因多样性指数变化范围分别介于35.21%—91.55%和0.2662—0.4905之间,平均值分别为58.25%和0.3729,其中多态位点比率最高的岛屿为面积最大的JSE岛。多态位点比例和Nei's基因多样性指数与岛屿面积、海拔均无显著相关性,但与隔离度呈显著正相关关系。种群间遗传分化指数介于0.0777—0.9328之间,平均值为0.4419,基因流值介于0.0360—5.9350之间,平均值为1.0451,种群间遗传分化程度较高,基因流较低。利用UPGMA聚类分析法对14岛屿上的42个个体进行遗传聚类分析,表明地理距离较近的个体和岛屿具有优先聚在一起的趋势。Mantel检验表明黄足厚结猛蚁各种群间地理距离与遗传距离间存在显著相关性(r=0.7757,P<0.01)。以上结果表明地理隔离是影响千岛湖黄足厚结猛蚁种群遗传结构和多样性的主要因素。

干旱风沙区立地条件、季节变化对柠条灌丛“虫岛”效应的影响

为了深入了解沙区柠条灌丛对土壤动物时空分布的影响规律,在宁夏盐池沙地依据土壤立地条件选择柠条(Caragana korshinskii)灌丛林地为研究对象,于春、夏和秋季,采用相对相互作用强度指数(RⅡ)比较分析了不同立地条件下3个季节沙地灌丛"虫岛"效应分布特征,旨在为沙地生境人工林建设与管理、沙漠化防治和退化生态系统恢复提供依据。结果表明:(1)两种土壤立地条件柠条林地的地面节肢动物群落相似性指数随着季节更替而逐渐增加,达到中等相似水平。并且3个季节2种立地条件生境中,只有11个节肢动物类群表现出了"虫岛"特征。随着立地条件和季节变化,不同节肢动物类群表现出了相似或相反的灌丛"虫岛"分布特征;(2)只在夏季,步甲科类群表现为无沙覆盖柠条林地RⅡ值显著高于有沙覆盖柠条林地(p<0.05)。随着立地条件和季节变化,拟步甲科和蚁科类群RⅡ值分布呈现出作用方向的差异性;(3)只有夏季且只有节肢动物个体数的RⅡ值表现为无沙覆盖柠条林地显著高于有沙覆盖林地(p<0.05),并且节肢动物个体数RⅡ值春季和秋季间表现为正负相反作用方向。不同立地条件节肢动物丰富度RⅡ值作用方向受到季节变化的调控,而Shannon指数和优势度指数的RⅡ值作用方向不受立地条件和季节变化的影响。研究表明,立地条件对基于节肢动物个体数的灌丛"虫岛"效应分布影响较大,并受季节变化的调控。基于节肢动物丰富度的灌丛"虫岛"效应分布主要受到季节变化影响,而受立地条件的影响较小。柠条灌丛对地面节肢动物多样性分布呈现正向性作用,受季节变化和立地条件的影响较小。

流动沙地灌丛内外地面/地下土居节肢动物空间分布及其影响因素

在宁夏盐池沙地选择花棒和油蒿灌丛为研究对象,以灌丛外流动沙地为对照,采用陷阱诱捕法和挖土直接手拣法,分别调查了地面和地下土居节肢动物群落,依据灌丛内外节肢动物数量相对比率(R),分析了灌丛内外节肢动物空间分布规律及其影响因素。结果表明:1 97.7%(42/43动物类群数)的节肢动物类群主要生存于灌丛下。尽管一些地面土居动物如蠼螋科、步甲科在灌丛外亦有分布,但其R值均高于1。地下土居动物除鳖甲属动物主要分布于灌丛外(R值小于1),其余多分布于灌丛下。2除地面土居动物个体数R值小于1之外,节肢动物丰富度和地下土居动物个体数的R值均高于1,且地下土居动物个体数和丰富度的R值均高于8。3无论是地面还是地下土居动物,节肢动物个体数和丰富度的R值均表现为油蒿高于花棒(P<0.05)。4流动沙地对地面土居动物个体数分布影响较大,而灌丛下生境对节肢动物丰富度影响较大。油蒿灌丛对土壤节肢动物分布的影响高于花棒,特别是对地下土居动物,呈现出显著灌丛"虫岛"现象。

科尔沁和毛乌素沙地灌丛“虫岛”效应比较

选择科尔沙地和毛乌素沙地豆科与非豆科灌丛为研究对象,以灌丛外裸沙地为对照,通过手拣法调查了不同灌丛微生境中土壤动物群落组成与多样性,依据相对相互作用强度指数(RII)分析比较了不同水热地带沙地灌丛"虫岛"差异性及影响机制。结果表明:(1)在科尔沁沙地和毛乌素沙地分别获得36和28个类群,平均个体数分别为76只·m-2和125只·m-2。优势类群分别包括拟步甲科及其幼虫和步甲科、蚁科,常见类群分别为12和20个类群,稀有类群分别为22个和6个类群。(2)土壤动物个体数、丰富度和Shannon指数的灌丛"虫岛"RII值,均表现为毛乌素沙地显著高于科尔沁沙地(p<0.05),并且2种类型灌丛均呈现出正向作用(即聚集作用,RII>0)。(3)在2个沙地所有样地中,只有园蛛科、鳃金龟科幼虫和拟步甲科幼虫3个类群完全表征出灌丛"虫岛"现象。园蛛科和拟步甲科幼虫的灌丛"虫岛"RII值不同地带沙地间无显著差异性(p>0.05),而鳃金龟科幼虫RII值则均存在显著差异性(p<0.05)。豆科与非豆科灌丛在不同地带沙地中对"虫岛"表现出相反的作用结果。(4)群落水平上,毛乌素沙地灌丛"虫岛"作用强度高于科尔沁沙地,与水热等沙地气候条件密切相关,而与灌丛功能特性无关。种群水平上,不同土壤动物类群具有不同的灌丛"虫岛"现象,灌丛功能特性、沙地水热条件或者二者交互作用是其原因。

基于群落与种群水平的沙地柠条灌丛“虫岛效应”随林龄的变化

以宁夏盐池沙地不同年龄柠条灌丛为研究对象,利用响应比率(Response ratio,RR)和相对互相作用强度指数(Relative interaction intensity,RII),在群落与种群2个水平上分析沙地灌丛"虫岛效应"的变化规律.结果显示:在群落水平上,RR与RII在表征基于节肢动物个体数和丰富度的不同年龄灌丛"虫岛效应"间差异性时完全相同,但在表征节肢动物Shannon指数和均匀度指数时存在较大差异性.在种群水平上表征柠条灌丛"虫岛效应"时RII值反映的类群数超过RR值的17%以上,在24年生灌丛林地达到38%以上,更好地反映了灌丛与节肢动物类群间的作用关系.利用RR值分析群落水平灌丛"虫岛效应",在6年生林地只有节肢动物个体数表现出灌丛"虫岛效应",在15年生林地基于Shannon指数与均匀度指数的灌丛"虫岛效应"显著增强(P<0.05),而基于节肢动物个体数的灌丛"虫岛效应"减弱,但在之后的24年和36年林地基于Shannon指数与均匀度指数的灌丛"虫岛效应"急剧减弱,而基于节肢动物个体数的灌丛"虫岛效应"又逐渐增强(P<0.05).利用RII值分析种群水平灌丛"虫岛效应",不同年龄林地均有超过50%的动物类群受到灌丛影响而呈现出"虫岛"现象,反映了灌丛对节肢动物的聚集作用.本研究表明,响应比率RR在分析节肢动物群落指数效果较好,而相对互相作用强度指数RII可以完整地表征节肢动物种群在灌丛内外的空间分布;随着灌丛年龄增加,灌丛"虫岛"对灌丛间节肢动物多样性分布具有辐射作用,灌丛"虫岛效应"有利于沙化草地生态系统结构与功能的有效恢复.

陷阱法和Winkler法调查土壤节肢动物多样性比较:以千岛湖岛屿封闭生境研究为例

陷阱法和Winkler法是调查土壤动物的两种常规方法,然而这两种方法的调查效率各有优劣。本研究于2010年秋季,在千岛湖中心湖区选取了15个面积不同的岛屿,同时采用Winkler法和陷阱法采集岛屿上的土壤节肢动物,在岛屿这一封闭生境中比较两种方法收集土壤节肢动物的效率。结果表明,两种方法捕获土壤动物类群丰富度差异不显著,但多样性指数差异极显著。Winkler法对常规土壤节肢动物类群的采集效率优于陷阱法,尤其对运动较缓慢、活动范围较小的土壤节肢动物类群的采集具有优势;陷阱法则更优于采集运动能力较强、活动范围较大的类群。基于样方的稀疏曲线结果说明,Winkler法能用少量样方快速获取研究区域的土壤节肢动物群落基本组成,推荐在面积较小的岛屿上使用;而在面积较大的岛屿上使用陷阱法能够获取更多的类群。ChaoJaccard相似性系数比较则显示两种方法所取的土壤节肢动物相似性在大型岛屿上差异较大,说明大样本数据的采集需要两种方法同时使用能够提高数据的完整性和可靠性。本研究的结果为土壤节肢动物研究的方法选择提供了数据支持,具有一定的实际应用性。

沙地灌丛“虫岛”:概念、方法与模型构建

沙地灌丛与节肢动物间的作用关系可以用"虫岛"来表示,但是关于灌丛"虫岛"的概念、分析方法与模型构建,研究较少.通过定量化界定灌丛"虫岛"的概念与内涵,筛选计算灌丛"虫岛"的分析函数,旨在确立定量分析灌丛与节肢动物间作用关系的数学模式.结果表明,沙地灌丛"虫岛"是流沙生境中节肢动物群落和种群水平上在灌丛内外的统计性差异分布.种群水平上相对邻近影响指数RNE=(B-A)/max(A,B)与相对互相作用强度指数RII=(A-B)/(A+B)表达的内涵更为全面、准确(A,B分别表示灌丛内外平均量值),而在群落水平上5个指数均适用,但需实际情况检验.确立了群落和种群水平上灌丛与节肢动物间的定量作用模型:RII=α/(α+2B),α为灌丛对节肢动物的定量作用强度.

千岛湖岛屿特征与节肢动物多样性的关系

采用栅格采样法,于2006年4、5、8和10月对千岛湖库区50个不同大小岛屿中节肢动物的种类与数量进行了调查,分析了岛屿面积、海拔、形状和距离等因素对岛屿节肢动物物种丰富度的影响.结果表明:岛屿上节肢动物总物种丰富度、高扩散力物种丰富度和低扩散力物种丰富度均随岛屿面积的增大而增加,且岛屿面积与物种丰富度之间的关系符合经典岛屿生物地理学模型;节肢动物物种丰富度受岛屿面积、海拔和形状的综合影响,距离对岛屿上物种的丰富度没有显著影响;总的物种丰富度与岛屿形状指数和海拔呈显著正相关,岛屿面积和海拔与高扩散力物种的物种丰富度显著相关,而低扩散力物种与岛屿各地理因素之间的相关性均不显著.