净月潭国家森林公园凋落物层土壤动物群落多样性

为了解中温带地区城市森林凋落物层土壤动物群落结构及大面积针叶人工林对凋落物层土壤动物群落多样性的影响,对长春净月潭国家森林公园凋落物层土壤动物进行调查,共采获土壤动物8 630头,隶属于3门6纲18个类群,其中弹尾目、蜱螨目、膜翅目、鞘翅目、鳞翅目幼虫、蜘蛛目、双翅目幼虫和石蜈蚣目是该地区森林生态系统凋落物层土壤动物的主要类群,其个体数占土壤动物个体总数的97.91%。天然次生林与针叶人工林间凋落物土壤动物的类群数、密度、多样性指数、均匀度指数、Simpson优势度指数和密度-类群指数均无显著差异(P>0.05),而2种林分间伪蝎目、石蜈蚣目、缨翅目和鳞翅目幼虫的密度及蜱螨目和弹尾目个体数之比差异明显。2种林分Jaccard相似性系数为0.67。     

东北森林土壤动物同功能种团及其生态分布

对位于小兴安岭的东北林业大学凉水自然保护区和位于张广才岭的东北林业大学帽儿山实验林场的土壤动物进行了研究。结果表明，该地区土壤动物可划分为腐食性、植食性，捕食性动物三个同功能种团，土壤动物各同功能种团在组成、个体数量、生物量等方面均具有相对稳定性，群落土壤动物同功能种团的数量分布状况能在很大程度上反映群落环境的相似与差异程度；群落中各土壤动物同功能种团的个体数量间无明显的相关性，但腐食性动物与捕食性动物两个同功能种团的生物量之间具有的相关性。图1表2参13     

长白山地不同地貌类型农田生态系统土壤动物群落特征及季节动态

土壤动物对改善农田生态系统土壤生态环境、修复退化的生态功能起着不可替代的作用.分别于2015年的春季、夏季和秋季对长白山地玄武岩台地、花岗岩低山区、花岗岩丘陵区玉米田的土壤动物进行研究.其中大型土壤动物的获取采用手捡法,中小型土壤动物采用Tullgren分离.结果表明:3次取样共获取土壤动物2 956只,计42类,隶属于3门7纲16目,甲螨亚目和等节跳虫科是各地貌类型共有的优势类群.各地貌类型土壤动物个体密度和类群数均为花岗岩低山区最低;玄武岩台地土壤动物个体密度夏季最高,花岗岩低山区和花岗岩丘陵区秋季最高.垂直分布上3个地貌类型土壤动物个体密度均具有表聚性,但花岗岩丘陵区表聚性不明显.土壤动物多样性表现为花岗岩丘陵区最高,花岗岩低山区最低;春季、夏季花岗岩丘陵区土壤动物多样性最高,秋季各地貌类型土壤动物多样性差异并不显著.本研究表明长白山地不同地貌类型农田生态系统土壤动物群落特征及季节动态存在显著差异.     

退化羊草草地生态恢复过程中大型土壤动物群落生态特征

选取吉林省大安市姜家甸草场天然羊草草地、一年生人工碱茅草地和一年生人工碱茅草地为研究样地，于2002与2003年7月份两次对样地进行野外采样。共捕获大型土壤动物3130只，分别隶属2门5纲10目13类。通过对比研究表明：土壤动物群落间个体密度有一定的差异，鞘翅同在各生境中都有较高个体密度分布，显示其是该草原地带大型土壤动物的特征性类群，土壤动物类群和个体数垂直分布表聚程度群落间有较大不同，土壤动物群落生物多样性存在空间分异。认为水肥干预可以增加土壤动物群落的生物多样性。DG多样性指数更适合表达不同演替阶段土壤动物群落的差异，大型土壤动物群落生物多样性能够指示退化草地生态系统恢复与重建过程。     

秦岭西部不同发育阶段日本落叶松林凋落物层大型土壤动物群落特征

以秦岭西部小陇山林区不同发育阶段的日本落叶松(Larix kaempferi)林为研究对象,探讨不同发育阶段日本落叶松林凋落物层的大型土壤动物群落特征.结果表明,10 a日本落叶松林土壤动物密度和类群丰富度均显著高于20和32 a日本落叶松林,而32 a日本落叶松林土壤动物群落密度又显著高于20 a日本落叶松林.不同发育阶段日本落叶松林土壤动物群落的营养功能群组成也发生了明显变化,随栽植林龄的增加,捕食性类群的比例先增加后降低,而腐食性+杂食性类群的比例先降低后增加,植食性类群的比例呈增加趋势.不同发育阶段日本落叶松林的正蚓科、线蚓科、倍足纲、幺蚣科、步甲科、蚁甲科、双翅目幼虫和蚁科土壤动物类群密度存在明显变化,进而改变了大型土壤动物群落结构和营养功能群组成.凋落物层土壤动物对不同发育阶段日本落叶松林的环境变化十分敏感,可以用来指示林下土壤环境变化.     

柏木低效林5种改造措施对土壤动物和土壤理化性质的影响

为了解不同柏木低效林改造措施对土壤生态系统结构与功能的影响,采用随机区组设计方法共设置5种改造措施,即柏木林下种核桃+牧草(草木犀,措施Ⅰ;黑麦草,措施Ⅱ)、核桃+覆盖物(遮阴网,措施Ⅲ;玉米秸秆,措施Ⅳ)、核桃(措施V),研究柏木低效林5种改造措施对土壤动物和土壤理化性质的影响.结果表明:与CK和措施Ⅴ相比,措施Ⅰ-Ⅳ增加(P 0.05)了土壤动物个体密度、类群数,改变了土壤动物群落组成,且措施Ⅳ的土壤动物个体密度、类群数最大;措施Ⅴ对土壤动物个体密度和类群数影响不显著(P 0.05),但改变了土壤动物群落组成;不同改造措施对土壤动物垂直分布的影响略有不同;措施Ⅰ-Ⅱ显著影响了土壤全K含量、容重、田间持水率和总孔隙度,措施Ⅲ显著(P0.05)增加了土壤全K含量,措施Ⅳ显著(P0.05)增加了土壤全N、全K含量和总孔隙度,措施Ⅴ显著(P0.05)降低了土壤有机质含量.可见,柏木林下种核桃+牧草、核桃+覆盖物增加了土壤动物多样性和土壤养分含量,改变了土壤动物群落组成和垂直分布,可能会提高土壤生态系统结构与功能,且柏木林下种核桃+玉米秸秆的效果可能更佳.(图4表5参35)     

南泥湾湿地退化与管理对土壤动物多样性的影响

为查明南泥湾湿地生态系统退化对土壤动物群落的影响,于2016年3、6、9和11月分别对南泥湾不同退化阶段湿地的土壤动物群落进行调查。共捕获土壤动物3 285头,隶属4门10纲26目。优势类群为蜱螨目(Acarina)、小杆目(Rhabditida)和弹尾纲(Collembola)。随着退化程度加重,土壤动物群落密度和类群数下降,重度退化和已垦湿地土壤动物密度和多样性指数均极显著低于其他退化阶段(P0. 01)。各样地相似性系数差异分析表明,退化、开垦和退耕均对南泥湾湿地土壤动物群落组成类群和优势类群个体数有较大影响。土壤动物群落密度和多样性的季节动态在不同退化阶段间存在差异,退化会影响土壤动物群落季节变化稳定性。土壤动物优势类群时空分布受退化程度的影响,且不同优势类群受影响程度存在差异。相关分析结果表明土壤动物密度与土壤有机质和全氮含量呈正相关,与pH呈负相关。研究结果表明南泥湾湿地退化会影响土壤动物群落组成和多样性的空间分布和季节动态,而人为开垦活动会降低土壤动物密度和多样性,退耕还湿措施可以使湿地土壤动物密度表现出明显季节变化规律。     

川西亚高山3种森林土壤碳氮磷及微生物生物量特征

以空间代替时间的方法,对川西亚高山天然针叶林、桦木次生林、人工云杉林有机层和矿质层土壤碳、氮、磷化学计量以及土壤微生物生物量和呼吸进行比较分析.结果表明,天然针叶林转化为次生林和人工林,土壤有机层碳、氮、磷,微生物生物量碳、氮含量及微生物呼吸均显著下降,其中微生物生物量碳依次为天然林(727.98 mg/kg)次生林(554.56 mg/kg)人工林(239.83 mg/kg),微生物生物量氮为天然林(72.56 mg/kg)次生林(50.42 mg/kg)人工林(20.78 mg/kg),而矿质层各测定变量在3个森林群落之间差异基本不显著.各森林群落有机层土壤碳、氮、磷,微生物生物量及呼吸均显著高于矿质层,而碳氮比和微生物生物量碳氮比在土壤层次之间差异不大.相关分析表明,土壤碳、氮、磷及化学计量比及微生物变量之间存在显著相关关系.综上所述,森林转换显著影响川西亚高山土壤碳、氮、磷化学计量及微生物生物量,且影响主要体现在土壤有机层.     

桤柏混交林与纯柏林土壤动物群落特征的比较

为了研究人工林演替对土壤动物群落的影响,2005年3月对川中丘陵区的桤Aluns cremastogyne)柏(Cupressusfunebris)混交林和由其演替形成的纯柏林的土壤动物群落进行了调查.结果表明,桤柏混交林演替为纯柏林后,大型土壤动物群落的类群数由18个下降到11个,类群数和个体数均显著下降(<0.01);中小型土壤动物群落的类群数由23个显著下降到18个(p<0.01),个体数无显著变化(p>0.05);两个演替阶段土壤动物群落的优势类群和常见类群的物种组成基本一致,部分稀有类群的消失导致土壤动物类群数下降;除密度一类群指数(DG)湿著下降(P<0.os)gb,多样性指数(H)、均匀度指数(E)和优势度指数(C)的变化不显著(p>0.05);两个演替阶段各样地问的土壤动物群落存在中等相似性;土壤动物类群数和个体数的垂直分布的表聚性均显著降低(p<0.05).以上结果表明,桤柏混交林演替为纯柏林后,土壤动物群落结构的复杂性随之下降.     

左家自然保护区采伐迹地土壤动物群落特征

林地采伐后形成采伐迹地,其植被处于逐渐恢复阶段,改变了原有地上植物群落组成及土壤的生态环境.于2011年4月和7月研究了吉林左家自然保护区采伐13-14年迹地和未被采伐的相应生境的土壤动物群落结构,以期为森林生态系统恢复提供土壤动物学依据.采样生境分别是:蒙古栎+黑桦林采伐迹地,人工落叶松林采伐迹地,蒙古栎+黑桦林和人工落叶松林.结果显示:蒙古栎+黑桦林采伐迹地大型土壤动物个体密度为251.5只/m2,类群数22类,多样性指数为2.34,显著低于未经采伐蒙古栎+黑桦林的个体密度(309.5只/m2)、类群数(30类)、多样性指数(3.13);中小型土壤动物个体密度为0.97×104只/m2,类群数20类,多样性指数1.98,均低于未经采伐蒙古栎+黑桦林的个体密度(2.12×104只/m2)、类群数(22类)、多样性指数(2.05).人工落叶松林采伐迹地则相反.土壤动物群落与土壤有机质、全氮(P0.05)和pH(P0.05)有明显相关性,而与土壤全磷(P0.05)和含水率(P0.05)相关性不明显.总之,采伐在一定程度上改变了土壤动物的群落组结构,但由于采伐前林型不同使得采伐后植被恢复过程中土壤动物群落的变化也存在差异.     

采伐干扰前后巨桉人工林土壤动物群落比较

为了解采伐干扰对巨桉人工林土壤动物的影响,采用手捡法和干湿漏斗法对四川省洪雅县巨桉人工林采伐干扰前和干扰后土壤动物群落进行调查.结果显示:巨桉人工林采伐干扰前后共获大中小型土壤动物5 578头,分属4门10纲25目,采伐干扰后共减少1 290头,类群数减少了3个.采伐干扰前后中小型湿生、干生土壤动物剖面分布具有明显的表聚性,均与地温呈负相关,与土壤有机质含量和土壤含水量呈正相关.采伐干扰对各层中小型湿生、干生土壤动物个体数均有极显著影响(P<0.01),并导致Shannon-Wiener(H′)多样性指数和Pielou(J)均匀性指数增加,密度-类群指数(DG)减小,Simpson(C)优势度指数无显著变化,表明采伐干扰对巨桉人工林土壤动物群落结构有较大影响.     

大兴安岭寒温带地区中小型土壤动物群落特征

对大兴安岭北部7个代表性森林群落的中小型土壤动物群落进行调查,揭示该地区中小型土壤动物的区系组成状况、生态分布及动态变化规律.研究区共捕获土壤动物61类, 12 841只,隶属于4门7纲18目44科.其中优势类群4类,即中气门亚目、甲螨亚目、前气门亚目和节跳虫科;常见类群3类,即棘跳虫科、摇蚊科和山跳虫科,两者共占总数量的92.38%.研究结果表明:不同森林群落土壤动物的个体数和类群数分布差异很大,水平分布表现为杨落Ⅱ＞白桦Ⅲ＞桦杜Ⅰ＞蒙古栎Ⅴ＞落沼Ⅳ＞樟子松Ⅵ＞柳草Ⅶ,垂直分布表聚性明显.土壤动物群落的多样性指数(H′)大小为柳草Ⅶ＞白桦Ⅲ＞落沼Ⅳ＞杨落Ⅱ＞桦杜Ⅰ＞樟子松Ⅵ＞蒙古栎Ⅴ.土壤动物个体数的动态变化是10月＞8月＞6月,类群数变化不如个体数变化明显,主要是8月和10月种类较多, 6月较少.多样性指数动态变化表现为8月＞6月＞10月.大多数群落土壤动物的个体数、类群数和多样性指数的动态变化与总体变化趋势相同.图1表5参18     

草坪草白三叶枯落物质量损失过程及土壤动物的贡献

草坪草枯落物分解是城市绿地生态系统养分归还土壤的重要形式,为了解城市草坪草枯落物分解机制及土壤动物的贡献,采用分解袋法,测定不同孔径(0.02 mm、1 mm和3 mm)分解袋内白三叶枯落物的质量损失率,并分析不同体径及不同食性土壤动物对白三叶枯落物分解的作用.结果显示:白三叶枯落物分解迅速,仅需7个月即可分解完全;不同部位白三叶枯落物分解速率不同,叶根(P0.05);不同孔径分解袋白三叶枯落物质量损失速率存在显著差异(P0.05),3 mm1 mm0.02 mm;不同体径土壤动物对白三叶枯落物质量损失的贡献率为大型土壤动物中小型土壤动物(P0.05);不同食性的土壤动物参与了白三叶枯落物分解的各个阶段,从分解初期到分解结束,经历了植食性、菌食性、捕食性和腐食性营养功能类群的变化.上述表明,土壤动物与枯落物相互作用,一方面土壤动物推动了城市草坪草白三叶枯落物的分解,另一方面枯落物基质的变化也深刻影响着参与分解的土壤动物群落格局.     

放牧干扰后自然恢复沙质草地大型土壤动物功能群变化特征

通过调查科尔沁沙质退化草地不同强度放牧干扰（重度放牧,HGR;适度放牧,MGR）后自然恢复草地中大型土壤动物群落特征,分析了放牧干扰对大型土壤动物功能群的长期影响。结果共获得大型土壤动物1门2纲8目32个类群,优势类群为象甲科（鞘翅目）和蚁科（膜翅目）2类,共占捕获量的41．54％。大型土壤动物功能群包括植食性、肉食性和杂食性3类,分别具有16、15和1个类群,其个体数分别占总捕获数的64．08％、32．39％和3．52％。HGR有23个动物类群,分属于3个功能群;MGR有19个类群,但只有2个功能群（无杂食性）。HGR大型土壤动物个体数、类群数和多样性指数均略高于MGR,但HGR和MGR间无显著差异性（P〉0．05）。植食性和肉食性土壤动物个体数占总个体数比例HGR均略低于MGR,但植食性动物和肉食性动物个体数间的比例较稳定。与中度放牧干扰产生的影响相比,重度放牧干扰对大型土壤动物群落（包括功能群特征）产生的长期影响更为明显。重度放牧后沙质草地自然恢复过程中大型土壤动物群落的营养结构变得更为复杂,但12年恢复时间对大型土壤动物群落结构恢复的影响有限。     

不同森林恢复类型对土壤生物学特性的影响

比较研究了南方红壤侵蚀区4种主要森林恢复类型下土壤中有机质、微生物结构与功能以及酶活性.结果表明,不同的森林恢复类型导致了土壤生物学性状的明显差异.4种森林类型的土壤生物学性状均比长期干扰下CK的高.人工林土壤生物学性状相对比天然次生林土壤差.整合上述指标的土壤生物学肥力指数分别为:天然次生林(0.752)、油茶林(0.611)、杉木林(0.422)、湿地松林(0.439)、对照(0.124).在森林恢复初期,采用自然恢复有效地提高了土壤生物学肥力.导致天然次生林土壤生物学活性相对较高的主要因素是较高的凋落物产量和质量、较高的根系生物量、较丰富的植物种类组成、较优越的土壤生态条件和快速的植物生长.在反映土壤生物学活性的指标选择方面,培养基平均颜色变化率(AWCD)、培养基丰富度和培养基Shannon-Wiener多样性指数与反映土壤生物学活性的大部分指标具有较好的相关关系,是反映土壤生物学活性的较好指标.图3表6参68     

中亚热带森林转换对土壤微生物群落结构的影响

森林转换是土地利用变化的重要方式,通过改变森林植被类型,从而改变土壤生态系统;土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,其变化与土壤肥力的改善密切相关.采用磷脂脂肪酸法对南平市顺昌县武坊林场的常绿阔叶天然次生林和杉木人工林的土壤微生物群落结构、土壤养分及其之间的相互关系进行研究.结果表明,常绿阔叶天然次生林土壤的总碳含量、全磷含量、铵态氮、微生物量碳以及碳氮比(C/N)均显著高于杉木人工林(P 0.05),而2个林分间土壤的总氮含量、有效磷含量差异无显著差异(P 0.05).常绿阔叶天然次生林的革兰氏阳性菌、真菌、总磷脂脂肪酸(总PLFAs)、革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌比(G~+:G~-)、细菌真菌比(F:B)显著高于杉木人工林.皮尔森相关分析结果表明细菌、真菌、总磷脂脂肪酸与总碳、全磷、铵态氮、微生物量碳含量显著相关,总磷脂脂肪酸与酸碱度(pH)显著相关(P 0.05).主成分分析表明第1主成分与第2主成分共同解释了微生物群落结构变化的97.86%,表明森林转换后不同林分的土壤微生物群落结构存在显著差异.冗余分析结果表明第一轴和第二轴分别解释了89.9%和6.7%,土壤全磷、铵态氮、硝态氮对土壤微生物群落结构的影响最大.本研究结果表明森林转换下土壤微生物群落结构与土壤养分含量具有显著相关性,这对于提高土壤肥力,营造可持续发展的杉木人工林有着重要参考价值.     

长春市不同土地利用生境土壤昆虫幼虫群落组成与生态分布

对长春市郊区天然次生林、市内公园风景林、郊区防护林和农田等土地利用生境进行土壤昆虫幼虫调查,研究土地利用差异对土壤昆虫幼虫群落特征的影响。研究区共捕获土壤昆虫幼虫35科411只,其中鞘翅目幼虫14科319只,双翅目幼虫13科64只,鳞翅目幼虫8科28只。研究结果表明:不同土地利用生境土壤昆虫幼虫群落组成与生态分布存在差异,防护林和农田土壤昆虫幼虫的类群数和个体密度显著减少;除农田外,其他生境土壤昆虫幼虫群落个体密度和类群数主要集中分布在0～5cm土壤层,生境凋落物的移除对土壤昆虫幼虫群落组成影响不明显;此外,鞘翅目、双翅目和鳞翅目幼虫对土地利用和植被类型变化的响应也不同。     

大金山岛常绿阔叶林和落叶阔叶林中小型土壤动物群落特征

于2017年秋季(10月)和冬季(12月)及2018年春季(3月)和夏季(6月)分别对大金山岛8个植物群落中小型土壤动物群落进行调查,共捕获5门14纲23个类群土壤动物8 506只,优势类群分别为线虫纲(66.06%)、蜱螨亚纲(17.95%)和弹尾纲(11.15%),其余为稀有类群(4.84%)。常绿阔叶林中小型土壤动物4季平均密度和类群数均高于落叶阔叶林,且2种林型间类群数差异显著(P0.05),而这2种植被类型夏季中小型土壤动物密度均显著高于其他3季(P0.05);常绿阔叶林秋季中小型土壤动物类群数显著高于春、冬2季(P0.05),而落叶阔叶林表现为秋季显著高于其他3季(P0.05)。在垂直分布上,2种植被类型中小型土壤动物密度均表现出明显的表聚型,其0～5 cm土层密度分别占0～20 cm土层总密度的68.68%和66.94%。常绿阔叶林Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均高于落叶阔叶林,且常绿阔叶林秋季这2个指数均显著高于其他3季(P0.05);落叶阔叶林秋季中小型土壤动物Margalef丰富度指数显著高于其他3季(P0.05)。由Pearson相关性分析可知,中小型土壤动物总密度以及线虫纲、蜱螨亚纲和弹尾纲密度均与土壤有机质含量呈正相关,与土壤pH呈负相关。     

杉木人工林采伐撂荒后土壤动物的恢复特征

以会同地区杉木人工林采伐迹地自然恢复后形成的次生林为研究对象,以杉木人工林和常绿阔叶林作为对照,调查分析杉木人工林、次生林和常绿阔叶林的土壤动物群落特征.结果显示:杉木人工林采伐迹地自然恢复20年后,次生林与常绿阔叶林土壤动物在群落组成上表现了更高的相似性,其中次生林与杉木人工林Jaccard相似性为0.57,杉木人工林与常绿阔叶林相似性为0.58,次生林与常绿阔叶林Jaccard相似性为0.64;杉木人工林采伐迹地自然恢复后,土壤动物群落的多度出现了显著的增加,从杉木人工林的52 916.1/m~2,增加到次生林的86 618.7/m~2(P=0.03),接近常绿阔叶林的78 298.4/m~2(P=0.75),这些增加主要归因于线虫纲、线蚓科、蜱螨目、弹尾目的增加,分别贡献了增加量的62.84%、26.57%、4.74%、2.26%.但土壤动物群落的多样性变化缓慢,Shannon多样性指数从杉木人工林到次生林增加了25.71%,达到常绿阔叶林的88.88%.通过比较3种森林类型土壤动物多度和多样性,明显可以看出土壤动物的多样性恢复速度要慢于土壤动物的多度恢复.由于次生林的群落组成、多样性和多度特征比杉木人工林更加接近于常绿阔叶林,因此结果支持生态系统不稳定性的增加促进了土壤生物的恢复.(图1表5参41)     

汶川大地震后川西亚高山针叶林土壤动物群落变迁

对川西亚高山针叶林土壤动物群落汶川大地震前后的结构特征进行对比研究,旨在通过土壤动物对地震的响应了解地震对川西亚高山针叶林生态系统功能及过程的影响.结果显示,地震后大型土壤动物类群数、个体密度、DG指数均有小幅增长,但无显著差异;中小型土壤动物类群中,湿生土壤动物线虫的个体密度有一定增加,而干生土壤动物蜱螨目、弹尾目的个体密度有一定减少,但均无显著差异;土壤原生动物由7 083个/g鲜土降至625个/g鲜土,有极显著差异(P0.01).研究表明,受地震影响的林地内,不同体型的土壤动物响应不同,其中,大型土壤动物多样性有所增加,主要与微域生境趋于复杂化有关,而小型和微型土壤动物多样性有所减少,则与地下水位的变化有关.图1表2参16