不同改造措施对柏木低效林中小型土壤动物群落结构的影响

中小型土壤动物可作为生境质量的重要指示生物。为研究柏木(Cupressus funebris)低效林林窗中种植核桃(Juglans regia)且核桃林下铺设不同覆盖物的生态效应,设置柏木林窗中种植核桃且核桃林下铺设覆盖物〔白膜(HB)、黑膜(HH)、遮阴网(HZ)、凋落物(HD)〕处理、柏木林窗中种植核桃且核桃林下无覆盖(HT)处理和柏木(BM)对照。2013年6月至2014年6月分5次对中小型土壤动物多样性进行调查和比较,中小型土壤动物的分离采用干、湿漏斗法,共获得土壤动物4 893头,隶属2门5纲13类。研究发现,不同改造措施处理中小型土壤动物群落优势、常见、稀有和极稀有类群的组成差异较大,相似性分析发现不同改造措施土壤动物群落结构异质性也较大;柏木林窗中种植核桃且核桃林下铺设覆盖物能显著改善中小型土壤动物群落类群数、个体密度、多样性、均匀度和优势度(P0.05),其中,HD处理的改善效果最佳;同时,柏木林窗中种植核桃且核桃林下铺设覆盖物对柏木低效林中小型土壤动物的空间分布影响较大;柏木林窗中种植核桃且核桃林下铺设覆盖物可改善土壤理化属性,且土壤理化属性间相互作用共同影响土壤动物群落结构;HT处理对土壤全钾、速效钾、有机质含量以及中小型土壤动物空间分布的影响显著(P0.05),但对中小型土壤动物群落类群数、个体密度、多样性、均匀度和优势度的影响不显著(P0.05)。因此,柏木林窗中种植核桃且核桃林下铺设覆盖物可改善柏木低效林中小型土壤动物群落结构,且HD处理对柏木低效林的改善效果最佳。     

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)     

桤-柏带状改造对川中丘陵区柏木林土壤碳氮磷化学计量特征的影响

川中丘陵区高密度柏木防护林存在林分结构单一、土壤地力退化、生物多样性低等问题.为揭示桤木-柏木带状改造对土壤碳、氮、磷分配格局和土壤物理性质的影响,采用典型样地法分析桤-柏带状混交林和柏木纯林0-20 cm(M1)和20-40 cm(M2)土壤物理性质、有机碳(OC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量及化学计量比.结果表明:经桤-柏带状改造后,M1和M2土层OC分别增加46.80%和77.01%,TP分别降低67.98%和60.20%,TN无显著变化,土壤C:N、C:P和N:P比值以及土壤总孔隙度、毛管孔隙度、土壤自然含水量和最大持水量均显著增加;随着土层加深,桤-柏混交林的土壤OC、TN、C:P、N:P和最大持水量显著降低,C:N和容重显著升高,TP无显著性变化,柏木纯林的土壤OC、TN和TP显著降低,C:N:P化学计量比、容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、自然含水量和最大持水量无显著变化;同时,桤-柏带状改造还减弱了土壤容重、孔隙度和最大持水量对碳氮磷含量和化学计量比的影响,加剧了表层土壤磷的限制.因此,桤-柏带状改造能够有效改善柏木纯林土壤的理化性质,增强柏木林土壤涵养水源的功能;在后期的经营过程中,建议在桤木—柏木混交林中补施磷肥以缓解土壤磷元素缺乏现象.(图4表3参50)     

柏木人工林目标树经营初期对林下植物多样性及土壤理化性质的影响

为改善川中丘陵区柏木人工林林下植物多样性与土壤现状,以当地柏木人工林为研究对象,分析目标树经营1年后,3种不同目标树密度(100、150、200株/hm~2)林下植物多样性和土壤理化性质的变化情况.结果表明:与对照林分相比,目标树经营初期,3种不同目标树密度下灌木层植物多样性各指数显著增加(P0.05),喜光植物增多,林地内出现多种生活型,草本层多样性指数、生态优势度指数和均匀度指数均显著降低(P 0.05);土壤pH与速效钾含量显著降低(P 0.05),非毛管孔隙度、全氮、水解氮、全磷、有效磷和有机质显著增高(P 0.05);氮和磷是植物的主要限制因子,植物各多样性指数与全氮、全磷、有效磷密切相关,非毛管孔隙度、毛管孔隙度和速效钾含量与草本层各多样性指数最为密切.本研究表明,目标树经营初期能够增加灌木层植物多样性、提高草本层物种丰富度与改善土壤理化性质,土壤因子与林下植物多样性的变化密切相关.(图3表6参37)     

生长季节初期高山针叶林小生境土壤动物群落多样性

研究了非生长季节向生长季节转换过程中川西高山森林土壤动物群落结构和多样性的特征,以期解释土壤动物群落的自适应变化.从川西高山原始针叶林下6种小生境共捕获大型土壤动物为3 167只,隶属于2门8纲16目,以林隙小生境内大型土壤动物的个体密度(530.71只/m2)和类群数量(10类)最高;中小型土壤动物为10 585只,隶属于4门8纲8目,以苔藓小生境内中小型土壤动物的个体密度(148 400.00只/m2)和林隙小生境中类群数(8类)最高.林隙小生境中的大型土壤动物群落Shannon-Wiener多样性指数H’和Pielou均匀性指数J最高,Simpson优势度指数C最低,但倒木小生境表现出相反的趋势.林下凋落物小生境的中小型土壤动物群落多样性指数H’最高,C最低,但灌木小生境则相反.     

乌鲁木齐北郊不同土地利用方式下大中型土壤动物群落分布特征

2007年5月至7月在乌鲁木齐北郊选择4种不同土地利用类型的土壤,采集0-5、5-10、10-15 cm 3个深度土层的大中型土壤动物研究乌鲁木齐北郊大中型土壤动物群落分布特征,共获得大中型土壤动物1 543个,隶属于3门9纲18目,其中昆虫纲、腹足纲、弹尾纲和蛛形纲为优势类群,占全捕量的80.04%;软甲纲和双尾纲为常见类,占土壤动物总数的6.28%;倍足纲属罕见类,仅占土壤动物总数的1.04%.4种不同土地利用类型土壤中大中型土壤动物群落物种多样性和均匀度指数有一定差异,自然林物种多样性最大,农田最小,这与自然林土壤有机质等营养元素含量高、农田施用化学农药和化肥有关.大中型土壤动物在土壤中具有垂直分布特征,显示土壤动物具有明显的表聚现象.     

塔里木荒漠河岸林植物群落演替下的土壤理化性质研究

选择塔里木荒漠河岸林内典型、有代表性的不同演替阶段的群落,对其土壤理化性质进行研究。结果表明：土壤理化性质在演替方向和土壤剖面上表现出较强的规律性。演替后、中期表层土壤（0～20 cm）粘粒质量分数比初期分别减少了1.28%、64.29%、土壤砂粒质量分数分别增加了3.08%、17.23%,土壤明显变粗沙化。群落演替能明显增大土壤容重与非毛管孔隙度,降低土壤总孔隙度、毛管孔隙度、孔隙比、土壤水分质量分数、最大持水量、毛管持水量和最小持水量。演替后、中期表层土壤非毛管孔隙度比初期分别增大了33.78%、36.087%,土壤水分质量分数分别降低了85.57%、97.77%,演替后期最大持水量、毛管持水量分别比初期降低了40.28%、9.27%,导致土壤固相率减小,气相率增大,土壤持水供水能力与抗风蚀性能减弱。土壤有机质、全氮与碱解氮、全磷与速效磷、全钾与速效钾、盐分质量分数随群落演替呈降低趋势。演替后期表层土壤有机质、碱解氮、全磷与速效钾质量分数分别比初期降低了38.68%、60.71%、23.58%、66.93%,其土壤理化性质退化最显著。地下水位下降是引起荒漠河岸林植物群落逆向演替的驱动力。当前随人类干扰强度增强（水土资源开发）,塔里木荒漠河岸林土壤结构与土壤生态功能随之受到破坏与衰退,而保持合理的生态水位则是维持荒漠河岸林生态系统稳定的有效途径。     

川西周公山柳杉人工林林窗大小对土壤理化性质和物种多样性的影响

以川西周公山柳杉人工林林中5种不同大小(50~100、100~150、200~250、400~450、600~650 m2)的林窗为研究对象,通过对林窗内土壤pH值、有机质含量等指标和物种多样性的研究,探讨天然林窗的形成对土壤各理化指标以及物种多样性的影响。结果表明:(1)随着林窗面积的增大,群落各层次的物种数呈现出先升高后降低的趋势,灌木层、草本层的Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson优势度指数(H')和Pielou均匀度指数(Jsw)均表现为林窗林下;(2)0~20 cm土壤速效钾含量表现为林窗林下;(3)各物种多样性指数变化与土壤理化指标存在一定相关性,草本层物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数及Simpson优势度指数与土壤pH值呈显著相关关系(P0.05),物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数与速效钾含量呈显著相关关系(P0.05)。     

铜陵市铜尾矿土壤动物群落生态研究

对安徽省铜陵市铜尾矿地6种生境中土壤动物群落进行野外调查和室内分析，研究不同弃置堆放时间的铜尾矿地土壤的动物群落结构及其与尾矿基质理化性质、植被状况等生境条件之间的关系。结果表明，尾矿堆放时间、区位地貌和植被状况的不同，尾矿基质的理化性质发生变化，导致土壤动物的种类组成和数量分布具有明显差异。土壤动物在土体中的表聚性强，绝大部分集中分布于A层(0～5cm)；土壤的物理性质越稳定，土壤动物越丰富；土壤肥力越高，土壤动物越丰富多样。即尾矿地土壤的生境条件越优越，土壤动物群落的物种丰富度越大，个体数量分布越多，群落多样性越高。这些研究结论为尾矿区的生态修复和可持续利用提供了参考依据。     

昌吉市不同景观土壤动物群落结构

为了解不同利用方式土地的春季土壤动物群落结构,于2007年3月至6月对昌吉市周围的5种土地,即天然林、人工林、草地、农田、废弃地进行取样调查,共捕获土壤动物2 046只,隶属3门10纲24目.分析表明:土壤动物优势类群为昆虫纲(Insecta)、蛛形纲(Arachnida)、弹尾纲(Collembola),常见类群为腹足纲(Gastropoda)、寡毛纲(Oligochaeta)、软甲纲(Malacostraca)和双尾纲(Diplura)等,其他均为稀有类群.5种不同利用方式土地土壤动物群落物种多样性和均匀度指数有一定的差异,草地的物种多样性最大,废弃地的多样性最小,体现了群落的复杂性与多样性.垂直分布显示土壤动物具有明显的表聚现象.根据土壤动物群落聚类的结果,可将5中土地分为2组,即草本植物种植型、林地型.显示了土壤动物群落对土壤利用方式的响应情况.     

广西喀斯特和红壤地区桉树人工林土壤理化性质对比研究

喀斯特地区种植桉林是恢复和改善岩溶地区生态环境及推进脱贫致富的重要措施,但其生态环境影响也是广泛关注的科学问题。选择广西桂林、扶绥两处地点,对比分析了红壤和喀斯特土壤种植桉树对土壤结构和土壤养分的影响,结果表明：（1）喀斯特地区桉林土壤容重略大于红壤、毛管孔隙度不发达,非毛管孔隙度较发达,总孔隙度小于红壤;（2）喀斯特地区桉林土壤非毛管含水量显著低于红壤,但饱和含水量基本相当;（3）喀斯特桉林土壤的全量养分多高于红壤,而一些速效养分低于红壤,尤其是钾的含量显著偏低;（4）喀斯特桉林土壤的pH值和有机质含量高于红壤。研究表明喀斯特地区种植桉树人工林并未引起土壤结构的破坏和土壤养分含量的显著降低,相反在某些方面喀斯特地区种植桉树相对于红壤还有其优势。最后,结合研究结论,该文还就喀斯特地区和红壤地区桉树人工林管理提出了一些针对性建议。     

川中丘陵区不同植被类型土壤理化性质及水文效应

为揭示紫色土区不同植被类型土壤理化性质和水文效应空间分布特征,测定官司河流域紫色土区柏木麻栎混交林(Cupressus funebris,Quercus acutissima)、柏木纯林、方竹林(Chimonobambusa quadrangularis)和农地4种植被类型土壤理化性质、土壤孔隙状况及水文特征.结果表明:(1)土壤有机碳含量表现为柏木麻栎混交林方竹林柏木纯林农地.柏木麻栎混交林土壤有机碳(18.04 g/kg)、全氮(1.51 g/kg)、全磷(1.49 g/kg)、全钾(53.1 g/kg)、速效氮(81.69 mg/kg)、速效磷(2.14 mg/kg)积累作用最好.(2)不同植被类型土壤容重均值表现为农地柏木纯林柏木麻栎混交林方竹林,随土层加深,4种植被类型容重变化规律不同,其中农地增加幅度最大,为9.34%.(3)0-100 cm土层自然含水量、毛管持水量、最大持水量、含蓄降水量均表现为柏木麻栎混交林最高,田间持水量表现为农地最高.随着土层加深,不同植被类型水文效应规律变化差异较大.综上所述,不同植被类型不同土层深度土壤理化性质和水文效应特征差异显著,柏木麻栎混交林较柏木纯林更适宜在研究区推广种植,方竹林对该区土壤状况适应性较好,结果可为川中丘陵区紫色土人工林经营管理、生态环境恢复及水源涵养功能评价提供理论依据.(图2表4参30)     

天然次生林人工更新后对土壤物理性质及碳贮量的影响

天然林被人工林取代后对土壤水文物珲性质及土壤碳贮量有重要的影响.文章以海南天然次生林人工更新为尾细桉(Eucalyptus urophylla×E.tereticornis)和马占相思(Acacia mangium)林前后的土壤为研究对象,研究分析了人工植被更新对土壤水文物理性质和土壤碳贮量的影响.结果表明:天然次生林更新为桉树、马占相思人工林后,土壤容重增加,土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度减小,0～80 cm土壤的最大贮水量、毛管贮水量和非毛管贮水量降低,桉树和马占相思人工林最大贮水量分别降低19.8 mm和43.3mm,桉树人工林0～40cm土壤碳贮量降低6.77t·hm-2,马占相思人工林的增加14.68t·hm-2.     

南方地区荒坡山地种植龙须草的生态效益研究

通过定位试验 ,采用定性与定量相结合的方法 ,研究了荒坡地种植龙须草对土壤理化性状、草地小气候环境和水土流失等的影响。结果表明 ,种植龙须草能降低土壤容重 ,提高土壤总孔隙度、非毛管孔隙度和毛管孔隙度 ,改善土壤通气透水性能 ,增加土壤贮水量 ,降低土温 ,减少水土流失 ,提高土壤肥力 ,可取得良好的生态效益。     

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.     

南方地区荒坡山地种植龙须草的生态效益研究

通过定位试验，采用定性与定量相结合的方法，研究了荒坡地种植龙须草对土壤理化性状，草地小气候环境和水土流失等的影响。结果表明，种植龙须草能降低土壤容重，提高土壤总孔隙度、非毛管孔隙度和毛管孔隙度，改善土壤通气透水性能。增加土壤贮水量，降低土温，减少水土流失，提高土壤肥力，可取得良好的生态效益。     

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。     

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。     

上海市外环林带秋季不同区域土壤动物群落结构

为了解上海市外环林带土壤动物群落的生态特征,于2010年11月对上海市外环林带香樟群落的9个样点进行系统调查.结果表明,共捕获土壤动物5 792头,分属6门12纲26个类群,优势类群有轮虫纲(Rotatoria)、涡虫纲(Turbellaria)、线虫纲(Nematoda)、蜱螨目(Acarina)和弹尾目(Collembola).区域环境及建成年份对土壤动物密度都有着明显影响:城乡结合部土壤动物密度最高,工业区最低;建成年份越早,土壤动物密度越低.在垂直方向上,土壤动物存在明显的表聚性.各样点间群落相似性并没有明显的规律性,但区域环境对土壤动物相似性有一定影响.不同区域土壤动物多样性规律存在明显差异,建成年份与土壤动物群落多样性也具有明显相关性,城区样点建成年份越早,多样性指数越高,而工业区则相反.由此可见,区域环境对土壤动物存在一定影响,而外环林带的建立能够缩小不同区域之间的差异,为土壤动物群落创造适宜的小生境.     

洪涝灾害干扰下受损自然恢复林地土壤基本性状及分形维数特征

选取重大洪涝灾害干扰下受损自然恢复3种不同林地(毛竹林、杉木林、次生阔叶林)为研究对象,以未受损林地为对照,测定不同林型土壤基本性状指标(包括土壤颗粒组成在内的物理性质、主要养分含量),并运用分形理论计算了分形维数D值,探讨分形维数与土壤基本性状的相关关系.结果表明:(1)3种不同林型土壤均以粉粒含量占比最大,分形维数在2.58-2.70之间,0-10 cm土层分形维数表现为毛竹林杉木林次生阔叶林,受损自然恢复林地未受损林地,其中次生阔叶林的受损自然恢复林地与未受损林地差异显著.(2)毛竹林与次生阔叶林土壤容重表现为受损自然恢复林地显著大于未受损林地,土壤含水量、毛管持水量、非毛管孔隙度与总孔隙度则相反,受损自然恢复与未受损杉木林间土壤物理性质的差异较小;各林型土壤养分含量随土层深度的增加而降低,且受损自然恢复林地显著低于未受损林地,总体恢复状况表现为杉木林次生阔叶林毛竹林.(3)土壤分形维数与土壤黏粒含量、土壤容重存在显著正相关关系,与有机质、全氮、土壤含水量、毛管持水量、非毛管孔隙度及总毛管孔隙度存在显著负相关关系.因此,分形维数能够客观地表征土壤的结构特征以及土壤养分肥力特征;受损恢复林地土壤条件还未达到未受损林地的水平,对恢复状况较差的毛竹林,可以适当地进行人工植树造林,优化群落结构,进而改善土壤条件,促进灾害干扰下受损植被的恢复进程.