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)     

低效柏木林窗改造对土壤动物多样性的影响

在川中丘陵区柏木低效人工林中,选择人工采伐形成的4种不同大小的林窗(50 m2、100 m2、150 m2、200 m2),以未改造的柏木纯林为对照,研究不同大小林窗内土壤理化性质、土壤动物群落数量和多样性特征情况.结果显示:150 m2林窗对土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度和土壤含水量改善效果最好,并且有利于土壤有机质、全磷和有效磷含量的积累;对照样地和4种不同面积林窗共捕获土壤动物3 072头,分属4门8纲23目41科,昆虫纲为优势种群,占类群总数的47.8%,其中150 m2林窗下土壤动物数量和多样性最高.土壤动物与环境因素相关分析表明,土壤含水量、毛管孔隙度、总孔隙度、水解氮和有效磷与土壤动物多样性关系密切.主成分分析表明,150 m2林窗对土壤理化性质和土壤动物多样性综合影响效果最好,其次是200 m2林窗和100 m2林窗,50 m2林窗的改良效果不明显.上述结果表明,林窗式改造对柏木低效林土壤理化性质、土壤动物群落数量和多样性特征产生了一定影响,并且随林窗面积的不同而发生变化;综合来看150 m2林窗的改造效果最佳.     

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.     

中小型土壤动物对川西高山草甸枯落物分解的季节响应

中小型土壤动物是土壤生态系统重要组成部分.为了了解川西高山草甸不同草本植物枯落物中土壤动物季节动态,利用凋落物网袋法,于雪被末期(5月初)和生长季末期(11月初)对6种草本植物残体中的中小型土壤动物群落进行了调查.结果显示,干漏斗(Tullgren)法共分离到中小型土壤动物871只,隶属1门4纲9目27类(科).雪被末期获得562只,隶属1门4纲7目14类群,其中以矮蒲螨科和美绥螨科为优势类群;生长季末期共获得309只,隶属1门4纲9目19类群,其中以丽甲螨科和舟蛾科为优势类群.川西高山草甸枯落物分解的中小型土壤动物群落结构具有显著的季节特征,多样性和类群数受季节变化的影响显著(P<0.05),且常见类群和稀有类群均发生明显变化.禾本类和阔叶杂草两类植物功能群的土壤动物群落多样性无显著差异(P>0.05).两个季节草本植物残体中土壤动物群落Sorensen相似性系数均低于0.5.草本各物种组成对土壤动物群落多样性的影响不显著(P>0.05).以上研究结果表明,川西高山草甸生态系统中,季节交替引起的环境因子变化,特别是日均温和枯落物含水量是影响中小型土壤动物群落结构的主要因素.     

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.     

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。     

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。     

不同培肥措施对黑土区农田中小型土壤动物群落的影响

为明晰不同的培肥措施对耕作黑土区中小型土壤动物群落的影响,于2017年6-9月在内蒙古兴安盟扎赉特旗农业科技示范园区种植基地设置4种不同培肥措施:T1(不施肥对照)、T2(秸秆还田)、T3(施有机肥)和T4(有机肥和秸秆配施)进行定点试验.共捕获中小型土壤动物4 243只,隶属于60个类群,其中,优势类群为矮蒲螨科、虫穴螨科和等节科3类,占总个体数的74.9%,常见类群为7类,占总个体数的18.81%.结果显示:有机肥和秸秆配施可以显著增加中小型土壤动物个体数(P 0.05),提高中小型土壤动物类群数,秸秆还田可以显著提高中小型土壤动物均匀度指数(P 0.05),施有机肥可以提高优势度指数,说明不同的培肥措施对中小型土壤动物群落指标具有不同的影响特征.垂直分布上,中小型土壤动物具有明显的表聚特征,并随着土层的加深个体数和类群数下降明显(P 0.05).月动态分析表明中小型土壤动物主要集中在水热条件较好的7月,各生态指数随时间推移呈规律性变化,7月份优势度指数较高,8月份多样性指数和丰富度指数较高,均匀度指数随时间呈下降趋势.因此,有机肥和秸秆配施较单独的培肥措施可以更好地提高黑土区土壤质量,改善中小型土壤动物群落结构,为中小型土壤动物提供适宜的生存环境.(图4表4参36)     

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.     

上海市不同土地利用类型春季中小型土壤动物群落结构研究

城市不同土地利用方式对土壤动物具有一定影响,为了解城市不同土地利用方式中小型土壤动物群落结构,于2006年春季对包括学校、居住区、公园、工厂、垃圾填埋场和道路等绿地中的中小型土壤动物进行采样研究。研究表明,9种生境中小型土壤动物平均密度为62653只,分别隶属于3门16个类群,优势类群为线虫纲(Nematoda)、蜱螨目(Acarina),常见类群为弹尾目(Collembola)、近孔寡毛目(Oligochaeta plesiopora)、涡虫纲(Turbellaria)和轮虫纲(Rotatoria),它们共占了总捕获量的98.27%。不同城市绿地生境中的土壤动物的类群组成以及个体数不同,群落复杂性指数(Cj)比其它多样性指数更能体现群落的复杂性与多样性。群落聚类以及排序的结果显示,9种生境中的中小型土壤动物群落可以分为6大类:即浦东路旁绿化、工业区乔木及草地类型、植物园草地及废弃地乔木类型、校园乔木及居住区草地类型、校园草地类型、植物园乔木类型。     

芜湖市郊土壤污染对土壤动物群落结构的影响

研究表明，芜湖市郊农田土壤动物群落的组成与数量随污染程度的加重而减少，土壤动物密度也呈同样的变化趋势，特别是中小型土壤动物，优势类群数量发生较大消长，常见类群和稀有类群的组成逐渐减少．多样性指数H与重金属污染程度之间关系因受到季节的影响而变得复杂：冬季和初夏污染较重样地优势类群数量减少，群落均匀性指数E增加而优势度指数C减小，多样性指数H较高；而春季处于过渡阶段，某些类群(如螨类)数量爆发，C增高，H较小．土壤动物群落密度一类群指数DG随污染加重而减小．受到重金属污染的农田土壤动物的表聚性减弱，甚至出现逆分布现象．图1表4参15     

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.     

土壤动物对紫色土施肥方式的响应

对紫色土长期施肥定位试验地7种不同施肥方式下的土壤动物进行鉴定与分析,研究紫色土土壤动物群落类群及其指示值对施肥的响应.共获得农田土壤动物16 127头,分属于6门、15纲、23目、64类.结果表明,有机物料与化肥NPK配施(OMNPK、RSDNPK)下土壤动物群落多样性和均匀度较高,且显著高于无肥对照小区(CK);通过计算土壤动物类群指示值可知,不同施肥方式对土壤动物类群的指示值有显著影响,OMNPK施肥方式下的大蚓类和RSDNPK施肥方式下的土壤线虫动物门的指示值达到了70%以上,对施肥方式的反映较为敏感,可作为不同施肥方式下土壤质量或肥力变化的特征性指示类群.     

钨尾矿重金属污染对茶园土壤动物群落结构及多样性的影响

土壤动物对土壤理化环境变化响应十分敏感,土壤动物群落结构及多样性可以用于指示钨尾矿区土壤重金属污染程度。以钨尾矿下游区不同污染程度的茶园生境为研究对象,采用样方法系统调查了3个生境土壤动物群落的组成、结构、多样性及环境变化特征,利用NMDS、ANOSIM等比较不同生境土壤动物群落的相似性,运用RDA排序结合重金属污染指数分析土壤动物群落结构与土壤环境因子的关系。结果表明:未污染茶园土壤动物的个体数量、类群数、物种丰富度和多样性指数均显著高于污染茶园I和Ⅱ,而污染茶园Ⅱ土壤动物个体数、类群数和物种丰富度又显著高于污染茶园I;未污染茶园土壤动物均匀度指数显著高于污染茶园Ⅱ。土壤有机质是影响土壤动物分布的主要环境因子(51.42%),其次是全氮(贡献率9.08%)、全磷(贡献率11.21%)、速效磷和全钾(贡献率9.61%),它们均与土壤动物个体数和类群呈正相关。进一步分析发现,Ni、Cd、As和Cu等重金属是茶园的主要污染因子,它们显著降低了茶园Ⅰ和茶园Ⅱ土壤有机质(63.8%和58.5%)、全氮(61.7%和65%)和速效磷(55.9%和8.8%)含量,Ni、Cd和As是抑制茶园土壤动物群落分布的主要毒性因子,其解释率分别为46.55%、14.14%、9.83%。重金属污染降低了茶园土壤养分可利用性,重金属污染指数抑制土壤动物的类群和个体数量增长,土壤动物群落的丰富度指数、多样性指数和优势度指数随重金属污染程度的加重而降低。     

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.     

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.     

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     

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.     

不同灌溉模式对广西蔗田大型土壤动物群落结构的影响

为了探讨不同灌溉模式对大型土壤动物群落结构的影响,在广西崇左市江州区糖料蔗节水灌溉试验区设置地埋滴灌、地表滴灌、管灌、喷灌、微喷5种灌溉处理以及无灌溉空白对照共6个样地,于2015年5—11月对大型土壤动物群落及土壤理化性质进行调查。共捕获大型土壤动物1 180只,隶属于2门10纲18目,优势类群为膜翅目(蚁科),占总数的71.44%;常见类群为蜘蛛目、等翅目(白蚁科)、革翅目、直翅目、鞘翅目、蜚蠊目、半翅目和等足目。不同灌溉模式各样地大型土壤动物类群数差异不显著。灌溉处理样地大型土壤动物密度、ShannonWiener多样性指数(H)、Pielou均匀度指数(E)和Margalef丰富度指数(D)均优于无灌溉样地,Simpson优势度指数(C)则相反,并且地埋滴灌、喷灌样地与无灌溉样地间上述指标均差异显著。不同灌溉模式对蔗田土壤理化性质产生显著影响,地埋滴灌、地表滴灌、管灌、喷灌和微喷样地土壤含水率、有机质含量、速效氮含量、速效磷含量及速效钾含量均高于无灌溉样地,且地埋滴灌与喷灌样地上述指标值较高。节水灌溉增强了土壤的储水能力,提高了土壤的营养条件,改善了蔗田土壤的微环境。大型土壤动物群落结构在不同灌溉模式下变化显著,主要表现在大型土壤动物密度与多样性增加,地埋滴灌和喷灌方式样地表现尤为突出。     

不同秸秆还田量对华北小麦—玉米体系土壤中小型节肢动物的影响

为了解华北潮土区不同量秸秆长期还田对土壤中小型节肢动物的影响,在农业农村部环境保护科研监测所武清农业生态试验站调查了冬小麦和夏玉米秸秆不还田(对照,S0)、秸秆25%还田(S25)、秸秆50%还田(S50)、秸秆75%还田(S75)和秸秆100%还田(S100)等处理定位试验的土壤中小型节肢动物群落变化.共鉴定出玉米田中小型土壤动物2 394个,隶属于7纲6目47科.等节跳科(Isotomidae)、棘跳科(Onychiuridae)为优势类群.常见类群为18个,稀有类群27个,分别占采集总数的64.83%和5.97%.与对照相比,秸秆还田降低了土壤动物类群,且类群数随还田量的增加呈下降趋势.但秸秆还田对土壤动物数量无显著性影响(P 0.05).秸秆还田能增加土壤0-10 cm土层动物多样性指数H、均匀性指数J和丰富度指数D.上述结果表明,土壤中小型节肢动物群落组成与秸秆还田相关,秸秆连续还田对表层(0-10 cm)土壤动物有促进作用,有利于其群落稳定.