增温、刈割对高寒草甸植被物种多样性和地下生物量的影响

我国高寒草甸表现出退化现象,严重影响着植被物种多样性和生物量生产。本研究以青藏高原高寒草甸为研究区,采用随机区组设计,设置对照、增温、刈割、增温+刈割交互作用4种试验样地,于植被生长季进行植被物种多样性(Margalef指数、Shannon指数、Simpson指数、Pielou指数)和地下生物量的调查,研究增温、刈割对高寒草甸植被物种多样性和地下生物量的影响。结果表明:(1)高寒草甸植被物种多样性在生长季中期(6、7、8月)显著高于初期(5月)和末期(9月),且显著性从2012年到2013年增强。(2)植被物种多样性对增温(3年)、刈割(2年)的响应并不敏感,在增温、刈割单独作用下略有增加,在增温+刈割交互作用下略有减小。(3)增温、刈割趋于增加地下生物量,促使地下生物量在不同土层的分配比例发生变化;随着时间延长,刈割对土壤浅层(0~30 cm土层)地下生物量的影响逐渐加强,而增温对土壤深层(30~50 cm土层)地下生物量的影响逐渐加强。     

川西北冷杉林恢复过程中土壤动物群落动态

为了掌握川西北冷杉林群落恢复过程中土壤动物群落的变化动态,2008年4月对川西北地区的原始冷杉林和50a冷杉林的土壤动物群落进行了调查。共捕获大型土壤动物287个,33科(类);中小型土壤动物4681个,57科(类)。50a冷杉林大型土壤动物群落的类群数和密度显著高于原始冷杉林(P<0.05);中小型土壤动物群落的类群数和密度分别显著低于(P<0.05)和高于原始林(P<0.05)。PCA排序结果表明两个不同年龄段间的大型和中小型土壤动物群落结构均存在明显差异,但大型土壤动物群落间的相似性系数小于中小型土壤动物群落,表明大型土壤动物群落的恢复速度慢于中小型土壤动物群落;且大型和中小型土壤动物群落间的Srenson相似性均低于Morisita-Horn相似性,进一步表明群落物种组成的恢复速度较慢,而优势类群及常见类群的数量恢复较快。50a冷杉林的大型和中小型土壤动物的多样性指数H、丰富度指数D和优势度指数C均高于原始冷杉林,而均匀度指数E则低于原始冷杉林,但仅大型土壤动物的丰富度指数D存在显著差异(P<0.05)。以上研究结果表明,冷杉林的恢复过程可显著提高大型土壤动物群落多样性,且土壤动物群落的组成恢复较慢,而优势类群和常见类群的个体数量恢复较快。     

高原鼢鼠干扰下高寒草甸大型土壤动物多样性对环境因子的响应

为研究高寒草甸大型土壤动物群落组成和分布对环境因子的响应,选取祁连山东段的甘肃省天祝县高原鼢鼠典型分布区域,以鼠丘密度代表干扰强度设置4个干扰区。调查各干扰区植被群落特征、土壤理化性质、大型土壤动物类群组成及其数量,采用约束性排序方法分析环境因子对大型土壤动物类群组成和分布的影响。结果表明：高原鼢鼠干扰下高寒草甸大型土壤动物优势类群为瓦娄蜗牛科、象甲科和短角亚目幼虫;极重度干扰区大型土壤动物类群的丰度、丰富度、Shannon指数显著高于重度干扰区（P<0.05）;多元回归分析表明大型土壤动物类群丰度、丰富度和Shannon指数与土壤温度呈显著负相关（P<0.05）,丰富度与土壤含水量呈显著负相关（P<0.05）,丰度与土壤紧实度呈显著负相关（P<0.05）,丰富度和Shannon指数与植物Shannon指数呈显著负相关（P<0.05）;冗余分析和偏冗余分析表明,土壤温度、紧实度和含水量是影响高寒草甸大型土壤动物类群组成和分布的主要环境因子。     

机场草坪植被调控对土壤细菌群落结构与功能的影响

为了探究植被调控对土壤细菌群落结构和功能的影响,对天津滨海国际机场草地植被进行单一草坪植物建植和高强度刈割,在调控后第3年的春、夏、秋季节取调控区土壤样本,利用16S rRNA基因高通量测序和PICRUSt软件,分析了不同植被调控方式下土壤细菌组成、多样性及季节性变化,预测细菌功能特征。结果表明,各样地共有的优势菌门（相对丰度>5%）有变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和绿弯菌门（Chloroflexi）。与对照区相比,刈割调控区土壤放线菌门相对丰度显著增加;单一草坪建植调控区,夏季土壤芽单胞菌门相对丰度显著增加（P<0.05）。刈割调控、高羊茅及黑麦草调控区,土壤细菌门之间相关性较对照分别减弱21.4%、46.4%和67.9%,使细菌网络结构更为简单。夏季和秋季3个调控区土壤细菌群落的Shannon指数和Chao1指数显著高于对照区,而秋季Simpson指数显著低于对照区（P<0.05）。KEGG代谢途径差异分析可知,刈割调控、高羊茅和黑麦草调控区,土壤细菌分别有25、24和23个代谢通路的功能基因丰度显著低于对照区,主要体现在聚糖的生物合成与代谢、细胞运动、细胞生长与死亡、核苷酸代谢等通路上。可见,机场植被调控改变了土壤细菌群落的组成,简化了细菌网络结构,代谢功能也明显下降。     

高原鼢鼠干扰强度对祁连山东段高寒草甸大型土壤动物功能群特征及空间分布的影响

为明晰高原鼢鼠干扰对大型土壤动物类群分布和功能群特征影响,选取祁连山东段高原鼢鼠典型分布高寒草甸,依据鼠丘密度将研究区划分4个干扰梯度,调查各干扰区植物、群落结构、土壤理化性质和大型土壤动物功能群组成。采用冗余分析方法探讨植物土壤因子对土壤动物功能群组成和分布的影响。结果表明：研究区植食性土壤动物为优势功能群,极重度干扰区植食性功能群丰富度和Shannon多样性指数显著高于中度和重度干扰区(P<0.05);高原鼢鼠干扰对高寒草甸土壤动物群落稳定和相似性影响较小;冗余分析表明土壤温度、紧实度、全氮和全钾以及莎草科生物量和植物物种均匀度均显著影响高寒草甸土壤动物功能群的空间分布(P<0.05),其中土壤温度对土壤动物功能群分布影响最为显著。     

不同互花米草治理措施对植物与大型底栖动物的影响简

治理外来入侵植物互花米草(Spartina alterniflora)对保护河口湿地鸟类栖息地及生物多样性具有重要意义。研究在崇明东滩比较了"淹水刈割"、"反复刈割"及"化学除草"三种措施对大面积互花米草的治理效果及其对大型底栖动物与土著植物芦苇(Phragmites australis)的影响。结果表明,反复刈割措施对互花米草生长具有一定的控制作用,对底栖动物群落的影响较小;使用化学除草剂清除互花米草的效果不明显,对底栖动物群落的影响亦不明显;淹水刈割措施能长期有效地清除互花米草,但长期淹水对底栖动物群落的影响较大,同时亦对芦苇生长造成一定负面影响。因此,淹水刈割可能是在河口生态系统治理大面积互花米草最有效的方法,但是在后续管理中需要采取一定的措施来减小对底栖动物及土著植物的影响。     

不同刈割频度对大针茅草原群落特征及土壤元素含量的影响

在草原生态系统中,土壤是植物生长发育最重要的基质,对植物群落动态有显著的影响。刈割是内蒙古典型草原区除放牧外最重要的利用方式。研究不同刈割频度对典型草原区群落特征和若干土壤性质的影响及土壤因子与群落特征的相关性,旨在得出对群落多样性最有利并最适宜生产利用的刈割频度。研究区设置在内蒙古锡林浩特市东部以大针茅建群的典型草原;在2009—2013年进行不同频度的刈割处理,共设置处理,一年两次刈割、一年一次刈割、两年一次(割一年休一年)刈割、围封,在2013年8月采集测定土壤养分的样品。刈割对群落多样性影响显著,割一年休一年Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、丰富度指数均高于其他刈割处理(P0.05);不同频度刈割下,一年两次刈割处理下土壤20—30cm和30—40cm的有机质含量显著高于其他处理(P0.05);不同频度刈割处理下土壤中的速效磷和速效氮的含量没有显著差异;一年两次处理的土壤全氮含量显著高于其他处理(P0.05)。Shannon-Wiener多样性指数与有机质含量、全氮含量呈显著负相关;Pielou均匀度指数与土壤元素间无显著相关关系;Richness指数与有机质含量呈显著负相关,与全氮含量为极显著负相关关系。割一年休一年刈割处理下土壤元素含量呈现更好的状态,结合群落物种多样性及生产利用的角度,割一年休一年为最合理的刈割频度。     

放牧和刈割对内蒙古典型草原大型土壤动物的影响

采用连续3年全季节放牧、3种季节性轮牧、秋季刈割和不利用对照6种处理, 研究了内蒙古典型草原大型土壤动物群落特征.调查在春、夏和秋3个季节进行,共捕获大型土壤动物597只,隶属于2门4纲11目,49个类群.结果表明: 全季节放牧导致土壤动物的个体密度、生物量和多样性降低;而刈割的影响相对较轻,土壤动物的个体密度、生物量和多样性甚至有提高趋势.3种季节性轮牧处理中,夏季和秋季放牧2次处理对土壤动物群落个体密度、生物量和多样性等指标的负面影响较轻.刈割管理对退化典型草原大型土壤动物群落的恢复较为有利;夏季和秋季放牧2次处理对大型土壤动物群落的负面影响较轻,是较理想的草地可持续管理措施.     

不同互花米草治理措施对植物与大型底栖动物的影响

治理外来入侵植物互花米草（Spartina alterniflora）对保护河口湿地鸟类栖息地及生物多样性具有重要意义。研究在崇明东滩比较了淹水刈割、反复刈割及化学除草三种措施对大面积互花米草的治理效果及其对大型底栖动物与土著植物芦苇（Phragmites australis）的影响。结果表明,反复刈割措施对互花米草生长具有一定的控制作用,对底栖动物群落的影响较小;使用化学除草剂清除互花米草的效果不明显,对底栖动物群落的影响亦不明显;淹水刈割措施能长期有效地清除互花米草,但长期淹水对底栖动物群落的影响较大,同时亦对芦苇生长造成一定负面影响。因此,淹水刈割可能是在河口生态系统治理大面积互花米草最有效的方法,但是在后续管理中需要采取一定的措施来减小对底栖动物及土著植物的影响。       

新疆巩乃斯河枯、丰水期大型底栖动物群落结构与环境因子的关系

为探究新疆巩乃斯河的生态状况, 团队先后在2018年10月(枯水期)和2019年6月(丰水期)对大型底栖动物群落和环境因子进行了调查, 分析大型底栖动物群落结构、功能摄食类群、生活类型组成及其与环境因子的关系。研究河段共采集到大型底栖动物40种, 隶属3门4纲8目27科, 主要以节肢动物门为主, 其中直突摇蚊亚科(Orthocladiinae spp.)、长跗摇蚊族(Tanytansini sp.)、四节蜉属(Baeits sp.)、亚美蜉属(Ameletus sp.)和Cheilotrichia sp.是优势类群。经过分析发现枯、丰水期巩乃斯河大型底栖动物群落结构差异显著, T检验结果显示: 枯水期大型底栖动物群落的生物密度和物种丰富度显著低于丰水期(P<0.05), 两个时期大型底栖动物的生物多样性指数和均匀度无显著性差异(P>0.05)。巩乃斯河大型底栖动物功能摄食类群完整, 枯、丰水期均以收集者为主; 在生活类型方面, 枯水期时固着型动物最相对丰度最大为43.20%, 丰水期时蔓生型动物相对丰度最大为57.53%。经过对大型底栖动物和环境因子之间进行典范对应分析发现, 水温是影响巩乃斯河大型底栖动物群落变化的关键环境因子。研究成果可为巩乃斯河后续相关研究以及伊犁河水系生态保护提供基础数据支持及参考。     

城市嵌草式铺装植被和大型土壤动物群落组成特征——以新泰市为例

嵌草式铺装近年来广泛应用于城市停车场及道路,研究其群落组成特征对城市生态的综合治理具有重要意义。以新泰市为例,通过现场采样调研分析探讨了嵌草式铺装对植被和土壤动物群落组成和多样性的影响。结果显示,植被调查中共记录草本植物14科22属22种。牛筋草(Eleusine indica)为新泰市嵌草式铺装中植被的优势种。植被的平均密度和生物量分别为(21.87±2.15)株/m²和(4.15±0.45)g/m²。不同站点间植株密度和高度有显著空间差异(P<0.05),生物量和盖度差异不显著。不同站点的植被物种多样性特征也有所差异。大型土壤动物调查共记录7目8科10种,其中蚁科为优势类群。嵌草式铺装中土壤动物的丰度、生物量均显著高于不透水路面(P<0.05)。逐步回归分析表明,嵌草式铺装中植被和土壤动物的丰度和生物量与土壤的容积密度和含水率等理化性质显著相关(P<0.05)。土壤动物丰度与植被盖度、土壤动物生物量与植被生物量间也具有显著相关关系(P<0.05)。结果表明,嵌草式铺装能够有效提高城市生态系统中植被和土壤动物群落的丰...     

榆靖沙漠高速公路沿线植被特征及其多样性

以野外植被调查、物种多样性计算和土壤含水量测定为基础,分析了榆靖沙漠高速公路沿线植被特征,物种多样性指数及其与土壤含水量之间的关系。结果表明:(1)研究区主要物种共计16科39属49种,油蒿为分布最广泛的优势种,植物群落以油蒿群落最为常见;各区域重要值大于0.1的物种中灌木和半灌木占优势。(2)12个小研究区的Shannon指数平均值1.42~2.05,其中研究区E最高,研究区G最低;由于黄土覆盖区(采样线5)土壤养分含量良好,植物生长发育良好,植被覆盖度较高,其Shannon指数和Sorenson相似性指数高于其他3种生境条件的研究区。(3)Pielou指数与0~10 cm土层的含水量呈显著负相关,而物种丰富度与20~30 cm土层的含水量呈显著正相关。     

河南典型草地碳氮库构成对植物多样性的响应

以河南4种典型草地类型(暖性草丛、暖性灌草丛、热性草丛与热性灌草丛)为研究对象,基于野外调查与室内测定,结合RDA冗余分析方法,分析了植物多样性与生态系统碳氮库构成之间的关系。结果表明:河南草地植物物种多样性整体上呈现出灌草丛类草地大于草丛类草地;河南草地具有符合地域特征的植物功能群类型,C3植物比例均远大于C4植物,杂类草占64%～73%,有性兼无性繁殖方式的植物类型多达49%～56%;而生活型组成较为复杂,暖性草地以多年生草本和灌木为主,热性草地以一或两年生草本以及多年生草本为主; RDA分析结果显示,暖性草丛、暖性灌草丛植被氮密度与Shannon和Pielou指数呈正相关,植被碳密度、土壤氮密度与Shannon和Pielou指数呈负相关;热性草丛植被碳氮密度与物种丰富度指数呈正相关,土壤氮密度与Shannon和Pielou指数呈正相关,植被氮密度与Shannon和Pielou指数呈负相关;热性灌草丛土壤碳氮密度与Shannon指数呈正相关,植被碳氮密度与物种丰富度和Shannon指数呈负相关,即物种多样性及不同草地类型植被的组成共同作用影响植被和土壤碳氮密度。总之,河南草地生态系统碳氮库构成是植物物种丰富程度和分布均匀程度综合作用的结果。     

长江口互花米草生长区大型底栖动物的群落特征

2005年对长江口潮滩湿地互花米草(Spartina alterniflora)生长区不同季节大型底栖动物群落特征的研究表明:长江口互花米草生长区的大型底栖动物有21种,其中甲壳纲10种、多毛纲5种、腹足纲5种、辨鳃纲1种.主要种类有拟沼螺(Assiminea sp.)、背蚓虫(Notomastus latericeus)、尖锥拟蟹守螺(Cerithidea largillierli)、中国绿螂(Glauconome chinensis)、钩虾(Gammaridae sp.)等.食性功能群均以碎屑食者和植食者为主.大型底栖动物平均栖息密度为(650.5±719.2)个/m2,标准误主要是由于北湖的拟沼螺密度很大.栖息密度从大到小的顺序为沿河口梯度从内到外分布的北湖边滩、崇明东滩、金山卫边滩.大型底栖动物群落分布不均匀,沿河口梯度变化存在明显的空间差异.栖息密度和物种多样性在夏季最高,冬季最低.大型底栖动物平均生物量为(20.8±6.1)g/m2,季相变化为夏季＞秋季＞春季＞冬季.BIO-ENV分析表明沉积物粒径和盐沼高度是大型底栖动物群落特征的主要影响因素.不同研究结果的差异除了时空因素外可能与互花米草的种群动态有关.加强不同时间尺度的研究有助于正确评价互花米草对大型底栖动物的影响.     

拉萨河流域大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

2017年8月对拉萨河流域23个采样点的底栖动物群落和环境因子特征进行了调查,采集到大型底栖动物41属(种),其中水生昆虫35属(种),占85.4%;软体动物2属(种),占4.9%;环节动物3属(种),占7.3%;线形动物1属(种),占2.4%。各点位平均物种数为8种,优势种组成差别较大,优势种主要有四节蜉属(Baetis spp.)、大蚊属(Tipula sp.)、纹石蛾属(Hydopsychesp.)、短石蛾属(Brachycentrus sp.)、水丝蚓属(Limnodrilus sp.)、摇蚊属(Chironomus sp.)等,各采样点底栖动物平均密度为362只/m2。运用生物多样性指数分析底栖动物的群落结构,Marglef丰富度指数、香农威纳指数和均匀度指数平均值分别为1.18、1.32和0.49,生物多样性指数水平较低。采用均匀度指数法和底栖动物BI指数法进行了水质评价,两种评价结果显示分别有30.3%和56.5%的采样点水质为中污染至重污染状态。典范对应分析结果表明:影响拉萨河流域底栖动物群落的主要环境因子是海拔、化学需氧量、硫化物、p H值、总磷和总氮。     

灵昆岛围垦滩涂潮沟大型底栖动物群落和物种生态位分析

2003年11月至2004年8月,在浙江温州灵昆岛选取了1997年围垦的潮沟断面,进行了潮沟大型底栖动物群落和物种生态位研究。主要研究结果如下：共发现大型底栖动物33种,隶属于6门8纲20科,主要是软体动物、节肢动物和环节动物的多毛类;在潮沟的不同生境即草滩（GF）、边滩（BaC）和潮沟底（BoC）,物种的组成和数量有所不同,草滩发现的大型底栖动物为18种,边滩23种,潮沟底13种。生物多样性的大小顺序为：Margalef物种多样性指数：BaC〉GF〉BoC;Shannon—Wiener多样性指数：BaC〉Boc〉GF;Pielou均匀度指数：BoC〉BaC〉GF;Simpson优势度指数：GF〉BoC〉BaC。对定量取样中获得的21个物种进行了生态位宽度以及生态位重叠值分析,结果表明短拟沼螺、13本沙蚕和纽虫的生态位较宽。以密度4次开方数据为基础利用欧氏距离系数进行群落物种的系统聚类和非度量多维标度2维排序分析,发现21个物种可以分为3大类,即广布种、边滩种和偶见种。研究表明,物种生态位宽度、物种之间的生态位重叠值与物种的分布及数量密切相关,反映了物种对各种生境资源的利用能力的强弱。     

内蒙古克氏针茅草原土壤种子库对刈割和放牧干扰的响应

种子库是潜在的植物群落并在一定程度上预示着群落的演替方向。草原牧区自退牧还草政策实施以来,草原利用方式由自由放牧为主逐步转向以围封割草为主。为研究割草和放牧对土壤种子库密度、植物功能群和种类组成的影响及其与地上植被的相似性关系,在内蒙古克氏针茅(Stipa krylovii)典型草原区设置3个不同强度的刈割处理,即无刈割对照(CK)和分别留茬15 cm(M15)、5 cm(M5)的处理,以及一个自由放牧处理(GR),土壤种子库采用环刀法多点取样结合四唑染色法测定种子活力,计数所有被检测有生命力的种子,并计算土壤种子库与地上植被在物种组成方面的相似性。结果表明:不同处理的土壤种子库密度范围为6245.0±1351.9~8155.9±909.1粒·m-2,无刈割对照的土壤种子库密度显著高于M15;从种子库的功能群组成来看,多年生杂类草种子密度最大,占种子库总量的55%~60%,1年生杂类草占36%~43%,GR与M15有显著差异;从物种组成来看,只有克氏针茅、砂韭的种子数量在刈割和放牧处理下显著低于对照。采用Sorensen指数计算土壤种子库与地上植被的物种相似性,CK、GR、M5、M15相似系数分别为0.55、0.58、0.48和0.60;研究预示,内蒙古典型草原土壤种子库对割草和自由放牧有很强的敏感性,刈割和自由放牧均降低土壤种子库密度,将降低退化克氏针茅草原的自然恢复能力。     

DNA复合条形码在太白山土壤动物多样性研究中的应用

DNA复合条形码技术(metabarcoding)将DNA条形码与高通量测序技术相结合,快速便捷地鉴定群落混合样本中的物种,成为监测群落中物种组成和丰富度的可靠方法。采用这一方法分析了秦岭太白山5种不同生境的中小型土壤动物多样性,共得到土壤动物3门9纲28目199科。群落组成分析显示生境的变化对土壤动物群落组成有一定的影响。α多样性分析显示土壤动物群落丰富度指数最高的生境为针叶林,最低的为农田;土壤动物群落多样性指数最高的生境为针叶林,最低的为落叶小叶林。群落相似性分析显示高山草甸、针叶林和农田3种生境的土壤动物群落组成相似性较高,落叶小叶林和落叶阔叶林的土壤动物群落组成与这3种生境的差异较大,落叶小叶林与落叶阔叶林的土壤动物群落组成差异也较大。     

刈割活动对松嫩草原碱化羊草草地土壤线虫群落的影响

应用类群数、个体密度、多样性指数和功能类群指数等多个群落参数, 研究刈割活动对松嫩草原碱化羊草草地土壤线虫群落特征的影响。本研究共捕获土壤线虫8,335条, 分别隶属于线虫动物门2纲7目23科40属。结果表明, 与围栏封育样地相比, 刈割活动样地中线虫个体密度和类群数显著减少, 群落多样性指数(H′)、均匀度指数(J)和丰富度指数(SR)虽低于围栏封育样地, 但两类处理间差异不显著, 表明刈割活动尽管明显降低土壤线虫群落个体密度和类群数, 但对土壤线虫群落多样性的影响有限; 样地间PPI／MI值差异明显, 表明刈割活动在一定程度上确实改变了土壤线虫功能类群组成, 其中受影响的主要是非植物寄生线虫。     

淮河流域板桥水库大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

为了解板桥水库大型底栖动物群落结构动态特征并对其水质进行生物学评价,在该水库设置15个采样点,于2014年1—11月按季节进行调查.结果表明: 在板桥水库采集到大型底栖动物17种,隶属于3门4纲5科,其中摇蚊幼虫8种、寡毛类4种、软体动物5种.铜锈环棱螺、河蚬、苏氏尾鳃蚓、粗腹摇蚊和雕翅摇蚊为现阶段板桥水库的重要物种.大型底栖动物密度、生物量和多样性指数存在空间和时间差异性.ANOSIM分析显示,大型底栖动物群落结构在不同区域和季节间均存在显著差异,其主要贡献物种为雕翅摇蚊、粗腹摇蚊和苏氏尾鳃蚓.经丰度 生物量比较曲线(ABC曲线)分析,板桥水库大型底栖动物群落稳定,结合物种多样性指数、生物学污染指数(BPI)和Hilsenhoff生物指数(BI)评价结果,板桥水库的水质处于轻度污染水平.