黑土区免耕秸秆不同覆盖频率下大型土壤动物群落结构特征

为探讨免耕玉米秸秆不同覆盖频率下大型土壤动物群落组成、结构和季节变化,于2015年4、7和10月,在中国科学院吉林省梨树县保护性耕作试验基地,对免耕玉米秸秆不同覆盖频率各样地进行大型土壤动物群落调查。结果获得大型土壤动物26类,隶属2门5纲13目,线蚓为优势类群,不同类群在各处理样地所占数量比例存在差异。免耕秸秆不同覆盖频率样地大型土壤动物个体密度、类群丰富度和多样性指数均高于常规耕作样地。各处理样地大型土壤动物群落个体密度的最高值均出现在10月,类群数量和多样性则以7月最高。不同土壤动物类群对免耕秸秆覆盖频率增加的响应存在差异。相对常规耕作,免耕秸秆覆盖频率的增加可显著提高腐食性类群密度。     

秸秆还田对耕作黑土中小型土壤动物群落的影响

为了考察秸秆还田对耕作黑土中土壤动物群落结构的影响,2009年到2011年在黑龙江省海伦市进行了定点实验,调查了样地A(17kg秸秆+含高浓度催腐剂还田)、样地B(8.5kg秸秆+含低浓度催腐剂还田)、样地C(对照样地),样地D(8.5kg秸秆还田),样地E(17kg秸秆还田)的中小型土壤动物群落结构。共获取中小型土壤动物21779只,分别隶属于58个类群。其中,甲螨亚目、姬跳虫科、棘跳虫科与驼跳科4个类群土壤动物在本地区是最适应环境变化的土壤动物类群。土壤动物群落结构分析表明,对照样地C中土壤动物密度最高(46591.67只/m~2),土壤动物类群最多(17.17),土壤动物优势度指数最大(0.37),样地D中土壤动物丰富度指数最多(2.63),样地A中土壤动物多样性指数最高(1.72),样地B中土壤动物均匀性最高(0.64)。同时,各样地土壤动物基本都具有表聚性,样地A中土壤动物更趋于生存于上层土壤。综合比较分析表明,样地A秸秆还田方式相对来说最利于土壤动物生存。主成分分析表明,不同秸秆还田方式对土壤动物密度、甲螨亚目动物类群、节跳虫科类群、前气门亚目类群影响较大,是耕作黑土中对秸秆还田方式反应敏感的土壤动物指标,今后可以作为考察耕作黑土秸秆还田肥力效应的评价指标。另外,CAA分析表明:受土壤环境因子影响较大的土壤动物类群多为研究区域内优势类群与常见类群,土壤动物的密度与土壤中有机质、有机碳、碳氮比与全磷的含量关系最为密切。     

松嫩平原典型黑土耕作区中小型土壤动物时空分布特征

为了考察松嫩平原黑土耕作区中小型土壤动物时空分布特征,在松嫩平原东南至西北选取5个典型区域,于2009年5、8、10月进行调查研究,共获取土壤动物15058只,分别隶属于54个类群,其中甲螨亚目、前气门亚目和节跳虫科3类为优势类群,占总数的69.94%,常见类群为8类,占总数的25.20%。分析结果表明:(1)不同采样区域土壤动物差异明显(P0.01),海伦区域样地的土壤动物密度、多样性指数、均匀性指数、优势度指数最高。绥化地区土壤动物类群与丰富度指数最高。(2)月份变化对土壤动物群落结构影响明显,土壤动物多样性特征随着月份变化起伏较大,8月份的土壤动物特征显著区别其它取样月份。(3)垂直分布上,土壤动物的个体数和类群数总体上是随土壤随着深度增加而减少,但不同采样区域土不同采样月份土壤动物垂直分布规律有一定差异。(4)从土壤动物与土壤环境关系来看,土壤环境的p H、全氮与全磷与土壤动物群落结构显著相关(P0.05),土壤动物个数、均匀性指数、丰富度指数、密度与土壤理化性质关系显著相关(P0.05),土壤动物优势类群和常见类群的数量与土壤中全磷、碳氮比、总有机碳关系较为密切。     

地埂植物篱对大型土壤动物多样性的影响

为了解地埂植物篱作为农田边界对于大型土壤动物多样性的影响,2006年冬季和2007年春季对桑园、桑埂、橘园、橘埂和农田大型土壤动物群落结构进行了调查,共获得大型土壤动物 4533只,隶属于3门、9纲、24类.结果表明,不同土地利用方式大型土壤动物群落的个体密度、类群数和DG多样性指数均存在显著差异.无论在冬季还是在春季,地埂植物篱桑埂和橘埂的个体密度、类群数和DG多样性指数均显著高于农田;冬季桑园和橘园的个体密度、类群数和DG多样性指数也显著高于农田.大型土壤动物群落的个体密度和类群数在垂直分布上与土壤含水量、全N和有机质含量的垂直分布规律一致,均随着土层深度的增加而递减.主成分分析表明,桑埂、橘埂和橘园的大型土壤动物群落组成与桑园和农田存在显著差异,桑园与农田也存在显著差异.地埂植物篱的存在对于大型土壤动物多样性保护具有重要意义.     

秸秆还田对黑土区西部农田中小型土壤动物群落的影响

为了解秸秆还田对黑土区农田中小型土壤动物群落的影响,于2016年6—9月在内蒙古兴安盟扎赉特旗调查了玉米秸秆按产量还田0(CK)、4500(JG1)、9000(JG2)、13500(JG3)和18000 kg·hm~(-2)(JG4)5个水平对农田中小型土壤动物群落影响。结果表明:从试验样地共捕获中小型土壤动物3350657只,隶属于53个类群;秸秆还田显著提高中小型土壤动物密度(F=12.040,P0.05),秸秆还田提高了中小型土壤动物的类群数,但未达到显著水平(P0.05);JG4处理下中小型土壤动物密度最高(933030只·m~(-2)),类群数最多(34);月份对中小型土壤动物群落影响明显,密度和类群数均在7月最多;JG4处理下中小型土壤动物丰富度指数和优势度指数最高,分别为0.98和0.34;CK处理下中小型土壤动物多样性指数和均匀度指数最高,分别为1.72和1.73。相关分析表明:中小型土壤动物密度和优势度指数与土壤含水量呈显著正相关(P0.05),而与土壤容重呈显著负相关(P0.05);中小型土壤动物密度与土壤温度呈显著正相关(P0.05);中小型土壤动物类群数和丰富度指数与土壤有机质呈极显著正相关(P0.01);中小型土壤动物群落多样性指数与土壤pH之间的相关性不显著(P0.05)。     

黑龙江省不同纬度梯度农田大型土壤动物群落分布特征

沿着由高到低的纬度梯度,分别在塔河、带岭、帽儿山的农田生境选择研究样地,采用手捡法调查不同纬度农田生态系统大型土壤动物的群落组成、水平结构、垂直结构和多样性特征,并运用双变量相关分析及典范对应分析阐明土壤动物群落和环境因子的相互关系,旨在揭示黑龙江省不同纬度梯度农田大型土壤动物群落分布特征及其影响因素。调查共捕获大型土壤动物35类2339只,隶属于2门6纲14目35科。其中线蚓科(Enchytraeidae)、正蚓科(Lumbricidae)、步甲科(Carabida)、隐翅虫科(Staphylinidae)为优势类群,其个体数占总个体数的58.84%;常见类群为蚁科(Formicidae)、蜘蛛目(Araneida)和地蜈蚣目(Geophilomorpha)等8类,其个体数占总个体数的32.79%。结果表明:(1)水平分布上:大型土壤动物个体密度和丰富度(即类群数)的水平分布均表现为帽儿山带岭塔河,单因素方差分析表明大型土壤动物的个体密度和丰富度在不同纬度地区无显著差异。Shannon-wiener多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(E)均为帽儿山带岭塔河;Simpson优势度指数(C)表现为塔河和带岭最高,帽儿山最少;Margalef丰富度指数(D)则是塔河最多,其次为帽儿山和带岭。(2)垂直分布上:3个不同纬度样地的农田土壤动物个体密度和丰富度在同垂直层次间不存在明显差异(P0.05)。除帽儿山5—10 cm土层土壤动物类群数量较表层增加之外,其他样地大型土壤动物个体密度和丰富度均随土层深度的增加而逐渐降低,表聚性明显。(3)与土壤环境因子关系上:双变量相关分析表明,不同纬度农田大型土壤动物的类群数、个体密度、多样性指数、均匀度指数和优势度指数与土壤p H值、有机质、全氮、全磷和速效磷均没有显著的相关性;典范对应分析(CCA)进一步表明,优势类群和常见类群对环境因子具有较强的适应能力,广泛的分布在3个样地内。研究表明,农田生态系统大型土壤动物的类群数、个体密度和多样性指数随纬度梯度的增加先增加后减少,但不同纬度间均无显著性差异。不同土壤动物类群受到环境变量的影响程度不同,在局地尺度环境因子对土壤动物的影响不容忽视。研究为区域尺度农田生态系统土壤动物空间格局和生物多样性维持机制研究奠定基础。     

城市化地区不同生境下中小型土壤动物群落结构特征

2007年5月（春季）、7月（夏季）、11月（秋季）和2008年1月（冬季）,对广州市天河区3种土地利用类型（林地、人工绿地、农田）下6个不同生境的中小型土壤动物群落的结构特征和季节变化进行了调查研究.结果表明：研究区不同生境下中小型土壤动物的水平分布有所不同.调查期间,华南农业大学树木园捕获的中小型土壤动物个体数最多,达1286个,农用地中捕获的个体数较少,以凤凰街农用地中小型土壤动物的个体数和类群数最低;研究区各样地中小型土壤动物的个体数总量有明显的季节消长,由高到低依次为：秋季（1815）>春季（1623）>冬季（1365）>夏季（1276）.聚类与排序结果也说明不同生境样地的中小型土壤动物的群落结构组成随季节不同而呈现出明显的变化规律,同一季节不同生境的中小型土壤动物群落的组成和结构差异与人为干扰程度、土壤环境因素等有关.     

长春市不同土地利用条件下大型土壤动物群落结构与组成

对长春市郊区天然次生林、市区公园绿地、郊区防护林和农田等典型土地利用生境进行大型土壤动物调查,手拣法野外采集大型土壤动物,应用个体密度和类群数量等指标,研究土地利用变化对大型土壤动物群落特征的影响。研究区共捕获大型土壤动物3773只,分别隶属于3门6纲17目102科。研究结果表明：不同土地利用生境大型土壤动物群落个体密度和类群数存在差异,其中郊区农田和防护林土壤动物的类群数和个体密度明显减少;植物群落类型对大型土壤动物群落特征有一定影响;大型土壤动物群落个体密度和类群数主要集中分布在地表0-5cm土壤层,生境地表凋落物的移除对土壤动物群落的类群数和个体密度影响不明显;此外,不同土壤动物类群对土地利用变化的响应也不同。     

内蒙古武川县农田退耕还草对大型土壤动物群落的影响

用手拣法采集大型土壤动物,应用个体数、类群数、多样性指数等指标分析了内蒙古武川县农田退耕还草管理下大型土壤动物群落的变化.共捕获大型土壤动物49类1479只,隶属于3纲、7目、41科;农田退耕后大型土壤动物的类群数、个体数和生物量均有增加趋势;Margalef丰富度指数(D_Ma)和密度-类群指数(DG)显示,农田退耕还草后大型土壤动物群落多样性明显增加,但由于退耕时间短,Shannon-Wiener多样性指数(H′)和Pielou均匀度指数(E)并不比农田高;不同动物类群对退耕还草的响应不同.退耕后采用紫花苜蓿或紫花苜蓿+蒿属植物的人工种植管理方式较为合适.     

成都市温江区不同栽植年限园林植物土壤动物群落特征

对成都市温江区不同栽植年限园林植物土壤动物群落特征进行调查分析,4次取样共捕获土壤动物10258只,隶属26目78科。不同园林植物土壤动物类群数存在显著差异,基本以红花檵木、银杏样地最高,结缕草样地最低,各栽植年限土壤动物类群数均低于周边农田和撂荒地;桂花样地土壤动物类群数、个体数受季节变化影响较小,其余样地土壤动物个体数具有明显的季节动态,而类群数随季节变化不显著;土壤动物多样性指数受园林植物种类及栽植年限影响,银杏样地土壤动物密度-类群指数(DG)及Margalef丰富度指数(D)和结缕草样地土壤动物Shannon多样性指数(H)及D指数均随栽植年限增加而显著降低,桂花样地土壤动物DG指数、D指数则随栽植年限增加显著升高,红花檵木样地土壤动物多样性各指数随栽植年限增加未表现规律性变化,其中土壤动物DG、D、H指数各栽植年限基本以桂花样地最低;聚类及典型关联分析(CCA)表明,园林植物种类对样地生境的影响大于栽植年限,土壤动物对不同生境因子响应不同,其中速效P、土壤pH对土壤动物影响较大。土壤动物群落特征受园林植物种类、栽植年限及栽培管理方式的影响,而过度人为干扰、单一植物连栽会对土壤动物产生不利影响,并可能导致土壤地力衰退。     

新疆玛纳斯河流域土壤螨类群落多样性

为探究玛纳斯河流域不同生境土壤螨类群落多样性及其时空特征,采用野外采样和改进的Tullgren法采集土壤螨类进行分类鉴定及比较分析。结果,共采集土壤螨类33208只,隶属4亚目86科140属。其中Ceratozetes和Oribatula为优势类群。不同垂直带生境土壤螨类个体数量和类群数量之间差异显著(P0.05),个体数依次为ⅥⅪⅧⅨⅠⅩⅦⅣⅤⅡⅢⅫ。垂直分布表明不同土层间的个体数差异极显著(P0.01),土壤螨类主要集中分布于表层土壤。不同生境土壤螨类在不同季节均有显著差异(P0.05),个体数依次为9月4月7月11月。在12种不同生境之间土壤螨类群落多样性指标均有显著差异(P0.05),Shannon-Wiener多样性指数(H)依次为ⅠⅤⅣⅥⅢⅩⅡⅨⅧⅦⅪⅫ,而Margalef(M)丰富度指数依次为ⅠⅥⅢⅩⅪⅧⅤⅣⅦⅡⅨⅫ。不同生境土壤螨类群落间的相似性处于中等不相似。结果表明研究流域不同垂直带生境土壤螨类群落多样性具有明显的生境和季节变化特征。     

北京近郊深土层动物群落结构特征

为了解城市近郊深层土壤中动物群落结构组成, 2012年在北京市北四环和北五环之间的中国科学院奥运村科技园区埋设陷阱收集器, 对地下30 cm和55 cm土层活动的动物进行采样。2013-2017年8次调查共捕获动物3门10纲20目10,163头, 优势类群分别是膜翅目(61.0%)、蜱螨目(12.1%)和弹尾目(11.2%)。30 cm土层动物类群数和个体数均高于55 cm, 30 cm土层优势类群为膜翅目(69.4%), 55 cm土层优势类群除膜翅目(45.7%)外还有蜱螨目(21.8%)和弹尾目(16.4%)。夏秋季动物个体数和类群数高于冬春季, 环节动物门仅出现于冬春季, 而缨翅目、啮虫目和革翅目仅出现于夏秋季。不同绿化带类型间动物群落Jaccard相似性指数均高于0.75, Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均不存在显著性差异(P > 0.05)。结果表明: 深层土壤中存在着大量的动物类群, 动物个体数和类群数均随土层加深而减少。不同季节人工绿地土壤中动物结构存在差异, 而不同植被类型下动物群落组成高度相似。     

长期施肥对紫色土农田土壤动物群落的影响

土壤动物在陆地生态系统物质循环和能量流动中起着重要作用,直接或间接的参与土壤有机质的分解与矿化;长期施肥对土壤理化性质产生影响的同时,改变了土壤动物群落组成.为查明紫色土长期施肥对土壤动物群落的影响及其响应关系,于2008年的5、7、9和11月分别对紫色土农田无肥对照(CK)、单施氮肥(N)、常规化肥氮磷钾(NPK)、有机肥(OM)、有机肥与化肥氮磷钾混施(OMNPK)、秸秆还田(RSD)和秸秆还田与化肥氮磷钾混施(RSDNPK)等7种长期施肥定位试验地的土壤动物群落进行调查,采用改良的干漏斗和湿漏斗两种方法,共获得土壤动物9454只,隶属7门17纲24目.分析表明,OM和RSDNPK两种施肥方式下土壤动物群落的多样性显著高于CK、N和NPK等3种施肥方式,说明有机物料的长期投入有利于提高土壤动物群落丰富度和多样性.方差分析表明施肥方式对土壤动物主要类群密度的影响差异性极显著(F=42.412,P=0.0001),对土壤动物群落类群影响存在不均衡性.施肥方式主要影响农田土壤动物类群的种群个体数量、线虫动物门个体数量、大蚓类个体数量、甲螨亚目个体数量、密度-类群指数DG及土壤动物群落类群数等六个指标,初步认为这些主要类群因素能够预测长期施肥引起的土壤肥力变化,可能对指示土壤质量的变化具有一定潜力.     

典型黑土区农田土壤线虫群落的纬度分布格局及其驱动机制

东北黑土区是保障我国粮食安全的重要土壤资源, 了解该区域内农田土壤线虫的群落组成及其对环境驱动因子的响应机制, 对于研究黑土区农田土壤生态系统的生物多样性分布格局具有重要意义。2018年9月, 我们在42°50°‒49°08° N的典型黑土区采集了93个农田土壤样品, 利用形态学鉴定技术分析了土壤线虫群落的组成与结构。共鉴定出47个线虫属(相对丰度 > 1%), 其中食细菌线虫中的拟丽突属(Acrobeloides)是典型黑土区农田土壤中的优势属(相对丰度 > 5%)。土壤线虫总丰富度和总多度均随纬度增加而显著增加, 然而类似的变化趋势只出现在食细菌和杂食/捕食线虫中。土壤有机碳是影响土壤线虫丰富度和多度最为重要的环境因子, 其次是月平均温度。典型黑土区农田土壤线虫群落结构以47° N为分界线分为南部和北部两类, 主要归因于线虫群落中植物寄生和杂食/捕食线虫的相对多度在南、北特征属中存在差异。土壤pH值和容重分别是影响南部与北部黑土区线虫群落最重要的环境因子。本研究明确了典型黑土区农田土壤线虫群落的纬度分布格局及其与环境因素的关系, 可为揭示农业活动干扰下土壤生物对环境因子的响应机制提供基础数据和理论参考。     

沙质草地生境中大型土壤动物对土地沙漠化的响应

沙质草地沙漠化过程中土壤动物群落结构变化是沙漠化生物过程中的一个重要方面,对于掌握沙漠化过程中生物退化规律和提出合理沙漠化防治对策具有重要指导作用。选取处于不同沙漠化阶段的流动沙地、半流动沙地、半固定沙地、固定沙地和丘间低地5种生境类型,采用手拣法对其大型土壤动物群落进行了调查。共获得36个动物类群,属于8目32科,优势类群为蚁科,常见类群有22个类群,两个类群的个体数共占群落个体总数的93.33%;稀有类群有13个类群,其个体数占群落个体总数的6.67%。结果显示,丘间低地、固定沙地、半固定沙地和半流动沙地大型土壤动物群落个体数量、类群数和多样性显著高于流动沙地(P<0.05);固定沙地大型土壤动物生物量显著高于其它生境类型(P<0.05);沙质草地严重沙漠化显著地影响大型土壤动物多样性及其生物量。并且,不同土壤动物类群个体对不同沙漠化阶段生境的适应性存在一定差异,产生了不同的响应模式。土壤有机碳和酸碱度以及土壤含水量差异是影响大型土壤动物类群分布与生长的主要因素。研究表明,固定沙地是大型土壤动物的适宜沙地生境,具有较多的个体数量和较高的生物量;丘间低地、半固定沙地、半固定沙地和流动沙地影响大型土壤动物存活,其个体数量和生物量较低。     

松嫩草原区农牧林复合系统中小型土壤动物群落生态研究

通过野外选择样地,设置样方,调查了温带地区松嫩草原区农牧林复合系统中小型土壤动物群落的生态特征．结果表明,中小型土壤动物的优势类群是球角跳虫科(Hypogastruridae)、辐螨(Actinedida)、革螨(Gamasida)和甲螨(Oribatida),常见类群是节跳虫科(Isotomidae)和叶蝉科(Jassidae),从玉米田、草地和杨树林3个子系统的对比分析看,草地物种最丰富,多样性最高,生境条件最优越,中小型土壤动物的个体数和类群数随土层深度的增加而递减,表聚性明显;但3个子系统的垂直分布特征不完全相同,运用主成分分析方法,分析了主要土壤环境要素和气侯要素与中小型土壤节肢动物群落的相关关系,发现土壤环境要素是影响中小型土壤动物群落的主导因子。     

长白山地低山区土壤动物群落特征及其对环境因子变化的响应

为探讨长白山地低山区土壤动物群落特征及其对环境因子变化的响应,分别于2014年春季(5月)、夏季(7月)及秋季(9月)对长白山地低山区的次生针阔叶混交林、次生落叶阔叶林、蒙古栎林和耕地土壤动物进行研究。研究表明,4个生境共获土壤动物58类,30445只,隶属3门6纲22目52科(亚目)。各生境大型、中小型土壤动物具有一定的差异性,且各生境季节变化不同。总体来看,耕地生境土壤动物密度与类群数明显低于其它3个生境,大型土壤动物的密度季节变化较显著,中小型土壤动物的密度和类群数的季节波动均较大。次生落叶阔叶林生境大型、中小型土壤动物群落多样性指数和丰富度指数均高于其它3个生境,耕地最低。中小型土壤动物多样性指数、丰富度指数季节波动较大,春季、夏季与秋季之间差异性较大,大型土壤动物季节波动较小。通过对大型、中小型土壤动物与13种环境因子进行Pearson相关分析可知,大型土壤动物对土壤温度和土壤湿度具有正向响应,其密度、类群数与土壤温度具有显著正相关关系,中小型土壤动物的密度、类群数对土壤湿度具有显著正向响应;土壤动物对pH的响应程度较低,对有机质具有显著正向响应;土壤动物对全效养分N、P、K的响应程度高,大型土壤动物的密度对速效养分N、P、K的响应程度高,中小型土壤动物类群数对速效养分N、P、K的响应程度高,对Ca、Mg的响应程度较低。     

Strong differences in Quercus robur-associated ectomycorrhizal fungal communities along a forest-city soil sealing gradient

Ectomycorrhizal fungi (EM) that associate with tree roots in a symbiotic relationship may be crucial in mediating tree health in urban environments, but research on the effects of urbanization on EM communities is very limited so far. Here, we compared EM communities of adult pedunculate oaks (Quercus robur) between urban and forest environments, and assessed the effect of soil sealing around the trees on their EM community composition and EM diversity. We sampled 32 oak individuals across 4 sampling classes (Street, Lane, Park and Forest), and we characterized their EM communities using 454 amplicon pyrosequencing. The EM communities were not nested but they were significantly different between all sampling classes, with a very strong community differentiation between forest and urban trees. There were indications that EM richness declined with increasing sealed soil surface, with a significant effect of sampling class on estimated EM richness and diversity. We also identified indicator EM of the different sampling classes. The most important soil factor affecting EM community composition was pH, followed by plant available phosphorus, total nitrogen content and organic matter. Our results may have important implications when developing EM inocula for managing tree health in urban environments.