不同垦复方式油茶林土壤节肢动物多样性特征

【目的】油茶新造林特别是纯林不断骤增导致油茶林害虫发生日趋严重,食用茶油安全倍受威胁。为探索有效控制油茶林害虫发生的途径,保护分解者跳虫等土壤节肢动物多样性。【方法】基于Tullgren干漏斗法和巴氏罐法,对半垦复油茶幼林、全垦复油茶幼林、全垦复油茶成林和未垦复油茶成林4种不同油茶林的20个土样和15个凋落物样中的土壤跳虫和土壤其他节肢动物多样性特征进行了研究。【结果】共分离出跳虫315头,隶属6科8属;其他土壤节肢动物11科17种295头。多样性分析结果表明,油茶成林地比幼林地土壤动物的多样性指数高,多样化的地被物有利于提高土壤动物的多样性,垦复和施肥等人为干扰显著地降低土壤跳虫的多样性,却有利于增加罐诱土壤动物的多样性,水源是土壤动物生存的关键因子,对林地跳虫和罐诱动物的多样性提高有显著促进作用。【结论】探明了不同垦复类型油茶林土壤跳虫和土壤其他罐诱节肢动物多样性特征,对合理开展油茶林垦复,发挥油茶林土壤跳虫和土壤节肢动物分解功能提供了科学依据。     

常绿阔叶林土壤动物群落对白符虫兆(Folsomia candida)添加的响应

以湖南会同地区杉木人工林采伐迹地自然恢复后形成的14年生次生常绿阔叶林为研究对象,调查了常绿阔叶林土壤跳虫的种类组成,并探讨了常绿阔叶林添加白符虫兆后土壤动物的变化特征。结果表明:调查过程中共捕获跳虫391只,分别隶属20属,优势类群为符虫兆属、裸长角虫兆属和鳞虫兆属,3属共占跳虫总多度的47.8%;添加白符虫兆(Folsomia candida)处理促进了土壤动物群落多度的迅速增加,这些增加主要归因于除白符虫兆以外的跳虫和蜱螨目多度的增加,分别贡献了增加量的43.3%和34.9%,其中跳虫群落多度的增加主要表现在等节虫兆属、裸长角虫兆属和棘虫兆属的增加,分别贡献了增加量的34.0%、23.7%和16.1%;从垂直分布来看,土壤动物多度的增加主要体现在凋落层的增加;土壤动物群落Simpson优势度指数及跳虫群落Simpson优势度指数和丰富度均有显著提高,表明添加白符虫兆对提高土壤动物群落及土壤跳虫群落多样性具有积极的作用;此外,土壤动物群落多度及Simpson优势度指数与凋落物损失率和土壤微生物生物量碳均存在显著的正相关性。由于跳虫添加后土壤动物群落多度和多样性出现增加趋势,因此可将跳虫添加处理作为土壤生态系统恢复与重建的一种控制手段。     

长春净月潭地区土壤跳虫的生态分布

土壤动物直接参与土壤形成,它与土壤微生物的相互配合,对植物凋落物的分解起着十分重要的作用。土壤跳虫是土壤动物中最重要的类群之一。关于它的生态分布,目前国内报道不多。东北师范大学和日本九州大学合作,对长春净月潭地区的土壤跳虫进行了初步调查。     

长白山苔原带土壤动物群落结构及多样性

长白山苔原生态系统对环境变化非常敏感,一旦破坏很难恢复。土壤动物是陆地生态系统的重要组成部分,联系着地上和地下生态系统。为探讨长白山苔原带土壤动物群落的组成、结构和多样性特征,于2009年5月、7月和9月对上部和下部苔原带土壤动物进行了研究。研究表明:长白山整个苔原带土壤动物优势类群为甲螨亚目、节跳虫科和球角跳虫科。下部苔原亚带土壤动物个体数和类群数多,群落结构较为复杂。土壤动物的个体数随生境和时间变化有很大波动,类群数变化则较小。在7月份个体数最少,而类群数随着时间的变化有减少的趋势。土壤动物的垂直分布随时间和生境的不同而异。上部苔原亚带9月的甲螨亚目(P﹤0.01)、革螨亚目(P﹤0.05)及下部苔原亚带5月的甲螨亚目、革螨亚目、辐螨亚目(P=0.03,P=0.011,P=0.027)0—5 cm土层显著高于凋落物层;下部苔原亚带5月的球角跳虫科(P=0.001)及各月的节跳虫科和山跳虫科在各层之间存在显著差异(P=0.001,P=0.036,P=0.005,P=0.001,P=0.04,P=0.009)。两个亚带土壤动物多样性随时间的变化都有递减的趋势。土壤动物的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均是下部苔原亚带高于上部苔原亚带,而优势度指数则相反。相似性指数表明两个亚带土壤动物群落组成上存在一定的差异,各类群的相对数量差异在9月最大。下部苔原亚带的生境条件较适宜土壤动物生存,生物多样性较高。     

三江平原农田土壤跳虫多尺度空间自相关性

土壤动物多尺度空间自相关性特征是土壤动物空间异质性和空间共存格局研究的重要基础。以土壤跳虫为研究对象,以中国科学院三江平原沼泽湿地生态实验站为研究区,于2011年8月和10月,选取具30 a以上耕作历史的旱地为实验样地,以5 m为步长设置一个50 m×50 m的实验样地,采用地统计中的全局Moran's I指数和局部Moran's I指数相结合的方法,研究土壤跳虫多尺度空间自相关性特征。全局空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和多数跳虫种类存在显著的多尺度空间自相关特征,多数为显著的正的空间自相关性,形成明显的空间集群。局部空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和所有跳虫种类均存在显著的局部空间自相关性,在局部地区形成"高—高"和/或"低—低"的空间集群,并和"高—低"和/或"低—高"的空间孤立区相伴发生,即形成"斑块"和"孔隙"相间分布的水平镶嵌格局;这种镶嵌格局具一定的时间动态特征,从夏季到秋季斑块大小和空间分布范围略有变化。研究表明,土壤跳虫具有明显的多尺度空间自相关性;空间集群是土壤跳虫的常见空间分布格局,在样地内形成"斑块"和"孔隙"相间分布的水平镶嵌格局,这种格局具年内时间变异性。     

石灰和EM处理条件下土壤动物群落在落叶分解中的变化

2003年6月至2005年10月,用石灰和EM处理改变土壤微酸性特性和微生物活性,采用网袋分解法对大兴安岭地区土壤动物群落结构在落叶分解过程中的动态变化进行了研究。结果如下:(1) 土壤动物群落个体数、类群数和DG指数仍表现为季节波动性,气候因子是影响研究区土壤动物群落长期动态变化的重要因素,石灰和EM处理未改变这种规律。(2)处理条件下土壤动物在落叶分解过程中仍具有阶段性特征,且各类群集聚时间有所差异。(3) CCA排序分析表明,土壤pH值和有机质是影响土壤动物群落动态变化的重要因素,中气门亚目、前气门亚目、节跳虫科、甲螨亚目、绫跳虫科、山跳虫科、棘跳虫科、鳞跳虫科和石蜈蚣目对土壤pH值和有机质变化具有较强的适应能力。     

土壤跳虫对氮磷养分响应的研究进展

土壤跳虫是土壤分解者中最重要的类群之一,它们通过营养联系将基础食物资源中的物质和能量传递到更高营养级,在地下食物网中具有不可替代的作用。在全球氮磷沉降日趋严重的背景下,土壤跳虫群落如何响应氮(N)、磷(P)沉降的研究还十分有限,严重阻碍了我们对跳虫群落的生态功能、在地下食物网的物质循环和能量流动以及陆地碳(C)循环中作用的科学认识。跳虫功能群的分类标准不一导致相关研究结果可比性差。本文整理了跳虫功能群的3种分类方法,归纳了4种研究跳虫营养关系的方法,总结了N、P养分添加下土壤跳虫的响应机制。总体上,跳虫对N添加的响应多表现为负效应即种群密度降低,而对P添加的响应则多表现为正效应,N、P混施下,跳虫群落的变化更为复杂。未来土壤跳虫对N、P添加响应的研究应聚焦在跳虫功能群的科学划分、跳虫营养结构研究方法的完善和N、P交互对跳虫群落的作用机制上。     

土壤跳虫适应低温环境的策略与机制研究进展

低温和干燥是极地及寒温带地区动物的主要环境胁迫因子.为适应恶劣的环境,此区域的动物必须运用有效的方式来适应其栖息环境.土壤跳虫是典型的以避免体液结冰为主要策略来适应低温环境的动物类群,其抗低温的生态策略和模式与昆虫存在相似之处,表现在其利用冷驯化及与干旱协同作用,降低冰晶形成的伤害.在抗低温过程中,其体内甘油等小分子物质含量迅速增加,海藻糖、葡萄糖等分子迅速降低,低温保护蛋白--抗冻蛋白(AFP)产生,并存在脂质的相互转化,提高包膜的流动性,以保护细胞免受低温的伤害;同时也存在与其他昆虫不同的特异性策略与模式,主要包括在雪被保护下的垂直迁移行为,以及将冰核剂随蜕皮而排除体外等.这些土壤跳虫特异的抗冻模式与机制表明其低温生物学研究具有一定的科学意义.本文综述了土壤跳虫抵抗低温环境的模式、类型及机制,总结了近几年其生理生态机制研究进展,讨论了土壤跳虫抗低温研究存在的问题,并就全球变化背景下土壤跳虫低温生态研究前景进行了展望.     

转Bt基因水稻对白符跳虫取食选择行为的影响

【目的】为探讨转基因Bt水稻种植对土壤动物的潜在生态风险性。【方法】本研究将3种转Bt基因水稻及其非转基因亲本水稻叶片残体饲养白符跳虫Folsomia candida,通过观察其粪便的数量与分布以分析白符跳虫对Bt水稻的取食选择行为。【结果】研究结果表明,Bt蛋白(Cry1Ab和Cry1Ac)不会影响白符跳虫的取食选择;而Bt基因插入后导致的水稻成分的变化可能影响了白符跳虫对水稻残体的偏好性。结果可为评估转Bt水稻对土壤生态系统影响提供参考价值,为转Bt水稻安全性评价提供科学的依据。     

小兴安岭白桦林土壤跳虫的动态特征

对小兴安岭白桦林土壤跳虫的动态特征进行了研究,共获土壤跳虫3631只,隶属10科.其中,优势科3科(节跳虫科、棘跳虫科、球角跳虫科),占总个体数的90.22%.1997年所获的土壤跳虫个体数和科数最多.土壤跳虫个体数的月份动态为6月＜8月＜10月,而科数却以8月份最多(10科).土壤跳虫数量随着土壤深度的增加,呈递减的变化趋势.各层次随着月份的推移,个体数量占总数的百分比在增加,特别是个体数占总个体数比例最大的节跳虫的垂直分布及其时间动态非常符合此规律.土壤跳虫的Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数和Pielou均匀度指数的变化规律一致,而与Simpson优势度指数的变化规律相反.多样性指数的月份动态为8月＞6月＞10月;年际动态为1997年＞1996年.1997年8月的丰富度指数和多样性指数最高.     

转基因玉米C63-1种植对土壤跳虫的影响

【目的】转基因玉米种植在吉林已经开展环境释放试验,但是对土壤动物影响并不清楚。【方法】本文通过一年野外实验,研究了转植酸酶玉米田间种植对土壤跳虫的影响。【结果】研究结果发现,转植酸酶玉米种植对跳虫多度、类群丰富度、群落多样性指数及群落结构均未产生显著影响。但是可以使其中一些稀有类群消失。而不同的玉米生长期显著影响了跳虫的群落结构。同时玉米生长期也显著影响了跳虫的多度,跳虫多度在玉米成熟期最高。这可能与玉米凋落物对跳虫的食物供应有关。【结论】转植酸酶玉米C63-1田间种植一年,对跳虫并未产生显著影响,但是未来还需要进行长期野外监测试验和室内控制实验最终确定转基因玉米的环境安全性。     

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。     

贵州省典型汞铊矿区周边农田土壤跳虫群落特征

大量的采矿活动导致矿区周边土壤重金属污染, 严重危害土壤生物安全。汞、铊等重金属元素毒性强, 相关污染的土壤生态风险鲜有研究。跳虫作为土壤环境变化指示生物, 能很好地反映土壤质量的健康状况。本研究以贵州省某汞铊矿区周边的农田土壤为研究对象, 按离矿区距离和作物类型设置4个采样区, 每个采样区种植2种作物, 每种作物农田设置3个样方。研究土壤跳虫群落结构和多样性及其影响因子。结果表明, 调查区内跳虫平均密度为12,000 ind./m²; 采样区距离矿区越近, 土壤重金属污染程度越大, 综合污染指数越高, 跳虫种数、密度、多样性和丰富度指数均呈先增加再降低的趋势; 环境因子分析表明重金属显著影响跳虫群落结构: Folsomides americanus、Isotomiella minor和Protaphorura encarpatus数量与汞、铊和砷含量呈负相关。高有机质含量能缓解重金属对土壤跳虫的影响, 但作物类型(玉米与薏仁)对土壤跳虫群落结构的影响无显著差异。本研究结果表明土壤有机质或能反向调节重金属污染对土壤跳虫群落的影响。     

松嫩草原中度退化草地不同植被恢复方式下土壤跳虫群落特征比较

依据 2005 年 5－10 月在松嫩草原中度退化草地不同植被恢复处理条件下采集的土壤跳虫群落数据,应用类群数、个体密度和多样性指数等多个群落参数,研究了不同植被恢复方式下松嫩草原中度退化草地土壤跳虫群落特征的差异。本研究共捕获跳虫 1 156只,隶属于 9 科 19 属。结果显示：与过度放牧相比,围栏封育和种植苜蓿都能改善土壤理化性质,且拥有较高的跳虫类群数、个体密度和群落多样性。围栏封育和种植苜蓿都能达到恢复与重建中度退化草地土壤跳虫群落的目的, 只是与围栏封育相比,种植苜蓿能够更显著地提高跳虫个体密度。此外,与过度放牧相比,围栏封育和种植苜蓿主要提高了跳虫群落等节跳虫科（Isotomidae）、长角跳虫科（ Entomobryidae）和圆跳虫科（Sminthuridae）个体密度和类群数,其中围栏封育样地拥有更高的长角跳虫科和圆跳虫科个体密度,其分别是过度放牧样地相应跳虫科的 5.14倍和 2.38倍;而种植苜蓿样地等节跳虫科个体密度最大,其大小是过度放牧样地等节跳虫科的 3.33倍。     

长白山地典型农田生态系统土壤跳虫群落结构及其生态分布特征

为了解长白山地不同地貌类型典型农田生态系统土壤跳虫群落结构及其分布,探讨不同地貌类型对土壤跳虫群落结构和分布及其季节动态的影响,于2015年春季(5月)、夏季(7月)、秋季(9月)分别对长白山地玄武岩台地、花岗岩低山、花岗岩丘陵三种地貌类型玉米田土壤跳虫进行了研究。研究表明,3个生境共获土壤跳虫881头,隶属10科16属22种。其中,玄武岩台地土壤跳虫个体密度是1 760头/m~2,17种;花岗岩低山个体密度是2 206.67头/m~2,13种;花岗岩丘陵个体密度是1 906.67头/m~2,18种。地貌及取样时间的差异对土壤跳虫个体密度、物种数、多样性指数均有一定的影响。花岗岩低山与花岗岩丘陵的个体密度和物种数大小为秋季春季夏季,而玄武岩台地的个体密度和物种数表现出随季节变化呈递增的趋势(P0.05)。不同地貌土壤跳虫多样性均在秋季达到最大,夏季玄武岩台地多样性指数显著高于花岗岩低山和花岗岩丘陵,秋季,玄武岩台地丰富度指数和均匀度指数显著高于花岗岩低山,玄武岩台地优势度指数显著低于花岗岩低山(P0.05)。不同土壤环境因子对跳虫的影响不同,土壤温湿度、有机质、全氮、速效氮和全磷与土壤跳虫的群落结构、生态分布有明显的相关性。综上可知,长白山地农田生态系统土壤跳虫群落结构和生态分布因地貌类型不同而存在差异,季节变化也对其影响明显。     

中小型土壤动物组成对复垦铜尾地土壤养分的影响

通过盆钵生物试验研究了中小型土壤动物不同类群的组成对复垦铜尾矿废弃地土壤养分的影响。整个培养试验根据需求对不同中小型土壤动物组合设置四个处理措施,每种措施分为有无凋落物两种水平,即:(1)无土壤动物(Re),无土壤动物+凋落物(Re+Li)(2)跳虫(Co),跳虫+凋落物(Co+Li)(3)跳虫+蜱螨类(Co+Ac),跳虫+蜱螨类+凋落物(Co+Ac+Li)(4)中小型土壤动物(剔除大型土壤动物Me),中小型土壤动物+凋落物(Me+Li)。另设一组对照(CK)处理,并于培养实验开始前完成测定,作为本底值。分析表明,土壤p H随着中小型土壤动物类群的增加而降低,最低值出现在Me和Me+Li处理,且二者之间无显著性差异;对照(CK)处理下的各养分含量均显著低于其他各处理,各处理中有机质、有效磷和水解性氮的含量的最大值均出现Me+Li处理,且与其他各处理呈极显著差异(P0.01);土壤全磷含量最大值出现在Re和Me+Li处理,最低值出现在Co+Li处理且之间呈显著差异(P0.05);土壤全氮含量最大值出现在Co+Ac和Me+Li处理,最低值出现在Co+Ac+Li处理且彼此间也呈显著差异(P0.05)。相关分析表明,有机质与有效磷以及全氮与水解性氮之间相关性达到极显著正相关关系(r=0.886,r=0.898),有机质与全氮及水解性氮分别呈现显著正相关关系(r=0.735,r=0.780),全氮与有效磷(r=0.782)以及有效磷与水解性氮(r=0.755)也呈现显著正相关关系。p H与有机质呈现显著负相关关系(r=-0.782),全磷与有机质、全氮、有效磷、水解性氮均无相关关系。     

红松洼的土壤螨——一群不为人知的小动物

正土壤动物,顾名思义,是指那些生活在土壤或落叶下的各种小动物的总称,包括蚯蚓、蚂蚁、线虫、蜘蛛、跳虫、螨类等很多种类。土壤动物通常能够促进枯枝落叶等自然界"垃圾"的分解,改善土壤结构,提高土壤肥力,对维系生态系统的健康运转具有重要意义。其中,土壤螨类是土壤动物中的重要组成部分。土壤螨类是红松洼自然生态系统的重要组成部分,也是红松洼草原重要的分解者,更是守卫     

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。     

跳虫系统进化的研究进展

跳虫是弹尾纲（Collembola）的俗称,在所有六足动物中化石年代最早,因此跳虫是六足动物起源及进化研究中非常重要的类群。跳虫的起源、分类地位和系统关系等问题,对于阐明六足动物甚至节肢动物各大类群的系统关系非常关键,日益成为相关学者关注和争论的焦点。本文就跳虫形态学和分子系统学方面的研究工作进行了综述。     

跳虫在土壤生态系统中的作用

跳虫是土壤生态系统中分布极广的一类小型至微型节肢动物。它们在土壤物质循环、土壤的发育及其微团聚体的形成、土壤理化特性和土壤生物群落的维护等诸多方面都发挥了重要作用。土壤中跳虫的多样性以及群落结构、物种组成都反映了土壤的质量和污染状况。本文介绍了跳虫在土壤生态系统的作用、生态学应用价值以及研究的现状和展望。