天然和人工固沙灌木林蜘蛛和甲虫分布与环境因子的关系

干旱区人工植被恢复驱动的土地利用变化强烈影响了地表和土栖的节肢动物群落结构及多样性。然而,我们对地表节肢动物群落关键类群-蜘蛛和甲虫对固沙植被恢复的响应及与环境变化关系的认识还很有限。以天然固沙灌木林和2种人工固沙灌木林为研究对象,运用方差分析和多变量分析等方法定量研究了干旱区天然和人工固沙植被区地表蜘蛛和甲虫分布特征及影响要素。结果表明,天然灌木林与人工梭梭、柽柳林地表蜘蛛和甲虫群落组成明显不同,人工梭梭、柽柳林地表蜘蛛活动密度和甲虫多样性均显著高于天然灌木林,而地表甲虫密度和蜘蛛多样性变化与之相反。两种人工固沙灌木林之间蜘蛛和甲虫群落组成也存在一定差异,人工柽柳林地表蜘蛛活动密度、多样性和甲虫物种丰富度均显著高于人工梭梭林。进一步分析发现,蜘蛛群落中狼蛛科、平腹蛛科、皿蛛亚科和球蛛科与甲虫群落中拟步甲科、步甲科和象甲科等一些甲虫种属对3种生境的选择模式不同决定了蜘蛛和甲虫群落聚集结构。植被、土壤环境因子与蜘蛛和甲虫pRDA和pCCA结果表明,草本生物量、凋落物量、土壤含砂量、电导率和灌木盖度是影响蜘蛛分布的主要环境因子,它们解释了82.1%的蜘蛛群落变异;灌木盖度、草本生物量、土壤pH和砂含量是影响甲虫群落分布的主要环境因子,它们解释了60.6%的甲虫群落变异。总之,人工固沙灌木恢复影响了植被和土壤环境,它们相互作用改变了荒漠-绿洲过渡区蜘蛛和甲虫等地表节肢动物的分布格局。     

生境类型对入侵植物肿柄菊（Tithonia diversifolia）种群和个体水平特征的影响

外来植物入侵过程是入侵生态学研究的一个核心问题,被入侵生境中的各种要素对这一过程具有重要影响。为探讨入侵植物肿柄菊（Tithonia diversifolia）在种群和个体水平对不同生境的反应,调查了肿柄菊单优群落、肿柄菊与飞机草(Chromolaena odorata)共优群落和肿柄菊与紫茎泽兰(Ageratina adenophora）共优群落中肿柄菊的相对盖度、相对密度和高度,并开展了一个3因素（小气候、土壤类型和竞争）两水平的控制实验。结果表明：单优群落中,肿柄菊的相对盖度和相对密度显著大于其它两种群落中肿柄菊的相对盖度和相对密度;单优群落中肿柄菊的高度显著大于肿柄菊与紫茎泽兰共优群落中肿柄菊的高度,而与肿柄菊与飞机草共优群落中肿柄菊的高度无显著差异;肿柄菊的相对盖度、相对密度和高度在两个共优群落间无显著差异。小气候、土壤类型和竞争单个因素对肿柄菊的株高和叶片数没有显著影响,但三者的交互作用却显著影响肿柄菊的株高生长。这些结果表明：3个因素的综合作用影响肿柄菊的株高生长。     

甘肃子午岭天然次生林区三种植被类型中土壤蜘蛛群落的组成及多样性

2004年4—10月，在甘肃子午岭天然次生林区采用巴氏诱罐法采集土壤蜘蛛2 164头，隶属于19科43种。研究表明：辽东栎林(Quercus liaotungensis)、油松林(Pinus tabulaeformis)和杨树林(Populus davidiana)3种森林植被类型中土壤蜘蛛群落组成有明显的差异；不同生境蜘蛛群落的组成成分和多样性指数各异；从各生境中捕获的蜘蛛个体数量分析，皿蛛科、平腹蛛科和科狼蛛科的数量最多，优势类群的组成相似；各生境类型中蜘蛛功能集团的组成及多样性也有明显差异。同时，分析了影响蜘蛛群落组成和多样性的主要因子是生境的植被类型和生境异质性。     

宁夏黄土丘陵区不同生态恢复生境地表甲虫多样性

为了解宁夏黄土丘陵区不同生境地表甲虫群落多样性变化规律及与环境因子的关系, 并探讨不同生态恢复措施对维持地表甲虫群落多样性的影响, 2013年7-8月, 作者利用陷阱法调查了该区6种生境内的地表甲虫群落多样性。结果表明: 灌草混交林地、乔灌混交林地、生态薪炭林地中地表甲虫物种丰富度和个体数量均较高, 天然封育草地、生态经济林地和水平农田中物种丰富度较低, 生态经济林地和水平农田中甲虫个体数量显著高于天然封育草地。不同生境间, 灌草混交林地、乔灌混交林地与生态薪炭林地之间、生态经济林地与水平农田之间甲虫群落组成相似性较高。多元回归分析表明, 草本层生物量、灌木层盖度及土壤含水量是影响甲虫物种丰富度的决定因素, 林冠层盖度和枯落物厚度是决定地表甲虫个体数量的重要因素。CCA分析表明, 枯落物盖度、枯落物厚度、林冠层盖度及草本层盖度是影响地表甲虫群落组成的重要环境因子。研究表明, 灌草混交林地为地表甲虫群落多样性维持较好的生境类型, 是宁夏黄土丘陵区典型生态恢复的最优模式。     

三江源区沼泽湿地退化过程中植被变化特征及评价指标体系

湿地退化评价指标体系研究是湿地退化研究的重要科学问题,该研究以隆宝高寒沼泽湿地为例,分析了不同退化程度湿地植被的变化特征,并利用主成分分析法以多个植被指标构建了湿地退化的植被评价指数。结果表明：(1)随着湿地退化程度加剧,沼生植物重要值减小,湿中生植物重要值增大,植物群落由小苔草(Carex parva)群落向藏嵩草(Kobresia tibetica)群落演替。(2)随着湿地退化程度加剧,物种多样性指数、均匀度指数和丰富度均逐渐增大,其中,重度退化阶段与未退化阶段间差异显著(P<0.05)。(3)地上生物量随着湿地退化显著降低(P<0.05),而地下生物量则呈先增加后降低的变化趋势,其中,在10~20 cm和20~30 cm土层,重度退化阶段与轻度退化阶段间均差异显著(P<0.05)。(4)主成分分析显示,9个植物群落指标简化为第1和第2主成分,累计解释量达91.7%。第一主成分上盖度、地上生物量、沼生植物重要值和中生植物重要值具有较高载荷,达0.9以上,对于湿地退化的指示性较好。(5)不同退化阶段的湿地植被评价指数(SVEI)分别为,未退化阶段-3.23～-1.98,轻度退化阶段-0.54～0.51,重度退化阶段2.15～3.26。研究认为,利用多个植被指标构建的湿地退化植被评价指数可以很好地指示隆宝湿地的退化程度,且湿地植被评价指数值越大,湿地退化越严重;不同退化程度湿地的植被评价指数阈值为：未退化阶段SVEI<-1,轻度退化阶段-1≤SVEI≤1,重度退化阶段SVEI>1。     

盐池四墩子拟步甲昆虫群落组成与环境因子的相关性

2009年3-10月,对宁夏盐池四墩子不同植被类型和人工干扰强度的荒漠草地的拟步甲昆虫群落结构及其环境因子特征进行了调查, 采用多样性指数和典范对应分析(CCA)研究了昆虫群落与环境因子之间的相关性.共收集拟步甲10属20种,5431只,以弯齿琵甲、克小鳖甲和蒙古漠王占优势,分别占总数的47.30%、39.90%和3.59%.CCA分析表明：拟步甲与环境因子之间的相关性高达100%,提示盐池四墩子环境因子变化影响拟步甲的分布,植物群落多样性、植物生物量和土壤含水量对拟步甲昆虫群落的分布影响最大;从物种的分布状况看,谢氏宽漠王对环境最为敏感;小丽东鳖甲、宽突东鳖甲、尖尾东鳖甲、宽腹东鳖甲次之,与植物生物量、植被盖度呈负相关,戈壁琵甲、中华砚甲、网目土甲和淡红毛隐甲与植被密度和土壤含水量呈正相关,蒙古漠王、克小鳖甲、小皮鳖甲和异距琵甲与植物群落多样性呈正相关,奥氏真土甲、弯齿琵甲和达氏琵甲与植物生物量和植被盖度呈正相关;相关和回归分析结果也显示,拟步甲群落的活动密度与土壤含水量极显著正相关(r=0.943,P=0.005).同时,排序反映了拟步甲对生态环境的需求以及其在不同资源维上的生态分化现象.     

水稻覆膜处理对稻田杂草多样性的影响

地膜水稻作为一种新的水稻种植方式, 在我国丘陵和山区水稻生产中具有明显的增产效果。地膜稻田中杂草作为重要的有害生物, 有关其群落组成及多样性的报道不多。为了明确地膜稻田杂草的种类、发生密度、优势种及群落多样性, 我们设计了地膜和常规种植两类不同种植模式稻田, 在田间杂草营养生长盛期, 抽样调查了两类稻田中杂草密度、发生程度及生物多样性指数等。结果表明: 地膜稻田和常规稻田杂草种类分别有8科12属12种和10科14属14种。其中常规稻田的马齿苋(Portulaca oleracea)、鸭舌草(Monochoria vaginalis)、拟金茅(Eulaliopsis binata) 和四叶萍(Marsilea quadrifolia) 等在地膜稻田不发生或仅偶有发生, 覆膜稻田中杂草总密度显著降低。异型莎草(Cyperus difformis)和酢浆草(Oxalis corniculata)在两种种植模式田均为优势种, 其相对密度分别为10.29–49.26%和11.91–45.59%, 且地膜稻田的密度均显著低于常规稻田; 而马唐(Digitaria sanguinalis)和水莎草(Juncellus serotinus)仅为地膜稻田的优势种, 其相对密度分别为18.01–30.46%和17.22–23.97%。除个别调查时间外, 两种种植模式稻田杂草群落的Shannon多样性指数和Margalef丰富度指数无显著差异; 而在整个调查期间, 地膜稻田的Pielou均匀度指数均显著高于常规稻田。由此可见, 地膜水稻种植模式不仅对稻田常见杂草和优势种杂草有一定的控制作用, 而且也使整个杂草群落处于一个稳定水平, 避免了一些杂草的暴发, 这对水稻生产过程中的草害控制具有重要的意义。     

毛乌素沙地三种植物根际土壤线虫群落和多样性分析

为研究地上部不同植物对地下部生物的影响, 作者于2004年7月在内蒙古鄂尔多斯高原毛乌素沙地对自然分布的3种优势植物油蒿(Artemisia ordosica)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、牛心朴子(Cynanchum komarovii)根际土壤线虫群落进行了调查。共捕获线虫6,098条, 隶属于19科43属, 平均每100 g干土中含有线虫169条, 其中丽突属(Acrobeles)、真滑刃属(Aphelenchus)、盘旋属(Rotylenchus)、矛线属(Dorylaimus)分别为食细菌类线虫、食真菌类线虫、植食性线虫和捕食—杂食类线虫的优势属。研究表明在沙地生态系统中, 3种植物根际土壤线虫群落的多样性、丰富度、均匀度和线虫总数虽然都存在一定的差异, 但不显著; 功能多样性指数中结构指数(SI)存在显著差异, 而通道指数(CI)、富集指数(EI)不存在显著差异; 3种植物对根际土壤线虫群落中各营养类群线虫的比例有显著影响。本实验结果表明, 在干旱生态系统中植物种类的不同对土壤食物网中线虫群落结构和种类组成有一定的影响。     

若尔盖湿地退化过程中土壤水源涵养功能

若尔盖湿地是青藏高原上面积最大的沼泽湿地,也是长江、黄河两大河流的水源区,对区域水循环起重要调节作用。近年来在全球变化及放牧的影响下,若尔盖湿地出现了不同程度的退化。为了查明若尔盖湿地退化过程中水源涵养功能的变化趋势,2009年8月对该区域的沼泽草甸、草原草甸和沙化草甸3个阶段的土壤水源涵养功能进行了调查。结果为:若尔盖湿地由沼泽草甸向草原草甸和沙化草甸的退化过程中,土壤容重显著增加(P<0.01),毛管孔隙度和总孔隙度显著下降(P<0.01),且容重和孔隙度在土壤剖面自然分布规律也发生变化;沼泽草甸的土壤自然含水量、毛管持水量、最小持水量和最大持水量均显著高于草原草甸和沙化草甸(P<0.01);0-100 cm 深度范围内的沼泽草甸土壤的最大持水量(8486.27 t/hm²)显著高于草原草甸(4944.98 t/hm²)和沙化草甸(4637.96 t/hm²)(P<0.01)。土壤持水量与有机质含量、毛管孔隙度和总孔隙度有显著正相关(P<0.01),与土壤容重呈显著负相关(P<0.01),并受植被盖度和泥炭层厚度的影响。研究结果表明,若尔盖湿地退化过程中植被盖度、土壤有机质含量及泥炭层厚度的下降和土壤质地沙化是导致若尔盖湿地水源涵养功能下降的主要原因。     

崂山茶区茶树根围AM真菌多样性

为调查崂山茶区土壤中丛枝菌根(AM)真菌资源的分布状况, 于2007年9月从青岛崂山茶区12个茶园采集茶树(Camellia sinensis)根围土样, 采用湿筛倾注–蔗糖离心法分离AM真菌, 测定其物种丰度、频度、孢子密度、相对多度、重要值、多样性指数等。共分离到AM真菌3属22种, 无梗囊霉属(Acaulospora)出现的频度最高, 其次是球囊霉属(Glomus)。AM真菌孢子密度以晓望村茶园最高, 高家村茶园最低; 种丰度以常家村茶园最高; 常家村茶园和万来客茶园的Shannon-Wiener指数显著高于其他茶园。光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis)是北崂茶厂、万里江茶园、樱山春茶园、万里江有机茶园、常家村茶园和桑园村茶园的优势种; 波状无梗囊霉(Acaulospora undulata)为万里江有机茶园和万来客茶园的优势种; 隐球囊霉(Glomus occultum)为樱山春茶园、晓望村茶园和万来客茶园的优势种。应用典型相关分析(CCA)对环境因子与崂山茶区AM真菌群落组成的关系进行了分析, 各因子的影响大小依次为: 土壤速效磷含量＞土壤有机质含量＞种植年限＞土壤碱解氮含量＞土壤pH值＞土壤速效钾含量。