薇甘菊入侵对中小型土壤动物群落 结构特征的影响

薇甘菊是菊科假泽兰属的恶性杂草,在我国华南地区已成功入侵并造成严重危害.为了解薇甘菊入侵对土壤动物的影响效应,采用野外样地试验法对广州市火炉山森林公园薇甘菊入侵群落的土壤动物进行了调查.2009年4次采样共获得中小型土壤动物5206头,隶属于4门10纲19类,其中线虫类为优势类群,蜱螨目、弹尾目和轮虫是常见类群.薇甘菊入侵地中小型土壤动物群落结构特征发生了改变,与其他样区相比,入侵区中小型土壤动物的总个体数以及线虫类、蜱螨目的个体数显著增加,但中小型土壤动物类群数的变化不明显;在群落多样性方面,薇甘菊入侵区土壤动物群落的密度-类群指数显著提高,物种丰富度、优势度指数亦有所上升,但差异不明显,而均匀度、Shannon指数趋于下降;在群落相似性方面,薇甘菊入侵区与群落交错区的相似程度较高,与土著植物区的相似程度较低.薇甘菊入侵所引起的局部气候环境、凋落物、根系分泌物与土壤理化性质的变化可能是造成中小型土壤动物群落结构特征改变的主要原因.     

薇甘菊入侵对中小型土壤动物群落结构特征的影响

薇甘菊是菊科假泽兰属的恶性杂草,在我国华南地区已成功入侵并造成严重危害.为了解薇甘菊入侵对土壤动物的影响效应,采用野外样地试验法对广州市火炉山森林公园薇甘菊入侵群落的土壤动物进行了调查.2009年4次采样共获得中小型土壤动物5206头,隶属于4门10纲19类,其中线虫类为优势类群,蜱螨目、弹尾目和轮虫是常见类群.薇甘菊入侵地中小型土壤动物群落结构特征发生了改变,与其他样区相比,入侵区中小型土壤动物的总个体数以及线虫类、蜱螨目的个体数显著增加,但中小型土壤动物类群数的变化不明显;在群落多样性方面,薇甘菊入侵区土壤动物群落的密度-类群指数显著提高,物种丰富度、优势度指数亦有所上升,但差异不明显,而均匀度、Shannon指数趋于下降;在群落相似性方面,薇甘菊入侵区与群落交错区的相似程度较高,与土著植物区的相似程度较低.薇甘菊入侵所引起的局部气候环境、凋落物、根系分泌物与土壤理化性质的变化可能是造成中小型土壤动物群落结构特征改变的主要原因.     

皇甫川流域中小型土壤动物对不同水土治理措施的响应

2007年9月至2008年9月,选择皇甫川流域人工松树林、人工杨树林、人工锦鸡儿灌木林、人工沙打旺草地和撂荒地等不同水土治理措施植被为采样地,以耕作农田为对照,研究了中小型土壤动物对不同水土治理措施的响应。结果表明,共捕获中小型土壤动物14 747只,隶属于5门7纲10类。优势类群为线虫,占群落总个体数的比例为95.53%,常见类群为螨类和弹尾类。不同水土治理措施样地中,中小型土壤动物群落个体数较农田有提高趋势,但无显著差异（P >0.05）;螨类和弹尾类个体数显著提高（P<0.05）;线虫个体数在人工沙打旺草地中显著高于农田（P<0.05）;中小型土壤动物垂直分布的表聚性较农田增强,并以地表凋落物覆盖显著的人工林最为明显。RDA分析表明,中小型土壤动物群落、螨类和弹尾类个体数与凋落物厚度、树（草）高和土壤有机质的变化之间呈显著正相关。以上结果说明,研究地区采取的几种水土治理植被均有利于中小型土壤动物群落的恢复;相比较,地表凋落物层显著的人工松树林、人工杨树林更加有益于螨类和弹尾类的恢复。     

青藏东缘若尔盖高寒草甸中小型土壤动物群落特征及季节变化

中小型土壤动物是生态系统的重要组成部分。为了查明高寒草甸生态系统的中小型土壤动物群落特征及其变化动态,2008至2009年间,利用定位观测方法对青藏东缘若尔盖高寒草甸的中小型土壤动物进行了5次调查。结果为:(1)捕获中小型土壤动物9318只,隶属于3门7纲88类;平均密度为39941.67 个/m²;大类群中,线虫纲(Nematoda)的个体数占总个体数的91.50%,蛛形纲(Arachnida)(主要为蜱螨目)、弹尾纲(Collembola)、寡毛纲(Oligochaeta)和昆虫纲(Insecta)分别占3.73%、2.55%、1.12%和1.07%;(2)土壤动物的群落密度、类群数、密度-类群指数、Shannon指数、Simpson指数和Pielou指数均有显著的季节差异(P<0.01或P<0.05),表明高寒草甸生态系统的中小型土壤动物群落多样性对季节变化具有高度敏感性;(3)线虫纲、蛛形纲、弹尾纲、寡毛纲和昆虫纲的密度变化趋势基本一致,并均有显著的季节差异(P<0.05);(4)各季节间的Sorensen群落相似性系数低于Morisita-Horn相似性系数,表明季节变化对群落物种组成的影响相对较强,对优势类群个体密度的影响相对较弱;(5)中小型土壤动物群落的类群数和密度,以及弹尾纲、寡毛纲和昆虫纲的密度均与温度有显著的负相关(P<0.01或P<0.05),线虫和蛛形纲的密度与温度和降水均有不显著的负相关(P>0.05)。研究结果表明若尔盖高寒草甸的中小型土壤动物群落组成和多样性具有明显的季节特征,而温度是影响其季节变化的最主要气候因素;另外,从温度、降水及其年间变化对中小型土壤动物的影响可知全球气候变暖在短期内将会对高寒草甸土壤动物群落产生不利的影响。     

若尔盖高寒草甸退化对中小型土壤动物群落的影响

土壤动物是陆地生态系统物质循环和能量流动的中心环节,也是生态系统演化的重要驱动因子。为了查明青藏东缘若尔盖高寒草甸生态系统退化过程对中小型土壤动物群落的影响,2008年7、10两月分别对若尔盖高寒草甸沼泽草甸、草原草甸和沙化草甸三个不同退化阶段的中小型土壤动物群落进行了调查。共分离到中小型土壤动物9450个,隶属于4门5纲12目70科104类;优势类群为线虫（Nematode）,个体数占85.79%;蜱螨目（Arachnida）、弹尾目（Collembola）、寡毛纲（Oligochaeta）和昆虫纲（Insect）依次占8.73%、3.24%、1.32%和0.88%。群落密度、类群数、Margalef丰富度指数和密度-类群指数均在7、10两月份均随高寒草甸的退化而显著降低（p<0.01或p<0.05）,10月份的差异更明显。Shannon-wiener多样性指数、Pielou均匀性指数和Simpson优势度指数无显著变化（p>0.05）。各主要类群个体数在群落中所占的比例呈波动性变化,但沙化可使蜱螨目的数量相对提高,而弹尾目相对下降。随退化程度的加重,三个退化阶段的Sorenson群落相似性逐渐降低,而Morisita-Horn相似性的变化则不同,说明高寒草甸的退化对中小型土壤动物群落物种组成的影响较大,对群落优势类群数量的影响较小。10月份的群落密度、多样性和群落相似性均高于7月份,表明群落结构组成受季节的影响;但是各退化阶段的Sorenson和Morisita-Horn季节相似性比较说明,季节变化对沙化草甸种类组成的影响大于草原草甸,对草原草甸群落优势类群数量的影响大于沙化草甸。个体密度和类群数的表聚性程度也随退化加重而降低。以上研究结果表明,高寒草甸的退化能够降低土壤动物群落的组成种类和结构复杂性,将会影响其生态服务功能。     

加拿大一枝黄花入侵对土壤动物群落结构的影响

外来植物对入侵地土壤动物群落及理化性质影响的研究不仅有助于评估入侵植物对生态系统的影响,而且对探索外来植物入侵的土壤动物学响应机制尤为重要。为了了解加拿大一枝黄花对入侵地土壤动物的群落结构及理化性质的影响,本文分季节分层次对加拿大一枝黄花不同程度的入侵地进行取样,获得土壤动物9900个,隶属3门11纲14目,弹尾目和蜱螨类均为优势类群。入侵程度不同的样地中土壤动物个体数量和类群组成不同。土壤动物个体数量和类群数量表现为轻度入侵区＞中度入侵区＞重度入侵区;多样性指数和均匀性指数表现为轻度入侵区＜中度入侵区＜重度入侵区,优势度指数表现与前两指数相反。加拿大一枝黄花的入侵没有改变土壤动物表聚性特点。非度量多维标度排序分析表明,不同入侵程度下的土壤动物分为3类,即轻度入侵类、中度入侵类、重度入侵类。不同入侵区域土壤的pH、有机质含量、铵态氮、速效钾和速效磷差异显著(P＜0.05),土壤的含水量和温度差异不显著(P＞0.05)。灰色关联分析表明,入侵区域土壤铵态氮对土壤动物关联最大,有机质含量次之,再次是速效磷和pH,土壤含水量的影响最小。因而,加拿大一枝黄花的入侵,改变了入侵地土壤理化性质(尤其是对铵态氮的调控),进而改变了土壤动物的群落结构,创造了利于自身生长、竞争有利的土壤环境。     

不同土地利用方式下土壤动物群落的聚类与排序

对广州天河城市化地区林地、草地和农田3种土地利用方式下,6个代表性的样地中小型土壤动物群落进行了调查,共捕获中小型土壤动物1623个,共26个类群,其中线虫纲( Nematoda)、蜱螨目(Acarina)和弹尾目(Collembola)为优势类群,共占总捕获量的79.1％.不同样地生境中土壤动物的类群组成以及个体数不同.总体来看,林地、农田、草地土壤动物群落的Shannon多样性指数、复杂性指数均依次降低,Pielou均匀性指数、Margalef丰富度指数均以林地为最高.对土壤动物的聚类和排序结果表明,研究区中小型土壤动物可划分为4大类,其中第1类由3种优势类群组成;第一、二排序轴分别反映了土壤理化性质、土地利用类型(以人类干扰程度不同为主要特征)对土壤动物组成及分布的影响.     

烟草青枯病危害对烟田中小型土壤动物群落的影响

为了掌握重庆植烟区烟草青枯病危害对烟田中小型土壤动物群落结构及多样性特征的影响,分别于2015年3月烟田休耕期、6月烟株旺长期和9月烟叶成熟期在重庆市彭水县进行了定点实验,调查了烟草青枯病连续成灾烟田及其对照无青枯病危害烟田中的中小型土壤动物群落。共捕获中小型土壤动物50112只,隶属于33个类群。其中,线虫、螨类和弹尾虫构成了烟田中小型土壤动物的主体,对烟田土壤动物群落特征起决定性作用。不同季节青枯病田及其对照田土壤动物整体数量表现为3月6月9月。两类烟田不同季节的土壤动物及其主要类群相对多度和密度,以及群落Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势集中性指数均表现出了明显的动态变化,且出现了显著性差异(P0.05)。群落相似性分析显示,两类烟田土壤动物群落组成相似度高,但烟草青枯病危害加剧会使相似度降低。群落稳定性结果表明,6月和9月对照田稳定性均要明显大于青枯病田。螨类与弹尾虫个体数的A/C比值均为对照田大于青枯病田,且3月和6月差异显著(P0.05)。主成分分析(PCA)表明,青枯病危害对土壤动物个体数、土壤动物密度、中气门亚目、甲螨亚目、线虫、啮虫目和棘跳虫科以及螨类与弹尾虫个体数的A/C比值影响较大;而这些对青枯病危害反应敏感的土壤动物指标,可作为青枯病发生和危害程度评价的特征指标;另外,基于PCA得分的土壤样品采集点排序结果进一步指出,两类烟田土壤动物群落组成的异质性随着青枯病危害程度的加剧而加大。上述结果说明土壤动物群落组成和多样性特征与青枯病的发生和危害密切相关;在农业生产上要开展可持续和有效的烟草青枯病生物防治,应不断加强该病原菌与土壤中小型动物生态关系的基础研究。     

江苏常熟虞山土壤动物群落多样性研究

对江苏省常熟市虞山国家森林公园内的土壤动物进行了调查,共采得土壤动物样本 3916个,隶属于 5门 10纲,共26类群。蜱螨目、弹尾目和线虫纲是优势类群,占个体总数的88.22％,它们构成了该地区土壤动物的主体。对针阔混交林、竹林和茶园的土壤动物群落结构分析表明:土壤动物密度、类群数、多样性指数(H’)、密度-类群指数(DG)和多群落比较多样性指数(DIG)排序均为针阔混交林>茶园>竹林。茶园的均匀度指数最高。竹林的优势度指数最大。不同群落的相似性(q)分析表明,3种生境的土壤动物群落两两间的相似性指数q均大于0.5,都达到了中等相似水平。土壤动物的类群数垂直分布有明显差异,类群数向下逐渐减少。     

重金属污染对土壤动物群落结构及空间分布的影响

2002年6月,通过对淮南煤矿和发电厂灰场周围等8个样地采样调查,共获得大型及中小型土壤动物3859个,计22类,隶属4门9纲,优势类群为弹尾类、螨类、线虫类,占全部捕获土壤动物的74%;其余为常见类群和稀有类群.重金属污染对土壤动物的影响非常明显.在洛河发电厂灰场大坝外围,土壤动物群落的个体数和类群数随着距灰场水平距离的缩小和污染的加重而减少.土壤动物群落个体数和类群数在土层的垂直分布出现了逆分布或变化和缓现象,在土壤表层的聚集性消失.随着重金属污染的加重,土壤动物群落多样性指数、均匀性指数、密度-类群指数均趋于减小,优势度指数趋于增大.     

豚草入侵对新疆伊犁河谷林下本地草本植物群落结构的影响

为探究外来入侵植物豚草（Ambrosia artemisiifolia）对本地植物群落结构的影响,结合区内林下草本植物调查和室内分析方法,分析了豚草不同入侵压力下（无入侵、轻度入侵、中度入侵、重度入侵）本地草本植物丰富度、盖度等特征,探讨了地形、气候、土壤、光照、人口密度等外部因素与豚草种群特征、本地植物群落结构之间的关系。结果表明：豚草种群盖度与其高度、密度、生物量显著正相关。与对照相比,轻度入侵下本土草本植物Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数显著增加,丰富度、盖度未出现显著差异。随着豚草入侵程度加剧,本地草本植物物种丰富度、盖度极显著降低,样方Shannon-Wiener多样性指数先升高再降低,本土草本植物Pielou均匀度指数差异不显著。冗余分析（RDA）表明,土壤全氮、与道路距离、土壤全磷、郁闭度对研究区植物群落结构影响最大,土壤全氮含量随豚草盖度和生物量增加而减少,距道路越近或光照越强,豚草盖度和生物量越高。增强伊犁河谷地区交通往来货物豚草检验检疫力度、增加林内植被郁闭度或是抑制区内豚草入侵的有效手段。     

外来植物紫茎泽兰入侵对土壤理化性质及丛枝菌根真菌(AMF)群落的影响

为了揭示外来植物紫茎泽兰入侵对入侵地土壤丛枝菌根真菌(AMF)群落及相关肥力的影响,比较测定了紫茎泽兰不同入侵程度土壤理化性质、AMF侵染率及AMF群落的差异。结果表明,紫茎泽兰入侵降低了土壤pH,使土壤中有机碳、全氮和速效钾含量分别增加83.0%,106.9%和111.0%;尽管对全磷含量没有显著影响,但有机磷含量呈升高的趋势,而速效磷呈降低的趋势。紫茎泽兰入侵降低了本地植物的AMF侵染率;随着入侵程度的加深,土壤中以膨胀无梗囊霉(Acauospora dilatata)为优势种的AMF群落结构逐渐转变为以近明球囊霉(Glomus claroideum )为优势种的结构,紫茎泽兰可在其根周选择培育近明球囊霉,而对其它AMF种,特别是对膨胀无梗囊霉则存在抑制作用;基于各AMF种多度的聚类分析表明,形成紫茎泽兰单优群落土壤中各AMF种多度与未入侵的本地植物群落及入侵程度较轻的紫茎泽兰与本地植物群落之间存在明显分歧。综合分析推断认为,紫茎法兰入侵改变了入侵地土壤理化性状,抑制AMF对土著植物的侵染,改变AMF群落,并在其根周选择培育近明球囊霉,这可能是紫茎泽兰入侵及扩张的重要途径之一。     

Invasion of the alien shrub Prunus laurocerasus in suburban deciduous forests: Effects on native vegetation and soil properties

Most invading alien plants affect native biodiversity and ecosystem functioning. In a field survey, we assessed the impact of the invasive shrub Prunus laurocerasus on the native vegetation and soil properties in suburban deciduous forests in the region of Basel, Switzerland. We installed four pairs of plots in patches of P. laurocerasus and in adjacent not invaded areas in each of twelve forest areas. Native species richness, Shannon-diversity and species composition of the ground vegetation and shrub layer were assessed in each plot. Furthermore, in each plot we measured physical and soil chemical characteristics, enzyme activities and the carbon source utilization pattern of the soil microbial community using Ecoplates™. The maximum age of P. laurocerasus in each plot was determined using tree ring analysis, indicating the time elapsed since the invasive plant has established. A lower native plant species richness in both the ground vegetation and shrub layer was observed in plots with presence of P. laurocerasus. A different species composition of the ground vegetation was also found among plots with and without the invasive shrub. Plots invaded by P. laurocerasus had a lower soil moisture content than control plots. The intensity, diversity and substrate richness of the carbon sources were increased in soil from invaded plots compared to soil in control plots. However, the chemical soil characteristics examined and the activities of enzymes were not influenced by the invasive plant. The effects of P. laurocerasus became more pronounced with the time elapsed since the invasive plant has established. Thus, the removal of young P. laurocerasus individuals would be an appropriate management practice for this invasive shrub species.     

上海市不同类型城市森林中小型土壤动物群落结构特征

于2014年4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)和2015年1月(冬季)对上海市4种城市森林中小型土壤动物群落进行调查,共捕获土壤动物2190只,隶属于6门15纲22个类群,优势类群为线虫纲和蜱螨亚纲,分别占总密度的56.0%和21.8%,常见类群为线蚓科、轮虫纲、弹尾纲和膜翅目,共占总密度的18.7%.不同类型城市森林中小型土壤动物密度存在显著差异(P<0.05),其中,水杉林密度最高,香樟林最低;类群数以近自然林最高,水杉林最低.各林地中小型土壤动物群落结构具有明显的季节动态,整体表现为秋、冬季密度值较高,夏、秋季类群数较高.在垂直分布上,香樟林表聚程度最为突出,近自然林各层分布相对均匀.密度-类群指数(DG)大小顺序为近自然林(6.953)>香樟林(6.351)>悬铃木林(6.313)>水杉林(5.910),该指数可以较好地表征各林地的群落多样性.冗余分析(RDA)显示,土壤容重、土壤有机质、土壤总氮等是影响城市森林中小型土壤动物群落结构的主要环境因子,其中蜱螨亚纲和线蚓科与土壤有机质和总氮呈正相关,双翅目幼虫和轮虫纲与土壤含水量呈正相关.     

铜尾矿废弃地土壤动物多样性特征

土壤动物的恢复、群落演替及其多样性对于铜尾矿废弃地的生态重建具有重要意义.为了解铜尾矿废弃地土壤动物群落多样性特征,在铜陵市铜尾矿区设置4个样地23采样点,共捕获土壤动物4622只个体,隶属5门10纲18目29类.结果表明,铜尾矿自然废弃地与其对照组土壤动物多样性差异明显,自然废弃地土壤动物丰富度指数d、大型土壤动物密度、中小型土壤动物密度、多样性指数H'和D·G指数均小于其对照组且存在显著差异.而复垦废弃地中小型土壤动物密度和D·G指数小于其对照组且存在显著差异,多样性指数H'大于其对照组且差异极显著,其他土壤动物群落指标与其对照组均无显著差异.相似系数q表明,外围林地间土壤动物群落相似性最大,其次是复垦废弃地与外围林地间,自然废弃地与其它3个样地间相似性最小.从垂直分层来看,复垦废弃地土壤动物表聚性强于自然废弃地,尾矿废弃地表聚性强于外围林地.灰色关联分析表明,铜尾矿区土壤理化性质与土壤动物群落结构指标关系密切,其中最重要的因素是土壤含水量和总钾含量,重金属全镉含量也不容忽视,植被因素和土壤全铜含量对土壤动物的影响相对较小.由此可见,土壤含水量、土壤基质的优劣、土壤有机质与营养元素的含量等因素限制了铜尾矿废弃地土壤动物的恢复与重建,而这些因素的改善主要归功于尾矿废弃地的土地复垦和作物种植.所以,尾矿废弃地的复垦与利用有利于土壤动物的恢复与重建.     

Dynamics of the Entomogenous Nematode Steinernema feltiae Applied to Soil with and without Nematicide Treatment

The dynamics of Steinernema feltiae strain DD-136 in soils with different fauna was investigated to determine the best method for the biological control of soil insects. Infective juveniles (J3) were applied to field plots with and without 1,3-D (Telone II) fumigation. Recovery of J3 and changes in native nematode fauna were monitored until the applied J3 were no longer recovered by Baermann funnel (BF). Recovery of J3 by BF or by a two-step extraction procedure from steam-sterilized or nonsterilized sandy or silty soil with different fauna was investigated. More DD-136 J3 were recovered from the 1,3-D treated soil than from nontreated soil, while native nematodes in the treated soil fluctuated more with the addition of DD-136 than those in nontreated soil. The J3 persisted longer in silty than in sandy soils. The inundative soil application of DD-136 increased native rhabditids and decreased plant-parasitic nematodes. DD-136 in chemically treated soil not only effectively attacked the invading soil insect pests but also suppressed the recovery of plant nematodes.     

Relationships between Scotch broom (Cytisus scoparius), soil nutrients, and plant diversity in the Garry oak savannah ecosystem

Scotch broom (Cytisus scoparius), is a leguminous shrub, native to the Mediterranean, which has invaded most of the remaining Garry oak savannah ecosystems in Oregon, Washington, and British Columbia. Here, it is considered to be a threat to the native plant community. We tested the hypothesis that broom would increase available soil nitrogen by comparing soil nutrients in contiguous broom-invaded and non-invaded sites. We then looked for changes in patterns of diversity in the herbaceous community that might indicate a role of Scotch broom in changing conditions following its invasion. Finally we carried out greenhouse assays to test whether broom had a greater impact on the growth of a native and an introduced grass compared to that of a native shrub. Broom was associated with only a weak trend in increased soil nitrogen, but a significant decrease in soil phosphorus was observed. Patterns of plant diversity differed between two sites. At one site, 60% of the plants whose abundances increased in the broom-invaded plots were introduced species while native species abundances decreased in the broom-invaded plots compared to broom-free plots. At the other site, 60% of the plants that caused the differences between broom-invaded and un-invaded plots were native species that were less abundant in the broom-invaded plots. Finally, in greenhouse assays grass growth was not affected as a result of being grown with broom; however, grasses appeared to produce more flowers when grown with broom. We conclude that broom does not necessarily modify soil nitrogen availability but may deplete soil phosphorus availability and that broom invasion can be associated with increase of exotic species and/or the decline of native species.     

Establishment of the introduced kelp Undaria pinnatifida in Tasmania depends on disturbance to native algal assemblages

Despite recent rapid increases in the occurrence of nonindigenous marine organisms in the marine environment, few studies have critically examined the invasion process for a marine species. Here we use manipulative experiments to examine processes of invasion for the Asian kelp Undaria pinnatifida (Harvey) Suringar at two sites on the east coast of Tasmania. Disturbance to reduce cover of the native algal canopy was found to be critical in the establishment of U. pinnatifida, while the presence of a stable native algal canopy inhibited invasion. In the first sporophyte growth season following disturbance of the canopy, U. pinnatifida recruited in high densities (up to 19 plants m⁻²) while remaining rare or absent in un-manipulated plots. The timing of disturbance was also important. U. pinnatifida recruited in higher densities in plots where the native canopy was removed immediately prior to the sporophyte growth season (winter 2000), compared with plots where the canopy was removed 6 months earlier during the period of spore release (spring 1999). Removal of the native canopy also resulted in a significant increase in cover of sediment on the substratum. In the second year following canopy removal, U. pinnatifida abundance declined significantly, associated with a substantial recovery of native canopy-forming species. A feature of the recovery of the native algal canopy was a significant shift in species composition. Species dominant prior to canopy removal showed little if any signs of recovery. The recovery was instead dominated by canopy-forming species that were either rare or absent in the study areas prior to manipulation of the canopy.