退化红壤不同人工林恢复下土壤节肢动物群落牲征

对退化红壤上恢复10a的4种人工林,即小叶栎(Quercus chenii)、木荷(Schima superba)、马尾松(Pinus massonina)与木荷-马尾松的混交林土壤节肢动物群落进行了季节动态调查.结果表明,不同林地节肢动物群落的组成和数量发生了明显分异.节肢动物类群数在各季节一般都是小叶栎最高,混交林、木荷居中,马尾松最低.节肢动物的个体数总体上仍以小叶栎最高,但在夏季,马尾松林地由于弹尾目数量爆发而使总个体数最高.节肢动物群落存在明显的季节波动,一般春季节肢动物类群数和个体数量最高,夏季最低,夏季高温干旱对节肢动物有强烈的抑制作用,而冬季低温对节肢动物的影响不及夏季干热的影响严重.各季节林地节肢动物群落组成皆以螨类为主体,占总个体数的60.2%～91.7%.弹尾目占总个体数的比例季节变化较大,但均以马尾松林地为最高.捕食者数量(蜈蚣和蜘蛛)在各季节都是小叶栎显著高于其它林地(P<0.05),混交林与木荷比较接近,而马尾松最低.在群落多样性指数中,丰富度指数d和密度-类群指数DG表达的群落差异明显,其在不同林地的大小顺序与类群数趋势基本一致,而香农指数H、均匀度指数J群落之间基本无差异.聚类分析和鉴别分析将不同林地的节肢动物群落分成4组,小叶栎自成一组,多样性最高;混交林和木荷为一组,多样性居中;马尾松是多样性最低的一组.总之,节肢动物群落多样性顺序是小叶栎>混交林≥木荷>马尾松, 混交林体现了一定的"混交优势".凋落物的数量和质量以及土壤水热状况是不同林地节肢动物群落产生分异的主要原因.借助主成分分析和鉴别分析对描述群落特征的指标进行评价,表明大部分指标相互之间都高度相关(P<0.01),只有DG指数是区分不同林地节肢动物群落差异最有潜力的指标.     

菜田节肢动物群落特征及其多样性恢复的研究

探讨了化学杀虫剂对菜田节肢动物群落结构和多样性的影响以及停止化学杀虫剂使用后多样性的恢复,结果表明化学杀虫剂对菜田节肢动物群落的物种组成,多样性指数及物种分布的均匀性等均有影响,菜田节肢动物群落结构变化同害虫类,捕食性天敌和蜘蛛类的特征变化关系密切,经常使用化学杀虫剂的菜田与停止使用后的菜田相比,物种数量显减少,多样性指数降低,停止化学杀虫剂使用后,优势害虫的种群趋势指数明显降低,大敌对主要害虫的控制作用增强,节肢动物多样性指数增大,因此,限制化学杀虫剂的使用,恢复由于化学杀虫剂的使用而破坏了菜田环境,增强天敌对主要害虫的控制能力,这在菜田害虫生态控制中起着重要的作用。     

祁连山北坡退化林地植被群落的自然恢复过程及土壤特征变化

采用长期定位观测的方法,研究了祁连山北坡退化林地人工抚育下2001-2008年间植被群落的自然恢复过程和土壤特征变化。结果表明:人为干扰消除后,退化林地群落环境逐渐优化,群落的科、属、种均明显增加,物种成员更替频繁;灌木和乔木物种出现后,群落垂直高度增大,群落结构出现成层现象;群落总体多样性指数呈不断增大的趋势,在空间结构上,Patrick丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数表现出:草本层>灌木层>乔木层的规律,而Pielou均匀度指数变化相反;土壤含水量、土壤有机碳和全氮含量随植被恢复均不断增加。在实施封育禁牧措施后,退化林地实现了由草本群落-灌木群落-乔木群落方向的快速演替,当恢复到早期的先锋乔灌混交阶段时,群落的物种组成、结构和多样性趋于复杂化,土壤性状也得到一定改善,显示出相对较好的适应性和恢复效果。     

侵蚀退化红壤自然恢复下土壤生物学质量演变特征

为了探讨严重侵蚀退化红壤区自然植被恢复过程中土壤生物学质量演变特征,对南方严重侵蚀退化红壤自然植被恢复的4个演替阶段（裸地,地衣地,苔藓地和草地）,以及该地区人工马尾松林地的土壤微生物量、酶活性和线虫数量进行了比较研究。结果表明：在侵蚀红壤自然恢复过程中土壤生物学性质演变特征明显。在恢复初期,地衣和苔藓对土壤生物学性质的改善主要体现在土壤表层。在0～2cm土层地衣地土壤微生物量碳、氮、蔗糖酶和脲酶活性高于裸地,但差异不显著;苔藓地表层微生物量氮、脲酶和酸性磷酸酶活与人工马尾松林地已无显著差异,表明苔藓地是严重侵蚀退化红壤自然恢复过程中土壤质量改善的重要阶段。裸地、地衣地和苔藓地土壤线虫恢复程度低于微生物量和酶活性。草地土壤微生物量碳、氮和3种酶活性以及线虫数量则显著高于自然恢复初期各阶段。与人工恢复林相比较,自然恢复草地表层土壤生物学质量优于人工马尾松林地,但对深层土壤的改善效果不如林地。相关分析表明自然恢复过程中土壤微生物与酶活性的改善程度比较一致,而土壤线虫对自然植被恢复响应与微生物和酶活性不尽相同。     

苔藓土壤节肢动物群落及其多样性

苔藓土壤中分布着种类和数量丰富的节肢动物 ,主要是中、小型土壤动物。对上海市区苔藓土壤节肢动物群落进行了为期一年的调查研究 ,用 Tullgren分离装置 ,共收集土壤节肢动物 1 95 4 2只 ,隶属 5纲 1 1目 46科 5 8种。螨类和弹尾类共占总捕量的 97.4%,为苔藓土壤节肢动物的优势类群。螨类占苔藓土壤节肢动物种类的 74.2 %,个体数量的 79.7%,是苔藓土壤节肢动物群落的特征类群。优势种跗线螨 ( Tarsone-mus sp.)和真长须螨 ( Eustigmaeus clavated)均取食苔藓 ,并耐受低温 ,跗线螨占节肢动物总捕量的 45 %,真长须螨占 1 5 %。苔藓层节肢动物以螨类的前气门亚目为主 ,多为优势种和常见种 ,个体数量多 ,而土壤层节肢动物以螨类的隐气门亚目和弹尾类为主 ,种类较丰富。苔藓土壤节肢动物群落的多样性指数和优势集中性指数主要由螨类决定 ,受季节的影响明显 ,5月和 1 0月份多样性指数最高 ,1月份最低 ,而 1月优势集中性指数最高     

退化红壤不同植被恢复类型的土壤弹尾虫群落结构

以退化红壤的侵蚀裸地、旱生性草坡、稀疏针叶林、针叶林、针阔混交林5种植被恢复类型及常绿阔叶林（对照）为研究对象,对各类型植被的土壤弹尾虫群落进行了调查,共捕获弹尾虫2亚目7科23属,其中符跳属、类符跳属、小圆跳属等为优势类群.应用个体密度、类群数及多样性指数等指标,研究了植被类型对弹尾虫群落特征的影响.结果表明：各项指标以常绿阔叶林为最高,裸地最低,基本没有弹尾虫存在;旱生性草坡、稀疏针叶林、针叶林和针阔混交林4种植被恢复类型的土壤弹尾虫群落得到了一定恢复,但各类型之间土壤弹尾虫群落没有明显差异,均处于恢复的早期阶段;Bray-Curtis指数显示,侵蚀裸地与顶级常绿阔叶林的差异最大（0.99）,其它植被恢复类型与顶级常绿阔叶林的差异也较明显,但各植被恢复类型间弹尾虫群落的差异较小.     

退化红壤植被恢复对土壤螨类群落结构的影响

对退化红壤地区的旱生性草坡、稀疏针叶林、针叶林、针阔混交林等4种植被恢复类型及裸地、顶级常绿阔叶林等2个对照样地的土壤螨类群落进行四季调查,共捕获4亚目53科,其中隐气门亚目27科（Cryptostigmata）,前气门亚目（Prostigmata）17科,中气门亚目（Mesostigmata）8科,无气门亚目（Astigmata）1科,优势类群为矮汉甲螨科（Nanhermanniidae）和单翼甲螨科（Haplozetidae）,常见类群包括若甲螨科（Oribatulidae）、盖头甲螨科（Tectocepheidae）等16科。应用个体密度、类群数、香农多样性、密度．类群DG指数、丰富度和均匀度、甲螨群落的MGP分析和捕食性螨类MI指数,研究其中螨类的群落结构特征。研究结果表明：不同植被类型土壤螨类群落差异显著,各项指标均以常绿阔叶林为最高,其次为稀疏针叶林,显著高于其它样地（P〈0．05）,针叶林和裸地处于最低水平。甲螨群落类群结构中,各植被类型中的甲螨群落均属于M型;甲螨个体密度结构类型中,裸地属于MP型,旱生性草坡属P型,常绿阔叶林属于O型,其它均属于M型。中气门螨类的MI指数在各植被类型没有明显的变化。DCA分析将6类型分为3类：裸地、常绿阔叶林各为一类,其余各类型归为一类,这显示了土壤螨类群落对植被恢复不同类型的响应。     

北京市海淀区土壤节肢动物群落特征

掌握城市土壤节肢动物的群落结构和物种组成对保护城市物种多样性具有重要意义.用手拣法和干漏斗法对北京市土壤节肢动物进行调查,共得土壤节肢动物样本4 984个,隶属6纲16目,共36个类群,其中蜱螨目、蚁科和弹尾目是优势类群,分别占个体总数的32.60%,27.83%,26.91%.不同功能区土壤节肢动物群落特征不同,平均密度为公园＞机关单位＞校园＞工业区＞交通干线＞住宅区,丰富度为公园＞交通干线＞校园＞工业区＞机关单位＞住宅区.不同地表植被状况下,土壤节肢动物的平均密度、丰富度和多样性指数排序均为林地＞草地＞行道树＞裸地.另外土壤节肢动物的个体数和类群数随着土层的加深而减少.北京市土壤节肢动物群落组成与同地带森林生态系统土壤节肢动物群落组成基本相同.     

不同林龄马尾松人工林土壤节肢动物群落结构

于2011年春季(5月)和秋季(10月),研究了长江上游地区3、8、14、31和40年生马尾松林土壤节肢动物群落结构.结果表明:试验共捕获土壤动物4045只,隶属57科.土壤节肢动物的个体密度和类群数量随土壤深度增加显著降低,且这种趋势随林龄的增加而增加.不同林龄马尾松林土壤节肢动物的优势类群和常见类群差异较大,且土壤节肢动物的个体密度和类群数量差异显著.与其他林龄相比,造林3年的马尾松林土壤节肢动物的群落结构及多样性差异显著,群落相似度低.马尾松林的土壤节肢动物个体密度和类群数量及生物多样性在8年生阶段最高,此后,随林龄的增加明显降低.马尾松林地力可能随林龄的增加而衰退,对马尾松人工林的植被调控和改造宜在8年生阶段进行.     

大兴安岭重度火烧迹地地表土壤节肢动物群落特征

火是生态系统的主要干扰因子之一,直接影响地表土壤动物群落多样性。为了解大兴安岭火烧迹地地表土壤动物群落恢复状况,于2016年6月和8月,选取松岭区南瓮河国家级自然保护区内2006年落叶松白桦混交林重度火烧迹地为实验样地、未受干扰的混交林为对照样地,采用陷阱法研究地表土壤节肢动物群落组成与多样性。本研究共捕获地表土壤节肢动物17 460只,隶属5纲14目57科85属。其中大型土壤节肢动物隶属4纲11目36科55属,优势类群为铺道蚁属（Tetramorium）;中小型土壤节肢动物隶属2纲3目18科30属,优势类群为球角跳属（Hypogastrura）。整体而言,重度火烧迹地地表土壤节肢动物总个体数多于对照样地,而总类群数低于对照样地,但仅大型地表土壤节肢动物个体数明显低于对照样地（P < 0.05）。研究时段,8月份中小型土壤节肢动物的个体数明显高于6月份（P < 0.05）。群落多样性分析表明,重度火烧迹地与对照样地的地表土壤节肢动物群落多样性指数差异性不显著（P > 0.05）,其中6月份中小型地表土壤节肢动物Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数与Margalef丰富度指数明显低于8月份（P < 0.01）,而6月份Simpson优势度指数高于8月份（P < 0.01）。火烧迹地与对照样地土壤节肢动物群落相似性系数为0.78,不同月份之间地表土壤节肢动物群落相似性均为0.43,表明地表土壤节肢动物群落总体变化较小,但地表土壤节肢动物群落随时间发生改变。地表土壤节肢动物对研究区域资源的利用存在明显的差异（P < 0.01）,重度火烧迹地可共同利用资源增多,对照样地可共同利用资源少而优势现象明显。重度火烧迹地地表主要土壤动物类群因可利用资源增加而导致生态位重叠指数增加。典型判别分析显示,地表土壤节肢动物群落受火烧干扰影响,且存在明显的季节变化。     

不同植被恢复方式下红壤线虫数量特征

退化红壤不同植被恢复方式下土壤线虫数量的顺序为：保护荒地＞干扰荒地＞马尾松＞小叶栋＞木荷＞混交林（木荷—马尾松）。土壤线虫数量的季节波动明显：春季和冬季较多,秋季居中,而夏季极显著少于其它季节（尸＜ｏ．０１）。就线虫数量季节变异系数所体现的群落稳定性而言,马尾松林地的变异系数最高（Ｐ＜０．０５）,指示其群落最不稳定。线虫数量在土壤剖面中呈明显的垂直梯度分布。在表层土壤,线虫数量与代表碳氮和生物活性水平的土壤质量指标,如有机碳、全氮、速效氮磷、微生物量、潜在可矿化碳氮、基础呼吸、酶活性等,一般呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）;而与代表土壤物理性质及交换性能的指标,如含水量、容重、颗粒组成、速效钾等一般没有相关性。鉴别分析（ＣＤＡ）将不同植被下的祥地分为３组,自荒１和自荒２为１组,小叶栋、木荷和混交林为１组,而马尾松单独为１组。总之,不同植被恢复下线虫数量的分异韧步体现了线虫指示红壤质量的潜力。     

井冈山森林凋落物分解动态及磷、钾释放速率

应用网袋分解法对井冈山地区亚热带常绿阔叶林、针阔叶混交林和高山矮林地上和地下(10 cm)2个分解组的叶凋落物进行了连续2年的分解试验,测定了凋落物的分解速率以及P、K元素的释放动态.结果表明: 3种林分叶凋落物残留率与时间呈负指数衰减关系.各林分凋落物干质量损失前期较快,第1年末两组平均质量损失率分别为50.6%(常绿阔叶林)、41.7%(针阔叶混交林)和40.13%(高山矮林),且地上组显著高于地下组;后期较慢,至第2年末2组平均质量损失率分别达到60.95%(常绿阔叶林)、57.06%(针阔叶混交林)和56.60%(高山矮林),均以常绿阔叶林、针阔叶混交林、高山矮林为序递减,地上组与地下组的差异不显著.根据Olson指数衰减模型对质量损失率结果进行拟合,发现3种林分样地上凋落物分解95%所需的时间(t_0.95)为6.8～9.9年,其大小排序为常绿阔叶林＜针阔叶混交林＜高山矮林.P在不同林分凋落物分解过程中均存在明显的净固持效应,其强度顺序为高山矮林＞针阔叶混交林＞常绿阔叶林,凋落物初始P含量和C/P可能是导致上述情形的原因.K在各林分的多数时间均表现为净释放.以试验末期的元素释放量计算,P的释放速率在地上组和地下组之间无显著差异,而K则为地上组显著高于地下组.     

Depth-Dependent Patterns of Bacterial Communities and Assembly Processes in a Typical Red Soil Critical Zone

Abstract

Depth patterns of soil microbial distribution have not been well characterized and little is known about the balance between stochastic and deterministic processes in shaping microbial community through soil profiles. We examined how the composition, diversity, and assembly processes of bacterial communities change to a depth of 4 m along three cores sampled through a typical upland red soil Critical Zone in subtropical China. The sampled soils at the center of the Critical Zone were acidic, highly weathered, and clay loam to clay in texture, and developed from Quaternary red clay. Bacterial richness and phylogenetic diversity decreased with depth in the upper soil zone (0–90?cm), but was constant in the deeper zone (90–420?cm). In both the upper and deeper zones, richness was strongly and positively correlated with total organic carbon, dissolved organic carbon and total nitrogen. Depth-dependent changes of community structure were observed above the upper but not deeper zones. Stochastic processes were more important in the upper zone, whereas deterministic processes were dominant in the deeper zone. The distinct depth-dependent patterns of bacterial communities and assembly processes exist through deep soil profiles and are influenced by both contemporary and historical pedogenetic factors and processes.     

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。     

黄河三角洲不同类型盐生植物土壤真菌群落结构特征

盐生植物种类及其所具有的不同耐盐调节方式影响着根际微生物群落的结构与组成。为明确不同类型盐生植物根际与非根际土壤中真菌群落结构与组成的差异及其与土壤环境间的相互关系,该研究采集了黄河三角洲地区芦苇、盐地碱蓬、獐毛3种不同类型盐生植物0～20 cm土层的根际和非根际土壤,通过高通量测序对其真菌群落多样性和结构进行了分析,以探究真菌群落特征与土壤理化因子间的关系。结果表明：(1)3种不同类型盐生植物根际土壤真菌群落丰富度显著大于各自非根际土,且獐毛根际土壤真菌群落丰富度显著大于芦苇和盐地碱蓬的根际土。(2)距离热图分析表明,芦苇和盐地碱蓬非根际土壤真菌群落间的相似性最大。(3)土壤真菌多样性和丰富度与土壤总碳、总氮、有效磷、pH呈正相关关系,与土壤盐分含量呈负相关关系。(4)3种不同类型盐生植物的根际与非根际土壤中,球囊菌门(Glomeromycota)均为绝对优势门,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)为优势属。(5)RDA分析表明,土壤盐分含量是影响土壤真菌群落结构的重要因子,球囊菌门丰度与土壤总氮、总碳、有效磷、有机碳、pH呈正相关关系,与盐分呈负相关关系。(6)植物土壤真菌群...     

Early Development of Soil Microbial Communities on Rehabilitated Quarries

The ecological development of soil microbial communities was studied in terms of microbial composition and structure at different rehabilitated phases on three quarries, namely Turret Hill Quarry (TH), Lam Tei Quarry (LT), and Shek O Quarry (SO), in Hong Kong. Using individual fatty acid methylesters (FAMEs) as biomarkers, Gram^? bacteria dominated at all sites, in which cy19:0 represented more than 15% of the total extracted FAMEs in all soils tested. Redundancy analysis showed that the abundance of Gram^? bacteria and Gram⁺ bacteria correlated significantly with woody species richness, native species richness, organic C, total N, and extractable NO₃‐N. Fungi (18:1w9c and 18:2w6) and arbuscular mycorrhizal (AM) fungi (16:1w5c) decreased in abundance with increasing age in SO and LT, which were positively correlated with grass coverage, soil pH, extractable NH₄‐N, and extractable P. Our study suggested that soil aeration and C availability in soils played a dominant role driving the changes in the composition and structure of Gram^? bacteria and Gram⁺ bacteria communities. Available P was the limiting factor for regulating the fungal and AM fungal communities on our local quarries.     

东北松嫩草原重度退化草地两种典型植被恢复处理方式间土壤螨类群落特征比较

于2005年5—10月在东北松嫩草原中南部十三泡草场,采用室内Tullgren法分离获取螨类,对土壤螨类进行采样,应用类群数、个体密度、多样性指数和MI指数等多个群落参数,研究植被恢复方式对重度碱化退化草地土壤螨类群落特征的影响。共捕获土壤螨类1104只,分别隶属于3亚目41属。结果表明,重度碱化退化草地土壤螨类稀少;围栏封育和种植碱茅两种植被恢复方式均能改善该类草地土壤螨类群落环境,提高了螨类的类群数、个体密度、群落多样性以及中气门螨类MI指数。但围栏封育和种植碱茅两种植被恢复方式之间也存在明显差异,种植碱茅较围栏封育更能显著提高土壤螨类个体密度;种植碱茅样地土壤螨类MI指数显著高于围栏封育样地,捕食性螨类K-选择类群比例更高,土壤螨类群落环境更好。对于松嫩草原重度碱化退化草地,选择种植碱茅方式可能更利于草地土壤螨类群落的恢复与重建。     

黄河源区退化高寒草地植物种间联结性分析

应用方差检验和2×2列联表方法,对青藏高原黄河源区轻度退化、中度退化和重度退化的高寒草地植物群落物种的种间联结性进行了定量分析.结果表明:黄河源区高寒草地退化明显影响到其植物群落物种间的联结性和关联程度;随着草地退化程度的加剧,群落中主要优势物种的总体种间联结性由显著负相关过渡到无关联,具有相同生活型和水分生态类型的物种则由互生转为竞争的关系;以毒杂草为优势的重度退化高寒草地黑土滩"植物群落的物种间关系随机性较大,物种构成不稳定,它属于一种不稳定的次生植被.