土壤纤毛虫群落对不同退还模式生态恢复的响应

为了探究土壤纤毛虫群落对不同退还模式生态恢复的响应及利用其群落特征来评价退还效果,于2014年4月至2015年7月在甘肃省天祝藏族自治县朵什乡退耕还林区选取了3个不同退还林型样点(云杉、沙棘混交林A1,云杉林A2,沙棘林B1)和2个对照耕地样点(小麦地A0,豌豆地B0)为研究样地,采用"非淹没培养皿法"、活体观察法和培养直接计数法对土壤纤毛虫群落特征进行了研究,同时测定了各样点土壤的相关环境因子,并分析了不同恢复模式下土壤纤毛虫群落特征与植被群落参数、土壤环境因子间的相关性。研究共鉴定到125种土壤纤毛虫,隶属于9纲19目29科34属。结果显示:退还样点和对照样点的土壤纤毛虫群落结构特征存在明显差异(P0.05),退还样点间的物种相似性减小,群落组成复杂化;退还样点土壤纤毛虫物种数、密度、物种多样性指数、均匀度指数和丰富度指数均明显增高(P0.05),且各样点间表现为A1B1A2B0A0;各样点优势类群的演替趋势,由对照样点的肾形目演替为退还样点的散毛目。相关性分析和冗余分析结果表明,退耕还林后,对纤毛虫群落结构稳定影响最主要的是有机质、含水量和全氮的含量,不同林型间土壤纤毛虫群落组成差异较大,表明土壤纤毛虫群落结构可作为对退耕还林生态恢复的评价指标。     

土壤纤毛虫群落对退牧还草生态恢复的响应——以玛曲县为例

为研究退牧还草对土壤纤毛虫群落特征的影响、退牧还草后土壤环境变化以及如何利用原生动物纤毛虫群落特征来评价退还效果的可行性,于2015年5月至2016年3月在甘肃省甘南藏族自治州玛曲县选取3个不同恢复年限的草地样点和1个未经过退牧还草对照样点,采用"非淹没培养皿法"、活体观察法和培养直接计数法对土壤纤毛虫的物种数和密度进行测定,同时测定了土壤温度、pH值、含水量、土壤孔隙度、速效钾、速效氮、速效磷、全氮、全钾、全磷和有机质含量,并分析了在生态逐渐恢复条件下,土壤纤毛虫群落特征与土壤环境因子间的相关性。研究共鉴定到纤毛虫95种,隶属9纲15目21科28属。研究发现,退牧还草样地与未退牧还草样地的土壤纤毛虫的物种分布存在明显差异:退牧还草后的3个样点间的物种相似性减小,群落组成复杂化,纤毛虫丰度、丰富度指数、均匀度指数和物种多样性指数增高。相关性分析结果表明,退牧还草后,对纤毛虫群落结构稳定性影响最主要的是土壤有机质、含水量和土壤全氮、全磷和全钾的含量,不同恢复年限样点的土壤纤毛虫群落组成差异较大。土壤纤毛虫群落对退牧还草生态恢复过程中土壤环境条件的变化有较好的响应。     

甘肃定西华家岭土壤纤毛虫群落对生态恢复的响应

为了解土壤纤毛虫群落对生态恢复下的土壤环境的响应,于2007年9月—2008年8月用活体观察法和"三级十倍环式稀释法"对甘肃定西华家岭5个不同恢复阶段的人工云杉林和1个荒草坡对照点的土壤纤毛虫群落以及季节动态进行了研究,探讨了土壤纤毛虫群落组成对生态恢复下土壤环境的相关性。共鉴定到127种纤毛虫,隶属于3纲9目34科50属。研究发现,各不同恢复年限土样中土壤纤毛虫的物种分布存在明显差异,并随恢复时间的延长,样点间物种相似性减小,群落组成复杂化,丰度、物种数和物种多样性指数均呈上升趋势。优势类群也发生了响应,由I号对照样点和恢复初期II号样点的肾形目变为恢复后期样点的下毛目。结果显示,土壤纤毛虫群落动态很好地响应了生态恢复过程中土壤环境条件的变化。土壤纤毛虫群落可用于陆地生态恢复评价,但要建立有效可行的、具有普遍意义的评价指标体系,尚需大量的和系统的工作。     

千佛山侧柏林种群和群落特征的研究

本文用样方法对济南市千佛山北坡侧柏林的种群和群落特征进行了系统研究。发现林下灌木和草本种均呈集群分布。灌木层具有较高的植物多样性、均匀度和较小的生态优势度,草本层则正相反。各环境因子对植物多样性的影响正负不一,且均不显著。在光照强度、土壤水分和土壤有机质三维资源轴上对物种资源选择性和生态位重叠的计测表明,多数种对在土壤有机质和土壤水分资源轴上重叠较大,同一资源轴上灌木种对间的重叠值较草本种对间的重叠值大。     

鲁中山地侧柏林区蜘蛛群落的研究

于1992～1994年对鲁中山地侧柏林蜘蛛群落进行了定时、定点和定量采集观测。对蜘蛛群落的种类、个体数量、多样性、优势度及稳定性等进行了分析。从季节变化看,蜘蛛群落组成的种类、个体数量、多样性8月份最高,1月最低。从垂直结构上看,灌草从蜘蛛亚群落各指标较高。另外还利用统计学的变异系数对蜘蛛群落的稳定性进行了讨论。     

甘南亚高寒草甸土壤纤毛虫群落结构变化对不同坡向的响应

土壤纤毛虫不但是土壤生态系统的重要组成部分,而且是生态系统物质循环、能量流动过程的重要驱动因子。为了查明甘南亚高寒草甸不同坡向土壤纤毛虫群落特征,于2015年7月21—26日对同一山头的阳坡、半阳坡、西坡、半阴坡、阴坡五个坡向进行了调查。结果表明:(1)经"非淹没培养皿法"鉴定得到纤毛虫142种,隶属于9纲18目32科55属,各坡向物种数、个体数大小关系呈现出西坡半阳坡阳坡半阴坡阴坡;优势类群有旋毛纲、裂口纲、寡膜纲、肾形纲其优势度依次为28.17%、19.72%、13.38%、12.68%。(2)不同坡向上土壤纤毛虫的物种数、个体数、Shannon指数均具有显著性差异(P0.05),表明甘南亚高寒草甸生态系统中的土壤纤毛虫对于坡向这一微气候环境的变化具有敏感性。(3)各坡向土壤纤毛虫的物种数、个体数都具有明显的表聚性。(4)利用皮尔森相关性分析得出,在所测得的土壤理化因子中对纤毛虫的物种数、个体数均具有显著正相关(P0.05)的是全氮、有机质。综合分析,影响甘南亚高寒草甸不同坡向上土壤纤毛虫群落结构变化的主要因素为全氮、土壤有机质以及地上植被状况。     

土壤线虫群落对闽北森林植被恢复的响应

为了考察地上植物群落的演替与土壤线虫群落的相互关系, 作者对闽北退化常绿阔叶林不同恢复阶段的土壤线虫群落进行了为期一年的定位研究。研究表明, 线虫群落对植被不同恢复阶段有不同的响应, 各恢复阶段线虫数量差异显著(P<0.01), 从大到小依次为: 荒地(Wj)、天然阔叶林(Cc)、针阔混交林(Clc )、针叶林(Pm); 土壤线虫数量的季节波动明显, 属数与个体密度均体现为春季＞冬季＞秋季＞夏季, 而夏季极显著少于其他季节(P<0.01); 土壤线虫群落DG指数与丰富度指数从大到小依次为天然阔叶林、荒地、针阔混交林和针叶林。而多样性顺序却表现为: 荒地>天然阔叶林>针阔混交林>针叶林; 不同恢复阶段土壤根系生物量、土壤理化特征存在明显的空间变异, 并且线虫数量与根系生物量、土壤含水率、土壤孔隙度、土壤有机质、全氮以及速效磷具有显著正相关关系。因此, 植被恢复过程中土壤线虫群落结构分异及其动态是一个重要的生态响应过程, 能为进一步研究土壤生物在植被演替中的地位和作用以及土壤生物多样性保护提供基础数据。     

海水养殖水体周丛纤毛虫的群落结构及其对环境因子的响应

为了解周丛纤毛虫在特定海水养殖环境巾的功能与地位,作者以青岛近郊一封闭式海水对虾养殖池为采集地,采用人工基质（载玻片）法对周丛类纤毛虫的群落结构进行了为期140d（以全养殖周期为时限）的调查,同时开展了环境理化因子的采集和分析。在此基础上,探讨了周丛纤毛虫群落结构参数和环境因子的相关性关系。本工作共涉及41种周丛纤毛虫,其中以缘毛类Zoothamnium和Pseudovorticella等属种类为优势类群。采集期间纤毛虫丰度和物种数量呈上升趋势,丰度分别在第100天和第120天达到高峰,物种数量则在第80天达最大值,缘毛类纤毛虫是微型群落中丰度／物种数量峰值的主要组成成分。物种丰富度指数、均匀度指数和多样性指数变化趋势基本一致,在第100天出现峰值。多元统计分析结果表明,周丛纤毛虫群落结构中的大部分参数与养殖水体的环境因子具有显著的相关性：物种数量和均匀度指数均与氨态氮浓度呈极显著的正相关（P〈0．01）;丰度和多样性指数均与氨态氮浓度呈显著正相关（P〈0．05）;丰度和物种数均与可溶性磷酸盐浓度呈极显著正相关（P〈0．01）;多样性指数与细菌密度呈显著的负相关（P〈0．05）。本研究结果初步显示,周丛纤毛虫群落具有良好的自我维持和修复能力,并能较好的响应集约化海水养殖水体环境的变化。     

土壤线虫群落对大连石门山森林植被恢复的响应

2007年9月至2008年8月对大连石门山不同植被恢复方式的样地进行土壤线虫调查,淘洗-过筛-浅盘法提取土壤线虫,应用类群属数、个体密度、多样性指数和功能类群指数等多个群落参数,研究不同植被恢复方式间土壤线虫群落特征的差异。共捕获线虫8577条,分别隶属于线虫动物门2纲7目26科43属,个体密度平均4.77条/g干土。研究结果表明,土壤线虫数量存在明显的季节波动,秋季明显高于夏季和春季;土壤线虫群落多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和营养类群指数大小依次为阔叶林、针叶林和混交林,而优势度指数却表现为:针叶林混交林阔叶林;土壤线虫群落营养类群f/b值、MI指数、PPI指数、MMI指数、MI2-5指数、SI指数和EI指数均表现为:阔叶林针叶林混交林,而PPI/MI指数则表现为:混交林针叶林阔叶林,表明混交林受干扰明显;土壤理化特征与线虫数量、属数、生态指数间也存在明显相关关系。因此,植被恢复过程中土壤线虫群落结构分异及动态是一个重要的生态响应过程,能为进一步研究土壤生物在植被演替中的地位和作用以及土壤生物多样性保护提供基础数据。     

甘南高寒草甸土壤纤毛虫对磷酸氢二铵添加的响应

为研究磷酸氢二铵(DAP)添加对土壤纤毛虫群落结构的影响,于2012年4月在甘南高寒草甸选取典型样地,在0～120 g·m^-2浓度区间内设置5个添加水平,采用“非淹没培养皿法”、活体观察法和“3级10倍环式稀释法”测定土壤纤毛虫物种数和密度,同时测定了土壤相关环境因子(含水量、pH值、总氮、总磷、有机碳).共获得土壤纤毛虫129种,隶属9纲17目31科46属.对照组的土壤纤毛虫物种数和物种多样性指数均大于施肥处理,且随着施肥量的增大,土壤纤毛虫物种数减少,物种多样性减小,但其密度随施肥量的增大而增加.对照土壤纤毛虫优势类群为刺钩目,随着施肥量的增大,土壤纤毛虫优势类群更新为肾形目.土壤纤毛虫群落结构和环境因子的冗余分析表明,总磷、土壤温度和含水量是影响甘南高寒草甸土壤纤毛虫群落分布的关键环境因子.     

林窗尺度对侧柏人工林土壤微生物生物量碳氮的短期影响

为了明晰林窗尺度对侧柏人工林土壤微生物生物量碳氮的短期影响,以徐州市50年生侧柏人工林为研究对象,探讨了开设林窗2a后3种林窗尺度(半径分别为4m,S林窗;8m,M林窗;12m,L林窗)和位置(林窗内、林缘和林窗外部)对土壤微生物生物量碳氮(MBC,Microbial Biomass Carbon;MBN,Microbial Biomass Nitrogen)的影响。结果表明:(1)与对照样地相比,L林窗显著提高了春季(207.1mg/kg)和夏季(169.5mg/kg)林窗外部的土壤MBN含量;M林窗显著提高了春季林窗内部(2959.3mg/kg)和林缘(3008.8mg/kg)位置土壤MBC含量和林缘位置(207.7mg/kg)土壤MBN含量,且显著提高了夏季林窗内部(144.4mg/kg)土壤MBN含量;S林窗显著降低了春季林窗外部和林缘位置土壤MBC(分别为2159.2mg/kg和1955.1mg/kg)和MBN(分别为153.1mg/kg和131.3mg/kg)含量。(2)土壤MBC含量与土壤全碳和土壤可溶性有机碳(DOC)含量呈极显著(P0.01)正相关,与土壤温度呈极显著负相关(在3—27℃之间);土壤MBN含量与土壤含水量和DOC含量呈极显著正相关,与土壤全碳呈显著正相关;土壤MBC和MBN含量与凋落物量没有显著相关关系。本研究中,相对于S和L林窗,M林窗对土壤微生物生物量的提高作用较为明显,可促进侧柏人工林土壤碳氮循环过程,在徐州侧柏人工林中开设M林窗有利于提高土壤肥力和林木生长。     

林窗尺度对侧柏人工林土壤微生物量和功能多样性的影响

微生物活性是影响土壤碳循环等地下生态系统过程的重要因素。以徐州市侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco)人工林为研究对象,以未受干扰的侧柏林为对照(CK),设置半径分别为4、8、12m的3种尺度近圆形林窗,从林窗边缘(D1)到距林缘4m(D2)及8m处林下(D3)水平梯度上分析土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)和代谢功能多样性的变化。结果表明:1)与CK相比,林窗样地土壤MBC总体降低,MBN含量显著下降(P0.05),MBC/MBN显著上升(P0.05)。在3种尺度林窗中,MBC在大林窗偏小,MBN在小林窗偏小;MBC/MBN总体上随林窗尺度增大而减小。2)与CK相比,大中林窗降低了土壤微生物代谢活性(AWCD),小林窗变化不大。从D1到D3点,小林窗的AWCD先降后升,中林窗呈上升趋势,大林窗则相反。而且林窗降低了土壤微生物对各类碳源的利用,主要利用聚合物类和氨基酸类碳源,中林窗样点对碳水化合物和氨基酸类小分子碳源的利用最低。3)林窗总体提高了土壤微生物功能多样性,其中多样性(H')、丰富度(S)和均匀度(E)3个指数在各点之间均无显著差异,小林窗和CK的优势度指数(D_s)显著大于(P0.05)大林窗。侧柏林人工林窗对土壤微生物量和功能多样性的影响有着明显的尺度和位置梯度效应,林窗有望促进侧柏林土壤碳固持和大分子物质降解,提高其应对全球气候变化的能力,综合而言,中尺度林窗对侧柏林生态功能的发挥较为有利。     

华北石质山地侧柏人工林C、N、P生态化学计量特征的季节变化

以北京九龙山自然保护区幼龄侧柏人工林为研究对象,对其不同生长季节叶、枝、根(0—10 cm、10—20 cm土层)的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量学特征进行了分析,深入探讨了生长季节与器官以及两因素交互作用对以上特征的影响,研究有助于理解植物各性状之间的相互作用以及植物生长过程中资源的利用和分配状况。结果表明:1)不同器官间C含量为414.97—461.58 g/kg,枝最大,根(0—10 cm)最小;N含量为6.57—14.28 g/kg,叶最大,枝最小;P含量为0.39—1.28 g/kg,叶最大,根(10—20 cm)最小;C∶N为31.76—70.98,枝最大,叶最小;C∶P为369.93—1099.20,根(10—20 cm)最大,叶最小;N∶P为9.21—23.81,根(0—10 cm)最大,枝最小。整个生长季节中侧柏各器官C含量最稳定,变异系数均小于7%;P含量变异性最大,变异系数均超过15%,N含量变异性介于两者之间;各器官中C∶N和N∶P较C∶P更为稳定,C、N与P具有较好的耦合协同性,C∶P和N∶P的变化主要取决于P的变化。2)器官对C、N、P含量及其化学计量关系均存在显著影响,生长季节对N和P含量存在显著影响,两者交互作用只对P含量存在显著影响,器官对侧柏C、N、P含量及其化学计量变异的贡献大于生长季节。3)侧柏各器官间C、N、P含量及其化学计量比相关性多数未达到显著性水平,仅有叶与枝中的P及C∶P显著相关,说明侧柏器官分化过程中各器官对元素的吸收利用具有特异性。侧柏叶片N∶P14,说明生长季节里幼龄侧柏人工林更多受到N限制。     

对映-贝壳杉烷型二萜类化合物对土壤纤毛虫群落的毒性效应

选取小陇山自然保护区麻沿林区的土壤纤毛虫并通过盆栽实验从纤毛虫的群落结构、丰度和食性三方面研究了对映-贝壳杉烷型二萜类化合物对纤毛虫群落的毒性作用。纤毛虫群落结构采用"非浸没式培养法"进行分析,物种鉴定采用活体观察和蛋白银染色法,同时采用直接计数法分析土壤纤毛虫的丰度。共鉴定到纤毛虫 88 种,隶属于3纲11目29科42属,其中对照组 75 种;分析表明二萜化合物可导致土壤纤毛虫群落结构的衰退演替;双因子方差分析显示纤毛虫物种数在二萜化合物各浓度处理组间呈现极显著差异 (F_5,9=137.776,P＜0.01),并在不同时间处理组间呈显著差异 (F_5,9=2.607,P＜0.05);线性回归分析显示土壤纤毛虫总物种数随着二萜类化合物浓度的升高有下降趋势,具有良好的直线线性关系(R² =0.9521)。当二萜类化合物浓度超过 32.5 mg/kg 时土壤纤毛虫优势种由膨胀肾形虫、长篮环虫、大口薄咽虫和长圆膜袋虫演替为膨胀肾形虫、长篮环虫、苔藓膜袋虫、水藓薄咽虫和大弹跳虫,且C/P系数从小于1变为大于1,当施药浓度超过 62.5 mg/kg时,优势种演替为大弹跳虫、小尖毛虫、有肋薄咽虫和一种前口虫。同时,分析还显示肾形目对二萜化合物有较高的耐受能力,下毛目、前口目和篮口目对二萜类化合物有一定的耐受能力。对纤毛虫食性研究发现二萜类化合物对纤毛虫的影响还与纤毛虫的食性有关,尤其对肉食性纤毛虫危害最大。比较分析显示,在相同暴露时间,不同施药浓度下土壤纤毛虫丰度与对照组相比均有极明显的降低,而同一施药浓度,随着暴露时间逐渐延长,纤毛虫的数量逐渐回升,但即使土壤中二萜类化合物残留浓度很低,也对纤毛虫群落有显著的抑制作用。非参数多个独立样本检验分析结果表明各浓度组间纤毛虫的丰度存在极显著差异。结果表明,不同浓度的对二萜化合物对土壤纤毛虫群落结构在种类组成和丰度方面均成具有强烈的扰动作用。     

克氏针茅草原土壤生态化学计量特征对放牧强度的响应

生态化学计量学是研究生态系统中各元素间平衡的科学,对于探究土壤有机碳（C）、全氮（N）、全磷（P）元素循环以及土壤养分限制状况具有重要意义。为了解克氏针茅（Stipa kirschnii）草原土壤生态化学计量特征,以内蒙古克氏针茅草原区为研究对象,在不同放牧强度草场进行采样分析。结果表明：随着放牧强度的增加,C、P含量先降低后升高,N含量先升高后降低;土壤C/N先降低后升高、C/P逐渐升高、N/P先升高后降低。C/N随着放牧强度的增加与有机碳相关性逐渐增大、与全氮的相关性逐渐减小;轻牧区的C/P受有机碳作用有所增强;中牧区N/P受全氮作用增强。C/N主要限制因素是有机碳含量,C/P和N/P主要限制因素是全磷含量。不同放牧强度会影响土壤化学计量比与其他物质的关系,也会改变土壤化学计量比各制约因素的强度。     

Persistent soil seed banks and floristic diversity in Fagus orientalis forest communities in the Hyrcanian vegetation region of Iran

We assessed the size of seed bank, species diversity and similarity between seed bank and standing vegetation in four oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) community types of the central Hyrcanian forests of northern Iran. For this purpose a total of 52 relevés was established in two associations and two subassociations of the beech forests, and six soil samples (20 × 20 cm square and to a depth of 10 cm) were collected in each relevé in mid-spring, after the germination season had ended. Soil seed bank was investigated using the seedling emergence method. A total of 63 species, 57 genera and 36 families was represented in the persistent soil seed bank of the forest communities. The seed bank contained 28 species not found as adult plants in the vegetation, but these were mostly early successional species. Size of the seed bank ranged from 3740 to 4676 individuals m⁻² in the Rusco hyrcani-Fagetum orientalis and Danae racemosae-Fagetum orientalis associations, respectively. Species composition of seed banks and aboveground vegetation had low similarity with an average of 24.3% in the four plant communities, because only 38% of the species were the same in the vegetation and the seed banks. Most seeds in the seed bank were from early successional species, and the only tree with a large persistent seed bank was the fast-growing pioneer Alnus subcordata. DCA ordination also demonstrated low similarity between soil seed bank and vegetation. The soil seed banks of the four beech communities did not differ significantly in size, composition, diversity and uniformity. Although above ground vegetation in the four community types is floristically distinct, there is considerable overlap among the soil seed banks because they contain in a similar way early successional species. Further, the absence of typical forest species in the soil seed bank indicates that restoration of forest tree species cannot rely on the soil seed bank.     

基于生态系统服务视角的山水林田湖草生态保护与修复——以洞庭湖流域为例

山水林田湖草系统保护与修复的重要目标是维护和提升区域生态系统服务。基于山水林田湖草生命共同体理念,以维护和提升人类福祉所需的重要生态系统服务为目标,提出生态系统服务视角下的山水林田湖草系统治理框架,以实现流域生态系统整体保护、质量提升和格局优化。基于该框架,以洞庭湖流域为例,通过流域生态系统格局、生态系统质量状况分析、流域生态系统服务重要性评估和生态问题识别,构建流域生态安全格局,为实现可持续的山水林田湖草生命共同体提出系统保护与修复布局建议。通过洞庭湖流域的分析案例为流域山水林田湖草生态保护与修复重要区域的识别提供了可借鉴的指标和定量分析方法,为流域尺度构建生态安全格局、实现山水林田湖草系统保护和修复提供思路和途径。     

黄土高原丘陵区退耕还林地油松人工林碳储量及分配特征研究

以黄土高原丘陵区主要退耕还林树种油松为研究对象,对甘肃省庆阳市合水县采用样地调查与生物量实测方法,分析不同坡向（阳坡、阴坡）及退耕年限（退耕6年、9年和12年）油松人工林的乔木不同器官、灌草层、枯落物层和土壤层的碳含量,以及油松人工林乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层碳储量及其分配特征,探讨甘肃黄土高原丘陵区生态林的固碳作用。结果表明:（1）油松不同器官碳含量为48.15%~53.90%,各器官碳含量大小为树干>叶>细枝>粗枝>根桩>粗根>树皮>大根>中根>小根>细根>球果;灌木层碳含量为茎>叶>根;草本层碳含量为地上部分>地下部分。（2）油松人工林的枯落物层碳含量为未分解层大于半分解层。（3）0~100 cm土壤层的碳含量随退耕年限增加而增大,随土壤深度的增加而下降;0~10 cm、10~20 cm土壤层不同坡向间碳含量差异显著。（4）阳坡和阴坡退耕6年、9年和12年油松林总碳储量分别为42.90、50.50、59.22 t·hm^-2和45.08、53.77、65.70 t·hm^-2。研究认为,黄土高原丘陵区阳坡和阴坡均适宜油松林发挥固碳效益,且阴坡要优于阳坡,是甘肃黄土高原丘陵区的理想树种。