北京门头沟废弃采石矿区地表土壤动物群落多样性

以北京门头沟废弃矿区为例,研究弃矿生态恢复地表土壤动物群落多样性。2006年3月～4月,在设置的样带内,采用陷阱法对石灰矿天然恢复(下段)和人工恢复(上段)区的地表土壤动物群落进行调查。在157个陷阱中,共采集到地表土壤动物2604只(未知类群112只),隶属1门4纲16目1亚目47科。大型土壤动物优势类群有叶蝉科、蚁科,分别占大型土壤动物的22.45%和47.71%;中小型土壤动物优势类群有等节跳科、长角跳科和甲螨亚目,分别占中小型土壤动物的23.27%、35.22%和41.01%。矿区地表动物营养功能群以植食性和捕食性为主。Spearman等级相关分析表明,上、下段之间地表土壤动物个体数差别极显著(rs=0.446,p<0.01)。上段土壤动物个体数、类群丰富度和类群多样性随时间差异均显著(p<0.05);上、下段,部分土壤动物个体数、类群丰富度和类群多样性之间存在显著性差异(p<0.05)。非度量多维标度(Non-matricMultidimentionalScaling,No-metricMDS)分析表明,地表土壤动物个体数量、类群以及营养功能群的分布与恢复方式、土壤养分状况、地表植被状况有关。     

小兴安岭阔叶红松林地表甲虫Metacommunity格局

Metacommunity理论框架为理解生物群落的时空格局及其构建机制提供了一个强有力的方法。然而,少有研究揭示土壤动物metacommunity的格局及其构建机制,小尺度空间的研究更是少见。于2015年分别在凉水和丰林小兴安岭典型阔叶红松林长期动态监测样地内,通过空间直观定位调查监测的方法获得地表甲虫群落,揭示小尺度空间(300 m)地表甲虫metacommunity的格局,并进一步分析地形、土壤因子与这种metacommunity格局的相关性。结果表明:镶嵌型(nestedness)和随机型(random)是小尺度空间地表甲虫metacommunity的常见格局。地表甲虫的metacommunity格局具有类群依赖性,步行虫科和葬甲科多形成镶嵌型格局,而隐翅虫科则仅形成随机型格局。地表甲虫metacommunity格局具有季节波动性,在相对温暖的季节易形成显著的镶嵌型格局,而在相对寒冷的季节多为随机型格局。凉水和丰林地表甲虫的metacommunity格局没有明显差异。地形和土壤因子对地表甲虫metacommunity格局有重要的影响,该影响过程相对复杂,依类群和时间而异。本实验表明镶嵌型和随机型是小尺度空间小兴安岭典型阔叶红松林地表甲虫的常见格局,地形、土壤因子对这些格局的形成有重要的影响。     

土壤动物多样性及其生态功能

土壤无脊椎动物生物量通常小于土壤生物总生物量的10%,但它们种类丰富,取食行为及生活史策略多种多样,且土壤动物之间,土壤动物与微生物之间存在着复杂的相互作用关系。土壤动物的生态功能主要通过取食作用(trophic effect)和非取食作用(non-trophic effect)来实现。原生动物数量大、周转快,故原生动物本身的代谢活动(即取食作用)对碳氮矿化的贡献可以接近甚至超过细菌的贡献;然而大多数中小型土壤动物的本身代谢过程对碳氮矿化的贡献远低于土壤微生物,但它们可以通过取食作用来调节微生物进而影响碳氮的矿化。大型节肢动物中的蜘蛛和地表甲虫等捕食者经常活跃于地表,它们常常会通过级联效应对土壤生态系统产生重要的影响。蚯蚓、白蚁等大型土壤动物除可以通过取食作用以外,还可以通过非取食作用调控土壤微生物,进而显著影响土壤碳氮过程。土壤动物取食行为的多样性和复杂的非营养关系的存在造就了多维度的土壤食物网,给土壤动物的生态功能研究带来了巨大的挑战。介绍了土壤动物的多样性及主要的生态功能,并对研究的热点和前沿问题进行了探讨,以期引起关于土壤动物多样性及其生态功能的深入思考。     

亚高山草地土壤原生生物群落结构和多样性海拔分布格局

生物多样性分布格局与维持机制即群落构建机制,是群落生态学研究的热点领域。微生物生态学中的一个关键问题是量化确定性过程和随机过程对微生物群落构建的相对贡献。尽管原生生物是土壤微生物群落中重要的组成部分,在微生物食物链中扮演着关键角色,但与细菌和真菌相比,目前对原生生物群落构建机制知之甚少。运用Illumina Miseq高通量测序技术,分析了五台山亚高山草地生态系统（海拔2000-3061 m范围内）土壤原生生物群落组成和多样性维持机制。结果表明,四个海拔梯度的土壤共获得有效序列520673条,分属于8个超群、24个门、65个纲、125个目、222个科和350个属。门水平上,丝足虫门（Cercozoa）、褐藻门（Ochrophyta）、纤毛门（Ciliophora）和顶复门（Apicomplexa）为主要优势类群。LEfSe分析显示,17个生物标志物对海拔梯度非常敏感,不同海拔梯度富集了不同的原生生物种群。尽管海拔对土壤原生生物群落的α多样性没有显著影响,但非度量多维尺度分析（NMDS）和相似性分析（ANOSIM）结果表明,原生生物群落组成和结构在海拔梯度上存在显著的差异（P<0.05）。冗余分析（RDA）显示海拔、土壤含水量、总氮和植物丰富度指数与原生生物群落结构存在显著相关性（P<0.05）。方差分解分析（VPA）和偏Mantel分析表明环境因子和空间变量对原生生物群落海拔分布格局均有显著影响,但是环境因子的相对作用（7.9%）明显大于空间变量（1.8%）。土壤原生生物群落之间的Bray-Curtis距离与海拔距离呈显著正相关关系（P<0.05）,说明选择过程可能是亚高山草地土壤原生生物群落分布格局的主要驱动因素。零模型分析进一步证实了确定性过程在原生生物群落构建中的相对作用大于随机过程。总之,五台山亚高山草地土壤原生生物群落组成和结构沿海拔梯度具有显著的变化格局,群落构建主要由确定性过程和随机过程驱动,但确定性过程占主导地位。     

黄顶菊入侵对不同生境地表土壤动物群落的影响

选择发生外来入侵植物黄顶菊(Flaveria bidentis)的林地、荒地和沟渠作为研究对象,探讨黄顶菊入侵对地表土壤动物群落的影响。调查采用陷阱法,于2012年4月26日—9月17日,每隔2周取样一次,3种生境共捕获地表土壤动物439515头,隶属3门7纲21目。蚁科在3种生境中均为优势类群,其余类群的相对多度较小。黄顶菊植株能够为蚁科、等足目、蟋蟀科和蜘蛛目等喜好阴凉湿润环境的地表土壤动物类群提供栖息地,从而对地表土壤动物群落结构及多样性产生影响;且该影响主要与黄顶菊自身的生长状况有关,在长势较弱的林地生境影响较小,而在长势较强的荒地和沟渠生境影响较大,这在黄顶菊生长盛期尤为明显。综上所述,黄顶菊入侵3种生境后可能通过影响微生境小气候从而改变地表土壤动物群落结构,并引起地表土壤动物多样性的升高。     

种群,生物群落,生态系统概念辨析

种群、生物群落、生态系统是三个相互密切关联而又有本质区别的重要概念,在教学中,时常出现一些学生虽对三个概念记的很熟,但一接触具体实例则判断错误的现象,本文结合几个实例,谈谈种群、生物群落、生态系统这三个概念的区别及判断依据。 一、举例 例1:一个池塘中的所有鲤鱼是一个种群。 例2:所有的鲤鱼是一个种群。 例3:一个湖泊中的各种动物就是一个生物群落。 例4:一块蔓地及其所生存的动物组成了一个生态系统。 例5:一片森林中的所有生物构成一个生物群落。     

观察野外鸟,兽食性的方法简介

食物对动物的生殖、生长发育、地理分布、季节迁移和死亡等生命活动起着极其重要的影响。各种动物的食性决定其在生物群落中的地位和作用,是人类决定其益害关系的主要依据。作者以多年的经验,总结如下。     

宁夏银北盐碱地油葵田土壤动物多样性及群落结构

【目的】调查宁夏银北盐碱地油葵田的土壤动物多样性及群落结构,探讨不同改良时间盐碱地土壤动物多样性及群落结构与环境因子之间的相关性。【方法】生物与环境因子之间的关系研究一直是生态学研究的热点,尤其是恢复生态学中如何设计环境因子来恢复生物群落的结构和功能最近引起了国内外学者的关注。以宁夏银北盐碱地油葵田为对象,研究了不同改良时间盐碱地中油葵田土壤动物与环境因子的相互关系,采用野外调查和室内试验相结合。【结果】共采集12个土壤动物类群,优势类群为弹尾目(60.67%)、蜱螨亚纲(23.24%)和鞘翅目(6.45%);土壤动物物种多样性、丰富度指数和均匀度在未改良盐碱地中较高。【结论】土壤pH值、碱化度和全盐质量分数是土壤动物分布的限制因素,土壤动物的数量随土壤pH值、碱化度和全盐质量分数的降低而增加。这些结果为盐碱地改良的恢复与评价提供了重要的数据支持和基础资料。     

浙江山区野生动物资源及其对自然生态平衡的意义

陆地生态系统的结构基础是植被,例如森林,草原等。动物在林中栖息、取食及繁衍后代。保护和发展森林能使动物繁荣,反之,则使动物遭受灾难,因此认为动物依附于植物而生存是有道理的。但这只说明事物的一个方面,因为生态系统是生物群落同无机环境相结合的统一整体,在生物群落内部,植物、动物和微生物之间是相互制约、不可分割的,并以正常生命活动共同维持     

呼伦贝尔草地风蚀沙化土壤动物对环境退化的响应

为揭示草地沙化过程中土壤动物与土壤环境要素的相互关系,采用野外调查和实验室检测相结合的方法,对呼伦贝尔沙化草地不同沙化阶段土壤有机质、水解氮、速效磷、土壤水分含量、pH值,以及土壤动物群落结构、种群密度、多样性等进行了比较研究.共获得土壤动物4门6纲12目,优势类群中小型土壤动物仅线虫目1类,占总捕获量的94.3%;大型土壤动物为鞘翅目和半翅目2类,占总捕获量的79.7%.随草地沙化程度的不断加剧,土壤动物类群数量、种群密度、多样性和均匀性均呈明显递减趋势,严重沙化草地土壤中的土壤动物完全消失.回归分析表明,呼伦贝尔不同沙化阶段草地0～20cm土层土壤动物密度与土壤养分含量、土壤含水量、pH值及地表枯落物量呈显著线性相关,说明土壤动物群落对沙化草地土壤环境的改变较敏感.     

北京市奥林匹克公园不同地表类型对土壤动物多样性的影响

城市化对城市土壤动物有重要影响,为了探究城市中不同的地表覆盖类型对土壤动物多样性和群落结构的胁迫作用,以北京市奥林匹克公园为例,于2013年秋季通过Baermann法和Tullgren法研究了4种不同地表类型(裸地、完全硬化地表、部分硬化地表、草坪)下的0～5、5～10、10～15 cm 3个土层深度下土壤动物群落结构和多样性的变化.结果表明： 4种地表类型下,单位体积(100 cm³)内土壤动物的个体总数表现为：草坪(210只)>部分硬化(193只)>完全硬化(183只)>裸地(90只).线虫占总捕获量的72.0%～92.8%,为共有优势类群.类群数上,草坪下土壤动物类群数显著高于裸地.在垂直方向上,除了完全硬化外,其他3种地表类型下的土壤动物具有明显的表聚现象.裸地的Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数显著低于其他类型,但Simpson优势度指数显著高于其他类型.草坪的Shannon多样性指数和Margalef丰富度指数最高.硬化类型下土壤动物的多样性介于草坪和裸地之间.从群落相似性来看,除完全硬化和草坪表现为中度相似外,其他地表类型间土壤动物群落相似性指数均表现出中等不相似的特征.动物的多样性指标与土壤温度、pH、速效钾均有显著相关性.     

有机氯污染物在白洋淀PFU微型生物群落的富集

应用PFU法在白洋淀4个采样点采集微型生物群落,分析了PFU原生动物的群集过程,并利用气相色谱法首次在白洋淀微型生物群落中检测了OCPs和PCBs.结果表明:(1)在白洋淀的4个采样点的微型生物群落中均检测出OCPs和PCBs,表明白洋淀已受到上述污染物的污染.(2)河口附近的2个采样点微型生物群落中的POPs含量高于湖泊中心区.(3)从微型生物群落特征和群落中的POPs含量来看,府河污染对白洋淀的影响较大.应用PFU微型生物群落监测POPs污染物的优点在于取样方便,同一份样品既能获得生物群落结构的数据,又能获得化学污染物富集水平的数据.     

化学除草剂对农田生物群落的影响

从直接作用和间接作用两个方面,在个体、种群和群落3个水平上综述了化学除草剂对农田植物、动物和微生物群落的影响,并提出了今后需要加强研究的几个问题(1)残留在作物和杂草植株内的除草剂及其代谢产物通过食物链和生物富集作用对农田动物群落各级消费者造成的影响;(2)非作物生境使用化学除草剂对毗邻作物生境天敌群落的影响,以及作物生境使用除草剂对邻近非作物生境天敌群落的影响;(3)由除草剂长期使用引起的杂草群落演替、多样性下降、地表覆盖物和地下生物量减少对土壤动物和微生物群落的物种组成、分布、丰富度及其生态功能的影响;(4)化学除草剂与杀虫剂和化肥等其他农用化学品对农田生物群落的联合作用。     

土壤动物与陆地生态系统

一除了典型的海洋动物以外,大多数的动物门类,在土壤中都有它的代表。根据它们与土壤的关系可分为两大类,(1)永久土壤动物与(2)暂时土壤动物(只在土壤中度过部分生活的或某一发育阶段的动物)。从生态系统的观点来看,土壤动物的营养来源对估价动物在土壤中栖居的性质是重要的。例如,蟋蟀、虎(虫甲)、扁触角甲虫,以及穴居蜂和许多啮齿类等,它们在土壤中营穴,但主要在地面取食,大多数双翅类和甲虫的幼虫则在土壤中取食。永久土壤动物仅偶然来到地     

基于地表土壤动物与植物完整性指数评估若尔盖沼泽湿地受扰现状

利用地表土壤动物与植物群落生物完整性指数评价若尔盖沼泽湿地受扰现状,为若尔盖沼泽湿地恢复提供依据。2018年7月与2019年7月对若尔盖10处典型湿地(参照区4个,受扰区6个)地表土壤动物与湿地植被群落进行调查。通过对74个候选指标的分布范围、判别能力及相关分析,确定中生性植物、一年生植物、龙胆科植物、一年生植物/多年生植物比4个植物核心指标,地表土壤动物总个体数量、中小型动物类群数量、蜘蛛目物种数量、菌食性土壤动物与腐食性土壤动物5个核心指标,构建若尔盖沼泽湿地地表土壤动物与植物完整性指数。以所有采样点95%分位数为最佳期望值,四分位法确定研究区域未受干扰、轻度干扰程度、中度干扰与重度干扰4个等级,作为判断若尔盖沼泽湿地受扰状况。结果显示,若尔盖沼泽湿地相对原始沼泽、花湖沼泽化草甸2、长期低强度排水疏干区、短期高强度排水疏干区分别处于未受干扰、轻度干扰、中度干扰与重度干扰状态。所调查的若尔盖典型湿地中,20%的湿地未受到干扰,30%的湿地受到轻度干扰,30%的湿地受到中度干扰,20%的湿地受到重度干扰。Pearson相关系数分析显示,地表土壤动物完整性指数与植物完整性指数存在显著正相...     

土壤动物群落空间格局和构建机制研究进展

群落空间格局和构建机制一直是生态学研究的核心内容。在生物多样性严重丧失的背景下, 揭示群落空间格局及其构建机制, 有助于深刻理解生物多样性丧失的原因, 更有助于应对生物多样性保护等重大生态环境问题。然而, 陆地生态系统的研究多集中于地上生物群落, 对地下生态系统, 尤其是土壤动物空间格局和构建机制的研究尚不充分。事实上, 土壤动物多样性是全球生物多样性的关键组成之一, 是地下生态系统结构和功能维持的重要部分。对土壤动物空间格局和构建机制的研究, 能明确不同空间尺度条件下土壤动物多样性的维持机制。土壤动物群落常在多种空间尺度形成复杂的空间分布格局, 因此, 本文首先介绍了不同空间尺度主要土壤动物群落的空间自相关性特征, 阐述了土壤动物群落斑块和孔隙镶嵌分布的复杂空间格局。继而阐明这种空间格局主要受生物间作用、环境过滤和随机扩散的调控, 并说明这三个过程对土壤动物群落的调控能力和作用方式。作者提出, 这三个过程仍是今后土壤动物群落空间格局和构建机制研究的重点内容, 需要进一步加强以土壤动物为研究对象的群落构建理论的验证和发展。我国土壤动物群落空间格局和构建机制起步较晚, 希望本文能够促进我国土壤动物生态学相关领域的研究。     

铜陵市铜尾矿生物群落的恢复与重建

铜陵市位于安徽省中部,长江南岸,属皖南丘陵的一部分,是我国重要的产铜地区之一,治铜历史悠久,解放后大规模进行开采,对我国经济发展起了很大作用。但是,开采过程中形成的废弃物占用大量土地,污染周围环境。矿业弃置地的治理与生物群落的恢复已成为持续发展的关键问题之一。1995年9月到1998年4月,对铜陵市不同弃置时间和不同利用现状的尾矿,进行尾矿基质理化性质和生物群落调查,试图探明不同弃置时间的尾矿上植被和土壤动物的组成、数量和分布特点及其与尾矿理化性质变化的关系,对尾矿的治理和生物群落的重建有一定的理论和实践意义。1　调…     

土壤动物对森林凋落物分解的影响:机制和模拟

土壤动物是森林生态系统的重要组成部分。本文综述了土壤动物在不同森林生态系统中对凋落物分解过程的贡献大小及影响因素、土壤动物影响凋落物分解的作用机制以及凋落物分解模型的研究进展,以期为更好地理解森林生态系统中土壤动物在地上、地下生态过程中的作用。我们试图建立一个概念模型来模拟土壤动物在凋落物分解过程中的贡献。土壤动物可以通过直接作用于凋落物(包括移动、破碎、取食等),或间接作用于土壤(穿梭、掘穴等影响凋落物分解微环境)和微生物(影响定殖于凋落物中的微生物群落种类、数量和活性)影响凋落物的分解过程。温度和水分条件是影响土壤动物活动的重要因素,普遍认为热带森林中的土壤动物作用要大于亚热带森林、温带森林和高山/亚高山森林。未来该领域的研究应注重如何在凋落物分解模型中体现土壤动物的作用机制以及利用野外实验数据量化土壤动物对凋落物分解过程的贡献等。     

基于黑土农田生物多样性监测样地的地表大型节肢动物群落特征

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,是全球生态与环境研究的关键区之一.为了研究农田生物群落构建过程,探索其多样性维持机理,本研究于2015年在东北典型黑土区建立了16 hm²的农田生物多样性监测样地,按照作物生长期,于玉米生长大喇叭口期(8月初)、抽穗期(9月初)和成熟期(10月初)对陷阱法获取的地表大型节肢动物进行了统计分析.结果表明: 3次调查共获得地表大型节肢动物5284只,隶属于节肢动物门3纲12目32科47种.调查中优势类群3类,常见类群11类.节肢动物营养功能群中植食性和杂食性节肢动物所占比重较大.地表大型节肢动物物种数量和个体数量随作物生长期有显著变化.9月初节肢动物的Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数相对较高,8月初Simpson优势度指数较高.从不同物种的变异系数(CV)及群落空间插值可以看出,节肢动物群落在水平方向上存在异质性.在与土壤环境因子关系上,双变量相关分析表明,不同月份地表大型节肢动物总个体数与土壤pH值、有机质、全氮、含水量的相关性均未达到显著性水平;典范对应分析(CCA)进一步表明,优势类群和常见类群对环境因子具有较强的适应能力,在研究区内分布广泛.农田生物多样性监测样地内地表节肢动物物种组成丰富,在作物不同生长时期地表节肢动物群落组成及空间分布格局具有明显的变化过程.农田生物多样性监测样地通过大尺度、长时间对样地内土壤动物空间过程进行监测,可以为解决群落生物多样性形成和维持机制提供重要手段.     

南充高坪机场土壤及草丛动物群落特征和鸟类的关系

机场鸟类是机场安全的重大隐患,减少机场附近鸟类数量是机场安全至关重要的一环.2007年4～12月,对南充高坪机场3种生境土壤动物和草丛动物群落组成、数量和季节性变化特征进行了初步的研究.调查共获得土壤动物25类,其中蜱螨目、原尾目、线虫纲为土壤动物群落优势类群,占年总捕获量的71.88%;常见类群有弹尾目、线蚓科、腹足纲、膜翅目、双翅目、鞘翅目、蚯蚓、蜘蛛目,直翅目9类,占总捕获量的22.84%.地表草丛动物21类,其中半翅目、蜘蛛目、双翅目、腹足纲为地表草丛动物的优势类群,占年捕获量的65.7%;常见类群有直翅目、鞘翅目、同翅目、膜翅目、鳞翅目、革翅目、弹尾目7类,占总捕获量的31.2%.将土壤动物群落、草丛动物群落与肉食性鸟类进行相关分析,结果显示土壤动物群落变化与肉食性鸟类群落之间有一定关系;草丛动物数量与肉食性数量鸟类呈现一定正相关性,机场肉食性鸟类数量与直翅目数量呈显著的正相关关系(r=0.910,P=0.032).结合机场区域鸟类食性观察、分析,直翅目、腹足纲动物是机场肉食性鸟类数量的主要捕食对象,通过定期割草、消除腐草和杂物、喷洒农药控制地表草丛动物是减少机场区域肉食性鸟类数量的有效方法和途径.