不同沙障材料对固沙林地面节肢动物群落结构分布的影响

为了明确沙障材料差异性对固沙林地面节肢动物群落结构的影响规律,以腾格里沙漠东南缘2013年布设的麦草、尼龙网两种沙障模式下的固沙林地为研究样地,于2018年春、夏、秋季,研究了沙丘底部和顶部不同沙障模式下的固沙林地地面节肢动物群落组成及多样性分布特征。结果发现:(1)沙丘底部, 2种沙障林地地面节肢动物优势类群除了均包括蠼螋科、步甲科、叶甲科外,麦草方格林地还包括拟步甲科和鞘翅目幼虫2个类群,而尼龙网方格林地还包括鳞翅目幼虫1个类群;但在沙丘顶部, 2种沙障林地地面节肢动物优势类群均为蠼螋科、步甲科、叶甲科和拟步甲科。(2)沙丘底部和顶部,优势类群步甲科、叶甲科个体数在2种沙障林地间均无显著差异;但优势类群拟步甲科个体数表现为麦草方格林地显著高于尼龙网方格。在沙丘底部,蠼螋科个体数表现为2种沙障林地间无显著差异;而在顶部,蠼螋科个体数表现为麦草方格林地显著高于尼龙网方格。(3)沙丘底部和顶部,地面节肢动物个体数、类群数均表现为麦草方格林地显著高于尼龙网方格,但Shannon指数、优势度指数2种沙障林地间均无显著差异。(4)RDA和偏RDA分析结果表明,花棒冠幅与高度、油蒿冠幅是不同微生...     

东北黑土区耕作措施对地表节肢动物多样性的影响

【目的】调查不同耕作措施下东北黑土地表节肢动物群落类群多样性以及营养功能群结构, 有利于揭示地表节肢动物多样性对土地管理措施的响应。【方法】本研究于2012年7－9月在黑龙江海伦中国科学院海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站采用陷阱法对东北典型黑土区免耕、 少耕、 平翻、 旋耕和组合5种耕作措施长期定位试验区的地表节肢动物群落组成、 类群多样性以及功能群结构进行调查, 计算各处理地表节肢动物类群相对多度、 类群丰富度、 Shannon Wiener多样性指数、 Pielou均匀度指数、 Simpson优势度指数、 Cody指数和Srensen指数。【结果】本次调查共收集黑土农田地表节肢动物个体数为2 942, 隶属7目18科。免耕样地收集节肢动物15科, 占所有类群83.34%; 少耕和组合样地均为11科, 占61.12%。所有耕作措施下鞘翅目和蜘蛛目类群相对多度最高, 步甲科为黑土农田优势地表节肢动物类群。免耕样地节肢动物类群丰富度和多样性指数最高, 少耕样地最低。除旋耕样地外, 其他耕作样地地表节肢动物功能群均以捕食性为主。群落相似性指数分析表明, 不同耕作措施间群落相似性不同, 免耕与组合之间相似性较高, 而平翻与组合之间较低。【结论】步甲科是黑土农田地表节肢动物群落中的优势类群。不同耕作措施影响近地表土壤以及植被微生境, 进而影响地表节肢动物群落组成、 数量和营养功能群。免耕样地具有较高节肢动物类群丰富度和捕食性动物类群, 有利于维持黑土农田地表节肢动物多样性。     

人工固沙植被恢复对地表节肢动物群落组成及多样性的影响

人工绿洲是干旱区主要的自然景观之一,为了维护绿洲稳定而营建的防护林强烈改变地表生态水文过程,进而影响着地上和地下生物多样性。然而,以往的研究对地上植被关注较多,而对土壤动物研究较少。以张掖绿洲外围人工固沙植被群落和天然固沙植被群落为研究对象,探讨人工固沙植被恢复对荒漠地表节肢动物群落组成及多样性的影响及不同动物类群对植被变化的响应模式。研究表明,天然固沙植被群落转变为人工固沙植被群落显著降低了地表节肢动物数量,但提高了地表节肢动物类群丰富度和多样性,这在5月份表现尤为明显。植被类型对地表节肢动物群落的影响不同,8月人工柽柳林群落地表节肢动物活动密度、类群丰富度和多样性均显著高于人工梭梭林群落。人工固沙植被恢复显著降低了适应荒漠环境的拟步甲科甲虫,而蚁科和部分蜘蛛的数量显著增加,它们对人工固沙植被恢复的响应模式不同决定了群落结构及多样性的变化规律。此外,研究还发现一些地表节肢动物类群对不同生境具有强烈的指示作用,如拟步甲科等可指示荒漠生境,潮虫科等可指示梭梭林生境,而蠼螋科和狼蛛科等可指示柽柳林生境。综上所述,人工栽植固沙灌木形成的固沙植被群落导致了一些适应荒漠环境的地表节肢动物类群的数量降低,但也为更多的地表节肢动物类群提供了适应栖居环境和充足的食物资源等,从而提高了地表节肢动物的多样性。     

农业景观动态对林地地表节肢动物多样性的影响

以黄河下游典型农区封丘县为研究区,在林地景观中进行地表节肢动物的观测。用物种丰富度和香农多样性指数代表物种多样性,选择代表景观背景的5个竞争模型:生境特性(H1,2012)、基质特性(H2,2012)、生境变化(H3,1984—2012)、基质变化(H4,1984—2012)和土壤-环境条件(H5,2012)从4个空间尺度上(100,250,350和500 m)进行分析,通过运用基于赤池信息量准则(Akaike information criterion,AIC)的多模型推理(Multi-model Inference,MMI)方法,在R软件里用广义线性模型(Generalized Linear Models,GLM)探究了研究区近30年(1984—2012年)景观背景变化对林地地表节肢动物多样性的影响。研究表明,不同景观背景模型对地表节肢动物多样性的影响具有尺度依赖性。在100 m的尺度下,生境特性(H1)最能够解释香农多样性和物种丰富度,但是随着尺度的增加,生境特性变化(H3)在较大(250、350 m和500 m)的尺度对物种丰富度和香农多样性影响最大,而基质特性和土壤-环境条件(H2和H5)的作用不显著。景观背景对地表节肢动物多样性的解释量达到40%。在研究区域,生境特性是表征香农多样性指数和物种丰富度的指标。     

祁连山国家公园煤矿修复对地表节肢动物多样性的影响

高寒山区煤矿覆土回填和种植草本植物能够快速改善环境,强烈影响地表节肢动物多样性及其生态功能,地表节肢动物对煤矿修复的响应还会因海拔及放牧扰动强度的变化而异。选择祁连山国家公园甘肃片区中部西营河和东大河保护站煤矿修复区和毗邻草地(对照区)为研究对象,利用陷阱法调查煤矿修复区及对照区地表节肢动物的种类组成和数量变化,解析地表节肢动物群落及关键类群对煤矿修复的响应模式,确定影响地表节肢动物多样性变化的关键要素。结果表明,煤矿修复缩小了修复区和对照区地表节肢动物群落差异,但煤矿修复区和对照区地表节肢动物群落组成明显不同并存在地域差异。西营河煤矿修复显著提高了地表节肢动物活动密度,而东大河保护站煤矿修复导致地表节肢动物活动密度略有降低,地表节肢动物类群丰富度、多样性和均匀度指数变化与活动密度相反。主要地表节肢动物科对煤矿矿区修复的响应模式不同并存在区域差异,西营河保护站煤矿修复显著提高了平腹蛛科、微蛛亚科和隐翅虫科的活动密度,但显著降低了硬体盲蛛科和象甲科的活动密度;东大河保护站煤矿修复显著提高了步甲科活动密度,但降低了蚁科和狼蛛科的活动密度。pRDA排序结果表明,海拔高度和全氮含量解释了西营河...     

辽东山区次生林与人工林大型地表节肢动物多样性

采用陷阱法在地表节肢动物活动高峰期(7—8月)对辽东山区蒙古栎(Quercus mongolica)林、胡桃楸(Juglans mandshurica)林和阔叶混交林3种次生林以及红松(Pinus koraiensis)人工林和落叶松(Larix spp.)人工林地表节肢动物群落进行了调查。共捕获地表节肢动物5135头,隶属于7纲18目66个类群,优势类群为蚁科(20.4%)、葬甲科(19.5%)、蜣螂科(17.2%)和步甲科(14.5%);地表节肢动物的功能群丰度依次为:腐食性杂食性捕食性植食性;系统聚类分析表明,地表节肢动物群落和地表甲虫群落均显示红松人工林、落叶松人工林和胡桃楸林群落结构聚为一类,蒙古栎林和阔叶混交林群落聚为一类;冗余度分析表明,凋落物厚度、植被盖度与树高因子可以解释地表节肢动物及地表甲虫群落差异的85.9%和81.9%。研究结果表明,研究区森林植被及凋落物状况、人为干扰是影响研究区大型地表节肢动物群落多样性的重要因素。     

拉萨半干旱河谷植被对地表节肢动物多样性的影响

调查不同植被恢复措施下拉萨半干旱河谷地表节肢动物类群多样性以及群落结构,为揭示地表节肢动物多样性对植被恢复措施的响应具有重要意义。采用陷阱法对青藏高原半干旱河谷砂生槐灌丛、人工杨树林和藏沙蒿灌丛样地地表节肢动物群落组成、类群多样性以及功能群结构进行调查,计算各处理地表节肢动物类群相对多度、类群丰富度、多样性指数、Cody指数和S9rensen指数。共采集半干旱河谷地表节肢动物个体数738,隶属5纲15目51科。砂生槐灌丛样地收集节肢动物40科,占所有类群78.4%,杨树人工林和藏沙蒿灌丛样地调查到土壤节肢动物类群为30和23科,分别占总科数的58.8%和45.1%。各植被恢复类型在目的分类单元下,双翅目、膜翅目和弹尾目类群相对多度较高,而在科的分类单元下,驼跳科、蚁科和漏斗网蛛科为拉萨半干旱河谷优势地表节肢动物类群。砂生槐灌丛节肢动物类群丰富度和多样性指数最高,人工杨树林最低。砂生槐灌丛和藏沙蒿灌丛地表节肢动物营养功能群均以捕食性为主。不同植被群落间群落相似性也有差异,砂生槐与藏沙蒿灌丛间相似性较高,而人工杨树林与藏沙蒿之间较低。不同植物群落组成和结构影响土壤理化特性、地表凋落物数量、质量和微生境条件,进而影响地表节肢动物群落组成、数量和营养功能群。砂生槐灌丛样地具有较高节肢动物类群丰富度和捕食性动物类群,有利于拉萨半干旱河谷地区地表节肢动物多样性维护。     

转基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响

通过对转基因耐除草剂(EPSPS)抗虫(Cry1Ab)玉米转化体‘DBN9936’、受体玉米‘DBN318’、常规玉米‘先玉335’和喷施除草剂的转化体‘DBN9936’玉米田中节肢动物种类及数量的调查, 评价转基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响。2015年和2017年我们采用直接观察法、陷阱调查法和剖秆法对田间节肢动物进行调查, 采用聚类分析、物种累积曲线等方法对数据进行分析, 并比较了4个处理玉米田节肢动物群落的Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数、优势集中性指数和群落相似性指数的差异及其随时间变化的规律。调查期间共记录节肢动物20目80科; 转化体玉米‘DBN9936’ (2015: 10.3 ± 2.6头, 2017: 3.3 ± 1.7头)和喷施除草剂的转化体玉米‘DBN9936’ (2015: 6.0 ± 1.5头, 2017: 17.0 ± 0.6头)上鳞翅目昆虫的数量明显低于受体‘DBN318’ (2015: 20.0 ± 3.2头, 2017: 24.0 ± 6.0头)和‘先玉335’ (2015: 21.0 ± 8.9头, 2017: 26.7 ± 2.0头); 物种累积曲线呈典型的抛物线, 各类玉米田间总体物种丰富度差异较小; 玉米生育期节肢动物调查结果累计数量的功能团组成及其丰富度、多样性、均匀度、优势集中性间均无明显的差异, 各类指数随时间变化的动态趋于一致, 群落间相似性程度较高。转基因玉米‘DBN9936’对鳞翅目害虫有明显的抗性, 对非靶标节肢动物无显著的影响, 对田间节肢动物的群落多样性、均匀度、丰富度、优势集中性等没有明显的影响。     

长期围封对疏勒河源区高寒草甸地表节肢动物多样性的影响

围封会促进退化高寒草甸植被和土壤环境恢复,长期围封也会导致生物多样性及其功能下降,影响高寒草甸生态系统的稳定,但这种影响会随着季节和生境条件变化而异。为了探究不同退化程度高寒草甸地表节肢动物群落变化对围封禁牧的响应,利用陷阱法调查了疏勒河源区沼泽化草甸、草甸和草原化草甸3种不同退化梯度高寒草甸围封禁牧和自由放牧处理下地表节肢动物群落结构变化。结果表明：围封禁牧对高寒草甸地表节肢动物群落组成及多样性的影响随生境条件不同而异。禁牧降低了沼泽化草甸地表节肢动物的物种丰富度,而提高了草甸和草原化草甸地表节肢动物的物种丰富度;围封禁牧对沼泽化草甸地表节肢动物群落结构影响较小,显著降低了草甸生境地表节肢动物活动密度、提高了地表节肢动物多样性和均匀度,相反,禁牧显著提高了草原化草甸生境地表节肢动物活动密度、降低其多样性和均匀度;豹蛛属1种是高寒草甸主要的地表节肢动物类群（相对多度为67.0%）,高寒草甸土壤水分有效性等生境条件不同影响了豹蛛属1种对围封禁牧的响应模式,进而影响了地表节肢动物群落结构变化。总之,高寒草甸退化程度影响了地表节肢动物多样性对禁牧和放牧的响应模式,沼泽化草甸适度放牧有利于提高地表节肢动物多样性及其功能。     

化学杀虫剂对菜田节肢动物多样性的影响

分析了化学杀虫剂对菜田节肢动物结构组成、多样性变化等的影响,结果表明化学杀虫剂对菜田节肢动物的影响主要表现在物种组成、多样性指数及物种分布的均匀性等方面,尤其是对害虫类、捕食性天敌和蜘蛛类的影响尤为明显。停止化学杀虫剂使用后,菜田优势害虫种群趋势指数降低,天敌的控制作用明显增强,节肢动物多样性指数增大。因此,限制和停止化学杀虫剂的使用,恢复由于杀虫剂使用而破坏了的菜田环境,逐步增强天敌对优势害虫的控制能力,这在菜田害虫生态控制中具有重要作用。     

秸秆还田对中国农田土壤节肢动物数量及多样性影响的整合分析

秸秆还田是提高土壤生物数量和多样性的有效手段,但土壤节肢动物对秸秆还田的响应尚未明确。搜集2005到2020年国内有关秸秆还田对农田土壤节肢动物数量及多样性影响的25篇田间试验文献,分别获得230对土壤节肢动物数量数据和112对土壤节肢动物多样性数据,并采用整合分析方法探究不同气候类型、土层深度、种植制度、秸秆还田量、还田方式及还田时间下秸秆还田对农田土壤节肢动物数量及多样性的影响。结果表明,与不还田相比,秸秆还田总体上显著增加了农田土壤节肢动物的数量,但在亚热带季风气候区或还田时间大于5 a时,秸秆还田对节肢动物数量的增加效应则不显著;此外,秸秆还田对土壤节肢动物数量的促进作用还受到节肢动物体型的影响,秸秆还田显著增加土壤中小型节肢动物的数量,特别是蜱螨目类土壤节肢动物,但是对大型土壤节肢动物的促进作用并不显著。秸秆还田总体上也提高了农田土壤节肢动物的多样性,特别是在温带季风气候、年均温小于5℃、年均降水量小于600 mm、秸秆还田量大于10000 kg/hm²、轮作以及还田时间大于5 a这些条件下,秸秆还田能显著提高土壤节肢动物的多样性。回归分析结果显示随着秸...     

科尔沁沙地农田-沙丘交错区白草无性系的生态适应性分析

对生长在不同沙地生境下的白草无性系进行了个体生长与形态以及种群生物量等指标的比较研究,结果表明,生长在不同生境下的白草无性系表现出显著的形态可塑性和不同的生物量分配模式,生长在农田-沙丘过滤带上的白草无性系与生长在半固定沙丘上的白草无性系相比,具有更大的生物量,更快的叶片延伸速率,根茎总长度和节间长度更长,不定芽更多,地下生物量所占比例更大且分布更深;这些特征的出现与农田-沙丘过渡带上土壤表层比较疏松而下层水分状况相对优越有着密切关系,因而生长在农田-沙丘过渡带上的白草无性系能更快地拓展其生存空间,在固沙和沙生植被演替中起重要作用。     

Plant functional traits and diversity in sand dune ecosystems across different biogeographic regions

Plant species of a functional group respond similarly to environmental pressures and may be expected to act similarly on ecosystem processes and habitat properties. However, feasibility and applicability of functional groups in ecosystems across very different climatic regions have not yet been studied. In our approach we specified the functional groups in sand dune ecosystems of the Mediterranean, Hyrcanian and Irano-Turanian phytogeographic regions. We examined whether functional groups are more influenced by region or rather by habitat characteristics, and identified trait syndromes associated with common habitat types in sand dunes (mobile dunes, stabilized dunes, salt marshes, semi-wet sands, disturbed habitats). A database of 14 traits, 309 species and 314 relevés was examined and trait-species, trait-plot and species-plot matrices were built. Cluster analysis revealed similar plant functional groups in sand dune ecosystems across regions of very different species composition and climate. Specifically, our study showed that plant traits in sand dune ecosystems are grouped reflecting habitat affiliation rather than region and species pool. Environmental factors and constraints such as sand mobility, soil salinity, water availability, nutrient status and disturbance are more important for the occurrence and distribution of plant functional groups than regional belonging. Each habitat is shown to be equipped with specific functional groups and can be described by specific sets of traits. In restoration ecology the completeness of functional groups and traits in a site may serve as a guideline for maintaining or restoring the habitat.     

放牧后自然恢复沙质草地土壤节肢动物群落结构与多样性

以中国科学院奈曼沙漠化研究站为依托,对不同放牧强度后自然恢复沙质草地土壤节肢动物群落进行了调查,分析了土壤节肢动物群落结构及其多样性变化,探讨了植被和土壤环境对土壤节肢动物群落的影响.结果表明: 无牧草地土壤动物种类丰富,个体数量较多,多样性最高;中牧后恢复草地土壤动物个体数量少,但主要类群较多,分布较均匀,多样性较高;重牧后恢复草地土壤动物主要类群少,但个体数量多,多样性较高;而轻牧后恢复草地土壤动物分布均匀性最差,多样性最低.植物个体数、高度及盖度和土壤酸碱度是影响不同放牧强度后恢复草地土壤动物种类和个体数量分布的主要因素.说明沙质草地经过12年的围封可以一定程度上恢复土壤动物群落,而放牧干扰对土壤动物群落的负面影响是长期的.     

Rich and cold: diversity,distribution and drivers of fungal communities in patterned‐ground ecosystems of the North American Arctic

Fungi are abundant and functionally important in the Arctic, yet comprehensive studies of their diversity in relation to geography and environment are not available. We sampled soils in paired plots along the North American Arctic Transect (NAAT), which spans all five bioclimatic subzones of the Arctic. Each pair of plots contrasted relatively bare, cryoturbated patterned‐ground features (PGFs) and adjacent vegetated between patterned‐ground features (bPGFs). Fungal communities were analysed via sequencing of 7834 ITS‐LSU clones. We recorded 1834 OTUs – nearly half the fungal richness previously reported for the entire Arctic. These OTUs spanned eight phyla, 24 classes, 75 orders and 120 families, but were dominated by Ascomycota, with one‐fifth belonging to lichens. Species richness did not decline with increasing latitude, although there was a decline in mycorrhizal taxa that was offset by an increase in lichen taxa. The dominant OTUs were widespread even beyond the Arctic, demonstrating no dispersal limitation. Yet fungal communities were distinct in each subzone and were correlated with soil pH, climate and vegetation. Communities in subzone E were distinct from the other subzones, but similar to those of the boreal forest. Fungal communities on disturbed PGFs differed significantly from those of paired stable areas in bPGFs. Indicator species for PGFs included lichens and saprotrophic fungi, while bPGFs were characterized by ectomycorrhizal and pathogenic fungi. Our results suggest that the Arctic does not host a unique mycoflora, while Arctic fungi are highly sensitive to climate and vegetation, with potential to migrate rapidly as global change unfolds.