年楚河流域土壤动物群落特征及时空变化研究

来源 :西藏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuzw93
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为深入了解并掌握年楚河流域土壤动物的整体面貌、群落特征及时空变化,为该地区土壤动物多样性和生态学功能研究提供基础资料,从而为保护该地区生态系统及可持续发展提供科学依据。于2020年5月、8月和10月,依据年楚河流域特殊的地理位置及植被类型,选取草地(CD)、湿地(SD)、农田(NT)及沙棘林(SJ)四个主要生境类型,进行了三次采样。草地(CD)共设置4个一级样方20个采样点;农田(NT)、湿地(SD)和沙棘灌丛林(SJ)均设置5个一级样方25个采样点;共计19个一级样方,95个采样点。在一级样方中,用手检法采集地表、地下(0-10cm)的大型土壤动物,保存在含有75%的酒精密封管内备用。同时测量并记录经纬度、海拔(Alt)、土壤温度(ST)和土壤含水量(SWC)。使用土壤采集器(直径5cm,高30cm)依据梅花五点式进行土样采集,每个二级样方内随机采5个小土样,共25个小土样,混合后装入透气布袋,带回实验室进行分离和鉴定。中小型土壤动物采用改良的Tullgren干漏斗分离,经过48小时分离,将收集到标本的装在盛有75%酒精的玻璃瓶中,用徕卡体式镜对中小型土壤动物形态学鉴定,同时记录个体数和类群数。土壤其他理化因子p H、全氮(TN)、土壤含水量(SWC)、速效钾(RAK)和土壤有机质(SOM))委托西藏博源环境检测有限公司进行测定。年楚河流域不同生境类型19个一级样方中,经春夏秋三次采样分析得出以下结果:(1)共捕获大型和中小型土壤动物4661个,隶属于3门7纲27目51科72类。门级水平来看,节肢动物门(Arthropoda)为绝对优势门,占总捕获量的80.09%;纲级水平分类,昆虫纲(Insecta)占绝对优势,占总捕获量的43.10%,目级水平看,优势目有5个,分别为基眼目(Basommatophora)、膜翅目(Hymenoptera)、鞘翅目(Coleoptera)、前气门亚目(Prostigmata)和蜘蛛目(Araneida),占总捕获量的69.86%;常见目有9个,占总捕获量的23.95%,稀有目共15个,占总捕获量的6.19%。总的来看,优势类群是椎实螺科(Lymnaeidae)、前气门亚目(Prostigmata)和蚁科(Formicidae),占总捕获量的39.13%;常见类群有15类,占总捕获量的43.89%,稀有类群共53类,占捕获量的10.89%。(2)春季大型和中小型土壤动物功能群以捕食性(Pr)为主,占42.46%,杂食性(O)占40.12%,腐食性(S)占10.66%,植食性(Ph)仅占6.59%。夏季大型和中小型土壤动物功能群以捕食性(Pr)为主,占总捕获量的45.17%,杂食性(O)占37.14%,植食性(Ph)占9.79%,腐食性(S)仅占7.62%。秋季大型和中小型土壤动物功能群以捕食性(Pr)为主,占个体总数的45.11%,杂食性(O)占32.51%,植食性(Ph)占17.60%,而腐食性(S)仅占总数4.77%。(3)CD大型和中小型土壤动物个体数和类群数季节间无显著差异(P>0.05);NT大型和中小型土壤动物个体数季节间无显著差异(P>0.05),NT大型和中小型土壤动物类群数季节间具有极显著差异(P<0.001);SD大型和中小型土壤动物个体数和类群数季节间无显著差异(P>0.05);SJ大型和中小型土壤动物个体数和类群数季节间无显著差异(P>0.05)。CD大型和中小型土壤动物多样性指数(H)、均匀度指数(E)和优势度指数(C)季节间无显著差异(P>0.05);NT大型和中小型土壤动物多样性指数(H)季节间具有极显著差异(P<0.05),NT大型和中小型土壤动物均匀度指数(E)季节间无显著差异(P>0.05),NT大型和中小型土壤动物优势度指数(C)春夏秋三个季节间具有显著差异(P<0.05);SD大型和中小型土壤动物多样性指数(H)、均匀度指数(E)和优势度指数(C)季节间无显著差异(P>0.05);SJ大型和中小型土壤动物多样性指数(H)、均匀度指数(E)和优势度指数(C)春夏秋三个季节间无显著差异(P>0.05)。(4)分析四个不同生境类型及各样点间的共有和特有类群结果显示,SD2样点土壤动物的类群数最少,SD5样点土壤动物的类群数最多;四种生境类型共有的大型和中小型土壤动物类群数为20。不同生境类型土壤动物Jaccard相似性结果显示,春季大型和中小型土壤动物群落相似性系数位于0.29-0.43,属于中等不相似;夏季大型和中小型土壤动物群落相似性系数位于0.40-0.57之间,属于中等不相似-中等相似之间;秋季大型和中小型土壤动物群落相似性系数位于0.36-0.56之间,属于中等不相似到中等相似。主坐标分析(PCOA)结果显示,CD、SD和NT生境类型在三个季节间相似程度较高,SJ生境类型夏季和秋季相似程度高,与NT生境相似性较高。(5)土壤温度(ST)、土壤含水量(SWC)、全氮(TN)和土壤有机质(SOM)季节间无显著差异(P>0.05);p H季节间具有显著差异(P<0.001);有效磷(AP)季节间具有显著性差异(P<0.05);速效钾(RAK)季节间具有显著性差异(P<0.001)。速效钾(RAK)在十九个样点中无显著差异,其他理化因子均有不同程度的差异。(6)春季海拔(Alt)与类群数(N)之间呈极显著负相关(P<0.01);土壤含水量(SWC)与个体数(n)之间呈显著正相关(P<0.05);有效磷(AP)与多样性指数(H)之间呈显著负相关(P<0.05)。夏季海拔(Alt)与多样性指数(H)、优势度指数(C)之间呈极显著负相关(P<0.01);全氮(TN)与多样性指数(H)、优势度指数(C)之间呈显著负相关(P<0.05);速效钾(RAK)与多样性指数(H)、优势度指数(C)、均匀度指数(E)之间呈显著负相关(P<0.05);土壤有机质(SOM)与个体数(n)之间呈显著正相关(P<0.05),与多样性指数(H)、优势度指数(C)之间呈显著负相关(P<0.05)。秋季海拔(Alt)与类群数(N)之间呈极显著负相关(P<0.01)。有效磷(AP)是显著解释性变量,解释率为37.7%,是春季主要环境因子;有效磷(AP)和p H是显著解释性变量,解释率为16.1%和14.9%,是夏季主要环境因子;海拔(Alt)、p H、全氮(TN)和有效磷(AP)是显著解释性变量,解释率分别为11.9%、7.1%、7.4%和8.1%,是秋季主要环境因子。年楚河流域春夏秋季节四种生境类型(CD、SD、NT和SJ)优势类群为椎实螺科(Lymnaeidae)、前气门亚目(Prostigmata)和蚁科(Formicidae)。功能群均以捕食性动物(Pr)为主,其次为杂食性动物(O),其生态系统食物网较复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力强,系统稳定性较强。四种生境类型个体数季节间均无显著差异性,而除了农田(NT)外,其他生境类型群数季节间均无显著差异,说明个体数和类群数季节间变化不大。CD、SD和SJ生境类型大型和中小型土壤动物各多样性指数季节间均无显著差异,说明季节间土壤动物群落特征变化不大;NT大型和中小型土壤动物多样性指数(H和C)季节间具有显著差异,而均匀度指数(E)季节间无显著差异(P>0.05)。土壤动物群落特征不同生境类型空间分布具有异质性,在空间上的相似程度低。春季海拔(Alt)与类群数(N)呈负相关,土壤含水量(SWC)与个体数(n)呈正相关,有效磷(AP)与多样性指数(H)呈负相关;夏季海拔(Alt)与多样性指数(H)、优势度指数(C)呈负相关,全氮(TN)、土壤有机质(SOM)和速效钾(RAK)与多样性指数(H)、优势度指数(C)呈负相关,土壤有机质(SOM)与个体数(n)之间呈正相关;秋季海拔(Alt)与类群数(N)之间呈负相关。有效磷(AP)是春季主要环境因子;有效磷(AP)和p H是夏季主要环境因子;海拔(Alt)、p H、全氮(TN)和有效磷(AP)是秋季主要环境因子。
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