Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 乌拉特荒漠草原红砂灌丛林种植柠条后土壤动物群落结构时空分布特征 | |
| 常海涛 | |
| 出版年 | 2020 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 宁夏大学 |
| 中文摘要 | 在内蒙古乌拉特荒漠草原红砂(Reaumuria soongorica)灌丛林地内,柠条(Caragana kon-shinskii)作为重要的造林树种之一,其独特的形态和生理适应特性对于退化生态系统的恢复与保护具有重要作用。土壤动物作为数量最多、物种最丰富的生物类群,不仅对生物多样性保护及脆弱生态系统的维持具有重要作用,而且在荒漠草原生态系统的物质循环、能量流动和信息传递等过程中扮演着重要角色。因此,研究人工种植柠条灌丛对红砂灌丛林地内土壤动物多样性的影响规律及其生态效应,是红砂灌丛林地生态过程研究及生物多样性保护的一个重要生态问题。所以,本研究以柠条灌丛和红砂灌丛作为研究对象,以灌丛间裸露地为对照。分别于2018年和2019年春季、夏季和秋季,调查了灌丛微生境内地面节肢动物和中小型土壤动物的群落组成、多样性分布特征,并结合土壤理化性质,确定了影响红砂灌丛林地土壤动物分布的关键环境因子,阐明了红砂灌丛林地土壤动物群落组成及多样性的时空分布规律。取得的主要结果如下:(1)在红砂灌丛林地内,地表草本植被主要包括沙生针茅和多根葱,分别占总个体数的46.83%和34.79%。通过对土壤理化性质分析,发现土壤含水量和土壤pH不仅受到微生境变化的影响,而且还受到季节变化的调控;而土壤电导率则主要受到微生境变化的影响,表现为红砂灌丛显著高于柠条灌丛和裸露地(P<0.05)。土壤以粉粒和细砂粒含量为主,其中土壤粉粒含量表现为裸露地>红砂灌丛>柠条灌丛;而细砂粒含量则表现为柠条和红砂灌丛显著高于裸露地(P<0.05)。土壤分形维数介于2.68～2.73之间,且D值表现为裸露地>红砂灌丛>柠条灌丛。进一步分析土壤分形维数与土壤粒径分布之间的相关性,发现土壤分形维数与黏粒含量呈对数正相关关系(P<0.01),与粉粒含量呈线性正相关关系(P<0.01),与细沙粒和中砂粒含量呈线性负相关关系(P<0.01),与粗沙粒含量未表现出显著相关关系(P>0.05)。(2)共捕获中小型土壤动物118只,隶属于14个类群。其中,优势类群包括矮蒲螨科、镰螯螨科和等节跳科,其个体数分别占总个体数的22.88%、12.71%和16.95%;常见类群有9类,其个体数共占总个体数的45.76%;稀有类群有2类,其个体数共占总个体数的1.69%。中小型土壤动物的群落组成在红砂灌丛、柠条灌丛和裸露地微生境内存在较大差异。例如:异小黑螨科仅在红砂灌丛微生境内存在,吸螨科仅在柠条灌丛微生境内存在。柠条灌丛能够显著促进中小型土壤动物个体数和Shannon-Wiener指数的增加(P<0.05)。并且,随着季节变化,中小型土壤动物的群落组成亦存在较大差异。其中,优势类群的个体数表现为春季>秋季>夏季,而常见类群的个体数则表现为夏季>秋季>春季。中小型土壤动物个体数和类群数随季节变化均表现为夏季显著高于春季或秋季(P<0.05)。Pearson相关分析结果表明,土壤含水量、土壤pH以及土壤黏粒和中砂粒含量是荒漠灌丛中小型土壤动物个体数分布的主要影响因素。(3)共捕获地面节肢动物560只,隶属于10目23科。其中,优势类群包括拟步甲科和蚁科,其个体数分别占总个体数的41.07%和22.14%;常见类群有10类,其个体数共占总个体数的32.68%;稀有类群有11类,其个体数共占总个体数的4.11%。地面节肢动物的群落组成在红砂灌丛、柠条灌丛和裸露地微生境存在较大差异。例如:狼蛛科和管巢蛛科仅在柠条灌丛微生境内存在,蜉金龟科和木伪蝎科仅在裸露地微生境内存在。在红砂灌丛、柠条灌丛和裸露地微生境间,地面节肢动物的个体数、类群数、Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数则均无显著差异。但是,随着季节变化,地面节肢动物的群落组成亦存在较大差异。其中,优势类群的个体数表现为秋季>夏季>春季,常见类群和稀有类群的个体数均表现为春季>夏季>秋季。地面节肢动物的个体数、类群数、Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数和丰富度指数均表现为夏季显著高于春季或秋季(P<0.05);而Pielou均匀度指数则表现为春季显著高于秋季(P<0.05)。RDA相关分析结果表明,土壤含水量、土壤pH、细砂粒和中砂粒含量是荒漠灌丛地面节肢动物个体数分布的主要影响因素。综合分析表明,在乌拉特荒漠草原退化草地中种植柠条灌丛,能够有效促进中小型土壤动物个体数和多样性恢复;但对地面节肢动物的个体数、类群数和多样性分布影响较小,说明种植柠条灌丛对地面节肢动物多样性恢复乃至生物多样性恢复均存在局限性;另一方面,干旱贫瘠的荒漠土壤环境也可能限制了地面节肢动物的发育。随着季节变化,中小型土壤动物和地面节肢动物的群落组成分布格局差异较大,而且不同类型环境因子对于土壤动物的个体数分布影响不同,反映了该区域红砂灌丛林地土壤动物存在明显的季节节律性。 |
| 中文关键词 | 荒漠草原 ; 土壤理化性质 ; 土壤动物 ; 群落结构 ; 时空分布 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | S714.3 |
| 来源机构 | 宁夏大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/355370 |
| 作者单位 | 宁夏大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 常海涛. 乌拉特荒漠草原红砂灌丛林种植柠条后土壤动物群落结构时空分布特征[D]. 宁夏大学,2020. |
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