兰州市北山土壤纤毛虫群落特征对环境因子的响应

发布时间：2020-08-05 06:23

【摘要】：土壤动物在生态系统中充当着重要的角色,其与环境因子的关系比较稳定、且密不可分。土壤动物群落的结构组成、物种数和个体数都能够对环境因子的变化做出相应的响应。本研究为了了解兰州市北山绿化工程的土壤恢复状况,于2016年4月、7月、10月和12月,分春夏秋冬四季,对北山罗九公路绿化工程区的白蜡树林(Fraxinus chinensis)、杨树林(Populus alba Var.pyramdalis)、侧柏(Platycladus orientalis)-柠条(Caragana korshinskii)林、杨树-山桃(Amygdalus davidiana)林4个人工林以及蒿子(Artemisia brachyloba)-灌丛半荒坡和荒坡共六个样点进行采样,然后分析其中土壤纤毛虫群落的组成和结构特征,探讨兰州市北山绿化工程区土壤纤毛虫群落特征和环境因子的响应关系。本文可为兰州市的土壤动物和土壤环境质量的研究提供基础数据,同时可为兰州市两山生态系统的保护与恢复提供科学依据。研究发现:(1)本研究中共计鉴定出土壤纤毛虫10纲21目39科62属157种,春季有10纲21目34科44属80种,夏季10纲21目38科54属104种,秋季10纲20目36科47属87种,冬季10纲20目33科39属70种。四季的优势类群皆为尖毛科(Plagiocampidae),优势种为膨胀肾形虫(Colpoda inflata)和盘状肾形虫(Colpoda patella)。(2)本研究中土壤纤毛虫的丰度、物种数和多样性指数夏季最高,冬季最低;人工林之间的土壤纤毛虫群落相似性较高,人工林与对照样点之间的土壤纤毛虫群落相似性较低。四季之中人工林样点的土壤纤毛虫的丰度、物种数和多样性指数均高于对照样点;夏季白蜡树林和杨树林的物种数和多样性指数与其他季节相比差异最显著;冬季人工林样点的土壤纤毛虫丰度与其他季节差异最显著,对照样点的四季之间差异不大。四季中蒿子-灌丛半荒坡的C/P系数均最高,秋季的荒坡C/P系数也最高,杨树林的C/P系数在春、夏和秋季均较低。受人工长期维护的影响,兰州市北山罗九公路绿化工程区的土壤纤毛虫物种较丰富。人工林样点的环境质量明显高于对照样点,人工林中杨树林的土壤环境质量最优,夏季和秋季的的土壤环境明显优于春季和冬季。(3)相比于对照样点,土壤纤毛虫的物种分布、个体数分布以及环境因子的响应较趋向于人工林样点,且四季之中人工林样点与环境因子的相关性均较高。春季蒿子灌丛半荒坡与土壤环境因子相关性较高,荒坡与环境因子无显著相关;除夏季荒坡与土壤电导率有较强正相关外,夏季、秋季和冬季的对照样点与环境因子和土壤纤毛虫类群均无显著性关。(4)土壤全氮、全磷、有机碳、含水量、温度和电导率是影响土壤纤毛虫群落结构稳定性的主要环境因子。季节不同,土壤纤毛虫分布对环境因子的响应也不同:春季土壤温度和电导率是影响土壤纤毛虫物种数分布的主要环境因子,全磷,容重和pH是影响纤毛虫个体数分布的主要因子;夏季土壤全磷、含水量、电导率和土壤温度是影响土壤纤毛虫物种数分布和个体数分布的主要因子;秋季土壤温度、电导率、全磷、全氮、有机碳是影响土壤纤毛虫物种数分布的主要因子,影响个体数分布的主要环境因子是土壤温度、pH、有机碳、全氮和电导率,冬季则影响土壤纤毛虫物种数分布和个体数分布的主要因子是土壤温度、电导率、全磷和pH。(5)土壤环境中某种限制因子的量会影响土壤纤毛虫对其他环境因子的响应,因此不同季节不同类群的土壤纤毛虫类群对环境因子的响应也不同。如春季的康纤科(Cohnilemebidae)和尾柱虫科(Urostylidae)与土壤营养元素和含水量,夏季的膜袋科(Cyclidiidae)与pH和土壤容重,秋季的弹跳科(Halteriidae)、斜管科(Chilodonellidae)、角毛科(Keronidae)与土壤电导率,冬季的赭虫科(Blepharismidae)、游仆虫科(Euplotidae)、弹跳科(Halteriidae)、裸口虫科(Holophryidae)与pH,冬季的管叶科(Trachelophyllidae)、拟小胸科(Pseudomicrothoracidae)、四膜科(Tetrahymenidae)与土壤含水量,冬季的前管虫科(Prorodontidae)对土壤全磷,冬季的尾柱虫科对土壤温度,冬季的旋口虫科、漫游科、裸口虫科与土壤电导率等,这些土壤纤毛虫的分布与环境因子之间均存在比较显著的响应关系。而春季的斜板科(Plagiocampidae)和斜吻虫科(Enchelyidae),夏季尾柱虫科,秋季的喙纤虫科(Loxodidae)的分布基本不受土壤环境因子影响。
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S154.5
【图文】：

位置分布,位置分布,荒坡,人工林

研究区位置如图3-1 所示，第一个样区选择在华辰山庄的东南方向，海拔 1780m-1800m，设置有两个人工林样点（白蜡树林和杨树林），一个对照样点（荒坡）；第二个样区选择在文渊阁东门、四库全书藏书馆门西北方向，海拔 1840m-1860m，设置两个人工林样点（侧柏-柠条林和杨树-山桃林），一个对照样点（蒿子-灌丛半荒坡）。样地概况详见表 3-1。

土壤全磷,全氮,有机碳,荒坡

4.1 土壤环境因子动态变化特征4.1.1 土壤全磷、全氮和有机碳的季节变化由图4-1可以看出，四季之中六个样点之间的土壤全磷含量白蜡树林的最高。春季植被覆盖度最低的荒坡土壤全磷含量最低，蒿子-灌丛半荒坡的全磷含量与杨树-山桃林的差别不大，但明显高于侧柏-柠条林和荒坡。秋季的全磷含量明显较其他季节的低。综合四季的土壤全磷含量变化情况来看，各样点全磷含量由高到低的排序为：白蜡树林>杨树山桃林>杨树林>蒿子-灌丛半荒坡>荒坡。One wayANOVA 显示，四季之间的土壤全磷含量差异性显著（p<0.05）。其中春季白蜡树林只与荒坡和侧柏-柠条林的土壤全磷量有极显著差异（p<0.01），杨树林与荒坡和侧柏-柠条林的全磷含量有显著差异（p<0.05），与其他样点无显著差异，蒿子-灌丛半荒坡与其他样点、荒坡与侧柏-柠条林之间无显著差异（p>0.05）。夏季荒坡与杨树林和蒿子-灌丛半荒坡的全磷含量无显著差异

土壤温度,容重,含水量,电导率

14图 4-2 土壤温度、含水量、容重和电导率Fig 4-2 Soil temperature， moisture，volume weight and conductivity

【参考文献】