苏北沿海不同土地利用方式土壤动物群落结构特征及其对凋落物分解的影响

发布时间：2020-10-21 00:33

　　 以苏北沿海3种不同土地利用方式(杨树人工林、杨-农复合林、农田)为研究对象,采用化学排除法(萘处理——驱除所有土壤动物、噻唑磷处理——驱除土壤线虫)和凋落物袋法(5 mm、1 mm和0.01 mm)控制野外试验,研究苏北沿海不同土地利用方式土壤动物群落结构特征,不同体型大小土壤动物和不同类群土壤动物对凋落物分解的影响,旨在了解该区土壤动物群落结构特征和时空变化规律以及土地利用差异对土壤动物群落结构的影响,揭示凋落物分解与土壤动物的关系,为我国苏北沿海地区土壤动物系统研究以及生态系统健康评价提供基础资料,为苏北沿海杨树人工林可持续经营提供理论依据。(1)苏北沿海不同土地利用方式土壤动物群落均以蜱螨目(Acarina)、弹尾目(Collembola)为优势类群,组成了该地区土壤动物群落的主体;土壤动物个体数因季节不同呈现出一定规律性:夏秋春冬;土壤动物垂直分布上,表聚性明显;在群落多样性方面,杨树人工林的Shannon-Wiener多样性指数与Pielou均匀度指数最高,杨-农复合系统土壤动物的丰富度最高,农田的Simpson优势度最高,多样性指数与均匀度指数均最低。土地利用方式的转变影响了土壤动物的组成与多样性特征,复合经营和适度干扰在一定程度上可提高土壤动物的丰富度,但是人为干扰强度较大时,会降低土壤动物多样性和均匀度。(2)不同处理下三种不同土地利用方式土壤动物均以蜱螨目(Acarina)和弹尾目(Collembola)为优势类群,与对照结果一致。放置凋落物袋样地土壤动物个体数最高,土壤动物个体数增加7.17%,噻唑磷样地土壤动物个体数和类群数均比对照有不同程度减少,土壤动物个体数减少33.68%。不同土地利用方式不同处理下土壤动物群落优势类群和常见类群组成相似,但是它们在不同样地中所占的比例却存在较大的差异。不同处理下杨-农复合土壤动物的个体数均最多。(3)不同土地利用方式不同处理下,5 mm网孔凋落物残留率均表现为:对照(仅放置凋落物袋)噻唑磷处理萘处理,驱除土壤动物和土壤线虫凋落物分解速率减缓,说明土壤动物和土壤线虫对凋落物分解具有重要的作用;1 mm网孔凋落物残留率也表现为:对照(仅放置凋落物袋)噻唑磷处理萘处理,表明在限制大型动物参与凋落物分解的情况下,驱除中小型土壤动物在一定程度上也会降低凋落物的分解速率,中小型土壤动物对凋落物分解具有重要的意义。(4)不同土地利用方式不同处理下三种网孔的凋落物平均残留率均表现为:5 mm1 mm0.01 mm,表明微生物和所有土壤动物共同作用的分解速率微生物和中小型土壤动物作用下的分解速率只有微生物作用下的分解速率,土壤动物对凋落物分解具有积极的影响。但不同体型大小土壤动物对凋落物分解的贡献率不同。中小型土壤动物对凋落物分解的平均贡献率(18.46%)大型土壤动物(3.31%),大型土壤动物与中小型土壤动物的贡献率存在极显著差异(P0.01)。杨树人工林中凋落物残留率与土壤动物的个体密度呈显著负相关,但在农田和杨-农复合林中凋落物残留率与土壤动物无明显相关性,可能与农田、杨-农复合的人为干扰有关。(5)土壤动物(萘处理)对苏北沿海三种土地利用方式凋落物分解的平均贡献率为29.86%,三种不同土地利用方式之间萘处理下土壤动物对凋落物分解的贡献率呈现显著差异(P0.05),凋落物分解的不同时期土壤动物的贡献率不同。(6)土壤线虫(噻唑磷处理)对苏北沿海3类样地凋落物分解的平均贡献率为4.39%,但三种土地利用方式之间土壤线虫(噻唑磷处理)对凋落物分解的贡献率无显著差异(P=0.868),且在分解的不同时期土壤线虫(噻唑磷处理)对凋落物分解的贡献率均无显著差异(P=0.053)。但由于噻唑磷在驱除线虫的同时,可能对其他土壤动物、微生物活性等造成影响,以及5mm凋落物袋中凋落物的渗漏,土壤线虫对凋落物分解的贡献率可能被高估。
【学位单位】：南京林业大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S154.5
【部分图文】：

不同土地利用方式土壤动物群落优势类群和常见类群组成相似，但是它们在不同样地中所占的比例却存在较大的差异（图 3-1）。表现为：甲螨亚目（Oribatida）在杨树林（21.12%）>杨-农复合（10.61%）>农田（10.47%）；前气门亚目（Prostigmata）表现为杨-农复合（48.05%）>农田（45.81%）>杨树林（35.68%）；弹尾目（Collembola）是农田（30.89%）>杨-农复合（23.16%）>杨树林（22.09%）；线虫（Nematoda）为杨树林（2.67%）>杨-农复合（1.73%）>农田（0.26%）；双翅目（Diptera）为杨树林（5.34%）>杨-农复合（2.81%）>农田（1.83%）；等足目（Isopoda）三种土地类型所占比例基本一致；啮虫目（Corrodentia）农田所占比例农田最高（3.14%）；鞘翅目（Coleoptera）杨-农复合所占比例最高（4.55%）。其中稀有类群相对数量在样地间的差异明显大于优势类群，稀有类群对环境变化十分敏感，在某些特定时期或生境条件适宜时，可能成为某一阶段或某种生境的常见类群。

3.3.2 土壤动物垂直分布三种不同土地利用方式土壤动物个体数和类群数在不同季节均具有明显的表聚性（图3-2），差异均为极显著（P＜0.01）。人为干扰少，土壤未经翻动的杨树林表现尤为明显。从土壤动物各层次的垂直分布来看，杨树林 0～10cm 个体数占全部总个体数的 84.95%，10～25cm 层占 15.05%；杨-农复合 0～10cm 个体数占全部总个体数的 83.98%，10～25cm层占 16.02%；农田 0～10cm 个体数占全部总个体数的 73.56%，10～25cm 层占 26.44%。类群数杨树林 0～10cm 为 21 类（目），10～25cm 层为 9 类（目）；杨-农复合 0～10cm 为23 类（目），10～25cm 层为 10 类（目）；农田 0～10cm 为 18 类（目）

28图 3-3 土壤动物季节动态（P：杨树林 PC：杨-农复合 C：农田）3 The seasonal dynamics of soil fauna in the poplar-crop integrated system, poplar plantatcropland, respectively
【参考文献】

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本文编号：2849370