松嫩沙地固定沙丘土壤動(dòng)物群落特征及其在凋落物分解中的作用研究.pdf

1、土壤動(dòng)物群落特征是土壤動(dòng)物生態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)內(nèi)容。主要包括土壤動(dòng)物的生態(tài)分布、多樣性和隨時(shí)間的變化等。雖然已經(jīng)在很多地區(qū)開(kāi)展了土壤動(dòng)物群落特征研究，但是多數(shù)集中在森林生態(tài)系統(tǒng)，而干旱和半干旱生態(tài)系統(tǒng)的研究則相對(duì)較缺乏。因此，研究松嫩沙地固定沙丘土壤動(dòng)物的群落特征可以為半干旱生態(tài)系統(tǒng)提供土壤動(dòng)物學(xué)理論基礎(chǔ)。
　　土壤動(dòng)物是生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分，其對(duì)加速有機(jī)質(zhì)分解和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化有重要的功能作用。盡管多數(shù)分解是土壤微生物（真菌和細(xì)菌）和凋落

2、物本身資源分解代謝的結(jié)果，但是土壤無(wú)脊椎動(dòng)物能改變微生物活動(dòng)和凋落物分解條件。土壤動(dòng)物主要通過(guò)破碎凋落物、消化和刺激微生物活動(dòng)控制分解過(guò)程。土壤動(dòng)物對(duì)凋落物分解的貢獻(xiàn)機(jī)理包括基底消化、通過(guò)破碎增加表面積和加速微生物向凋落物的移植。土壤動(dòng)物有多種營(yíng)養(yǎng)作用。特定體型土壤動(dòng)物類(lèi)群的排除能顯示土壤動(dòng)物群落組成對(duì)凋落物分解速率控制的重要性。隨著全球環(huán)境變化，土壤動(dòng)物群落組成發(fā)生變化，進(jìn)而影響分解作用和養(yǎng)分新陳代謝。因此需要了解大型土壤動(dòng)物、中小型

3、土壤動(dòng)物和微生物對(duì)凋落物分解的影響。
　　研究區(qū)選定在吉林省長(zhǎng)嶺縣腰井子羊草草原自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的松嫩沙地固定沙丘，在固定沙丘陽(yáng)坡的頂部、中部和底部設(shè)置3個(gè)生境。
　　根據(jù)研究?jī)?nèi)容的不同，本文主要采用兩種實(shí)驗(yàn)方法。對(duì)于土壤動(dòng)物群落特征研究，采用國(guó)際上通用的土壤動(dòng)物研究方法——綜合定位研究法，即在野外定點(diǎn)進(jìn)行土壤動(dòng)物調(diào)查。大型土壤動(dòng)物采用野外就地手撿法獲得。中小型土壤動(dòng)物采用室內(nèi)Tullgren法分離獲得。同時(shí)采集樣地土壤樣品測(cè)定

4、土壤含水率及其他土壤理化性質(zhì)（土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、總N和總P含量）。
　　對(duì)于土壤動(dòng)物在凋落物分解中作用的研究，采用另一種國(guó)際上通用的研究方法——凋落物袋法。根據(jù)土壤動(dòng)物的一般劃分方法，選取3種孔徑凋落物袋進(jìn)行研究:4.7mm（允許大型和中小型土壤動(dòng)物及微生物作用）、2mm（允許中小型土壤動(dòng)物和微生物作用）和0.01mm（僅允許微生物作用）。選取松嫩沙地優(yōu)勢(shì)植物種貝加爾針茅、燕麥芨芨草、興安胡枝子和冰草地上部分的凋落物進(jìn)行研究。將

5、凋落物袋進(jìn)行野外布設(shè)，隨后定期取回，用Tullgren法分離4.7和2mm孔徑凋落物袋內(nèi)的土壤動(dòng)物，測(cè)定凋落物的質(zhì)量損失速率及其與土壤動(dòng)物群落特征的關(guān)系。
　　研究結(jié)果顯示，研究期內(nèi)共獲得土壤動(dòng)物61類(lèi)，平均密度為2238.95個(gè)/m2。土壤動(dòng)物構(gòu)成上具有明顯的半濕潤(rùn)半干旱地區(qū)的特點(diǎn)，即鞘翅目昆蟲(chóng)數(shù)量較多。從水平分布來(lái)看，土壤動(dòng)物的密度排序是固定沙丘底部＞中部＞頂部，類(lèi)群數(shù)量排序是固定沙丘中部＞底部＞頂部。從土壤動(dòng)物群落動(dòng)態(tài)特征來(lái)

6、看，土壤動(dòng)物密度的總體趨勢(shì)是第一年（2007年）明顯低于第二年（2008年），但是有的生境個(gè)別生境略有出入;土壤動(dòng)物類(lèi)群數(shù)量在兩年相同的取樣月份，第一年數(shù)值均高于第二年。從土壤動(dòng)物群落多樣性特征來(lái)看，3個(gè)生境Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)的時(shí)間動(dòng)態(tài)特征一致，而Pielou均勻度指數(shù)和Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)動(dòng)態(tài)特征則正好相反。固定沙丘頂部土壤密度和類(lèi)群數(shù)與土壤理化性質(zhì)均無(wú)關(guān)，而中部和底部土壤動(dòng)物密度與

7、某些土壤性質(zhì)表現(xiàn)出了一定的相關(guān)性。
　　研究期內(nèi)，4種凋落物的分解速率隨時(shí)間的變化表現(xiàn)出了一定的規(guī)律性。尤其是貝加爾針茅和冰草凋落物分解過(guò)程可以明顯分為兩個(gè)階段，首先是快速分解階段，凋落物質(zhì)量損失較快，隨后很快進(jìn)入穩(wěn)定分解階段，質(zhì)量損失速率比較平穩(wěn)。從3種孔徑凋落物袋分解速率來(lái)看，總體規(guī)律是4.7mm＞2mm＞0.01mm，可見(jiàn)土壤動(dòng)物加速了凋落物分解過(guò)程。
　　從凋落物袋內(nèi)土壤動(dòng)物特征來(lái)看，4.7mm和2mm孔徑凋落物袋表