長嶺堿茅群落草地大型土壤動物的多樣性特征

摘要：5—9月調查長嶺堿茅群落大型土壤動物，共獲得大型土壤動物32類，1 194只，優勢類群3類：蟻科、象甲科幼蟲和虹蛹螺科。大型土壤動物的個體數在6月份最多，且與5、7、8和9月存在顯著差異，類群數在不同月份之間無顯著差異。多樣性指數和均勻度指數在5個月份的變化均為7月>8月>5月>6月>9月；優勢度指數變化為9月>6月>5月>8月>7月，土壤動物的多樣性與豐富度和均勻度呈正相關，與優勢度呈負相關，與個體數沒有直接相關關系。大型土壤動物群落個體數和類群數在垂直方向上均存在顯著差異，呈現明顯的表聚性特征。

關鍵詞：大型土壤動物；堿茅群落；多樣性特征；長嶺草地

中圖分類號： S154.5 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）07-0381-04

收稿日期：2013

基金項目：國家自然科學基金 （編號：40871120、41171207 ） 。

作者簡介：馬莉 （1982—），女，內蒙古赤峰人，碩士，講師，主要從事土地生態與區域發展研究。E-mail： mal947@163.com。土壤動物群落的多樣性與土壤環境特征密切相關，不同的土壤類型中土壤動物的組成不同[1-2]。同一生境不同土層土壤動物群落特征和生態分布亦存在差異，而這種差異恰恰可以反映出土壤環境條件是否優越[3]。大型土壤動物是生態系統中的消費者和初級分解者，在生態系統的物質循環和能量流動中占有極其重要的地位[4]。其還被看作是評價草地生態系統的生態功能和穩定性的指示生物[5-7]。近年來，土壤動物用于指示退化草原生態系統的恢復治理的研究成為熱點[8-11]。本研究旨在研究長嶺堿茅群落大型土壤動物多樣性特征，通過對不同月份大型土壤動物組成和分布狀況以及不同土層的大型土壤動物變化，得出該區大型土壤動物多樣性變化的規律，為生物多樣性保護和退化草原地區生態恢復提供土壤動物學依據。

1材料與方法

1.1研究區自然環境概況

研究區位于長嶺縣（123°44′～123°47′E，44°40′～44°44′N），屬于松嫩草原。海拔高度在140～160 m，地形比較低洼。該地為溫帶亞濕潤季風性氣候，年均溫約4.9 ℃，年降水量在400 mm左右，降水主要集中于6—9月份。蒸發量為 1 368 mm，約為降水量的3倍，濕潤系數為0.23，≥10 ℃積溫為2 579～3 144 ℃。地帶性土壤為黑鈣土。該地區自然植被是以羊草堿茅群落為優勢種。

1.2研究方法

1.2.1樣品采集與處理在長嶺選擇典型且有代表性的堿茅群落草地為樣地，5—9月的每月的月初采集大型土壤動物，每個樣地設50 cm×50 cm樣方4個，每個樣方設3層（0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm），5次取樣60個。采用手撿法提取大型土壤動物。主要參考《中國土壤動物檢索圖鑒》[12]顯微鏡下進行分類鑒定，一般鑒定到科。因成蟲與幼蟲的生態功能不同，類群數與個體數均分開統計。

1.2.2數據整理與統計采用Excel 2007和SPSS 19.0軟件進行數據整理、統計與分析。土壤動物群落多樣性特征的測度采用多樣性指數（Shannon-Wiener）、均勻度指數（Pielou）、優勢度指數（Mackintosh）和豐富度指數[13-15]（Margalef）。

2結果與分析

2.1堿茅群落草地大型土壤動物類群和數量

在長嶺堿茅群落草地中，5—9月共獲得大型土壤動物32類，1 194只（表1），隸屬于1門，4綱，10目，鞘翅目居多，占總類別的31.25%。其中成蟲26科、852只，幼蟲6科、342只。5月份共取得大型土壤動物137只，優勢類群為象甲科幼蟲、虹蛹螺科和雙翅目幼蟲，其個體數在總捕獲量中所占比例分別為40.15%、21.17%和10.22%。6月份共取得大型土壤動物456只，優勢類群為蟻科、虹蛹螺科和蜘蛛目，其優勢度分別為48.68%、20.18%和12.72%。7月份共取得大型土壤動物200只，優勢類群為象甲科、鼠婦科、地蜈蚣科、蟻科和蜘蛛科，其個體數占總捕獲量的比例分別為20%、16%、15%14%和11%。8月份共取得大型土壤動物230只，優勢類群為蟻科、象甲科幼蟲和步甲科，其個體數占總捕獲量的比例分別為28.70%、26.09%和10.43%。9月份共取得大型土壤動物171只，優勢類群為象甲科，其個體數占總捕獲量的67.84%。

2.2堿茅群落草地大型土壤動物動態變化

從圖1可以看出，5-9月堿茅群落草地大型土壤動物個體數為6月份>8月份>7月份>5月份>9月份，類群數在各月表現為5月份>7月份>6月份>8月份=9月份。對不同月份大型土壤動物個體數進行單因素方差分析（P<005），結果表明6月份與5、7、8、9月存在顯著差異，而5、7、8、9月無顯著差異。對不同月份大型土壤動物類群數進行單因素方差分析（P>0.05），結果表明類群數在不同月份之間無顯著差異。對3層土壤5—9月土壤動物類群數進行單因素方差分析（P>0.05），結果表明類群數在相同土層不同月份之間仍無顯著差異。對優勢類群做個體數量的動態比較分析，發現蟻科和虹蛹螺科變化趨勢基本一致，均在6月份達到數量上高峰，而象甲科幼蟲表現出相反的趨勢，其個體數量在6月份達到最低（圖2），9月份個體數量最多。優勢類群偏相關分析，蟻科和虹蛹螺科具有一定相關性，相關系數為r=0683。二者與象甲科（幼蟲）的負相關關系不顯著。

2.3堿茅群落草地大型土壤動物多樣性特征

多樣性指數是反映群落內物種組成結構和體現群落水平分布差異的重要指標[16]。采用Shannon-Wiener多樣性指數、Pieluo 均勻度指數、Simpson 優勢度指數和Margalef 豐富度指數對5個月份土壤動物群落多樣性特征進行比較，結果顯示，多樣性指數和均勻度指數在5個月份的變化均為7月>8月>5月>6月>9月；優勢度指數變化為9月>6月>5月>8月>7月。可以看出7月份堿茅群落草地大型土壤動物多樣性指數相對最高，其所含土壤動物類群較多（16類），僅次于5月份土壤動物類群（17類），土壤動物分布較均勻；9月份土壤動物個體數占總數的比例較大，優勢度較強。其中主要來自象甲科幼蟲的貢獻，其個體數占總數比例為6784%。這3種指數變化趨勢符合了多樣性指數變化的一般規律：即某一群落的優勢度指數越低，群落內個體在物種間分配越均勻，均勻度指數就越大，多樣性指數也就越高。豐富度指數變化為5月>7月>9月>6月>8月（ 表2） 。5月份大型土壤動物類群最多，種類最豐富，其次是7月份，這與豐富度指數越高，多樣性指數就越大基本一致[14]。通過對多樣性、均勻度、優勢度和豐富度進行偏相關分析發現土壤動物多樣性與均勻度呈正相關，與優勢度呈負相關，與個體數量并沒有直接相關關系。

大型土壤動物群落不同月份動態變化特征研究結果不盡一致，如黃立飛等人則得出土壤動物個體數為秋季>夏季>冬季>春季，多樣性指數為春季>夏季>秋季>冬季[18]；吾瑪爾·阿布力孜等人的研究得出土壤動物的個體數量依次為秋季>冬季>春季>夏季[19]。本研究與劉任濤等人的研究[20]具有一致性。比如其中春季和秋季均無大型土壤動物稀有類群，多樣性指數表現為夏季顯著高于秋季，春季居中。土壤動物動態變化具有區域性，這主要受到環境條件的影響。土壤動物群落特征因氣候條件、植被條件和小環境等條件的不同而有所差異。

致謝：該文在東北師范大學殷秀琴教授的悉心指導下完成，在此表示感謝！

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