周口市濱河公園大型土壤動(dòng)物調(diào)查

馬克世　李青芝　李淑梅

摘要：2011年3～5月對周口市濱河公園綠地生境中的大型土壤動(dòng)物進(jìn)行了調(diào)查，共采獲到土壤動(dòng)物967只，隸屬3門9綱17目。其中優(yōu)勢類群為后孔寡毛目、膜翅目和蜘蛛目， 常見類群為等足目、膜翅目幼蟲、柄眼目、鞘翅目、雙尾目、鞘翅目幼蟲、鱗翅目、雙翅目和直翅目， 其余類群為稀有類群。多樣性指數(shù)分析結(jié)果表明，群落復(fù)雜性指數(shù)（Cj）表征的土壤動(dòng)物多樣性比多樣性指數(shù)（H′）更能客觀反映土壤動(dòng)物分布的真實(shí)情況。

關(guān)鍵詞：綠地；大型土壤動(dòng)物；群落復(fù)雜性指數(shù)；周口市

中圖分類號(hào)：S154.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）07-1553-03

土壤動(dòng)物在土壤生態(tài)系統(tǒng)中具有非常重要的作用，它們可以通過同化作用、異化作用、呼吸作用對土壤有機(jī)質(zhì)及土壤微生物群落的形成產(chǎn)生重要影響。通過土壤動(dòng)物的作用可以判斷生態(tài)群落和系統(tǒng)水平的能量[1，2]。土壤動(dòng)物多樣性與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能之間的關(guān)系已經(jīng)引起人們的重視。國內(nèi)對土壤動(dòng)物的研究多關(guān)注其在農(nóng)業(yè)和森林生態(tài)系統(tǒng)中的狀況和作用，包括不同生境土壤動(dòng)物的種類分布和數(shù)量統(tǒng)計(jì)[3-5]，耕作方式對土壤動(dòng)物數(shù)量的影響[6]，土壤動(dòng)物群落或種群特征對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響[7，8]，不同演替等級(jí)的森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤動(dòng)物類群分布[9]等。但研究土壤動(dòng)物與城市生態(tài)系統(tǒng)相互作用的報(bào)道還比較少[10]。本研究對周口市濱河公園不同綠地類型中的土壤動(dòng)物群落組成與數(shù)量、群落結(jié)構(gòu)等進(jìn)行研究，以期為河濱綠地土壤動(dòng)物群落生態(tài)學(xué)研究積累資料。

1 材料與方法

1.1 研究地區(qū)概況

本次調(diào)查研究的樣地為周口市濱河公園，周口市地處河南省東南部，位于東經(jīng)114.6°、北緯33.6°，屬溫帶-亞熱帶、濕潤-半濕潤季風(fēng)氣候，四季分明。平均年降雨量600～1 000 mm，年平均氣溫15.6 ℃，全年無霜期為180～240 d[11]。在周口市濱河公園選取以下幾種綠地：

短期草坪（1～2年）：種植草種為細(xì)葉結(jié)縷草（Zoysia tenuifolia），植被蓋度為100%；長期草坪（3～5年）：種植草種為細(xì)葉結(jié)縷草，植被蓋度為100%；有草本的人工林：主要木本植物種類為桂花（Osmanthus）、海桐（Pittosporum tobira）、大葉黃楊（Buxus megistophylla）、枇杷（Eriobotrya japonica）、玉蘭（Magnolia denudata）、香樟（Cinnamomum camphora）等，蓋度為60%左右，草本主要為三葉草（Trifolium），蓋度90%；無草本的人工林：木本種類有垂柳（Salix babylonica）、銀杏（Ginkgo biloba）、楊樹（Poplus）、香樟，但基本無草本；荒草地：為河道未開發(fā)荒地，主要植物為狗尾草（Setaria viridis）、艾蒿（Artemisia vulgaris）、牛筋草（Eleusine indica）、小薊（Cephalanoplos）、蒲公英（Taraxacum mongolicum）等，蓋度80%左右。

1.2 取樣和鑒定

于2011年3～5月選取濱河公園各種綠地內(nèi)部離主要道路邊緣5 m以上的位置進(jìn)行取樣。每個(gè)研究樣地選取5個(gè)樣方，樣方間隔為3 m，每個(gè)樣方面積為50 cm×50 cm，分3個(gè)土壤層（Ⅰ.0～5 cm；Ⅱ.5～10 cm；Ⅲ.10～15 cm）進(jìn)行土壤動(dòng)物調(diào)查，手揀法獲取大型土壤動(dòng)物，用70%酒精殺死固定后帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)鑒定。大型土壤動(dòng)物的分類鑒定采用尹文英[12]的大類別分類方法。昆蟲綱同一個(gè)目的成蟲和幼蟲分別計(jì)數(shù)。為了保證結(jié)果的可靠性，將同一樣地類型調(diào)查獲取的同類土壤動(dòng)物的個(gè)體數(shù)進(jìn)行疊加，算作該樣地中土壤動(dòng)物個(gè)體的總捕獲量，然后對5種不同樣地的土壤動(dòng)物群落進(jìn)行分析比較。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 群落組成及數(shù)量

在5種樣地共設(shè)25個(gè)樣方， 采集土樣75份，獲得各類大型土壤動(dòng)物967只，隸屬3門9綱17目（表1）。其中優(yōu)勢類群為后孔寡毛目（35.38%）、膜翅目（17.17%）和蜘蛛目（10.24%）；常見類群為等足目（9.20%）、膜翅目幼蟲（6.31%）、柄眼目（5.38%）、鞘翅目（3.72%）、雙尾目（2.17%）、鞘翅目幼蟲（2.07%）、鱗翅目（1.76%）、雙翅目（1.34%）和直翅目（1.34%）；其余占個(gè)體總數(shù)的1.00%以下類群為稀有類群。3個(gè)優(yōu)勢類群個(gè)體數(shù)就達(dá)到了總個(gè)體數(shù)的62.79%，3個(gè)優(yōu)勢類群和9個(gè)常見類群個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的96.08%，它們構(gòu)成了調(diào)查得到的大型土壤動(dòng)物的主體，對大型土壤動(dòng)物群落特征起著決定性作用。稀有類群雖然僅擁有很少的個(gè)體，但其中個(gè)體較大的類群，如地蜈蚣目、石蜈蚣目、圓馬陸目等卻是碎裂植物殘?bào)w的主力，在物質(zhì)循環(huán)過程中發(fā)揮著重要作用。

不同生境條件下大型土壤動(dòng)物的群落組成有所差異，類群數(shù)依次為：短期草坪（12）<無草本層的人工林（13）<長期草坪（16）<荒草地（17）<有草本層的人工林（18）；個(gè)體數(shù)排序?yàn)闊o草本層的人工林（145）<荒草地（163）<短期草坪（166）<長期草坪（213）<有草本層的人工林（280）。

2.2 群落多樣性

8種綠地生境中的大型土壤動(dòng)物群落的多樣性指數(shù)（H′）與均勻度指數(shù)（E）和優(yōu)勢度指數(shù)（c）的折線圖呈現(xiàn)正相關(guān)（圖1）。多樣性指數(shù)（H′）從大到小依次為：長期草坪（2.173 9），有草本層的人工林（2.103 5），短期草坪（2.020 0），無草本層的人工林（2.009 2），荒草地（1.999 6）。顯然，類群數(shù)和個(gè)體數(shù)量較多的土壤動(dòng)物群落的多樣性指數(shù)不一定高。原因是土壤動(dòng)物研究中分類階元常常較大，不同類群的個(gè)體數(shù)量往往存在巨大的差異，使群落多樣性與均勻度顯著相關(guān)而與豐富度關(guān)系不密切，組成簡單、各類群數(shù)量均較低的群落可能比組成豐富各類群數(shù)量均較高的群落的H′值更高[15]。

利用校正系數(shù)r計(jì)算群落復(fù)雜性指數(shù)（C）的方式是校正上述問題的比較好的方法。本研究中各群落的r值計(jì)算結(jié)果分別為短期草坪0.769 6、長期草坪1.035 9、有草本層的人工林1.269 5、無草本層的人工林0.964 0、荒草地0.961 0。通過計(jì)算得到的C值按大小排序?yàn)椋河胁荼緦拥娜斯ち?.670 3，長期草坪2.252 0，無草本層的人工林1.936 8，荒草地1.921 7，短期草坪1.551 4。對比本研究中的H′和C可以看出，C比H′更加合理地反映出土壤動(dòng)物群落多樣性特征，與土壤動(dòng)物類群數(shù)和各類群的個(gè)體數(shù)都較豐富是一致的。各種多樣性指數(shù)分析結(jié)果表明，群落復(fù)雜性指數(shù)（C）表征的土壤動(dòng)物多樣性比多樣性指數(shù)（H′）更能客觀反映土壤動(dòng)物分布的真實(shí)情況（圖1）。

3 結(jié)論與討論

本次研究中濱河公園不同樣地生境中大型土壤動(dòng)物群落的結(jié)構(gòu)以及多樣性均有不同的表現(xiàn)，這也反映了大型土壤動(dòng)物對不同綠地類型的響應(yīng)。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)群落差異除與地帶、地區(qū)的自然環(huán)境的明顯差異有關(guān)外，小生境間的不同、樣品采集時(shí)段的天氣變化導(dǎo)致的土壤濕度的不同等均可能是產(chǎn)生這一差異的重要因素。由于土壤動(dòng)物與土壤有機(jī)質(zhì)、植被蓋度、土壤pH值、土壤水分、土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)等環(huán)境因子有密切的關(guān)系[16]，因此土壤動(dòng)物類群及其多樣性可以反映土壤環(huán)境的質(zhì)量狀況。土壤動(dòng)物研究與河濱生態(tài)評價(jià)相結(jié)合可作為合理規(guī)劃河濱綠地布局、綠地類型設(shè)計(jì)的一項(xiàng)參考指標(biāo)，其意義重大。另外，在土壤動(dòng)物多樣性分析中，群落復(fù)雜性指數(shù)能使土壤動(dòng)物群落的多樣性和復(fù)雜性情況在土壤動(dòng)物分類階元較大的情況下依然能客觀反映土壤動(dòng)物分布的真實(shí)情況。

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