彭州市不同土地利用类型的土壤动物群落特征

doi:10.16036/j.issn.1000-2650.2020.05.013

摘要/Abstract

摘要： 【目的】了解不同土地利用类型下土壤动物群落差异,分析土壤动物群落结构特征与多样性,为今后土地利用方式的改良提供理论依据。【方法】采用手拣法和干湿漏斗法,在四川省彭州市,对城市绿地、农业用地、林地、撂荒地、湿地的土壤动物进行收集与分离鉴定;统计出不同生境下土壤动物类群数,并计算土壤动物个体密度及各类指数,对土壤动物进行多样性分析;分别将大型、干生、湿生土壤动物与环境因子进行典范对应分析（Canonical correspondence analysis,CCA）;对不同生境间的土壤动物群落组成进行聚类分析。【结果】共捕获土壤动物3825只,126个类群,隶属33目125科。不同生境的土壤动物平均密度大小排序为：林地>撂荒地>城市绿地>农业用地>湿地。类群数从大到小为林地（93）>撂荒地（65）>城市绿地（47）=湿地（47）>农业用地（46）。其中,土壤动物平均密度和类群数都具有显著性差异（P<0.05）。Shannon-Wiener多样性指数H'、Simpson优势度指数C以及Margalef丰富度指数D都表现为不同生境间存在显著性差异（P<0.05）。CCA分析表明,不同类型的土壤动物对环境因子的响应不同,其中速效钾和含水率对土壤动物影响较大。聚类分析结果显示城市绿地与湿地、农业用地的土壤动物群落组成及结构较为相似。【结论】不同土地利用方式会对土壤动物群落组成及结构产生影响,适当增加地表植被种类及数量、保留凋落物、减少剧烈的土壤扰动,有助于土壤动物群落的恢复以及土壤生态系统的稳定。

关键词: 土地利用类型, 土壤动物, 群落结构, 环境因子, 彭州市

Abstract: 【Objective】 This study was designed to understand the differences of soil animal community under different land use types, and analyze the structural characteristics and diversity of soil animal community, and provide theoretical basis for the improvement of land use in the future. 【Method】 the soil animals were collected, separated and identified among urban green space, agricultural land, woodland, abandoned land and wetland by hand-sort, Tullgren, and Baermann methods in Pengzhou, Sichuan. The group number of soil animals among different habitats was counted, and the individual density and various indices were calculated to analyze the diversity of soil animals. Canonical correspondence analysis (CCA) was used to analyze the relationship between soil fauna and environmental factors. The community composition of soil animals among different habitats was analyzed by hierarchical clustering analysis. 【Result】 A total of 3825 soil animals and 126 groups were captured, belonging to 33 orders and 125 families. The order of average density of soil animals among different habitats was： woodland > abandoned land > urban green space > agricultural land > wetland. The order of group number of soil animals among different habitats was： woodland (93) > abandoned land (65) > urban green space (47) = wetland (47) > agricultural land (46). There were significant differences of average density and group number of soil animals among different habitats (P<0.05). Shannon Wiener, Simpson and Margalef indices all indicated significant differences among different habitats (P<0.05). Canonical correlation analysis (CCA) showed that different types of soil animals had different responses to environmental factors, in which available potassium and water content had greater impacts on soil animals. Hierarchical clustering analysis showed that the composition and structure of soil animal community in urban green space was similar to that in wetland and agricultural land. 【Conclusion】 The results show that different land use patterns will affect the composition and structure of soil animal community. It is helpful for the restoration of soil animal community and the stability of soil ecosystem to increase the species and quantity of surface vegetation, retain litter and reduce severe soil disturbance.

Key words: land use type, soil animal, community structure, environmental factors, Pengzhou

中图分类号:

S154.1

贺倩, 周英, 刘星科, 李上官, 王文娟, 李西, 孙凌霞, 黄玉梅. 彭州市不同土地利用类型的土壤动物群落特征[J]. 四川农业大学学报, 2020, 38(05): 596-608.

HE Qian, ZHOU Ying, LIU Xingke, LI Shangguan, WANG Wenjuan, LI Xi, SUN Lingxia, HUANG Yumei. Community Characteristics of Soil Animals under Different Land Use Types in Pengzhou City[J]. Journal of Sichuan Agricultural University, 2020, 38(05): 596-608.

参考文献

[1] 杨丽红, 石红艳, 游章强, 等. 不同土地利用方式对大型土壤动物群落结构的影响[J]. 四川农业大学学报, 2015, 33(2): 208-214.
[2] 张洪芝, 吴鹏飞, 崔丽巍. 高寒草甸大型土壤动物群落结构特征及其与环境的关系[J]. 土壤学报, 2012, 49(6): 1267-1273.
[3] 张卫信, 陈迪马, 赵灿灿. 蚯蚓在生态系统中的作用[J]. 生物多样性, 2007, 15(2): 142-153.
[4] 杨丽红, 孟庆玉, 陈光升, 等. 林地两种恢复方式下大型土壤动物群落结构差异:以四川小寨子沟国家级自然保护区社区为例[J]. 四川农业大学学报, 2017, 35(4): 555-561.
[5] 朱新玉, 董志新, 况福虹, 等. 长期施肥对紫色土农田土壤动物群落的影响[J]. 生态学报, 2013, 33(2): 464-474.
[6] 朱新玉, 胡云川, 芦杰. 豫东黄河故道湿地土壤生物学性状及土壤质量评价[J]. 水土保持研究, 2014, 21(2): 27-32.
[7] 黄玉梅, 黄胜岚, 张健, 等. 成都市温江区城市绿地不同植物配置下中小型土壤动物群落特征[J]. 中国科学院大学学报,2018, 35(1): 33-41.
[8] 倪珍, 闫修民, 张兵, 等. 我国土地利用/覆被变化对土壤动物群落多样性的影响研究进展[J]. 安徽农业科学, 2013, 41(35): 13787-13788.
[9] 谢天, 侯鹰, 陈卫平, 等. 城市化对土壤生态环境的影响研究进展[J]. 生态学报, 2019, 39(4): 1154-1164.
[10] ASTERAKI E J, HART B J, INGS T C, et al.Factors influen-cing the plant and invertebrate diversity of arable field margins[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2003, 102(2):219-231.
[11] 李红月, 殷秀琴, 马辰, 等. 长白山地丘陵区不同土地利用方式土壤动物群落生态分布特征[J]. 土壤学报, 2017, 54(4):1018-1028.
[12] 杨大星, 杨茂发, 徐进. 生态恢复方式对喀斯特土壤节肢动物群落特征的影响[J]. 贵州农业科学, 2013, 41(2): 91-94.
[13] 杨大星, 杨茂发. 黔南不同撂荒地土壤节肢动物群落特征[J].贵州农业科学, 2016, 44(6): 149-154.
[14] NEHER D A.Soil community composition and ecosystem proce-sses: Comparing agricultural ecosystems with natural ecosystems[J]. Agroforestry Systems, 1999, 45(1-3): 159-185.
[15] 葛宝明, 李振兴, 张代臻, 等. 盐城5种绿地春季大型土壤动物群落的生物多样性[J]. 动物学杂志, 2012, 47(2): 1-7.
[16] 余广彬, 杨效东. 不同演替阶段热带森林地表凋落物和土壤节肢动物群落特征[J]. 生物多样性, 2007, 15(2): 188-198.
[17] 王军, 姚海元, 麦俊伟, 等. 广州长岗山森林凋落物土壤动物群落结构及季节变化[J]. 生态学杂志, 2008, 27(3): 408-413.
[18] 章志琴,林勇明,王宛茜,等.无锡城市绿地凋落物数量特征及其影响因素研究[J].西南林业大学学报, 2020, 40(1): 69-76.
[19] 郑文剑. 论如何科学处理和利用城市园林植物垃圾[J]. 广东科技, 2007(S1): 266-268.
[20] 赵慧军,李艳玫,李志忠.城市绿地土壤现状调查分析[J]. 现代园艺, 2018(2): 168-169.
[21] 安吉, 李婷, 傅翔, 等. 城市化梯度带绿地土壤碳氮的空间分布特征[J]. 生态学杂志, 2019, 38(9): 2780-2787.
[22] 李俊翰, 高明秀, 李沪波. 青岛中心城区绿地土壤养分特征与评价[J]. 山东农业大学学报(自然科学版), 2019, 50(4):550-558.
[23] 雷金睿, 宋希强, 何荣晓.滨海城市公园植物物种多样性比较: 以海口市为例[J]. 生态学杂志, 2016, 35(1): 118-124.
[24] ALTHOFF P S, TODD T C, THIEN S J, et al.Response of soil microbial and invertebrate communities to tracked vehicle distu-rbance in tallgrass prairie[J]. AppliedSoil Ecology, 2009, 43(1): 122-130.
[25] 吴鹏飞, 于晓飞, 杨大星. 成都市郊区三种土地利用方式的土壤动物群落特征比较[J]. 西南民族大学学报(自然科学版),2009, 35(5): 1006-1012.
[26] 庞学勇, 刘庆, 刘世全, 等. 人为干扰对川西亚高山针叶林土壤物理性质的影响[J]. 应用与环境生物学报, 2002, 8(6): 583-587.
[27] 李涛, 刘苑秋, 郭圣茂, 等. 瑞昌石灰岩红壤区退耕还林土壤动物群落特征[J]. 应用生态学报, 2012, 23(4): 910-916.
[28] 罗熳丽, 黄婷婷, 肖玖金, 等. 城市草坪不同管理方式下土壤动物群落结构特征与差异[J].浙江农业学报, 2017, 29(11):1835-1843.
[29] 鲍毅新, 程宏毅, 葛宝明, 等. 不同土地利用方式下大型土壤动物群落对土壤理化性质的响应[J]. 浙江师范大学学报(自然科学版), 2007, 30(2): 121-127.
[30] 戴祥艳, 唐静, 宋理洪. 中国西南喀斯特地区土壤动物生态学研究进展[J]. 生态学杂志, 2019(10): 3189-3194.
[31] 李懿, 杨子松. 岷江流域不同土地利用方式下的土壤微生物特征及其与土壤养分的关系[J]. 水土保持研究, 2020, 27(1):33-38.
[32] FENNER N, FREEMAN C, REYNOLDS B.Hydrological effects on the diversity of phenolic degrading bacteria in a peatland: implications for carbon cycling[J]. Soil Biology & Biochemistry,2004, 37(7): 1277-1287.
[33] MOCHE M, GUTKNECHT J, SCHULZ E, et al.Monthly dyna-mics of microbial community structure and their controlling factors in three floodplain soils[J]. Soil Biology & Biochemistry, 2015, 90: 169-178.
[34] 董炜华, 殷秀琴, 顾卫, 等. 农牧交错带不同土地类型土壤动物生态特征研究: 以内蒙古卓资山为例[J]. 干旱区地理,2008, 31(5): 693-700.