羊草草原主要凋落物分解过程中土壤动物群落动态及作用

摘要

欧亚草原带的东起点位于我国吉林省西部的羊草草原，温度和降水条件较典型草原带好，草地植被生产能力更高。但近年来该区草原大面积退化，草地生态系统受到严重破坏。我国学者在该生态脆弱带的生态恢复与重建做了大量研究工作，但对土壤动物群落在凋落物分解中的动态变化研究还较少。
　　本研究对羊草草原主要凋落物分解18-24个月期间的物质损失及此过程中土壤动物群落动态变化进行调查，旨在探讨凋落物分解中土壤动物的贡献及土壤动物群落特征与环境因子的关系，为羊草草原生态系统的生态恢复提供科学依据，同时也进一步丰富我国草地生态系统土壤动物功能作用研究。
　　本研究采用凋落物网袋法，在2009年4、6、8、10月分别对不同分解期内的凋落物网袋进行取样，统计网袋内凋落物的物质损失率，研究得到不同凋落物种类、不同网袋的凋落物分解速率存在差异。不同凋落物种类间以虎尾草分解速率最快，拂子茅分解最慢，羊草分解速率介于两者之中。不同处理网袋间以4mm和2mm网袋分解速率明显快于0.01mm网袋。
　　采用手捡法和Tullgren法共获得凋落物内土壤动物10551只，隶属于1门，2纲，13目（或亚目），36科。以革螨亚目，辐螨亚目和甲螨亚目为优势类群;长蝽科、啮虫科、土蝽科、山跳虫科、驼蝽科、等节跳虫科和蓟马管尾亚目为常见类群;其它类群，如露尾甲科、花蝽科、跳蛛科、巨蟹蛛科、蚁科、蚧总科、长角跳虫科、步行虫科等为稀有类群。
　　同时取样期间对生境内土壤动物进行了调查，共捕获大型土壤动物2707只，隶属于1门、2纲、14目或亚目、31科，以蚁科为优势类群，常见类群包括芒角亚目幼虫、金龟子科幼虫、隐翅虫科等共12类。中小型土壤动物799只，隶属于1门、2纲、13目或亚目、17科，以甲螨亚目和革螨亚目为优势类群，辐螨亚目、等节跳虫科、球角跳虫科等10类为常见类群。
　　研究证实土壤动物促进了凋落物的分解，不同类型土壤动物在凋落物分解中的贡献不同，其中中小型土壤动物起到最显著的促进作用。相关分析结果显示，凋落物的重量损失率同土壤动物群落特征指数间存在显著的负相关关系。ANOVA结果表明，分解时间对凋落物网袋内土壤动物群落存在显著影响。灰色关联分析结果显示，土壤有机质含量和土壤pH值分别与生境中土壤动物的个体数和类群数的关联度较大。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 土壤动物的定义及生态功能

1．1．1 土壤动物定义

1．1．2 土壤动物分类

1．1．3 土壤动物的生态功能

1．2 国内外土壤动物研究历史

1．2．1 国外土壤动物研究历史

1．2．2 我国土壤动物研究历史

1．3 土壤动物在生态系统物质循环过程中作用研究现状

1．3．1 国外土壤动物在生态系统物质循环过程中作用研究现状

1．3．2 我国土壤动物在生态系统物质循环过程中作用研究现状

1．4 草原生态系统凋落物分解及土壤动物相关研究进展

1．4．1 国外草原生态系统凋落物分解及土壤动物相关研究进展

1．4．2 我国草原生态系统凋落物分解及土壤动物相关研究进展

1．5 本研究的背景与意义

2 研究区概况

3 研究方法

3．1 凋落物收集与处理

3．2 凋落物样地设置与取样方法

3．3 土壤动物取样方法

3．4 土壤样品采集与理化分析方法

3．5 数据统计分析方法

3．5．1 凋落物的重量损失计算

3．5．2 土壤动物的贡献率计算

3．5．3 土壤动物群落特征指数

3．5．4 数据的统计分析

4 结果与分析

4．1 凋落物分解速率的动态变化

4．1．1 羊草凋落物分解速率的动态变化

4．1．2 虎尾草凋落物分解速率的动态变化

4．1．3 拂子茅凋落物分解速率的动态变化

4．1．4 各物种凋落物分解速率的比较分析

4．2 凋落物袋中土壤动物群落组成及特征的动态变化

4．2．1 羊草凋落物袋中土壤动物群落组成及特征

4．2．2 虎尾草凋落物袋中土壤动物群落组成及特征

4．2．3 拂子茅凋落物袋中土壤动物群落组成及特征

4．2．4 各物种凋落物袋中土壤动物群落特征的比较

4．3 生境中土壤动物群落组成及特征的动态变化

4．3．1 生境中大型土壤动物群落组成及特征

4．3．2 生境中中小型土壤动物群落群落组成及特征

4．4 土壤动物对凋落物分解的作用

4．5 凋落物分解与土壤动物群落特征间关系

4．6 土壤动物与环境因子的综合分析

4．6．1 凋落物内土壤动物与环境因子的分析

4．6．2 生境中土壤动物与环境因子的分析

5 结论与讨论

5．1 主要结论

5．2 讨论

5．2．1 凋落物分解速率间的差异

5．2．2 不同类型土壤动物对凋落物的分解作用

5．2．3 凋落物失重与土壤动物多样性关系

参考文献

致谢