短期圍封對(duì)西藏北部高寒草甸土壤線蟲群落的影響

薛會(huì)英, 羅大慶, 胡 鋒, 李輝信, 王景升, 屈興樂, 王鴻源, 于寶政, 孫 巧

1 西藏大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院, 林芝 860000 2 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 南京 210095 3 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所, 北京 100101

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短期圍封對(duì)西藏北部高寒草甸土壤線蟲群落的影響

薛會(huì)英1, 羅大慶1, 胡 鋒2, 李輝信2, 王景升3, 屈興樂1, 王鴻源1, 于寶政1, 孫 巧1

1 西藏大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院, 林芝 860000 2 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 南京 210095 3 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所, 北京 100101

為了解放牧對(duì)高寒草甸的影響, 以及圍封對(duì)高寒草甸的恢復(fù)作用, 2013年5月、8月、10月, 分別對(duì)藏北短期圍封高寒草甸和自由放牧高寒草甸不同深度土層的土壤線蟲群落及土壤理化性質(zhì)等進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查結(jié)果表明, 3a圍封提高了土壤全氮、磷、鉀及土壤有機(jī)質(zhì)含量, 土壤保水能力也明顯提高；圍封使土壤線蟲個(gè)體密度下降, 但物種多樣性和豐富度卻提高了；圍封使土壤線蟲群落中的植食性線蟲所占比重呈下降趨勢(shì), 食真菌線蟲比重加大。短期圍封有利于高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的正向演替, 使之向更穩(wěn)定的方向發(fā)展, 同時(shí), 土壤線蟲數(shù)量對(duì)土壤理化性質(zhì)變化有明顯的響應(yīng), 通過土壤線蟲群落的群落特征可以反映放牧干擾及圍封對(duì)高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的影響。

線蟲；生物多樣性；高寒草原生態(tài)系統(tǒng)；西藏；圍封；放牧

近些年來, 藏北草原退化草地面積呈明顯增加趨勢(shì), 2013年僅輕度退化草地面積就占到了藏北總土地面積的62.0%[1], 而過度放牧是藏北草地退化的主要驅(qū)動(dòng)力之一。

圍封是當(dāng)前退化草地的重要恢復(fù)措施之一。許多研究結(jié)果表明, 圍封能夠明顯增加草地植被的高度、蓋度、豐富度以及地上生物量[2-6], 而植被會(huì)通過凋落物和根際分泌物等因素影響土壤的理化性質(zhì)并導(dǎo)致土壤動(dòng)物群落發(fā)生相應(yīng)的變化, 這種變化又會(huì)通過土壤動(dòng)物的行為及生理生化過程對(duì)地上植被造成影響。地上植被與地下土壤動(dòng)物群落之間相互作用, 通過反饋和負(fù)反饋共同維護(hù)著草地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而一直以來, 相關(guān)研究大多著眼于圍封后植被恢復(fù)和土壤理化性質(zhì)方面, 對(duì)地下部尤其是對(duì)土壤動(dòng)物的關(guān)注則相對(duì)較少[7-9], 針對(duì)西藏高原特殊環(huán)境條件下放牧以及圍封對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)影響方面的研究則更為匱乏[10-11]。

線蟲是土壤動(dòng)物中的重要類群, 其不僅直接或間接參與土壤生態(tài)過程, 而且對(duì)生境變化反應(yīng)靈敏, 其環(huán)境指示作用已受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者們的廣泛關(guān)注[12-24]。

本研究以藏北高寒草甸為對(duì)象, 通過對(duì)短期圍封、自由放牧天然高寒草甸土壤線蟲群落組成及物種多樣性進(jìn)行研究, 試圖闡明土壤線蟲群落對(duì)自由放牧以及圍封措施的響應(yīng)機(jī)制, 探討其在藏北高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)過程中的環(huán)境指示意義, 以期為退化草地恢復(fù)、草地資源的合理利用以及當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 研究方法

1.1 樣地設(shè)置

研究樣地設(shè)置在那曲地區(qū)那曲縣德吉鄉(xiāng)切瑪熱巴村, 中國(guó)科學(xué)院地理資源所西藏那曲站, 地理位置31°38′38.87″N， 92 ° 00′51.44″E, 海拔4596 m。此區(qū)域土壤為高山草甸土, 季節(jié)性凍土。地被植物主要優(yōu)勢(shì)種及亞優(yōu)勢(shì)種有高山嵩草(Kobresiapygmaea)、二裂委陵菜(Potentillabifurca)、矮火絨草(Leontopodiumnanum)、乳白香青(Anaphallislactea)、釘柱委陵菜(P.saundersiana)、垂穗披堿草(Elymusnutans)、草地早熟禾(Poapratensis)和紫羊茅(Festucarubra)等。

分別在圍欄內(nèi)草地(圍封3 a)、圍欄外自由放牧草地設(shè)置樣地, 面積20 m×20 m, 平行樣地3個(gè), 共6個(gè)樣地, 樣地間的距離約50—100 m。于2013年5月(春季, 草地返青期)、8月(夏季, 草類盛長(zhǎng)期)、11月(秋冬季, 枯草期), 分別對(duì)圍欄內(nèi)、外樣地按照隨機(jī)布點(diǎn)方式用內(nèi)徑7 cm土鉆進(jìn)行取樣, 每個(gè)樣地布設(shè)3個(gè)采樣點(diǎn), 分別采集深度為0—5 cm, 5—10 cm, 10—15 cm, 15—20 cm, 20—25 cm 土層原狀土樣, 分別組成不同土層的混合土樣。 將土壤樣品裝入聚乙烯袋中, 貼上標(biāo)簽后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行后續(xù)測(cè)定。

1.2 土壤線蟲的分離與鑒定

稱取土壤鮮樣30.0 g, 淺盤法室溫分離48 h[24], 用孔徑為0.045 mm的篩子收集線蟲, 用5%甲醛溶液固定線蟲。在解剖鏡下進(jìn)行計(jì)數(shù), 制片。利用土壤含水量的測(cè)定結(jié)果, 將線蟲個(gè)體數(shù)量轉(zhuǎn)換成條/100 g干土。

依據(jù)《DE NEMATODEN VAN NEDERLAND》[25]、《Dorylaimida—Free-living, Predaceous and Plant-parasitic Nematodes》26]、《中國(guó)土壤動(dòng)物檢索圖鑒》[27]、《植物線蟲分類學(xué)》[28]和《中國(guó)淡水和土壤線蟲的研究》[29], 在體視顯微鏡下觀察, 將線蟲鑒定到屬。

各屬優(yōu)勢(shì)度的劃分：個(gè)體數(shù)量占總捕獲量10%以上者, 為優(yōu)勢(shì)屬(+++)；個(gè)體數(shù)量占總捕獲量1%—10%者, 為常見屬(++)；個(gè)體數(shù)量占總捕獲量1%以下者, 為稀有屬(+)[30-31]。

1.3 土壤線蟲營(yíng)養(yǎng)類群的劃分

根據(jù)食性將線蟲分為如下幾個(gè)營(yíng)養(yǎng)類群：食細(xì)菌性線蟲(Bacterivores)、食真菌性線蟲(Fungivores)、植食性線蟲(Plant-parasites)和雜食/捕食性線蟲(Omnivores/predators)[32]。

1.4 土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)生物多樣性指標(biāo)

Pielou均勻度指數(shù)：J′=H′/lnS

Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)：λ=∑(ni/N)2

Margalef豐富度指數(shù)：SR=(S-1)/lnN

成熟度指數(shù)(Maturity Index,MI, 不包括植食性線蟲)[33]：MI=∑c(i)×pi

植植食性線蟲成熟度指數(shù)(Plant Parasite Index, PPI)[33]： PPI=∑c(i)×pi

PPI/MI[19]

線蟲通路比值(Nematode Channel Ratio, NCR)：NCR=Ba/(Ba+Fu)

瓦斯樂斯卡指數(shù)(Wasilewska index,WI)：WI=(Ba +Fu)/Pp

式中,ni為第i類群的個(gè)體數(shù),N為群落所有類群的個(gè)體總數(shù)；c(i)為非植物寄生性(植物寄生性)土壤線蟲第i類群colonizer-persister值；S為類群數(shù)；n為非植物寄生性(植物寄生性)土壤線蟲類群數(shù)；Pi為土壤線蟲群落非植物寄生性(植物寄生性)土壤線蟲第i類群的個(gè)體數(shù)占群落總個(gè)體數(shù)的比例；Ba、Fu、Pp分別代表食細(xì)菌性線蟲、食真菌性線蟲、植食性線蟲的數(shù)量。

1.5 土壤理化性質(zhì)測(cè)定[34]

(1)pH采用電位法。水土比為2.5∶1。

(2)土壤含水量采用烘干法。105℃, 8h左右烘至恒重。

(3)土壤有機(jī)質(zhì)采用外加熱-重鉻酸鉀容量法。

(4)堿解氮采用擴(kuò)散法。

(5)全磷采用磷鉬藍(lán)比色法。

(6)全鉀、速效鉀采用火焰光度法。

(7)全氮采用半微量開氏法。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS13.0軟件進(jìn)行單、雙因素ANOVA分析和線性相關(guān)分析, 以估測(cè)不同季節(jié)、不同深度土層以及兩者交互作用對(duì)土壤線蟲群落各參數(shù)的影響；用Excel繪制圖表及計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤理化性質(zhì)

自由放牧、圍封高寒草甸2個(gè)樣地的土壤理化性質(zhì)見表1。結(jié)果顯示：圍封在一定程度上增加了土壤含水量, 并明顯高于自由放牧樣地(P=0.013)；全氮、磷、鉀的含量在圍封3a后均顯著增加, 全磷的增加尤為明顯(PN=0.021,PP=0.001,Pk=0.045)；土壤有機(jī)質(zhì)在圍封后有所增加, 但差異不顯著(P=0.235)；土壤pH值在圍封樣地和自由放牧樣地間差異不顯著, 但圍封降低了土層間pH值的變化幅度, 使土壤表層與深層的pH趨同。

表1 樣地主要土壤理化性質(zhì)

平均值± 標(biāo)準(zhǔn)差；同列數(shù)據(jù)后字母不同表示差異顯著(P< 0. 05，鄧肯法)

2.2 土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)

2.2.1 土壤線蟲群落種類構(gòu)成情況

從2個(gè)樣地3個(gè)季節(jié)的土壤樣品中共分離得到線蟲11919 條, 平均密度782 條/100g干土, 分類鑒定到的線蟲有4870 條, 隸屬于2 綱5 目67 屬, 具體情況見表2。

放牧高寒草甸樣地分離得到土壤線蟲6602條, 平均密度849 條/100g干土, 分屬于2綱5目33科53屬, 其中,Tylencholaimus為優(yōu)勢(shì)屬, 其個(gè)體數(shù)量占總數(shù)的15.68%,Helicotylenchus、Tylenchorhynchu等20個(gè)屬為常見屬, 個(gè)體數(shù)量占到了總數(shù)的73.19%,Wilsonema、Prismatolainus等32個(gè)屬為稀有屬。

圍封高寒草甸樣地分離得到土壤線蟲5317 條, 平均密度714 條/100g干土, 分屬于2綱5 目33 科57 屬,Tylencholaimus、Tylenchorhynchus為優(yōu)勢(shì)屬, 個(gè)體數(shù)量占總數(shù)的30.57%,Cephalobus、Ditylenchus等16個(gè)屬為常見屬, 其個(gè)體數(shù)量占總數(shù)的48.41%,Epidorylaimus、Rhabdolaimus等39個(gè)屬為稀有屬。

圍封使高寒草甸土壤線蟲群落中的優(yōu)勢(shì)類群、稀有類群種類及其個(gè)體數(shù)量增加, 常見屬的種類及個(gè)體數(shù)量則出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)。

表2 不同處理樣地土壤線蟲群落組成及營(yíng)養(yǎng)類群c-p值

G.：自由放牧樣地(Sample plots of grazing alpine meadow)；E：圍封樣地(Sample plots of enclosed alpine meadow);+++：優(yōu)勢(shì)屬(dominant genus)；++：常見屬(common genus)；+：稀有屬(rare genus)；-：未出現(xiàn)(Not observed)

2.2.2 土壤線蟲個(gè)體密度及其時(shí)空分布

從圖1可以看出, 自由放牧樣地和圍封樣地土壤線蟲在不同生長(zhǎng)時(shí)期其個(gè)體密度均具明顯的表聚性, 隨著土壤深度的增加密度逐漸減小。

不同季節(jié)的不同土層, 放牧樣地土壤線蟲個(gè)體密度幾乎都大于圍封樣地, 統(tǒng)計(jì)分析表明, 樣地間沒有明顯差異(P返青期=0.271,P盛長(zhǎng)期=0.904,P枯草期=0.309,N=15), 而土層間差異顯著(P返青期<0.000,P盛長(zhǎng)期<0.000,P枯草期=0.020,N=6)。

并且, 2個(gè)樣地在返青期的土壤線蟲個(gè)體密度明顯高于其它2個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期(P<0.000,P<0.000), 盛長(zhǎng)期和枯草期間差異不顯著(P=0.765)；圍封樣地表層(0—5cm)土樣中的線蟲個(gè)體密度在進(jìn)入枯草期后降低的幅度明顯大于自由放牧樣地。

圖1 土壤線蟲個(gè)體密度(Mean±SD)的季節(jié)變化和垂直分布Fig.1 Vertical distrbution and seasonal variation of individual density of soil nematodes(Mean±SD)

2.3 土壤線蟲群落的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)

自由放牧樣地土壤線蟲群落中以植食性線蟲個(gè)體數(shù)量最多, 占到了線蟲總數(shù)的35.86%, 其次為食細(xì)菌性線蟲, 所占比例為25.09%, 食真菌性線蟲位居第三, 占21.85%, 雜食/捕食性線蟲最少, 僅占17.20%。

圍封樣地土壤線蟲群落各營(yíng)養(yǎng)類群個(gè)體數(shù)量：食真菌性線蟲>植食性線蟲>食細(xì)菌性線蟲>雜食-捕食性線蟲, 分別占線蟲總數(shù)的29.73%、27.74%、23.29%、19.24%。

圍封使土壤線蟲群落中的植食性線蟲比例下降, 食真菌線蟲比例增加。圍封改變了土壤線蟲的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。但ANOVA統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明, 兩樣地間各營(yíng)養(yǎng)類群在個(gè)體數(shù)量上有差異, 但差異不顯著(P>0.05), 見圖2。

圖2 土壤線蟲營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)Fig.2 Soil nematode trophic structure

2.4 土壤線蟲群落的生態(tài)指數(shù)

從表3可以看出, 圍封樣地的多樣性指數(shù)H′、豐富度SR均高于放牧樣地, 其中, 多樣性指數(shù)H′達(dá)到顯著水平(P<0.05)；圍封樣地的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)λ明顯低于放牧樣地(P<0.05)；兩樣地間的均勻度指數(shù)J′和PPI/MI差異不顯著(P>0.05)。兩樣地間生態(tài)指數(shù)的差異, 幾乎在所有的生長(zhǎng)季都有相同的表現(xiàn)。

WI指數(shù)反映土壤線蟲種群結(jié)構(gòu)組成與土壤健康程度。當(dāng)WI=1時(shí), 表明單位土壤中有益的非植物線蟲數(shù)量(食細(xì)菌和食真菌線蟲)與有害的植物寄生線蟲數(shù)量相當(dāng), 土壤健康程度一般；WI>1時(shí), 值越大, 說明土壤健康狀況越好；WI<1時(shí), 值越小, 說明土壤健康程度越差?？傮w來說, 自由放牧樣地WI指數(shù)低于圍封樣地, 尤其是在盛長(zhǎng)期, 自由放牧樣地WI指數(shù)僅為0.70, 土壤健康程度較差。

兩個(gè)樣地的NCR值在返青期和盛長(zhǎng)期均低于0.5, 枯草期均高于0.5。樣地間差異不顯著(P>0.05)。

2.5 土壤線蟲個(gè)體密度與土壤理化性質(zhì)間的關(guān)系

土壤線蟲個(gè)體密度與土壤理化性質(zhì)之間的相關(guān)性分析結(jié)果見表4。全鉀在枯草期以及堿解氮在返青期與土壤線蟲個(gè)體密度相關(guān)性較小(P>0.05)；全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)、速效鉀、土壤含水量與不同生長(zhǎng)時(shí)期的土壤線蟲個(gè)體密度均呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；pH則與不同生長(zhǎng)時(shí)期的土壤線蟲個(gè)體密度均呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)；全磷、全鉀、堿解氮含量與線蟲密度之間的相關(guān)性隨生長(zhǎng)季變化而變化。

表3 土壤線蟲群落生態(tài)指數(shù)

H′：多樣性Shannon-Weiner diversity；J′：均勻度Eveness；λ：優(yōu)勢(shì)度Dominance；SR：豐富度Richness；PPI/MI：植食性線蟲成熟度指數(shù)/成熟度指數(shù)Plant Parasite Index/Maturity Index；WI：瓦斯樂斯卡指數(shù)Wasilewska index；NCR：線蟲通路比值Nematode Channel Ratio

表4 土壤線蟲個(gè)體密度與土壤性質(zhì)間的相關(guān)系數(shù)

*P<0.05； **P<0.01, (n=90).

3 討論

為了解放牧對(duì)高寒草甸的影響, 以及圍封對(duì)高寒草甸的恢復(fù)作用, 2013年分別對(duì)藏北短期圍封高寒草甸和自由放牧高寒草甸土壤線蟲群落的種類構(gòu)成、個(gè)體密度、生態(tài)指數(shù), 以及土壤理化性質(zhì)等進(jìn)行了調(diào)查研究。

3a圍封使土壤全氮、磷、鉀的含量及含水量明顯增加, 土壤有機(jī)質(zhì)含量也有一定程度的提高。圍封增加了植被覆蓋度和地表凋落物的數(shù)量, 因而土壤含水量增加, 土壤水分狀況得到改善。土壤全量養(yǎng)分增加的趨勢(shì)與前人的研究結(jié)果一致[4, 35]。pH由于圍封而使土壤表層與深層趨同, 這與其它的研究結(jié)果一致[36]。土壤線蟲個(gè)體密度與土壤理化性質(zhì)之間的相關(guān)性分析結(jié)果表明：土壤線蟲數(shù)量對(duì)土壤理化性質(zhì)變化有明顯的響應(yīng), 因此, 通過土壤線蟲群落的數(shù)量特征可以反映放牧干擾及圍封對(duì)高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的影響。

圍封使土壤線蟲個(gè)體密度下降, 但物種多樣性和豐富度卻提高了, 同時(shí), 優(yōu)勢(shì)度明顯下降。圍封使土壤線蟲群落中的植食性線蟲所占比重呈下降趨勢(shì), 食真菌線蟲比重加大, 這說明圍封有利于高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的正向演替, 使之向更穩(wěn)定的方向發(fā)展。WI指數(shù)反映出同樣的結(jié)果, 并表示出在放牧強(qiáng)度最大的盛長(zhǎng)期(8月), 高寒草甸土壤生態(tài)系統(tǒng)受到的損傷最大。

Bongers于1997年提出PPI/MI值的應(yīng)用, 他認(rèn)為在一定條件下PPI/MI值反映土壤生態(tài)系統(tǒng)對(duì)外界干擾恢復(fù)程度可能更敏感[19], 但在本次調(diào)查研究中采用的此指數(shù)在2個(gè)樣地間無明顯差異。

雖然圍封改變了土壤線蟲群落的結(jié)構(gòu)組成、個(gè)體密度以及多樣性特征, 但是, 2個(gè)樣地NCR值反映出的土壤有機(jī)質(zhì)分解途徑是一致的：返青期和盛長(zhǎng)期主要依賴真菌降解途徑, 枯草期則以細(xì)菌分解途徑為主。

土壤線蟲群落的種類構(gòu)成、個(gè)體密度、生態(tài)指數(shù)是評(píng)價(jià)土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)變化的量化指標(biāo), 上述不同指標(biāo)能夠在一定程度反映群落的環(huán)境質(zhì)量狀況。本文通過調(diào)查研究土壤線蟲的種類構(gòu)成、個(gè)體密度、生態(tài)指數(shù), 反映出圍欄封育和自由放牧高寒草甸不同生境中土壤線蟲群落的差異, 說明藏北高寒草甸圍封植被恢復(fù)方式有明顯的正向影響, 自由放牧高寒草甸在植被盛長(zhǎng)期受到了較大的放牧壓力, 進(jìn)一步過載將會(huì)導(dǎo)致草地生態(tài)系統(tǒng)退化。

4 小結(jié)

結(jié)果顯示, 圍封3a后, 土壤含水量、全氮、磷、鉀的含量呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)；土壤pH值沒有出現(xiàn)明顯變化。

圍封使高寒草甸土壤線蟲群落的組成結(jié)構(gòu)發(fā)生改變, 優(yōu)勢(shì)類群種類及其個(gè)體數(shù)量明顯增加, 而常見屬的種類及個(gè)體數(shù)量則出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

在不同季節(jié)的不同土層, 放牧樣地土壤線蟲個(gè)體密度幾乎都大于圍封樣地, 但差異不顯著。

圍封使土壤線蟲群落的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化, 自由放牧樣地各營(yíng)養(yǎng)類群線蟲的個(gè)體數(shù)量大小順序?yàn)椋褐彩承跃€蟲>食細(xì)菌性線蟲>食真菌性線蟲>雜食/捕食性線蟲, 而圍封樣地則為：食真菌性線蟲>植食性線蟲占線蟲>食細(xì)菌性線蟲>雜食/捕食性線蟲, 但兩樣地間各營(yíng)養(yǎng)類群在個(gè)體數(shù)量上的差異不顯著。

圍封樣地的多樣性指數(shù)H′、豐富度SR均高于放牧樣地, 而優(yōu)勢(shì)度指數(shù)λ明顯低于放牧樣地；自由放牧樣地WI指數(shù)低于圍封樣地, 尤其在盛長(zhǎng)期僅為0.70, 土壤健康程度較差。2個(gè)樣地的NCR值在返青期和盛長(zhǎng)期均低于0.5, 枯草期均高于0.5。樣地間差異不顯著。

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Effect of short-term enclosure on soil nematode communities in an alpine meadow in Northern Tibet

XUE Huiying1, LUO Daqing1, HU Feng2, LI Huixin2, WANG Jingsheng3, QU Xingle1, WANG Hongyuan1, YU Baozheng1, SUN Qiao1

1CollegeofAgricultureandAnimalHusbandry,TibetUniversity,Linzhi860000,China2CollegeofNaturalResourcesandEnvironmentalSciences,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China3InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China

Alpine meadow is extensively distributed throughout Northern Tibet, and is the typical ecosystem of the Tibetan plateau. Collectively, alpine meadow represents the largest and most important ecosystem in Northern Tibet. The aim of the present study was to examine the restoration of degraded grassland and the rational use of grassland resources, and to provide a theoretical basis for local animal husbandry development in the alpine meadow of northern Tibet. We conducted an experiment using alpine meadow sample plots of both enclosed and grazed land in Naqu County in the Naqu region of the Tibet Autonomous Region, China (31°38′38.87″N， 92°00′51.44″E). To better understand the effect of grazing on alpine meadow habitats, and how degraded land may recover following enclosure, we surveyed the variation in soil nematode communities at soil depths from 0—25 cm. From May to November 2013, we carried out a survey in all sample plots to investigate variation in soil nematode communities in different soil layers ranging from 0 to 25 cm, in order to understand the effect of grazing on alpine meadows and the role of enclosure for the recovery of degraded alpine meadows in northern Tibet. We collected soil nematodes using the shallow basin method, and measured the following soil chemical properties: soil pH, organic matter content, and concentrations of total nitrogen, phosphorus, and potassium. We compared the composition, distribution, and diversity of nematode communities between grazed and enclosed plots using indices of individual density, diversity, and trophic composition. We also analyzed the relationships between nematode communities and soil chemical properties. Overall, nematode communities differed between grazed and enclosed sample plots. Short-term (3a) enclosure increased the biodiversity and total abundance of soil nematodes. Nematode groups increased in abundance in grazing plots from Plant parasites > Bacterivores > Fungivores > Omnivores-predators, while group abundances in enclosed sample plots decreased from Fungivores > Plant parasites > Bacterivores > Omnivores-predators. Various trophic groups showed no significant differences between the two sample areas. Enclosures reduced the proportion of plant predatory nematodes, and stabilized the nematode composition of the alpine meadow ecosystem. The Shannon-Wiener (H′) and Margalef indices (SR) were higher in enclosed plots than grazed plots, whereas the dominance index (λ) was lower for grazed than for enclosed plots. Wasilewska index (WI) showed that grazing intensity was highest in the period during which alpine meadow vegetation flourishes (August). At high grazing intensity, soil health declined, suggesting that further intensification of grazing will cause degeneration of the alpine meadow. Enclosures changed the structure of the soil nematode community, density, and diversity characteristics. However, nematode channel ratio values (NCR), which reflect soil organic matter decomposition pathways, were the same in both sample areas. Soil organic matter degradation occurred mainly through the fungal biodegradation pathway during reviving and flourishing periods, whereas bacterial decomposition dominated during the withering period. Our analyses of the relationships between soil nematode communities and soil chemical properties revealed that soil nematode abundance responded to changes in soil physical and chemical properties. This study demonstrates that grazing and enclosure have distinct effects on soil nematode communities in the northern Tibetan alpine meadow ecosystem.

nematode; biodiversity; alpine grassland ecosystem; Tibet; enclosures; grazing

國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目(31260144)；西藏特色農(nóng)牧資源研發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心——高原生態(tài)項(xiàng)目

2015- 07- 22;

2016- 04- 21

10.5846/stxb201507221536

*通訊作者Corresponding author.E-mail: 472425717@qq.com

薛會(huì)英, 羅大慶, 胡鋒, 李輝信, 王景升, 屈興樂, 王鴻源, 于寶政, 孫巧.短期圍封對(duì)西藏北部高寒草甸土壤線蟲群落的影響.生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(19):6139- 6148.

Xue H Y, Luo D Q, Hu F, Li H X, Wang J S, Qu X L, Wang H Y, Yu B Z, Sun Q.Effect of short-term enclosure on soil nematode communities in an alpine meadow in Northern Tibet.Acta Ecologica Sinica,2016,36(19):6139- 6148.