• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      干旱風沙區(qū)立地條件、季節(jié)變化對檸條灌叢“蟲島”效應的影響

      2018-04-11 05:05:10郗偉華劉任濤劉佳楠常海濤羅雅曦
      水土保持研究 2018年2期
      關鍵詞:節(jié)肢動物立地條件灌叢

      郗偉華, 劉任濤, 劉佳楠, 趙 娟, 常海濤, 羅雅曦, 張 靜, 馬 繼

      (1.山西師范大學 生命科學學院, 山西 臨汾041004;2.寧夏大學 西北土地退化與生態(tài)恢復國家重點實驗室培育基地, 銀川 750021)

      近年來,由于沙地灌叢具有“資源島”功能[1],并能夠產生“蟲島”現(xiàn)象[2],沙地灌叢的生態(tài)效應研究已開始引起廣泛關注。不同立地條件灌叢林地由于土壤表層流沙覆蓋情況、微地形等環(huán)境因素的差異性,導致土壤性質和地表植被群落組成也產生深刻變化[3-5]。土壤動物是沙地生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,其產卵、孵化、交配、取食及行為活動將會受到因立地條件不同而導致其群落結構空間分布存在差異性[3-4]。同時,伴隨季節(jié)變化而引起的土壤溫度、水分等環(huán)境因素的變化,也將影響到土壤動物的生活史過程和生物生態(tài)適應條件[6]。因此,隨著季節(jié)變化,不同立地條件沙地灌叢對土壤動物空間分布的影響亦可能不同,結果可能將產生不同的“蟲島”效應[7]。所以,研究不同立地條件沙地灌叢“蟲島”效應的季節(jié)分布特征,對于沙地灌叢生態(tài)學研究、人工林管理利用及防沙治沙均具有重要的理論與實踐意義。

      目前,關于沙地灌叢和土壤動物關系的研究,在國內外開展了較多。Pen-Mouratov等[8]研究了以色列Negev沙漠中叢枝霸王(Zygophyllumdumosum)灌叢和土壤線蟲群落分布的關系,發(fā)現(xiàn)灌叢下土壤濕度和有機質含量對土壤線蟲群落及其營養(yǎng)功能群組成具有顯著影響。Doblas-Miranda等[9]研究了地中海干旱系統(tǒng)中灌叢生境差異對大型無脊椎動物組成的影響及其季節(jié)變化,發(fā)現(xiàn)灌叢生境能夠維持較高的物種豐富度、個體數(shù)和生物量。Blaum等[10]研究了薩瓦那草原灌叢覆蓋程度對節(jié)肢動物多樣性的影響,指出了節(jié)肢動物中存在著對不同灌叢生境的指示種。Zhao等[2]對科爾沁沙地小葉錦雞兒和黃柳灌叢和土壤動物空間分布關系進行研究,提出了灌叢“蟲島”術語,并揭示了沙地灌叢“蟲島”效應的形成機理。劉任濤[11]對沙地灌叢的“肥島”和“蟲島”關系、形成過程、特征及其與生態(tài)系統(tǒng)演替的關系進行了總結。劉任濤等[12]在寧夏鹽池毛烏素沙地南麓開展了沙地檸條灌叢“蟲島效應”隨林齡變化的研究。在此基礎上,劉任濤等[13]比較了科爾沁沙地和毛烏素沙地灌叢“蟲島”效應特征,并且Liu等[14]總結出了沙地灌叢“蟲島”概念、分析方法與模型構建,為沙地灌叢土壤動物生態(tài)學研究提供了模式。綜合分析表明,沙地灌叢“蟲島”的研究內容,成為沙地灌叢“沃島效應”的重要補充[11]。但是,關于不同立地條件下沙地灌叢“蟲島”效應研究,報道較少。關于立地條件下沙地灌叢“蟲島”效應的季節(jié)分布特征,尚不清楚。

      鑒于此,在寧夏鹽池依據(jù)有無流沙覆蓋土壤立地條件選擇檸條灌叢林地為研究對象,于春、夏和秋季分別在灌叢內外樣點中調查地面節(jié)肢動物群落結構特征,采用“相對相互作用強度指數(shù)”(Relative interaction intensity index,RⅡ),比較分析不同立地條件下3個季節(jié)沙地灌叢“蟲島”特征,旨在豐富沙地灌叢“沃島效應”研究內容,為沙地生境人工林建設與管理、沙漠化防治和退化生態(tài)系統(tǒng)恢復提供依據(jù)。

      1 研究地區(qū)與研究方法

      1.1 研究區(qū)概況

      研究區(qū)位于寧夏鹽池縣境內東北部(37°49′N,107°30′E,海拔1 348 m)。該區(qū)域屬于中溫帶半干旱區(qū),年平均氣溫7.7℃,最熱月(7月)平均氣溫22.4℃,最冷月(1月)平均氣溫-8.7℃;≥10℃年積溫2 751.7℃。年降水量為280 mm,主要集中在7—9月,占全年降水量的60%以上,且年際變率大,年蒸發(fā)量2 710 mm。年平均風速2.8 m/s,冬春風沙天氣較多,每年5 m/s以上的揚沙達323次。

      研究區(qū)地帶性土壤類型為灰鈣土。研究樣地包括2種立地條件:(1) 有流動沙地覆蓋的人工檸條林地,林帶間距為7~8 m,灌叢高度為1.30~1.50 m,密度13~14 株/100 m2;灌叢間為裸沙生境,幾無草本分布。(2) 鄰近地區(qū)且在背風方向相距60~70 m的無流沙覆蓋人工檸條林地,林帶間距為10~12 m,灌叢高度為0.50~0.60 m,密度8~10株/100 m2;灌叢間有較多草本植物分布。主要植物包括檸條錦雞兒(Caraganakoushinskii)、豬毛菜(Salsolacollina)、豬毛蒿(Artemisiascoparia)、山苦荬(Ixerischinensis)、白草(Pennisetumcentrasiaticum)、胡枝子(Lespedezabicolor)和牛枝子(Lespedezapotaninii)等。

      1.2 試驗設計與取樣調查

      選擇有沙和無沙覆蓋土壤地表兩種土壤立地條件檸條林地為研究對象,二者相距60 m左右。每種立地條件有3個重復樣地,每個樣地選擇長勢良好且比較一致的4株灌叢進行標記,分別在標記灌叢下和灌叢外布置1個調查樣點,灌叢外樣點距離灌叢下樣點5 m左右。共得到(4個灌叢外+4個灌叢下)×3重復樣地×2個立地條件=48個樣點。采用國際通用的陷阱誘捕法采集地面節(jié)肢動物,具體方法見參考文獻[12]。

      于2012年春季(5月初)、夏季(7月底)、秋季(9月底)布設取樣,每次持續(xù)時間均為14 d(每隔3 d檢查收集1次,避免采集標本的損失)。春季,由于有流沙覆蓋檸條林地的一個重復樣地的誘捕器遭到破壞,結果有沙覆蓋檸條林地共得到16個取樣點。3個季節(jié)共獲得有效取樣點136個。試驗結束后將收集到的地面節(jié)肢動物標本帶回實驗室進行鑒定分類。節(jié)肢動物標本分類鑒定主要依據(jù)《中國土壤動物檢索圖鑒》[15]、《昆蟲分類》[16]和《寧夏賀蘭山昆蟲》[17]等。

      1.3 數(shù)據(jù)處理

      在每個季節(jié)的每個樣地中,分別將標記灌叢內外相似生境的4個采樣點數(shù)據(jù)進行合并計算,得到地面節(jié)肢動物個體數(shù)(個體數(shù)/4陷阱)和類群數(shù)。在此基礎上,計算地面節(jié)肢動物Shannon指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)。

      Shannon指數(shù):

      H=-∑PilnPi

      (1)

      優(yōu)勢度指數(shù):

      D=-∑(Pi)2

      (2)

      式中:Pi=ni/N,ni為第i類群動物的個體數(shù);N為群落內動物的總個體數(shù)。

      利用Sorenson指數(shù)[18]分析2種立地條件檸條林地面節(jié)肢動物群落相似性。

      Sorenson指數(shù)(SS):

      SS=2c/(a+b)

      (3)

      式中:c為共有類群數(shù);a,b分別為各沙地生境的類群數(shù)。

      “相對互相作用強度指數(shù)”(Relative interaction intensity,RⅡ)能夠在種群和群落2個水平上能夠表達灌叢“蟲島”的量化特征[13-14],故本文采用RⅡ來分析灌叢的“蟲島”強度。

      相對互相作用強度指數(shù):

      RⅡ=(S-O)/(S+O)

      (4)

      式中:S為測定的灌叢下量值;O為測定灌叢外量值。

      公式的生態(tài)學意義[13-14]包括:(1) 當灌叢內外均有節(jié)肢動物分布且量值相同(即:A=B)時,RⅡ=0,表示節(jié)肢動物對灌叢內外微生境存在廣適性。(2) 當灌叢內外均有節(jié)肢動物分布且灌叢內數(shù)值A大于灌叢外B(即:A>B)時,即RⅡ>0,表示灌叢“蟲島”具有正效應。(3) 當灌叢內有節(jié)肢動物分布而灌叢外無節(jié)肢動物分布(即:A≠0,B=0)時,RⅡ=1,表示節(jié)肢動物對灌叢內微生境具有特定選擇性而產生灌叢“蟲島”正效應。(4) 當灌叢內外均有節(jié)肢動物分布且灌叢內數(shù)值A小于灌叢外B(即:B>A)時,RⅡ<0,表示節(jié)肢動物更喜于在灌叢外微生境中生存而表現(xiàn)出灌叢“蟲島”負效應。(5) 當灌叢外存在節(jié)肢動物分布而灌叢內無分布(即:B≠0,A=0)時,RⅡ=-1,表示節(jié)肢動物對灌叢外微生境具有特定選擇性而表現(xiàn)出灌叢“蟲島”負效應。

      采用SPSS 15.0軟件進行統(tǒng)計分析。采用非參數(shù)檢驗—獨立樣本t檢驗方法,分析同一季節(jié)不同立地條件沙地灌叢“蟲島”分布的差異性。利用單因素方差分析和多重比較,分析季節(jié)變化、立地條件對沙地灌叢“蟲島”分布影響。采用描述統(tǒng)計計算各指標的平均值和標準誤。

      2 結果與分析

      2.1 土壤動物群落組成與數(shù)量特征

      從表1可以看出,3個季節(jié)兩種立地條件檸條林地生境共獲得地面節(jié)肢動物11目38科41個類群。其中,有沙覆蓋檸條林地在春季、夏季和秋季分別獲得14,24,14個類群,平均個體數(shù)分別為107,96,61只/4陷阱;無沙覆蓋檸條林地在春季、夏季和秋季分別獲得21,21,17個類群,平均個體數(shù)分別為154,67,65只/4陷阱。在春季、夏季和秋季,兩種立地條件檸條林地地面節(jié)肢動物共有類群數(shù)分別有10,15,11個,相似性指數(shù)分別為0.57,0.67,0.71。

      表1 地面節(jié)肢動物類群個體數(shù)(平均值±標準誤) 只/4陷阱

      注:“—”表示不存在節(jié)肢動物活動,有沙=有流沙覆蓋土壤地表,無沙=無流沙覆蓋土壤地表。

      2.2 基于類群水平的灌叢“蟲島”比較

      從表2可以看出,3個季節(jié)2種立地條件生境中,只有11個節(jié)肢動物類群表現(xiàn)出了“蟲島”特征。其中,盾蝽科、葉甲科、吉丁甲科、葬甲科只在單季節(jié)單個樣地生境中出現(xiàn)“蟲島”特征,表現(xiàn)為盾蝽科出現(xiàn)在夏季無沙覆蓋檸條林地中(RⅡ值<0),葉甲科出現(xiàn)在春季無沙覆蓋檸條林地中(RⅡ值>0),吉丁甲科(RⅡ值<0)和葬甲科(RⅡ值>0)出現(xiàn)在春季有沙覆蓋檸條林地中。象甲科在春季2種立地條件中均呈現(xiàn)出“蟲島”特征,而且兩種立地條件間灌叢“蟲島”RⅡ無顯著差異性(p>0.05),RⅡ值>0;泥蜂科在夏季有沙檸條林地和秋季無沙檸條林地中才呈現(xiàn)出“蟲島”特征,而且RⅡ值>0;鱗翅目幼蟲在春季和夏季的無沙覆蓋檸條林地中呈現(xiàn)出“蟲島”特征,而且RⅡ值>0。絨毛金龜科在春季2種林地條件生境以及夏季有沙覆蓋檸條林地生境中均呈現(xiàn)出“蟲島”特征。鰓金龜科類群在春季和夏季2種立地條件中均呈現(xiàn)出灌叢“蟲島”特征,而且兩種立地間灌叢“蟲島”RⅡ值均無顯著差異性(p>0.05),但在春季無沙覆蓋檸條林地呈現(xiàn)出正效應(RⅡ>0),而在春季有沙覆蓋林地以及夏季2種立地條件生境中均呈現(xiàn)出負效應(RⅡ<0)。

      表2 不同立地條件節(jié)肢動物類群灌叢“蟲島”效應隨季節(jié)的變化

      注:不同小寫字母表示顯著差異(p<0.05),有沙=有流沙覆蓋土壤地表,無沙=無流沙覆蓋土壤地表。

      由表2可知,步甲科、擬步甲科和蟻科在3個季節(jié)的每一種立地條件中均呈現(xiàn)出“蟲島”特征,但具體分布情況又存在較大差異性。在春季和秋季,步甲科類群表現(xiàn)為兩種立地條件生境間灌叢“蟲島”RⅡ值無顯著差異性(p>0.05),但是在夏季,步甲科類群表現(xiàn)為無沙覆蓋檸條林地灌叢“蟲島”RⅡ值顯著高于有沙覆蓋檸條林地(p<0.05),而且有沙覆蓋檸條林地步甲科類群灌叢“蟲島”呈現(xiàn)出負效應,即RⅡ<0。擬步甲科和蟻科類群灌叢“蟲島”RⅡ值分布則與步甲科類群的情況完全不同,表現(xiàn)為在春、夏和秋季,兩種立地條件生境間RⅡ值均無顯著差異性(p>0.05),但同時又表現(xiàn)作用方向的差異性。兩種立地條件生境下,擬步甲科類群灌叢“蟲島”在春和夏季均呈現(xiàn)出正效應(RⅡ>0),而在秋季表現(xiàn)為負效應(RⅡ<0)。兩種立地條件生境下,蟻科類群灌叢“蟲島”在3個季節(jié)總是表現(xiàn)為負效應,即RⅡ<0。

      2.3 基于群落水平的灌叢“蟲島”比較

      從圖1可以看出,只有夏季且只有節(jié)肢動物個體數(shù)灌叢“蟲島”RⅡ值在兩種立地條件生境間存在顯著差異性,表現(xiàn)為無沙覆蓋檸條林地顯著高于有沙覆蓋林地(p<0.05),而且有沙覆蓋檸條林地節(jié)肢動物個體數(shù)灌叢“蟲島”RⅡ值<0。節(jié)肢動物個體數(shù)灌叢“蟲島”RⅡ值在春季和秋季兩種立地條件間均無顯著差異性(p>0.05)。并且,節(jié)肢動物豐富度、Shannon指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)灌叢“蟲島”RⅡ值在春季、夏季和秋季兩種立地條件間亦均無顯著差異性(p>0.05)。但是,灌叢對節(jié)肢動物豐富度、Shannon指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)的“蟲島”RⅡ值作用方向隨著立地條件和季節(jié)變化而存在一定差異性。

      由圖1可知,兩種立地條件生境節(jié)肢動物個體數(shù)灌叢“蟲島”在春季和秋季表現(xiàn)為相反的作用方向,即春季兩種立地條件生境灌叢對節(jié)肢動物個體數(shù)均呈現(xiàn)出正效應(RⅡ>0),而在秋季均呈現(xiàn)出負效應(RⅡ<0)。

      在春季,節(jié)肢動物豐富度灌叢“蟲島”表現(xiàn)為兩種立地條件生境均呈現(xiàn)出正效應(RⅡ>0);到了夏季,節(jié)肢動物豐富度灌叢“蟲島”表現(xiàn)為有沙覆蓋檸條林地呈現(xiàn)出負效應(RⅡ<0),而在無沙覆蓋檸條林地均呈現(xiàn)出正效應(RⅡ>0);但到了秋季則完全相反,節(jié)肢動物豐富度灌叢“蟲島”表現(xiàn)為有沙覆蓋檸條林地呈現(xiàn)出正效應(RⅡ>0),而在無沙覆蓋檸條林地均呈現(xiàn)出負效應(RⅡ<0)?;赟hannon指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)的灌叢“蟲島”作用方向則完全相反,表現(xiàn)為節(jié)肢動物Shannon指數(shù)在3個季節(jié)的兩種立地條件生境中均呈現(xiàn)出正效應(RⅡ>0),而節(jié)肢動物優(yōu)勢度指數(shù)在3個季節(jié)的兩種立地條件生境中均呈現(xiàn)出負效應(RⅡ<0)。

      注: *表示p<0.05,有沙=有流沙覆蓋土壤地表,無沙=無流沙覆蓋土壤地表。

      圖1基于群落指數(shù)的2種立地條件檸條灌叢“蟲島”效應(RⅡ)比較

      3 討論與結論

      在寧夏鹽池半干旱農牧交錯區(qū)土地發(fā)生退化、沙化地段,定居于沙地生境中的灌叢呈現(xiàn)出特殊的生境“島嶼”,為節(jié)肢動物的生存、繁殖提供了理想的棲息地,在流動沙地的固定與恢復過程中可能起到“種源”(節(jié)肢動物擴散源)作用,成為沙化草地生態(tài)系統(tǒng)食物網結構構建、物質循環(huán)與能量流動過程中不可或缺的一環(huán)[11]。本研究中,兩種土壤立地條件檸條林地的地面節(jié)肢動物群落相似性指數(shù)隨著季節(jié)更替而逐漸增加,達到中等相似水平,反映了基于地面節(jié)肢動物類群組成的相似性和檸條林地背景的相似性。但是,由于兩種立地條件檸條林地的土壤表層流沙覆蓋情況、微地形等各種立地條件的差異,導致不同立地條件中灌叢林的適應性生長特征不同[19],進而影響到土壤結構、植被組成存在差異性,直接導致不同土壤立地條件灌叢內外地面節(jié)肢動物呈現(xiàn)出不同的空間分布[3-4]。本研究中,盾蝽科灌叢“蟲島”出現(xiàn)在夏季無沙覆蓋檸條林地中,葉甲科灌叢“蟲島”出現(xiàn)在春季無沙覆蓋檸條林地中,吉丁甲科和葬甲科灌叢“蟲島”則出現(xiàn)在春季有沙覆蓋檸條林地中,說明不同季節(jié)不同立地條件生境中,不同節(jié)肢動物類群表現(xiàn)出了相似或相反的灌叢“蟲島”分布特征,反映了地面節(jié)肢動物對隨季節(jié)改變的不同立地條件生境的選擇性和適應性[20]。

      已有研究表明,灌叢內外微生境的差異性導致節(jié)肢動物的空間分布差異性,導致不同節(jié)肢動物類群的灌叢“蟲島”作用方向和作用強度[12,21]。本研究中,在春季,無沙覆蓋檸條林地中鰓金龜科類群主要分布在灌叢內微生境中,而在有沙覆蓋林地中鰓金龜科類群主要分布在灌叢外微生境中。說明立地條件對灌叢內外的空間分布產生了深刻影響,這與不同立地條件不同節(jié)肢動物類群的生活史過程、生態(tài)生物學特性以及對微生境的強烈選擇性和適應性特征密切相關[16-17,20]。春季是鰓金龜科成蟲越冬后的發(fā)生盛期[22],無沙覆蓋灌叢內和有沙覆蓋灌叢外土壤環(huán)境諸如土壤孔隙度、土壤透水、透氣性等條件較好,更有利于鰓金龜科幼蟲取食孵化和定居[2,16]。

      隨著季節(jié)更替,立地條件對節(jié)肢動物類群的灌叢“蟲島”分布亦產生顯著影響。例如,步甲科類群灌叢“蟲島”RⅡ值表現(xiàn)為春季和秋季兩種立地條件生境間無顯著差異性,但是在夏季則呈現(xiàn)出顯著差異性,并且灌叢“蟲島”從正效應變?yōu)樨撔?。一方面說明灌叢“資源島”效應能夠為步甲科類群提供充足的食源條件,吸引這些類群個體數(shù)前來定居生存[2],特別是在夏季無沙覆蓋的檸條林地中表現(xiàn)出了較高灌叢“蟲島”強度。同時,也說明在隨著季節(jié)條件的變化灌叢內外微生境的改變對步甲科類群個體數(shù)分布亦產生了深刻影響,在有沙覆蓋檸條林地中更多的步甲科類群選擇在灌叢外生存[21]。在夏季有沙覆蓋檸條林地中,灌叢下土壤溫度較低、水分條件較好吸引較多的節(jié)肢動物類群包括捕食性動物類群前來定居生存,在有限的食源條件下產生競爭力,進而導致這些移動能力較強的步甲科類群更多選擇在灌叢外活動、生存[23]。

      但是,擬步甲科和蟻科類群灌叢“蟲島”RⅡ值分布則與步甲科類群的情況完全不同。在春季和夏季,兩種立地條件擬步甲科類群灌叢“蟲島”均呈現(xiàn)出正效應,而在秋季均表現(xiàn)為負效應。一方面說明立地條件對灌叢內外擬步甲科類群個體數(shù)分布影響較小,同時也說明擬步甲科類群個體數(shù)在灌叢內外的空間分布更多受到季節(jié)變化的調控[9]。擬步甲科是荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)重要的碎屑性節(jié)肢動物類群[24],春季和夏季灌叢下積累較多的枯枝落葉吸引擬步甲科前來定居,而經過秋季,灌叢外枯枝落葉的增多又導致更多的擬步甲科個體前來取食,這些均有利于荒漠草原區(qū)地面枯落物的分解和物質循環(huán)過程[5]。蟻科類群灌叢“蟲島”受立地條件和季節(jié)變化的影響較小,均呈現(xiàn)負效應。一方面說明螞蟻類群在荒漠草原區(qū)分布的廣布性,同時也說明更多的螞蟻類群個體數(shù)則主要分布在灌叢外微生境中,這表征了灌叢結構特征及其灌叢下植被分布不利于或阻礙了螞蟻群居性活動,導致螞蟻更喜于在灌叢外裸露生境中筑巢、生存[25-26]。

      在季節(jié)變化和立地條件的雙重影響下,地面節(jié)肢動物群落水平的灌叢“蟲島”亦呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)形式和強度[13]。本研究中,只有夏季且只有節(jié)肢動物個體數(shù)灌叢“蟲島”RⅡ值在兩種立地條件生境間存在顯著差異性。在夏季,節(jié)肢動物個體數(shù)灌叢“蟲島”RⅡ值表現(xiàn)為無沙覆蓋檸條林地顯著高于有沙覆蓋林地,并且從灌叢“蟲島”的正效應變?yōu)樨撔@與步甲科類群個體數(shù)的灌叢“蟲島”RⅡ值分布情況相似。步甲科是荒漠草原區(qū)的優(yōu)勢類群之一[24],其個體數(shù)分布表征了地面節(jié)肢動物群落的個體數(shù)量特征。根據(jù)島嶼生物地理學理論,干旱風沙區(qū)生境中灌叢斑塊充當土壤動物“生境島嶼”的關鍵性角色[27]。當夏季有沙覆蓋檸條林地土壤生境條件易受風蝕等外界干擾情況下,無沙覆蓋林地灌叢內土壤生境條件,包括溫度、水分、養(yǎng)分對土壤動物的存活、定居和繁殖就具有更為突出的作用[2],基于地面節(jié)肢動物個體數(shù)的灌叢“蟲島”效應表現(xiàn)為無沙覆蓋林地顯著高于有沙覆蓋林地,這說明了無沙覆蓋林地灌叢對地面節(jié)肢動物個體數(shù)具有較強的保育效應,有利于生物多樣性保護與生態(tài)系統(tǒng)恢復過程[28]。但是,在春季和秋季,節(jié)肢動物個體數(shù)灌叢“蟲島”表現(xiàn)出相反的作用方向。春季兩種立地條件生境中節(jié)肢動物個體數(shù)主要分布在灌叢下微生境中,這與灌叢的“資源島”效應密切相關[2]。但是在秋季,兩種立地條件生境中節(jié)肢動物個體數(shù)主要分布在灌叢外微生境中,這與擬步甲科類群個體數(shù)在灌叢內外的分布情況相似。

      兩種立地條件節(jié)肢動物豐富度、Shannon指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)灌叢“蟲島”均受到季節(jié)改變的影響較大。在春季,兩種立地條件生境灌叢對節(jié)肢動物豐富度呈現(xiàn)出聚集作用,這與節(jié)肢動物個體數(shù)在灌叢內外的分布情況相似,主要原因在于灌叢“資源島”效應吸引較多的節(jié)肢動物類群在灌叢下定居、存活,表征了較為明顯的灌叢“蟲島”特征[2]。到了夏季,無沙覆蓋檸條林地灌叢下微生境中分布有較多的節(jié)肢動物類群數(shù),而有沙覆蓋檸條林地灌叢外微生境中分布有較多的節(jié)肢動物類群數(shù),并且秋季和夏季兩種立地條件表現(xiàn)出了相反的灌叢“蟲島”作用方向,這與前人在科爾沁沙地[2]和黑河流域戈壁生態(tài)系統(tǒng)[28]中對灌叢微生境中土壤動物的研究結果相悖。這說明在調查灌叢微生境中土壤動物空間分布時,需要同時考慮立地條件和季節(jié)變化的雙重因素。但是,基于Shannon指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)的灌叢“蟲島”作用方向則完全相反,并且不受立地條件和季節(jié)變化的影響,反映了灌叢對地面節(jié)肢動物多樣性具有正效應,有利于地面節(jié)肢動物多樣性恢復和維持,這與Zhao[2]和李鋒瑞[5]等的研究結果相吻合。

      綜合分析表明,立地條件和季節(jié)變化導致了不同節(jié)肢動物類群的灌叢“蟲島”作用方向和作用強度產生差異性。立地條件對節(jié)肢動物個體數(shù)灌叢“蟲島”的影響較大,并受到季節(jié)變化的調控。節(jié)肢動物多樣性指數(shù)灌叢“蟲島”效應主要受到季節(jié)變化的影響,而受到立地條件的影響較小。灌叢對地面節(jié)肢動物多樣性具有正效應,有利于地面節(jié)肢動物多樣性恢復和維持。因此,在研究立地條件對灌叢“蟲島”效應及其對生物多樣性分布影響的情況下,需要考慮地面節(jié)肢動物群落結構的季節(jié)分布特征。

      參考文獻:

      [1]蘇永中,趙哈林,張銅會.科爾沁沙地幾種灌木半灌木對土壤肥力的影響[J].應用生態(tài)學報,2002,13(7):802-806.

      [2]Zhao H L, Liu R T. The‘bug island’effect of shrubs and its formation mechanism in Horqin Sand Land, Inner Mongolia[J]. Catena, 2013,105:69-74.

      [3]董煒華,李金霞,劉繼亮.沙丘和丘間低地地面節(jié)肢動物群落比較研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2016,30(1):157-161.

      [4]董煒華,殷秀琴,顧衛(wèi),等.農牧交錯帶不同土地類型土壤動物生態(tài)特征研究:以內蒙古卓資山為例[J].干旱區(qū)地理,2008,121(5):63-70.

      [5]李鋒瑞,劉繼亮,劉長安,等.土地覆被變化與管理對土壤動物群落演變的耦合效應[J].中國沙漠,2012,32(2):59-69.

      [6]劉任濤,朱凡.半干旱區(qū)草地生境中大型土壤動物群落季節(jié)動態(tài)[J].生態(tài)環(huán)境學報,2013,22(1):72-77.

      [7]Dunning J B, Danielson B J, Pulliam H R. Ecological processes that affect populations in complex landscapes[J]. Oikos, 1992,65(1):169-175.

      [8]Pen-Mouratov S, Rakhimbaev M, Barness G, et al. Spatial and temporal dynamics of nematode populations underZygophyllumdumosumin arid environments[J]. European Journal of Soil Biology, 2004,40(1):31-46.

      [9]Doblas-Miranda E, Sánchez-Pinero F, Gonzalez-Megías A. Different microhabitats affect soil macroinvertebrate assemblages in a Mediterranean arid ecosystem[J]. Applied Soil Ecology, 2009,41(3):329-335.

      [10]Blaum N, Seymour C, Rossmanith E, et al. Changes in arthropod diversity along a land use driven gradient of shrub cover in savanna rangelands:Identification of suitable indicators[J]. Conservation Biology, 2009,18(5):1187-1199.

      [11]劉任濤.沙地灌叢的“肥島”和“蟲島”形成過程、特征及其與生態(tài)系統(tǒng)演替的關系[J].生態(tài)學雜志,2014,33(12):3463-3469.

      [12]劉任濤,朱凡.基于群落與種群水平的沙地檸條灌叢“蟲島效應”隨林齡的變化[J].應用與環(huán)境生物學報,2015,21(4):689-694.

      [13]劉任濤,王少昆,周娟.科爾沁和毛烏素沙地灌叢“蟲島”效應比較[J].中國沙漠,2015,35(6):1599-1606.

      [14]Liu R T, Pen-Mouratov S, Steinberger Y. Shrub cover expressed as an‘arthropod island’in xeric environments[J]. Arthropod-Plant Interactions, 2016,10(5):393-402.

      [15]Yin W Y. Pictorial keys to soil animals of China[M]. Beijing: Science Press, 2000.

      [16]鄭樂怡,歸鴻.昆蟲分類[M].南京:南京師范大學出版社,1999.

      [17]王新譜,楊貴軍.寧夏賀蘭山昆蟲[M].銀川:寧夏人民出版社,2010.

      [18]劉任濤,趙哈林,劉繼亮.黃河蘭州段人工林大型土壤動物群落結構[J].土壤學報,2009,46(3):179-182.

      [19]蔣齊,李生寶,潘占兵,等.人工檸條灌木林營造對退化沙地改良效果的評價[J].水土保持學報,2006,20(4):23-27.

      [20]任國棟,于有志.中國荒漠半荒漠的擬步甲科昆蟲[M].河北保定:河北大學出版社,2000.

      [21]劉繼亮,李鋒瑞,劉七軍,等.黑河流域干旱荒漠土壤動物群落組成與多樣性的季節(jié)變異[J].中國沙漠,2010,30(2):342-349.

      [22]韓國君,張文忠,韓國輝,等.黑絨鰓金龜生物學特性研究[J].吉林林業(yè)科技,2002,31(6):15-17.

      [23]Sanders N J, Gotelli N J, Sarah E W, et al. Assembly rules of ground-foraging ant assemblages are contingent on disturbance, habitat and spatial scale[J]. Journal of Biogeography, 2007,34:1632-1641.

      [24]劉任濤,郗偉華,朱凡.寧夏荒漠草原地面節(jié)肢動物群落組成及季節(jié)變化特征[J].草業(yè)學報,2016,25(6):126-135.

      [25]Crist T O, Guertin D S, Wiens J A, et al. Animal movements in heterogeneous landscapes: An experiment with Eleodes beetles in shortgrass prairie[J]. Functional Ecology, 1992,6(5):536-544.

      [26]Stapp P. Microhabitat use and community structure of darkling beetles(Coleoptera:Tenebrionidae)in shortgrass prairie:effects of season, shrub cover and soil type[J]. American Midland Naturalist, 1997,137(2):298-311.

      [27]Garner W, Steinberger Y. A proposed mechanism for the formation of‘fertile islands’in the desert ecosystem[J]. Journal of Arid Environments, 1989,16(3):257-262.

      [28]Liu J L, Li F R, Liu C, et al. Influences of shrub vegetation on distribution and diversity of a ground beetle community in a Gobi desert ecosystem[J]. Biodiversity Conservation, 2012,21(10):2601-2619.

      猜你喜歡
      節(jié)肢動物立地條件灌叢
      三眼巨蝦化石揭示節(jié)肢動物演化
      大自然探索(2024年1期)2024-03-19 19:01:03
      灌叢化對高寒草甸土壤水力性質的影響
      吉蘭泰鹽湖綠洲檉柳灌叢生長與沙堆形態(tài)特征的關系
      蟬為什么會蛻皮
      荒漠化草原錦雞兒屬灌叢擴增對牧草產量和植物多樣性的影響
      古老的節(jié)肢動物
      不同立地條件6年生云南松幼林的生產力及其分配研究
      綠色科技(2017年3期)2017-03-14 20:26:01
      淺談循化縣云杉的造林種植技術方法
      內蒙古高原荒漠區(qū)墊狀錦雞兒灌叢的微氣候特征
      改善華鎣山森林立地條件措施淺析
      榆林市| 桃园市| 罗山县| 呈贡县| 漯河市| 迁安市| 杭锦后旗| 宁津县| 正定县| 大埔县| 深水埗区| 安丘市| 双鸭山市| 海南省| 屏东县| 盈江县| 新乐市| 陆河县| 宜州市| 阳春市| 水城县| 包头市| 益阳市| 象州县| 巨鹿县| 望奎县| 泰安市| 宁德市| 绥棱县| 武邑县| 民县| 剑川县| 威信县| 文登市| 资溪县| 故城县| 五大连池市| 黄梅县| 化州市| 阿拉善左旗| 万全县|