文档介绍：退化羊草草地生态恢复过程中大型土壤动物群落生态特征
刘莉莉1,胡克2*,介冬梅1, 3,刘玉英1,杨俊鹏1
1. 吉林大学地球科学学院,吉林长春 130061;2. 中国地质大学,北京 100083;
3. 东北师范大学城市与环境科学学院,吉林长春 130024
摘要:选取吉林省大安市姜家甸草场天然羊草草地、三年生人工碱茅草地和一年生人工碱茅草地为研究样地,于2002与2003年7月份两次对样地进行野外采样。共捕获大型土壤动物3130只,分别隶属2门5纲10目13类。通过对比研究表明:土壤动物群落间个体密度有一定的差异,鞘翅目在各生境中都有较高个体密度分布,显示其是该草原地带大型土壤动物的特征性类群,土壤动物类群和个体数垂直分布表聚程度群落间有较大不同,土壤动物群落生物多样性存在空间分异。认为水肥干预可以增加土壤动物群落的生物多样性。DG多样性指数更适合表达不同演替阶段土壤动物群落的差异,大型土壤动物群落生物多样性能够指示退化草地生态系统恢复与重建过程。
关键词:土壤动物;生态恢复与重建;生物多样性;松嫩平原;对比研究
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2005)06-0908-05
土壤动物在退化生态系统的恢复与重建中的作用日益成为近年来国内外学者关注的热点。土壤动物作为陆地生态系统的重要组成部分,在土壤有机质分解、养分循环、改善土壤机构、影响健康和植物演替中具有重要的作用[1-3]。笔者连续2年调查了松嫩草原中南部姜家甸草场大型土壤动物群落的生态特征,探讨了大型土壤动物群落生物多样性变化,旨在为退化草原生态系统的恢复与重建提供理论支持。
1 研究区自然概况与工作方法
自然概况
姜家甸草场位于吉林省西部松嫩草原的中南部,东经123º18¢~123º40¢,北纬45º8¢~45º30¢,气候属北温带大陆性季风气候,具有典型的温带草甸草原景观。姜家甸草场地势平坦,海拔151~134 m。土壤主要为盐化草甸土、碳酸盐苏打盐土和碱土[2-5]。本次工作选取该区3种植物群落进行调查。
天然羊草草地
位于姜家甸草场中心地区,植物群落组成以羊草为主,草层高度40~55 cm,群落盖度75%,密度为900 株/m2左右,此类草场杂草很少。其中样地第1层(0~5 cm)土壤颜色多为黑灰色,壤土、疏松、根系多、稍润。第2层(5~10 cm)黑灰色,轻壤土、致密、根系多、稍润、多孔,第3层(10~15 cm)灰黑色、壤土、稍紧实、根系多、稍润、多孔。在石灰反应中,第1层和第2层中等反应,第3层中等逐渐到强烈反应。
三年生碱茅草地
位于吉林省农科院大安草原实验站东200 m处,羊草群落极度退化。现有为朝鲜碱茅+杂类草群落,是朝鲜碱茅(inellia chinampoesis Ohwi)人工播种后水肥供应1 a,第2年开始撂荒而成,群落盖度70%左右,草层高度35~55 cm,密度为850 株/m2左右。其中样地第1层(0~5 cm)土壤颜色多为灰白色,砂壤土、稍硬且地表结板、根系一般、干、土壤孔不多。第2层(5~10 cm)灰白色,致密、根系一般、稍润、孔很少。第3层(10~15 cm)灰色、轻壤土、稍紧实、根系一般、稍润、孔很少。在石灰反应中,3层都是中等反应。
一年生人工碱茅草地
距吉林省农科院大安草原实验站南1 km左右,羊草群落极度退化。现有为人工朝鲜碱茅群落,草龄1 a,定期水肥供应,采样时植被盖度90%以上,草层高度50~60 cm,密度为1100株/m2左右。其中样地第1层(0~5 cm)土壤颜色多为灰白色,砂壤土、稍硬且地表结板、根系一般、稍润、土壤孔少。第2层(5~10 cm)黄色,轻壤土、松散、根系少、润、孔少。注:有黑色的土壤结核,内含有砂。第3层(1~15 cm)灰黑色、砂壤土、疏松、根系少、润、几乎无孔。在石灰反应中,3层都是中等反应。
样品采集
2002和2003年7月,两次在吉林省大安市姜家甸草场,分别对天然羊草草地、三年生碱茅草地和一年生人工碱茅草地3个草地群落进行大型土壤动物取样。每个植物群落设5个样地,每个样地面积50 cm×50 cm,分0~5 cm、5~10 cm、10~15 cm 3层采样,3个植物群落2次共取样90份。野外手拣法分离提取大型土壤动物,密封于酒精溶液瓶中,进入实验室分析鉴定。一般鉴定到目或科,同时统计个体数量,由于昆虫成虫与幼虫的生态功能不同,其类群与个体数分开统计
[2, 6]。
数据处理
表2 2003年姜家甸草原大型土壤动物的种类和数量组成1)
Table 2 Categories and numbers of soil macro-animal