土壤动物群落在生态系统物质循环等关键功能中具有至关重要的作用,但不同树种下凋落物质量和微环境差异可能调控着土壤动物群落结构.本研究以亚热带森林同质园中8个优势树种为对象,于2022年8月原位调查了不同树种下土壤动物群落结构的组成、分类学类群和功能群的差异以及调控因子.共捕获土壤动物567只(白蚁和蚂蚁除外),隶属3门10纲26目99科,其中角翼甲螨科、蛉蟋科、原?科、等节?科为优势类群.树种显著影响了土壤动物总体丰度,表现为火力楠＞杜英＞米槠＞杉木＞香叶＞木荷＞马尾松＞枫香.不同树种下土壤动物的丰富度、均匀度和多样性具有明显差异,火力楠、杉木土壤动物丰富度和多样性相对较高,米槠、枫香相对较低;枫香中小型土壤动物均匀度最高且显著高于火力楠、杜英,而大型及总的土壤动物均匀度在8个树种间差异不大.此外,火力楠树种下杂食性和植食性土壤动物丰度相对较高,杜英树种相对较低;杜英、火力楠树种下捕食性和腐食性土壤动物丰度较高,显著高于枫香,且腐食性土壤动物主要以中小型土壤动物为主.冗余分析显示,凋落物N、C:N、K是影响土壤动物群落结构的主要因子.表明凋落物层较厚且凋落物N、K含量较高的树种可能有利于提高土壤动物群落多样性及影响不同功能类群土壤动物的分布,从而有助于维持森林生物多样性.

我国西南喀斯特地区环境容量小、生态系统变异敏感度高、灾变承受能力低,是典型的生态环境脆弱区.土壤动物是陆地生态系统的重要组成部分,对生态系统功能和稳定性具有重要的意义.通过Meta分析研究西南喀斯特地区土壤动物群落特征,得到如下结果:本区域土壤动物隶属于5门15纲31类;中小型土壤动物平均密度6.0× 103-1.9× 104 m-2;中小型土壤动物密度和类群数表现为夏秋高、冬春低,土壤动物表聚性明显;喀斯特石漠化显著降低中小型土壤动物的密度和类群数量.本研究的结果表明,我国西南喀斯特地区土壤动物类群数量较为丰富,个体密度较低但可能被低估.在今后喀斯特地区生物多样性保护和脆弱生态系统的恢复工作中,应注重土壤动物群落的相关研究.

为了掌握重庆植娴区烟草青枯病危害对烟田中小型土壤动物群落结构及多样性特征的影响,分别于2015年3月烟田休耕期、6月烟株旺长期和9月烟叶成熟期在重庆市彭水县进行了定点实验,调查了烟草青枯病连续成灾烟田及其对照无青枯病危害烟田中的中小型土壤动物群落.共捕获中小型土壤动物50112只,隶属于33个类群.其中,线虫、螨类和弹尾虫构成了烟田中小型土壤动物的主体,对烟田土壤动物群落特征起决定性作用.不同季节青枯病田及其对照田土壤动物整体数量表现为3月＞6月＞9月.两类烟田不同季节的土壤动物及其主要类群相对多度和密度,以及群落Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势集中性指数均表现出了明显的动态变化,且出现了显著性差异(P＜0.05).群落相似性分析显示,两类烟田土壤动物群落组成相似度高,但烟草青枯病危害加剧会使相似度降低.群落稳定性结果表明,6月和9月对照田稳定性均要明显大于青枯病田.螨类与弹尾虫个体数的A/C比值均为对照田大于青枯病田,且3月和6月差异显著(P＜0.05).主成分分析(PCA)表明,青枯病危害对土壤动物个体数、土壤动物密度、中气门亚目、甲螨亚目、线虫、啮虫目和棘跳虫科以及螨类与弹尾虫个体数的A/C比值影响较大;而这些对青枯病危害反应敏感的土壤动物指标,可作为青枯病发生和危害程度评价的特征指标;另外,基于PCA得分的土壤样品采集点排序结果进一步指出,两类烟田土壤动物群落组成的异质性随着青枯病危害程度的加剧而加大.上述结果说明土壤动物群落组成和多样性特征与青枯病的发生和危害密切相关;在农业生产上要开展可持续和有效的烟草青枯病生物防治,应不断加强该病原菌与土壤中小型动物生态关系的基础研究.

通过原位控制试验,研究了萘对川西亚高山森林土壤动物抑制效率、土壤呼吸、可溶性有机质和微生物生物量的影响.结果表明:萘施用显著抑制了大型和中小型土壤节肢动物的个体密度和类群数量,个体密度分别下降76.3％～78.5％和83.3％～84.8％,类群数量分别降低48.3％～56.1％和45.8％～58.3％.萘处理与对照的土壤呼吸速率季节动态呈单峰曲线,分别以2月和8月为最低值和最高值,而且未受萘施用的显著影响.与对照相比,萘处理显著降低了8月和10月土壤可溶性碳和可溶性氮含量,以及4月和8月微生物生物量碳,增加了4月的微生物生物量碳氮比.萘处理和采样时间的交互作用显著影响了微生物生物量碳和微生物生物量氮,但对土壤动物个体密度和类群数量以及可溶性碳含量影响不显著.总体上,萘作为抑制剂,在川西亚高山森林土壤能够有效地抑制土壤动物节肢动物,且并未显著影响土壤呼吸,但对土壤碳氮组分造成了不同程度的影响.

火是生态系统的主要干扰因子之一,直接影响地表土壤动物群落多样性.为了解大兴安岭火烧迹地地表土壤动物群落恢复状况,于2016年6月和8月,选取松岭区南瓮河国家级自然保护区内2006年落叶松白桦混交林重度火烧迹地为实验样地、未受干扰的混交林为对照样地,采用陷阱法研究地表土壤节肢动物群落组成与多样性.本研究共捕获地表土壤节肢动物17 460只,隶属5纲14目57科85属.其中大型土壤节肢动物隶属4纲11目36科55属,优势类群为铺道蚁属(Tetramorium);中小型土壤节肢动物隶属2纲3目18科30属,优势类群为球角跳属(Hypogastrura).整体而言,重度火烧迹地地表土壤节肢动物总个体数多于对照样地,而总类群数低于对照样地,但仅大型地表土壤节肢动物个体数明显低于对照样地(P ＜ 0.05).研究时段,8月份中小型土壤节肢动物的个体数明显高于6月份(P ＜ 0.05).群落多样性分析表明,重度火烧迹地与对照样地的地表土壤节肢动物群落多样性指数差异性不显著(P ＞ 0.05),其中6月份中小型地表土壤节肢动物Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数与Margalef丰富度指数明显低于8月份(P ＜ 0.01),而6月份Simpson优势度指数高于8月份(P＜ 0.01).火烧迹地与对照样地土壤节肢动物群落相似性系数为0.78,不同月份之间地表土壤节肢动物群落相似性均为0.43,表明地表土壤节肢动物群落总体变化较小,但地表土壤节肢动物群落随时间发生改变.地表土壤节肢动物对研究区域资源的利用存在明显的差异(P ＜ 0.01),重度火烧迹地可共同利用资源增多,对照样地可共同利用资源少而优势现象明显.重度火烧迹地地表主要土壤动物类群因可利用资源增加而导致生态位重叠指数增加.典型判别分析显示,地表土壤节肢动物群落受火烧干扰影响,且存在明显的季节变化.

为探究喀斯特地区土壤动物对凋落物分解过程中的质量损失贡献率和元素释放作用,选取茂兰喀斯特原生林中两个典型常绿树种青冈(Cyclobalanopsis glauca)与单性木兰(Kmeria septentrionalis)凋落物为研究对象,采用3种不同孔径(5、2、0.03 mm)网袋进行为期1年的野外分解实验,分析凋落物的质量损失和元素含量的变化及其与土壤动物群落的关系.结果 表明,土壤动物对茂兰喀斯特森林凋落物的质量损失贡献率为42.0％～45.9％,大型土壤动物对混合凋落物(1:1混合)的质量损失作用最大,中小型土壤动物对单性木兰凋落物的质量损失作用最大.土壤动物对单性木兰凋落物中N元素的释放有促进作用或抑制作用,对青冈+单性木兰混合凋落物N元素的释放表现为促进作用;对Ca元素的释放在单性木兰凋落物主要表现为促进作用;对P、K元素释放作用规律较为复杂,且与凋落物种类有关;对C、Mg元素的释放作用不明显.总之,土壤动物对高质量(低C/N)凋落物单性木兰的质量损失和元素释放作用较为显著,为理解茂兰喀斯特地区森林凋落物的分解机制提供了参考依据.

以黑龙江省海伦市典型黑土耕地为试验样区,研究黑土区不同秸秆还田方式下土壤动物群落结构特征及其在秸秆降解中的作用.实验选取6目、30目、260目降解袋,设置5个处理:17kg玉米秸秆+2kg水还田+含微生物100％浓度催腐剂(样方A)、8.5kg玉米秸秆+1kg水还田+含微生物50％浓度催腐剂(样方B)、原始样方(样方C)、8.5kg玉米秸秆+1kg水还田(样方D)、17kg玉米秸秆+2kg水还田(样方E),并于2009-2011每年9月份测定不同样方的玉米秸秆降解率和微生物数量.结果 表明:所有样方累积秸秆降解率都达55％以上,秸秆降解率从高到低排序依次为:样方A>样方B>样方C>样方D>样方E;对秸秆降解起主要作用的动物类群为中小型土壤动物中的甲螨亚目、中气门亚目和节跳虫科,约占土壤动物个体数的86.70％;不同处理样方中,土壤动物群落结构相似;相同处理样方中,不同规格的降解袋中土壤动物个数与类群差异显著(P<0.001);不同孔径降解袋中土壤动物的个数、类群数、多样性基本都与秸秆降解率呈正相关,进一步表明土壤动物对秸秆降解具有促进作用.

为明晰不同的培肥措施对耕作黑土区中小型土壤动物群落的影响,于2017年6-9月在内蒙古兴安盟扎赉特旗农业科技示范园区种植基地设置4种不同培肥措施:T1(不施肥对照)、T2(秸秆还田)、T3(施有机肥)和T4(有机肥和秸秆配施)进行定点试验.共捕获中小型土壤动物4 243只,隶属于60个类群,其中,优势类群为矮蒲螨科、虫穴螨科和等节姚科3类,占总个体数的74.9％,常见类群为7类,占总个体数的18.81％.结果显示:有机肥和秸秆配施可以显著增加中小型土壤动物个体数(P＜ 0.05),提高中小型土壤动物类群数,秸秆还田可以显著提高中小型土壤动物均匀度指数(P＜0.05),施有机肥可以提高优势度指数,说明不同的培肥措施对中小型土壤动物群落指标具有不同的影响特征.垂直分布上,中小型土壤动物具有明显的表聚特征,并随着土层的加深个体数和类群数下降明显(P＜0.05).月动态分析表明中小型土壤动物主要集中在水热条件较好的7月,各生态指数随时间推移呈规律性变化,7月份优势度指数较高,8月份多样性指数和丰富度指数较高,均匀度指数随时间呈下降趋势.因此,有机肥和秸秆配施较单独的培肥措施可以更好地提高黑土区土壤质量,改善中小型土壤动物群落结构,为中小型土壤动物提供适宜的生存环境.

在前期巨桉(E.grandis)人工林土壤生物多样性在轮伐期前(4年左右)降低,此后随林龄显著升高的研究基础上,在四川省丹棱县选择轮伐期前即4年和轮伐期后即8年的不同密度(D1:2000,D2:1600,D3:1200株/hm2)巨桉人工林,研究了其土壤动物群落结构特征.结果 显示:1)共捕获土壤动物2904只,隶属于4门8纲22目70科,其中大型土壤动物541只,以蚁科和康叭科为优势类群;中小型土壤动物2363只,以大翼甲螨科、等节(虫兆)科和线虫为优势类群.2)土壤动物类群数、个体数和密度随林分密度和林龄具有显著差异,4年生林地大型土壤动物个体数随密度降低显著增加,8年生巨桉人工林中小型土壤动物个体数及类群数随密度降低均显著增加;土壤动物个体数及类群数除D1密度时4年高于8年,其余密度均表现为8年高于4年.3)林分密度对土壤动物多样性指数有显著影响,4年生林地大型土壤动物Margalef丰富度指数随密度降低显著增加,8年巨桉人工林中小型土壤动物Shannon-wiener指数及Margalef丰富度指数随密度降低显著升高.4)巨桉人工林大型土壤动物以杂食性为主,枯食性次之,中小型土壤动物以腐食性为主,杂食性次之.5)RDA分析显示,林分密度、土壤含水量和土壤pH为对土壤动物的主要作用环境因子,4年时对奥甲螨科、长角长(虫兆)科、寄螨科、隐翅甲科、丽甲螨科等类群影响较大;8年时对线虫、蜚蠊科、康叭科、厉螨科、棘(虫兆)科等类群影响较大.为此,延长轮伐期、降低林分密度可改善巨桉人工林土壤动物生境、增加土壤动物多样性、促进土壤动物群落结构稳定性.

为研究有机物料与化肥配合施用对华北潮土区小麦-玉米轮作体系下中小型土壤节肢动物群落结构的影响,在天津市宁河区试验基地设置5个不同施肥处理大田试验,分别为:单施化肥处理(A1),单施生物有机肥处理(A2),化肥与生物有机肥配施处理(A3),化肥与秸秆配施处理(A4),化肥-生物有机肥与秸秆配施处理(A5).结果 表明:整个调查期共获得各类中小型土壤节肢动物1237头,隶属4纲7目36科,真螨目和弹尾目在各处理中均为优势类群,其中真螨目全罗甲螨科(Perlohmanniidae)和弹尾目等节跳科(Isotomidae)为小麦季优势科,真螨目全罗甲螨科和杆棱甲螨科(Mochlozetidae)为玉米季优势科.小麦季,化肥-生物有机肥与秸秆还田(A5)处理的中小型土壤节肢动物总数和多样性指数(H)显著高于其他处理(P＜0.05).玉米季,各处理中小型土壤节肢动物总数变化为A5 =A4＞A2＞A3＞A1,A4处理的多样性指数、均匀度指数和丰富度指数与A1处理具有明显差异(P＜0.05).群落相似性指数分析表明,不同作物季不同施肥处理间土壤动物群落组成异质性较高,相似性系数较低.这表明施肥方式显著影响不同作物田中小型土壤节肢动物群落组成和结构,生物有机肥与秸秆的添加对其数量、多样性指数和丰富度指数的影响效果显著,其中化肥-生物有机肥与秸秆配施方式更有利于土壤动物群落结构的稳定.