地面节肢动物作为陆地生态系统的重要组成部分,在大型食草动物粪便分解中扮演着重要角色.当前动物粪便中节肢动物群落研究主要集中在粪便类型和微生境的作用,而季节或气候状况对粪便中节肢动物群落影响的研究较少.本研究在内蒙古典型草原区,采用野外人工堆置方法,研究不同季节马粪中节肢动物群落的组成和多样性特征,并分析了节肢动物各类群多度与环境因子的关系.结果表明:(1)春夏秋3个季节马粪的初始含水量不存在显著差异(P＞0.05);夏季马粪初始有机质含量显著地低于春季和秋季(P＜0.05);马粪初始pH在秋季显著地低于春季和夏季(P＜0.05).(2)在马粪分解第3 d和第360 d,秋季马粪中节肢动物群落多度和类群数显著高于春季(P＜0.05);在粪块分解第3 d和第7 d,秋季马粪中粪金龟子群落多度和物种数显著高于夏季(P＜0.05);在分解第3d和第7 d,秋季马粪中隐翅虫群落多度和属数显著高于春季和夏季(P＜0.05).研究表明,分解早期粪的有机质含量和含水量对马粪中节肢动物群落组成影响较大,而分解后期节肢动物群落组成主要受土壤温度和湿度的调控.

在腾格里沙漠东南缘选取2、5、8、34a和57 a的不同年限人工固沙植被区为研究样地,以流动沙地为对照,利用陷阱诱捕法调查了不同样地地面节肢动物的群落组成及多样性特征,阐明了固沙植被区地面节肢动物多样性对植被演替的响应规律.结果表明:(1)此次调查共获得地面节肢动物15685头,隶属于15目40科44个类群.随固沙年限的增加,地面节肢动物优势类群数基本无变化,常见类群数和稀有类群数分别增加了 0.5-2.5倍和0.25-2.75倍;捕食性、植食性和杂食性地面节肢动物类群数均呈上升趋势,分别增加了 0.5-3倍、0.2-4.2倍和0.3-1.67倍.(2)地面节肢动物总个体数表现为8 a和57 a固沙植被区显著高于流动沙地(P＜0.05),分别是流沙地的3.85倍和3.03倍;类群数和多样性指数均表现为57 a和34 a固沙植被区显著高于其他年限固沙植被区(P＜0.05),且57 a固沙植被区地面节肢动物类群数显著高于34 a固沙植被区(P＜0.05).(3)草本植物密度、土壤有机碳和灌木高度是影响固沙植被区地面节肢动物群落组成及多样性分布的主要因子,解释率分别为48.1％、25.2％和9.1％.草本密度、土壤有机碳与地面节肢动物个体数、类群数和多样性指数均呈显著正相关(P＜0.05);灌木高度与地面节肢动物个体数呈显著正相关,与类群数和多样性指数呈显著负相关(P＜0.05).综上所述:地面节肢动物对固沙植被不同演替阶段环境条件的选择和适应性不同.流动沙地经人工固沙后,可以提高地面节肢动物的多样性,且34 a固沙时间是地面节肢动物多样性保持相对稳定的关键时间节点.

为考察玉米秸秆还田量对黑土区农田地面节肢动物群落的影响,2016年6-9月在内蒙古兴安盟扎赉特旗研究了0(CK)、9000(SRl)、10500(SR2)、12000(SR3)、13500(SR4) kg/hm2 5个梯度对农田地面节肢动物群落影响.结果表明:共捕获地面节肢动物1820只,隶属于16个类群;SR4处理显著提高了地面节肢动物个体数(P＜0.05),SR3处理显著提高了地面节肢动物类群数(P＜0.05).各处理样地地面节肢动物个体数最高值均出现在8月,类群数则出现在7月;SR4处理显著提高了地面节肢动物多样性指数和丰富度指数(P＜0.05),SR1处理显著提高了地面节肢动物优势度指数(P＜0.05),对照CK的均匀度指数最高(P＞0.05).相关分析表明:农田地面节肢动物的个体数与土壤有机质呈极显著相关(P＜0.01),与平均入渗率呈显著正相关(P＜0.05),与土壤容重呈显著负相关(P＜0.05);类群数与土壤温度呈显著正相关(P＜0.05);丰富度指数与平均入渗率和土壤含水量呈显著正相关(P＜0.05).主成分分析表明:地面节肢动物的个体数、多样性指数、蟋蟀总科、跳甲科和步甲科5个特征指标对玉米秸秆还田最为敏感,初步认为是衡量黑土区土壤玉米秸秆还田后肥力状况的评价指标.

在中国北方农牧交错带宁夏盐池县,以农田为对照,以人工柠条林地、杨树林地和弃耕后自然恢复草地为研究样地,采用陷阱诱捕法,调查了退耕还林与还草4种类型样地的地面节肢动物群落结构特征,旨在分析农牧交错带退耕还林与还草措施对地面节肢动物群落结构生态效应的差异性.结果 显示:(1)调查共获得地面节肢动物7目23科25类,其中优势类群为蜉金龟科和蚁科,其个体数占总个体数45.30％;常见类群13类,其个体数占总个体数49.17％;其余10类为稀有类群,其个体数占总个体数5.53％.(2)农田和草地生境的优势类群均有4个类群,而柠条林地和杨树林地生境的优势类群只有1个类群(即蚁科),但草地生境的优势类群种类组成完全不同于农田生境:优势度从农田的86.67％降为杨树林地的54.90％、柠条林地的63.16％和草地的61.70％.退耕还林还草后常见类群数及其优势度均呈现显著增加趋势.另外,4种类型样地生境中均无稀有类群.(3)退耕还林与还草仅对地面节肢动物类群数和Shannon指数产生显著影响(P＜0.05),而对个体数和优势度指数均无显著影响(P＞0.05).地面节肢动物类群数和Shannon指数均表现为草地最高,杨树林地次之,农田和柠条林地最低.(4)不同生境类型样地间Jaccard指数均较低,介于0.13-0.39之间,属于不相似或中等不相似.(5)偏RDA分析表明,土壤含水量和总氮含量是影响地面节肢动物群落个体数分布的关键驱动因子.研究表明,退耕还柠条林地和弃耕后自然恢复草地对土壤性质改善均具有显著影响,并且弃耕后自然恢复草地更有利于节肢动物多样性的恢复.

以乌拉特荒漠草原红砂(Reaumuria soongorica)灌丛林地作为研究样地,分别于2018年春季、夏季和秋季,利用国际通用的陷阱诱捕法,调查了地面节肢动物群落季节动态分布特征及其与环境因子间的关系.结果 显示:(1)3个季节内共捕获地面节肢动物560只,隶属于10目23科.其中,春季优势类群为拟步甲科,夏季为拟步甲科和蚁科,秋季为拟步甲科,其个体数分别占总个体数的51.54％、59.11％和64.88％;常见类群春季和夏季均有8类,秋季有10类,其个体数分别占总个体数的43.08％,37.33％和32.68％;稀有类群春季有7类,夏季有6类,秋季有3类,其个体数分别占总个体数的5.38％、3.56％和2.44％.(2)3个季节内生物量占比超过10％的地面节肢动物类群仅有拟步甲科,春季、夏季和秋季其分别占群落总生物量的88.59％、72.56％和80.90％;1％-10％的地面节肢动物类群生物量,春季、夏季和秋季其分别占群落总生物量的9.76％、25.51％和17.78％;小于1％的地面节肢动物类群生物量,春季、夏季和秋季其分别占群落总生物量的1.62％、1.94％和1.32％.(3)随季节变化,地面节肢动物的密度、类群数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数均存在显著差异性(P＜0.05),表现为夏季显著高于春季或秋季.(4) RDA和Spearman相关分析结果表明,降雨量、气温、土壤含水量、土壤pH和电导率及土壤粒径组成是地面节肢动物季节分布的重要影响因素.研究表明,随着季节更替乌拉特荒漠草原红砂灌丛林地地面节肢动物群落组成季节分布差异性较大,夏季地面节肢动物多样性较高,而且不同类型环境因子对于地面节肢动物的个体数分布影响不同.

在干旱风沙区宁夏盐池县,选择典型放牧柠条锦鸡儿灌丛林地为研究样地,以邻近长期围栏封育灌丛林地为对照,调查了春季、夏季和秋季放牧和封育2种类型样地的地表植被、土壤性状和地面节肢动物分布特征,分析了灌丛林地地面节肢动物群落组成及多样性对放牧管理的响应规律.结果表明:1)放牧导致植被高度、土壤细砂粒含量和土壤电导率显著降低,而土壤容重和粗砂粒含量显著升高.2)调查共获得地面节肢动物13目40科,其中优势类群为蚁科和拟步甲科,其个体数占总个体数的68.75％;常见类群4类,其个体数占总个体数的20.82％;其余34类为稀有类群,其个体数占总个体数的10.44％.在春季、夏季和秋季,放牧和封育样地间地面节肢动物群落组成均差别较大,反映了地面节肢动物对包括放牧管理和季节变化双重作用下环境变化的敏感性和适应性.3)放牧导致地面节肢动物多度显著升高.但放牧样地和封育样地间地面节肢动物类群数、Shannon指数、均匀度指数和优势度指数在3个季节中均无显著差异.4)相关分析表明,地面节肢动物多度、均匀度指数、优势度指数均与植被高度、植物多度、土壤水分、土壤pH值和电导率存在相关性,而地面节肢动物Shannon指数与植被高度、土壤水分和土壤细砂粒存在相关性.偏冗余分析(RDA)表明,土壤pH值、植物多度、土壤含水量和温度是影响地面节肢动物群落个体数分布的关键驱动因子.研究表明,放牧管理条件下植被高度、土壤pH、土壤水分和土壤温度差异导致不同地面节肢动物类群表现出了不同的响应模式.灌丛对地面节肢动物多样性的保育效应能够削弱放牧干扰的负向影响.但放牧干扰下春季灌丛林地植食性地面节肢动物多度增加,需注重放牧易导致灌丛林病虫害发生和进行防控.

为了明确沙障材料差异性对固沙林地面节肢动物群落结构的影响规律,以腾格里沙漠东南缘2013年布设的麦草、尼龙网两种沙障模式下的固沙林地为研究样地,于2018年春、夏、秋季,研究了沙丘底部和顶部不同沙障模式下的固沙林地地面节肢动物群落组成及多样性分布特征.结果发现:(1)沙丘底部,2种沙障林地地面节肢动物优势类群除了均包括蠼螋科、步甲科、叶甲科外,麦草方格林地还包括拟步甲科和鞘翅目幼虫2个类群,而尼龙网方格林地还包括鳞翅目幼虫1个类群;但在沙丘顶部,2种沙障林地地面节肢动物优势类群均为蠼螋科、步甲科、叶甲科和拟步甲科.(2)沙丘底部和顶部,优势类群步甲科、叶甲科个体数在2种沙障林地间均无显著差异;但优势类群拟步甲科个体数表现为麦草方格林地显著高于尼龙网方格.在沙丘底部,蠼螋科个体数表现为2种沙障林地间无显著差异;而在顶部,蠼螋科个体数表现为麦草方格林地显著高于尼龙网方格.(3)沙丘底部和顶部,地面节肢动物个体数、类群数均表现为麦草方格林地显著高于尼龙网方格,但Shannon指数、优势度指数2种沙障林地间均无显著差异.(4)RDA和偏RDA分析结果表明,花棒冠幅与高度、油蒿冠幅是不同微生境中地面节肢动物个体数分布产生差异的主要因素.(5)研究表明,沙障材料对地面节肢动物群落组成、个体数和类群数分布均产生显著影响,而且地面节肢动物群落组成分布亦受到沙丘微地形的影响,但沙障材料对地面节肢动物多样性分布的影响较小.

为了解枸杞林地面节肢动物功能群结构季节分布特征,以宁夏绿洲枸杞林为研究对象,于2018年的春、夏、秋季节,采用陷阱诱捕法,调查了地面节肢动物功能群季节分布特征及其与环境因子之间的关系.结果显示:(1)枸杞林地面节肢动物功能群包括植食性、捕食性、腐食性和杂食性动物,个体数分别占6.31％、86.75％、2.01％和4.89％,其中以捕食性动物为主.(2)植食性地面节肢动物个体数和生物量表现为春季显著高于秋季,夏季居中;类群数表现为夏季显著高于秋季,春季居中.捕食性地面节肢动物生物量表现为夏季和秋季显著高于春季;个体数和类群数在不同季节间均无显著差异.腐食性地面节肢动物个体数、生物量和类群数在不同季节间均无显著差异.杂食性地面节肢动物个体数和类群数表现为春季显著高于夏季,秋季居中;生物量在不同季节间均无显著差异.(3)相关分析表明,捕食性地面节肢动物个体数与土壤含水量呈正相关关系,腐食性地面节肢动物个体数与土壤全磷呈正相关关系,杂食性地面节肢动物与土壤全氮呈正相关关系.但植食性地面节肢动物个体数则与土壤含水量呈负相关关系,杂食性地面节肢动物个体数与土壤温度和土壤全碳呈负相关关系.(4)pRDA分析表明,土壤含水量是影响地面节肢动物功能群结构季节分布的主要环境因子.结论:随着季节更替,宁夏干旱绿洲区枸杞林地面节肢动物的功能群组成差异较大,功能多样性差异较小.说明每个功能群的个体数和类群数对季节变化敏感,但功能多样性较稳定.