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.

受人类活动干扰的增加,亚热带森林频繁转换为次生林和人工林,可能显著影响土壤无脊椎动物群落结构及其生态功能,但当前的认识并不一致.因此,于2022年7月调查了亚热带天然常绿阔叶林转换为次生林、米槠人工林、杉木人工林后土壤无脊椎动物群落结构特征.共捕获土壤无脊椎动物659只,丰度为26540只/m2,隶属1门6纲13目59科,其中蚁科和球角?科为优势类群.森林转换改变了土壤无脊椎动物群落组成和多样性.天然林向米槠人工林和杉木人工林转换后,土壤无脊椎动物丰度和类群均明显降低,其中大型土壤无脊椎动物丰度的响应更为敏感,在2种林型中分别显著降低了 33.58％和36.53％.尽管林型转换对土壤无脊椎动物群落多样性指数无显著影响,但改变了土壤无脊椎动物群落组成,其中天然林与杉木人工林群落组成极不相似(J＜0.25),等节?科为杉木人工林优势类群,占比达到59.84％.冗余分析显示,土壤湿度、凋落物现存量和凋落物磷含量是影响土壤无脊椎动物群落的主要因子,对土壤无脊椎动物群落的解释率为69.30％.可见,林型转换可能通过改变土壤理化性质和凋落物质量,调控土壤无脊椎动物群落结构.

为了探究西藏麦地卡湿地国家级自然保护区大型土壤动物群落特征与环境因子的关系,于2020年7月和2021年8月根据其地理环境特征在其三个核心区共设置了 3个样地(100m×100m),每个样地设置2个样点作为重复;采用手检法收集大型土壤动物,并保存于75％乙醇的收集管中,圆筒式环刀(高30 cm,直径5 cm)取0～10 cm 土样,测定相关环境因子.共捕获大型土壤动物336头,经鉴定隶属于3门5纲11目15科,优势类群为石蜈蚣科(Lithobiidae)、芫菁科(Meloidae)、拟步甲科(Tenebrionidae);单因素方差分析显示,三个样地中,大型土壤动物个体数(F=0.194,P=0.833)、Shannon-Wiener多样性指数(H)(F=0.304,P=0.758)、Pielou均匀度指数(E)(F=0.346,P=0.732)和 Simpson优势度指数(C)(F=0.245,P=0.797)均无显著性差异(P＞0.05).三个样地的Jaccard相似性系数(J)在0.56～0.65,为中等相似;功能类群以植食性为主,腐食性最少.Pearson相关性分析表明,Pielou均匀度指数(E)分别与海拔(Alt)和速效钾(RAK)呈极显著正相关(P＜0.01),Pielou均匀度指数(E)分别与土壤含水量(SWC)和全氮(TN)呈显著正相关(P＜0.05),个体数(N)与土壤盐度(SAL)呈极显著负相关(P＜0.01).

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.

为了探明我国东北阔叶红松(Pinus koraienis)林地表葬甲多样性及其空间变异特征,在胜山、丰林、凉水和长白山的4个大型森林动态监测样地内,通过布置900个陷阱调查了 36 hm2范围内的地表葬甲群落基本特征.基于群落物种数量、个体数量和总体长,分析了地表葬甲多样性及其空间变异性.结果表明:(1)东北阔叶红松林区域物种库包含12个葬甲物种,密度为0.018只/m2,总平均体长达0.32 mm/m2.北方花葬甲(Nicrophorus tenuipes)是东北阔叶红松林内的广布物种,黑葬甲(Nicrophorus concolor)等五个物种具有明显的生境偏好,仅存在于单个局域物种库内.(2)物种数量、个体数量和总体长在胜山、丰林、凉水和长白山样地存在明显差异,其中纬度较低的局域物种库(凉水、长白山)可维持更高的物种多样性,纬度最高的局域物种库(胜山)维持较低的物种多样性.(3)地表葬甲群落在胜山和丰林样地存在显著的空间自相关性,在凉水和长白山样地则不显著.(4)葬甲群落具有较明显的空间异质性,长白山样地的空间变异性与其他样地差异较大,这些空间变异性主要受确定性和/或非确定性过程调控,但二者的作用强度在4个样地表现不同.本研究表明东北阔叶红松林内,地表葬甲的多样性和空间变异性在不同纬度存在差异,该研究为地带性顶极植被—阔叶红松林内土壤动物多样性维持和保护提供了理论依据和数据支撑.

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,是全球生态与环境研究的关键区之一.为了研究农田生物群落构建过程,探索其多样性维持机理,本研究于2015年在东北典型黑土区建立了16 hm2的农田生物多样性监测样地,按照作物生长期,于玉米生长大喇叭口期(8月初)、抽穗期(9月初)和成熟期(10月初)对陷阱法获取的地表大型节肢动物进行了统计分析.结果表明:3次调查共获得地表大型节肢动物5284只,隶属于节肢动物门3纲12目32科47种.调查中优势类群3类,常见类群11类.节肢动物营养功能群中植食性和杂食性节肢动物所占比重较大.地表大型节肢动物物种数量和个体数量随作物生长期有显著变化.9月初节肢动物的Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数相对较高,8月初Simpson优势度指数较高.从不同物种的变异系数(CV)及群落空间插值可以看出,节肢动物群落在水平方向上存在异质性.在与土壤环境因子关系上,双变量相关分析表明,不同月份地表大型节肢动物总个体数与土壤pH值、有机质、全氮、含水量的相关性均未达到显著性水平;典范对应分析(CCA)进一步表明,优势类群和常见类群对环境因子具有较强的适应能力,在研究区内分布广泛.农田生物多样性监测样地内地表节肢动物物种组成丰富,在作物不同生长时期地表节肢动物群落组成及空间分布格局具有明显的变化过程.农田生物多样性监测样地通过大尺度、长时间对样地内土壤动物空间过程进行监测,可以为解决群落生物多样性形成和维持机制提供重要手段.

土壤肥力是影响中药材产量和有效成分的重要因素.实践表明,中药材栽培地土壤肥力随栽培年限增长逐渐衰退,严重影响中药材的产量与品质.然而,目前国内缺乏中药材栽培土壤肥力评价的统一规范标准,严重制约了中药材栽培中的土壤管理与药材质量控制.该文综述了土壤肥力评价相关研究进展,介绍了中药材栽培地土壤肥力评价指标选择的原则,建立基于土壤质地、土壤容重、土壤有机质、土壤pH、土壤有效氮磷钾、土壤微量元素、土壤大型动物、土壤微生物的中药材栽培地土壤肥力评价的指标体系与方法,为制定中药材栽培土壤肥力评价标准提供了方向和思路.

蚯蚓作为生物量最大的土壤动物,对土壤生态系统和环境质量影响深远.本研究介绍了华南地区主要应用的皮质远盲蚓(Amynthas corticis)、毛利远盲蚓(A.morrisi)、壮伟远盲蚓(A.robustus)、参状远盲蚓(A.aspergillum)、南美岸蚓(Pontoscolex corethrurus)和赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的生态特征,阐述了它们与土壤pH值、酶活性、金属富集和有效性改变、孔道和微团聚体形成之间的紧密关系:(1)蚯蚓生存的土壤酸碱性范围较广(pH为3.8-7.9),其存活率与土壤类型、有机质含量和成分、土壤污染程度和蚯蚓种类相关;(2)肠道内、蚓粪和蚓触圈的酶活性分别表征了蚯蚓取食喜好、土壤养分循环及微生物种群特征;(3)蚯蚓能够富集不同种类的金属并改变其有效性,这些变化具有蚓种间、金属种类间和土壤类型之间的差异;(4)蚯蚓活动及其生产的蚓粪能改变土体结构、产生孔道、影响土壤团聚体数量、大小和分布.蚯蚓的上述作用使其在解决中国南方红壤酸化、土壤金属污染、茶园土壤养分不平衡、高速公路建设临时用地土壤损毁等方面具有广阔的应用前景.目前,由于华南远盲蚓的生理特征差异研究较少,远盲蚓繁育技术的缺乏一定程度上限制了这些蚯蚓在中型和大型尺度下应用技术的研究和推广.有必要进一步挖掘蚯蚓在土壤修复中的潜力,进行蚯蚓主导的相关技术研发,深入探讨其影响机制.

马陆是陆地生态系统中物种多样性极高的大型土壤无脊椎动物类群.作为营腐生动物,马陆在陆地生态系统中具有不可替代的重要功能.通过大量取食及随后的肠道过程,马陆在很大程度上决定着陆地生态系统凋落物的破碎、转化和分解过程,从而驱动碳和关键养分元素的循环周转.然而,目前对马陆生态功能的研究还非常有限,远远落后于其他土壤动物类群(如蚯蚓等).本文初步总结了马陆的生态功能:(1)通过破碎、取食凋落物来加速凋落物的分解.马陆偏好取食半分解的凋落物,其同化效率受到凋落物来源、温度和凋落物中微生物含量的影响.(2)主要通过取食和排泄等活动影响养分循环.但对于马陆如何影响土壤碳循环,存在两种不同的观点:一是马陆粪球的分解速率比凋落物更快,加速了碳的循环;二是马陆粪球更难分解,有助于碳的固存和稳定.马陆破碎凋落物后,凋落物释放氮素进入土壤.此外,马陆的活动也影响土壤磷的循环,提高土壤中有效磷的含量.(3)调控微生物特性,与蚯蚓也有互作关系.通过以上三个方面的总结,展望了未来马陆的主要研究方向,以期引起更多思考和研究.

为弄清喀斯特地区不同火烧干扰对大型土壤节肢动物的影响,于2015年10月、2016年1月、4月和7月使用手捡法对火烧、火烧+垦殖和自然林大型土壤节肢动物进行调查.4次调查共获得大型土壤节肢动物214只,隶属5纲15目38科54类,优势类群为金龟甲科幼虫(Scarabaeidae larvae).主成分分析显示,火烧+垦殖和火烧干扰明显影响大型土壤节肢动物群落组成.火烧+垦殖、火烧和自然林大型土壤节肢动物类群数、密度、Shannon多样性指数和各功能类群密度均无显著差异.火烧处理下类群数、密度、Shannon多样性指数和火烧+垦殖处理下杂食性功能群密度季节差异显著(P＜0.05),不同干扰方式下捕食性功能群密度季节波动明显(P＜0.05).Shannon多样性指数与土壤有效磷显著相关(P＜0.05).研究表明,不同干扰对大型土壤节肢动物季节变化影响不同,这可能与干扰形式和火烧迹地恢复时间有关.