發(fā)布時間：2020-04-15 19:30

【摘要】：生物多樣性是聯(lián)系景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的紐帶,其在人類生存及社會可持續(xù)發(fā)展過程中扮演著重要角色。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,土壤動物多樣性具有改善土壤結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、促進物質(zhì)循環(huán)和能量流動、抑制病蟲害、維持生態(tài)平衡等功能。土壤動物世代周期短、繁殖能力強,對周圍環(huán)境的改變有較為靈敏的反應(yīng),能快速反映生態(tài)系統(tǒng)中某些環(huán)境因子的變化,常作為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中環(huán)境指示類群,是生態(tài)系統(tǒng)健康評價、生態(tài)系統(tǒng)的恢復和重建、生物多樣性保護等研究中重要的生物指標。但近年來由于農(nóng)業(yè)景觀格局發(fā)生改變,導致土壤動物多樣性下降,降低了其生態(tài)功能的發(fā)揮。本研究選取位于黃河中下游具有典型農(nóng)業(yè)景觀的鞏義市為研究對象,探討研究區(qū)土壤動物多樣性及取食活性對多尺度景觀異質(zhì)性的響應(yīng)。在研究區(qū)共布設(shè)24個樣點,根據(jù)各樣點的地貌特征分屬為山地、丘陵、河川平原三種地貌類型,選取每個樣點內(nèi)極具代表性的生境類型,農(nóng)田(NT)、人工林(RGL)、自然林(ZRL)或灌叢(GC)中進行節(jié)肢動物群落調(diào)查和生物取食活性研究。于2017年春季(5月7日-12日)和夏季(9月13日-15日)利用環(huán)刀-Tullgren干漏斗法對區(qū)內(nèi)的土壤動物進行取樣調(diào)查。分析土壤動物群落的類群組成和多樣性特征在從不同生境、不同地貌區(qū)的空間分布,及春、夏兩個季節(jié)區(qū)內(nèi)時間動態(tài)�；�于24個樣點為中心的不同半徑緩沖區(qū)(25 m、50 m、100 m、150 m、200 m、250 m,500m)的景觀特征指數(shù)(CONTAG),以此來研究說明土壤動物響應(yīng)的特征尺度,并結(jié)合該尺度景觀異質(zhì)性水平,探討生境、景觀和地貌多尺度異質(zhì)性對土壤動物多樣性特征及取食活性的影響。并得出以下主要研究結(jié)果:(1)土壤動物群落的類群組成及多樣性特征在不同生境類型及不同地貌區(qū)之間存在顯著差異。夏季山地區(qū)不同生境間均有特有種存在,其中灌叢相較于其他三種生境能維持更為豐富的特有種。區(qū)內(nèi)各生境間土壤動物的多樣性表現(xiàn)出灌叢個體數(shù)顯著高于農(nóng)田、人工林和自然林(P0.05),Margalef豐富度指數(shù)也表現(xiàn)為同樣的趨勢,其中灌叢Margalef豐富度指數(shù)與其余三種生境具有明顯差異(P0.05),農(nóng)田、人工林、自然林的Simpson指數(shù)均高于灌叢,其中農(nóng)田、人工林與灌叢Simpson指數(shù)存在顯著差異,但自然林和灌叢之間Simpson指數(shù)差異不明顯(P0.05)。另外,區(qū)內(nèi)人工林的類群數(shù)、個體數(shù)和物種豐富度指數(shù)均低于農(nóng)田。丘陵區(qū)自然林中的常見類群數(shù)低于農(nóng)田、人工林和灌叢,總的類群趨勢表現(xiàn)為:人工林農(nóng)田灌叢自然林,其中在農(nóng)田和人工林兩種生境間均有不同類群的特有種,如短跳科、石蜈蚣目、隱翅蟲科幼蟲、露尾甲科、毛馬陸科、丸甲科只在農(nóng)田中發(fā)現(xiàn),而大孔甲螨總?cè)�、球角跳科、麥蛾科、麗蠅科、繭蜂科、管薊馬科及步行蟲科幼蟲只在人工林發(fā)現(xiàn)。從多樣性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),灌叢的土壤動物個體數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)仍然表現(xiàn)出其優(yōu)勢。灌叢作為一種自然生境,相較于其他三種生境地表植被覆蓋率較高,物種類型表現(xiàn)也更為豐富,并且受到人類活動干擾程度低,因此灌叢在對非農(nóng)生物多樣性維持方面的優(yōu)勢更為突出。河川平原區(qū)農(nóng)田和人工林的優(yōu)勢類群和常見類群數(shù)總體差異不明顯,稀有類群是造成兩種生境類群差異的主要原因。農(nóng)田的個體數(shù)和多樣性指數(shù)均高于人工林生境,其中農(nóng)田和人工林的Shannon指數(shù)具有顯著差異(P0.05)。(2)通過對同一生境中不同地貌區(qū)的土壤動物多樣性特征分析發(fā)現(xiàn),在農(nóng)田、人工林中,山地均勻度指數(shù)均顯著高于河川平原和丘陵;在自然林中,山地Shannon指數(shù)顯著高于丘陵;在灌叢中,山地個體數(shù)高于丘陵個體數(shù)極為顯著。山地區(qū)對土壤動物多樣性的維持有積極作用。(3)土壤動物群落的類群組成及多樣性存在季節(jié)差異。春季土壤動物的多度和類群均高于夏季。在夏季,常見類群包括膜翅目、雙翅目和鱗翅目等一些大型土壤節(jié)肢動物,如:金龜子科、果蠅科和麥蛾科,但這些類群在春季是稀有類群。另外,有部分土壤動物類群只出現(xiàn)在夏季,如:麗蠅科、搖蚊科、麥蛾科和蟻甲科。其中造成春季多度高于夏季的原因主要是由于輻螨亞目這一類群的數(shù)量優(yōu)勢在春季尤為明顯。在春、夏兩個季節(jié)之間多樣性表現(xiàn)出夏季普遍高于春季,這種規(guī)律在山地灌叢和平原人工林最為典型。(4)土壤動物多樣性對地貌、景觀、生境多尺度景觀異質(zhì)性的響應(yīng)不同。在150m緩沖區(qū)上,景觀指數(shù)與土壤動物多樣性指數(shù)之間的關(guān)聯(lián)最為顯著,所以150m為土壤動物多樣性的特征響應(yīng)尺度。通過對土壤動物多樣性影響的多尺度分析發(fā)現(xiàn)地貌、生境對土壤動物多樣性具有顯著影響,此外生境與景觀的交互作用對多樣性影響最為顯著。另外通過對不同地貌區(qū)土壤動物取食活性進行單因素方差分析可知,丘陵人工林土壤動物取食活性高于農(nóng)田(P0.05),這一結(jié)果與丘陵區(qū)人工林和農(nóng)田的土壤動物的類群和Margalef豐富度指數(shù)結(jié)果一致。而山地和河川平原中的取食活性雖無顯著差異,但整體表現(xiàn)出農(nóng)田土壤動物取食活性高于人工林。
【圖文】：

2.1 自然地理概況2.1.1 地貌類型研究區(qū)位于河南省鞏義市，南依嵩山，北臨黃河，地處 34°31' N ~ 349' E ~ 113°17' E 之間，處于我國第二階梯向第三階梯過渡的邊緣位置km，南北寬約 39 km，總面積約 1042 km2。鞏義市南高北低，地貌類型海拔差異將研究區(qū)分為山地區(qū)、丘陵區(qū)和平原區(qū)三種地貌單元。其中山鞏義市的東南部和南部，以低山為主，海拔均在 400-1000m 之間，還包1000m 以上的中山。面積約占區(qū)域的 18%。由于海拔較高，坡度較大，比較少。丘陵區(qū)位于中部和東北部，，海拔在 200-500m 之間，屬于山地向渡地貌，面積約占區(qū)域的 39%。河川平原區(qū)則位于黃河以南、鞏義市西北，面積約占區(qū)域的 43%。

3 研究方法3 研究方法壤動物樣品采集 樣地的設(shè)置區(qū)覆蓋 4km*4km 網(wǎng)格，在每個網(wǎng)格內(nèi)布點取樣，共布設(shè) 24 個樣括的地貌類型分設(shè)山地、丘陵、河川平原三種取樣單元。在每個T)、人工林(RGL)、自然林(ZRL)、灌叢(GC)4 種生境類型，每種，分別進行節(jié)肢動物群落調(diào)查和取食活性實驗研究。具體取樣情
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S154.5

【參考文獻】

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本文編號：2628901