全 文 :书内蒙古高原东南缘森林草原交错带土壤动物群落特征
高立杰1,侯建华1,安哲2,高宝嘉1
(1.河北农业大学动物科技学院,河北 保定071000;2.河北唐山职业技术学院,河北 唐山064002)
摘要:为了解内蒙古高原东南缘森林草原交错带土壤动物群落特征,对这一地区不同植被地带中的土壤动物进行
了调查。共捕获土壤动物53722只,隶属于6门11纲27目(类)。大型土壤动物优势类群为鞘翅目、柄眼目、小蚓
类、弹尾目和膜翅目,中小型土壤动物优势类群为弹尾目和蜱螨目,湿生土壤动物优势类群为小杆目。研究表明,
由森林带向草原带过渡,土壤动物的个体数量和类群数呈减少趋势,森林带和森林-草甸区具有最高的类群数,交
错带草甸-草原区和森林带具有最高的个体数量;不同植被地带土壤动物优势类群的组成与数量存在差异;DG指
数、J指数和C指数差异显著。不同植被地带土壤动物个体数量和类群数具有明显的表聚性。夏季各个植被地带
土壤动物具有最高的类群数,秋季森林带和森林-草甸带具有最高的个体数量;DG指数在不同植被地带中(森林
带除外)存在显著的季节差异;不同季节土壤动物优势类群的组成与数量存在差异。
关键词:土壤动物;群落特征;森林草原交错带;内蒙古高原东南缘
中图分类号:S812.29 文献标识码:A 文章编号:10045759(2013)04002708
犇犗犐:10.11686/cyxb20130403
土壤动物是生态系统的重要组成部分,在土壤有机物分解、物质循环、改善土壤结构、影响土壤健康和植物
演替中具有重要作用[1]。近些年来,有关土壤动物的研究已成为国际生态学领域的热点。在我国目前已经对多
种生态系统类型土壤动物进行了较广泛的研究[212],但已有研究主要集中在森林、草原等单一生境,而有关生态
交错带土壤动物尚缺乏研究[13,14]。由于生态交错带是全球变化的最敏感地区,交错带研究已被认为是人类进行
早期生态预警和生态管理理论探索与实践的核心问题[15,16],因此,开展生态交错带土壤动物研究,不仅是对土壤
动物生态学的有益补充,更可为交错带研究提供科学的理论依据。内蒙古高原东南缘森林草原交错带位于河北
省围场县至内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗以及锡林郭勒盟多伦县的接壤处,为典型的大尺度森林草原交错
带[17]。目前,本课题组已对该地区大型土壤动物[18]和湿生土壤动物[19]以及部分植被带土壤节肢动物[2023]等进
行了研究,但对森林草原交错带土壤动物群落整体特征尚缺乏系统全面的研究报道。因此,本研究以该地区大尺
度森林草原交错带为研究对象,调查不同植被地带土壤动物群落的物种组成、多样性及其季节变化情况,以期全
面反映森林草原交错带土壤动物的群落特征。
1 材料与方法
1.1 研究样地
研究地区位于河北省围场县三乡,经母子沟、塞罕坝、军马场、元宝山、蔡木山至内蒙古达里诺尔一线,面积约
200km×50km=10000km2,海拔1100~1900m。其中,以坝缘山地为界,坝下为森林带,坝上依次为交错带
(森林-草甸区、草甸-草原区)和草原带。
森林带:森林覆盖率为65%,样区面积为50km×50km=2500km2,典型的植物群落为落叶松(犔犪狉犻狓
狆狉犻狀犮犻狆犻狊狉狌狆狆狉犲犮犺狋犻犻)林、樟子松(犘犻狀狌狊狊狔犾狏犲狊狋狉犻狊)林、桦木(犅犲狋狌犾犪spp.)林和落叶松-桦木-山杨(犘狅狆狌犾狌狊
犱犪狏犻犱犻犪狀犪)混交林;林下灌木较少,主要是忍冬(犔狅狀犻犮犲狉犪sp.)、榛(犆狅狉狔犾狌狊spp.)等;草本植物主要有龙牙草
(犃犵狉犻犿狅狀犻犪狆犻犾狅狊犪),委陵菜(犘狅狋犲狀狋犻犾犾犪sp.)等。
第22卷 第4期
Vol.22,No.4
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
27-34
2013年8月
收稿日期:20130222;改回日期:20130318
基金项目:国家自然科学基金(30070626)和河北省自然科学基金(C2004000319)资助。
作者简介:高立杰(1975),女,河北唐山人,讲师,硕士。Email:gaolijie1975@163.com
通讯作者。Email:gaobj@mail.hebau.edu.cn
森林-草甸区:森林覆盖率为33%,样区面积为50km×50km=2500km2,典型的植物群落为落叶松林、
樟子松林、桦木林和落叶松-桦木-山杨混交林;林下灌木稀少,主要是绣线菊(犛狆犻狉犪犲犪spp.)、山荆子(犕犪犾狌狊
犫犪犮犮犪狋犪)等;草本植物主要有羊草(犔犲狔犿狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊)、针茅(犛狋犻狆犪犮犪狆犻犾犾犪狋犪)、细叶苔草(犆犪狉犲狊狉犻犵犲狊犮犲狀狊)、蒿
(犃狉狋犲犿犻狊犻犪spp.)等,草被覆盖率85%,草高30~50cm。
草甸-草原区:森林覆盖率为5%,样区面积为50km×50km=2500km2,典型的植物群落为落叶松林和
樟子松林;林下灌木稀少,主要是绣线菊、山荆子等;草本植物主要有羊草、针茅、细叶苔草、蒿等,草被覆盖率
85%,草高30~50cm。
草原带:样区面积为50km×50km=2500km2,典型的植物群落为针茅-羊草草原,草被覆盖率75%,草
高20~40cm。
根据 Meiners和Pickett[24]及Heliola等[25]研究交错带的建议,以距离梯度形式对以上4个植被地带进行研
究,即在设计调查样带时,根据该地区植被地带的特点,以交错带为中心,在交错带的森林-草甸区和草甸-草原
区沿植被梯度变化的方向,分别每隔10km等距离设置4条平行的调查样带;同时,由交错带向两侧的森林带和
草原带各延伸40km,以每隔10km的距离设置同样的调查样带。这样每个植被地带包括4个调查样带,共计
16个样带。在不同样带不同植物群落类型中分别设置3块样地,样地尽量选在地势平缓,石头较少,不在生境边
缘,并避开人为活动比较频繁的地方。每个样地设2个样方,每个样方内取3个样点。
1.2 调查方法
依据不同类别动物的特点,于2006-2008年分别对大型土壤动物(体长2~20mm)、中小型土壤动物(体长
0.2~2.0mm)和湿生型土壤动物进行调查采集和分类鉴定[3,26];一般种类鉴定到目,少数种类鉴定到亚纲。
大型土壤动物利用25cm×25cm 的大型土壤动物采集铁丝框采集土样,用手捡法拣取。中小型土壤动物
和湿生型土壤动物分别利用Tulgren干漏斗法和Baermann湿漏斗法分离提取,即在各采样地点,分别利用干漏
斗土壤采样器(直径5cm)和湿漏斗土壤采样器(直径3cm),按照枯落物层(A)、0~5cm(B)、5~10cm(C)和
10~15cm(D)分层采集土样,装入布袋,插入号签,带回实验室;用60W 的光照连续照射24h,分离提取。
调查时间为春季(5-6月)、夏季(7-8月)和秋季(9-10月),3年采样共计960次。调查工具有干漏斗土壤
采样器、湿漏斗土壤采样器、光学显微镜(OLYMPUS)、解剖镜(NOVELNTB2B)、手持放大镜、铝盒、GPS
(GARMINVenture)和地形林相图(1∶2.5万)等。
1.3 分析方法
采用OnewayANOVA和IndependentSamplesTest,计算和分析不同植被地带、不同土层和不同季节间土
壤动物群落的差异,数据的差异显著性采用Duncan多重比较法。土壤动物多样性采用以下参数分析:
1)ShannonWiener多样性指数(H′):
犎′=-∑犘犻ln犘犻
式中,犘犻=狀犻/犖,狀犻为每个类群的个体数,犖 为总的个体数。
2)密度-类群指数[27]:
犇犌=∑
犵
犻=1
(犇犻犆犻/犇犻max犆)
式中,犇犻为第犻类群个体数,犇犻max为各群落中第犻类群的最大个体数;犵为群落中的类群数,犆为群落的总个数,
犆犻为第犻类群出现的群落个数。
3)Pielou均匀度指数J:
犑=犎′/ln犛
式中,犎′为Shannon-Wiener多样性指数;犛为所有物种数。
4)Simpson优势度指数:
犆=∑(狀犻/犖)2
式中,狀犻为每个类群的个体数,犖 为总的个体数。
82 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.4
数量等级划分:根据原始捕获量占捕获总量的百分比来划分各类群数量等级,即个体数量大于捕获总量的
10.0%以上者为优势类群,占1.0%~10.0%者为常见类群,不足1.0%者为稀有类群[28]。
所有数据均在 MicrosoftExcel和SPSS13.0上进行处理。
2 结果与分析
2.1 土壤动物群落的组成
内蒙古高原东南缘森林草原交错带共采集土壤动物标本53722只,隶属于6门11纲27目(类)。其中优势
类群为小杆目(占总数的66.03%)和弹尾目(15.27%)2类。其他各类的数量所占比例较小,包括蜱螨目、膜翅
目、双翅目、线蚓类及蠕形马陆亚纲5类为常见类群,占总数的15.39%;半翅目等20类群为稀有类群,约占总数
的2.31%(表1)。
表1 森林-草原交错带土壤动物群落组成
犜犪犫犾犲1 犆狅犿犿狌狀犻狋狔犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳犪狀犻犿犪犾犻狀狋犺犲犳狅狉犲狊狋狊狋犲狆狆犲犲犮狅狋狅狀犲
动物类群
Animalcommunities
大型土壤动物
Macrosoilfauna
个体数
Numberof
individuals
百分比
Percent
(%)
中小型土壤动物
Mesoandmicrofauna
个体数
Numberof
individuals
百分比
Percent
(%)
湿生土壤动物
Soilanimalsofwettype
个体数
Numberof
individuals
百分比
Percent
(%)
总计
Total
总个体数
Total
number
百分比
Percent
(%)
多度
Abundence
轮虫纲Philodinidae - - - - 88 0.24 88 0.16 +
小杆目Rhabditidia - - - - 35472 97.62 35472 66.03 +++
大蚓类 Megadrileoligochaetes 47 1.96 - - - - 47 0.09 +
小蚓类 Microdrileoligochaetes 339 14.16 14 0.09 - - 353 0.66 +
线蚓类Enchytraerdae - - - - 776 2.14 776 1.44 ++
前鳃亚纲Prosobranchia 133 5.56 18 0.12 - - 151 0.28 +
柄眼目Stylommatophora 351 14.66 8 0.05 - - 359 0.67 +
真熊虫目Eutardigrada - - 60 0.40 - - 60 0.11 +
伪蝎目Pseudoscorpionida 5 0.21 1 0.01 - - 6 0.01 +
盲蛛目Opiliones 1 0.04 - - - - 1 0.00 +
蜱螨目Acarina 6 0.25 4381 29.22 - - 4387 8.17 ++
蜘蛛目Araneida 186 7.77 18 0.12 - - 204 0.38 +
等足目Isopoda 9 0.38 138 0.92 - - 147 0.27 +
地蜈蚣目Geophilomorpha 66 2.76 31 0.21 - - 97 0.18 +
石蜈蚣目Lithobiomorpha 97 4.05 19 0.13 - - 116 0.22 +
蠕形马陆亚纲 Helminthomorpha 21 0.88 5 0.03 - - 26 0.05 +
综合目Symphyla 23 0.96 10 0.07 - - 33 0.06 +
弹尾目Colembola 297 12.41 7907 52.74 - - 8204 15.27 +++
棒亚目Rhabdura 14 0.58 6 0.04 - - 20 0.04 +
同翅目 Homoptera 25 1.04 3 0.02 - - 28 0.05 +
半翅目 Hemiptera 8 0.33 - - - - 8 0.01 +
缨翅目Thysanoptera - - 27 0.18 - - 27 0.05 +
膜翅目 Hymenoptera 258 10.78 1442 9.62 - - 1700 3.16 ++
鳞翅目Lepidoptera 1 0.04 2 0.01 - - 3 0.01 +
革翅目Derrnaptera 1 0.04 - - - - 1 0.00 +
鞘翅目Coleoptera 358 14.95 237 1.58 - - 595 1.11 ++
双翅目Diptera 148 6.18 665 4.44 - - 813 1.51 ++
个体数合计Total 2394 100.00 14992 100.00 36336 100.00 53722 100.00
类群数Numbersofgroup 22 20 3 27
+++:优势类群 Dominantgroup;++:常见类群Commongroup;+:稀有类群 Raregroup.
92第22卷第4期 草业学报2013年
在不同类型土壤动物中,大型土壤动物共采集2394只,隶属于3门8纲22目(类),优势类群为鞘翅目
(14.95%)、柄眼目(14.66%)、小蚓类(14.16%)、弹尾目(12.41%)及膜翅目(10.78%)5类;中小型土壤动物共
采集14992只,隶属于4门8纲20目(类),优势类群为弹尾目(52.74%)和蜱螨目(29.22%);湿生土壤动物共
采集36336只,隶属于3门3纲3目(类),优势类群为小杆目(97.62%)。
2.2 土壤动物群落的水平空间结构
2.2.1 不同植被地带的群落组成与变化 不同植被地带土壤动物群落组成存在差异。由森林带向草原带过渡
中,土壤动物的个体数量和类群数呈减少趋势,其中,森林带和森林-草甸区具有最高的类群数,且显著高于草甸
-草原区和草原带(犘<0.05);交错带草甸-草原区和森林带具有最高的个体数量,显著高于草原带(犘<0.05),
其次是森林-草甸区和草原带(表2)。
表2 不同植被地带土壤动物群落参数比较
犜犪犫犾犲2 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳狊狅犻犾犪狀犻犿犪犾犮狅犿犿狌狀犻狋狔犻狀狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀狕狅狀犲狊
参数
Index
植被地带 Vegetationzones
森林带Forestzone 森林-草甸区Forestmeadow 草甸-草原区 Meadowsteppe 草原带Steppezone
个体数量Individualnumber 5269.33±993.38a 4506.00±527.33ab 5548.00±870.44a 1786.00±1037.66b
类群数 Groupnumber 14.33±1.45a 14.33±1.20a 10.33±0.33b 7.67±0.88b
H′ 0.8516±0.1361a 1.0329±0.0612a 1.0081±0.1567a 0.9970±0.1531a
DG 6.7820±0.9209aA 5.7375±0.4752aA 2.6713±0.3420bB 0.4748±0.1529cB
J 0.4088±0.0346aAB 0.4290±0.0471aAB 0.2905±0.0207bB 0.4965±0.0251aA
C 0.4693±0.0517bB 0.4571±0.0409bB 0.6821±0.0261aA 0.4819±0.0198bB
同行大写字母不同表示项目之间差异极显著(犘<0.01),小写字母不同表示差异显著(犘<0.05)。下同。
Meanswithdifferentsuperscriptsofcapitallettersinthesamelinearemostsignificantlydifferent(犘<0.01);differentsuperscriptsofsmalletters
meansignificantlydifferent(犘<0.05).Thesamebelow.
1)森林带:共记录26个目(类),占土壤动物总类群数量的96.30%。其中大型土壤动物有20个目(类),优
势类群为小蚓类(占大型土壤动物总数量的21.77%)、鞘翅目(15.31%)和柄眼目(10.52%)3类;中小型土壤动
物有17个目(类),优势类群为弹尾目(占中小型土壤动物总数量的64.04%)和蜱螨目(26.58%)2类;湿生土壤
动物有3个目(类),优势类群为小杆目(占湿生土壤动物总数量的95.72%)1类。
2)森林-草甸区:共记录24个目(类),占土壤动物总类群数量的88.89%。其中大型土壤动物有17个目
(类),优势类群为柄眼目(19.96%)、小蚓类(13.49%)、鞘翅目(12.96%)和弹尾目(11.03%)4类;中小型土壤动
物有16个目(类),优势类群为弹尾目(54.74%)和蜱螨目(27.78%)2类;湿生土壤动物有3个目(类),优势类群
为小杆目(96.86%)1类。
3)草甸-草原区:共记录21个目(类),占土壤动物总类群数量的77.78%。其中大型土壤动物有16个目
(类),优势类群为膜翅目(22.88%)、弹尾目(19.28%)、柄眼目(19.14%)和鞘翅目(10.65%)4类;中小型土壤动
物有13个目(类),优势类群为弹尾目(52.04%)和蜱螨目(39.74%)2类;湿生土壤动物有2个目(类),优势类群
为小杆目(99.25%)1类。
4)草原带:共记录20个目(类),其中大型土壤动物有14个目(类),优势类群为鞘翅目(占总数量的37.50%)
和膜翅目(28.57%)2类;中小型土壤动物有9个目(类),优势类群为膜翅目(52.41%)、蜱螨目(23.59%)和弹尾
目(19.01%)3类;湿生土壤动物有3个目(类),优势类群为小杆目(98.99%)1类。
2.2.2 不同植被地带的群落结构参数与变化 不同植被地带土壤动物的群落参数存在差异。由森林带向草原
带过渡中,Shannon-Wiener多样性指数(H′)在森林-草甸区达到最高,至草原带降到最低,但各植被地带间差
异不显著(犘>0.05);密度-类群指数(DG)呈极显著下降趋势(犘<0.01),森林带和交错带森林-草甸区DG指
03 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.4
数最高且极显著高于草甸-草原区和草原带(犘<0.01)。草原带和草甸-草原区分别具有最高的均匀度指数
(J)和优势度指数(C)。
2.3 土壤动物群落的垂直空间结构
不同植被地带土壤动物群落存在垂直变化,个体数量和类群数均随土壤深度的增加而减少,其中表层个体数
量和类群数最多,且显著高于其他3层(犘<0.05,草原带个体数量差异不显著)(表3),因此,土壤动物具有明显
的表聚性。但是,表层土壤动物占总个体数量的比例首先由森林带(51.77%±6.02%)至森林-草甸区
(53.68%±4.69%)和草甸-草原区(53.66%±9.65%)达到最大,然后随着森林覆盖率继续下降,至草原带表层
土壤动物比例显著降到最低(44.74%±33.21%)(犘<0.05),这表明中度的森林覆盖率生境表层土壤动物最活
跃,表聚性更明显。
2.4 土壤动物群落的季节变化
2.4.1 不同植被地带土壤动物的季节变化 不同植被地带土壤动物群落组成具有明显的季节变化。夏季各个
植被地带土壤动物均具有最高的类群数。但土壤动物的个体数量在不同植被地带中表现出不尽相同的季节变化
规律,其中,森林带不同季节间差异显著(犘<0.05),其他植被地带季节间差异不显著(犘>0.05);森林带和森林
-草甸带秋季个体数量高于或显著高于夏季和春季,而草甸-草原带和草原带则表现出近乎相反的变化规律,即
秋季个体数量最低,其中,草甸-草原带秋季个体数量低于夏季,草原带秋季个体数量低于夏季和春季(表4)。
表3 不同植被地带土壤动物群落垂直结构变化
犜犪犫犾犲3 犜犺犲犮犺犪狀犵犲狅犳狏犲狉狋犻犮犪犾狊狋狉狌犮狋狌狉犲狅犳狊狅犻犾犪狀犻犿犪犾犮狅犿犿狌狀犻狋狔犻狀狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀狕狅狀犲狊
层次Level
森林带Forestzone
个体数量
Individualnumber
类群数
Groupnumber
森林-草甸区Forestmeadow
个体数量
Individualnumber
类群数
Groupnumber
草甸-草原区 Meadowsteppe
个体数量
Individualnumber
类群数
Groupnumber
草原带Steppezone
个体数量
Individualnumber
类群数
Groupnumber
A 93.46±13.17aA4.97±0.34aA 85.47±9.92aA 5.56±0.34aA104.69±26.01aA4.33±0.27aA 99.88±45.92a 4.50±0.52a
B 40.85±4.59bB 3.96±0.24bB 31.79±3.33bB 3.53±0.21bB 42.14±5.21bB 2.90±0.16bB 65.88±45.76a 2.83±0.46b
C 28.24±4.38bcB3.36±0.22bcB26.47±3.49bB 3.24±0.17bB 24.73±3.93bB 2.41±0.11cB 31.46±22.71a 2.67±0.46b
D 17.97±1.93cB 3.01±0.17cB 15.50±2.01bB 2.81±0.23bB 23.55±3.43bB 2.33±0.11cB 26.04±18.44a 2.54±0.56b
A:枯落物层Leveloflitters;B:0~5cm;C:5~10cm;D:10~15cm.
表4 不同植被地带土壤动物群落的季节变化
表4 犜犺犲狊犲犪狊狅狀犪犾犮犺犪狀犵犲狊狅犳狊狅犻犾犪狀犻犿犪犾犮狅犿犿狌狀犻狋狔犻狀狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狏犲犵犲狋犪狋犻狅狀狕狅狀犲狊
植被地带
Vegetationzones
季节
Season
个体数量
Individualnumber
类群
Groupnumber
犎′ 犇犌 犑 犆
森林带
Forestzone
春季Spring 539.71±95.25b 7.57±0.53a 0.9413±0.0805a 3.4676±0.4400a 0.4700±0.0424a 0.5313±0.0477a
夏季Summer 712.29±79.05ab 8.14±0.83a 0.8658±0.1191a 3.8189±0.3177a 0.4102±0.0439a 0.5872±0.0654a
秋季Autumn 1016.29±137.52a 8.14±0.51a 1.1159±0.0847a 3.3140±0.2917a 0.5371±0.0407a 0.4309±0.0493a
森林-草甸区
Forestmeadow
春季Spring 544.00±137.77a 6.29±0.81a 0.9125±0.1164a3.6602±0.1599bB 0.5145±0.0705a 0.5244±0.0704a
夏季Summer 609.14±80.05a 8.14±0.67a 1.0530±0.0831a5.1243±0.2877aA 0.5058±0.0287a 0.4899±0.0430a
秋季Autumn 788.00±80.25a 7.14±0.51a 1.0962±0.1218a3.9292±0.1642bB 0.5560±0.0551a 0.4422±0.0656a
草甸-草原区
Meadowsteppe
春季Spring 561.14±61.73a 5.29±0.47a 0.5651±0.0744a2.7555±0.1768bB 0.3566±0.0510a 0.7195±0.0442a
夏季Summer 987.14±279.77a 6.71±0.42a 0.7230±0.0895a4.0387±0.2129aA 0.3798±0.0415a 0.6496±0.0493a
秋季Autumn 829.43±131.08a 6.57±0.48a 0.7761±0.1111a3.6539±0.2238aA 0.4127±0.0531a 0.6124±0.0649a
草原带
Steppezone
春季Spring 487.00±51.00a 6.00±1.00a 0.8811±0.2676a 3.0092±0.6360b 0.4857±0.1046a 0.5309±0.1746a
夏季Summer 269.00±45.00a 8.00±1.00a 0.9921±0.0471a 5.3857±0.7981a 0.4793±0.0063a 0.4917±0.0443a
秋季Autumn 192.30±160.70a 5.50±0.50a 0.9321±0.0966a 2.8324±0.5602b 0.5466±0.0275a 0.5211±0.0668a
13第22卷第4期 草业学报2013年
在各种群落参数中,密度-类群指数在不同植被地带中(森林带除外)均存在显著的季节差异(犘<0.05),各
个植被地带的DG指数高峰值均出现在夏季。Shannon-Wiener多样性指数(H′)、均匀度指数(J)和优势度指数
(C)在不同季节间均差异不显著(犘>0.05),其中,H′指数高峰值在森林带、森林-草甸区和草甸-草原区均出
现在秋季,草原带出现在夏季;J指数高峰值在森林带和森林-草甸区出现在夏季,草甸-草原区和草原带出现
在秋季;C指数高峰值除在森林带出现在夏季外,其他3个植被地带均出现在春季。
2.4.2 土壤动物优势类群的季节变化 1)春季:共记录22个目(类),占土壤动物总类群数量的81.48%。其中
大型土壤动物有16个目(类),优势类群为膜翅目(占大型土壤动物总数量的30.44%)、前鳃亚纲(15.13%)、鞘
翅目(14.21%)和小蚓类(10.70%)4类;中小型土壤动物有17个目(类),优势类群为弹尾目(占中小型土壤动物
总数量的51.82%)和蜱螨目(39.75%)2类;湿生土壤动物有2个目(类),优势类群为小杆目(占湿生土壤动物总
数量的99.20%)1类。
2)夏季:共记录27个目(类),占土壤动物总类群数量的100%。其中大型土壤动物有21个目(类),优势类
群为柄眼目(22.25%)、小蚓类(19.21%)、弹尾目(13.55%)和鞘翅目(12.56%)4类;中小型土壤动物有18个目
(类),优势类群为弹尾目(41.86%)、蜱螨目(28.80%)和膜翅目(19.06%)3类;湿生土壤动物有3个目(类),优
势类群为小杆目(99.50%)1类。
3)秋季:共记录25个目(类),占土壤动物总类群数量的92.60%。其中大型土壤动物有19个目(类),优势
类群为鞘翅目(20.19%)、弹尾目(15.93%)和蜘蛛目(10.25%)3类;中小型土壤动物有13个目(类),优势类群
为弹尾目(65.30%)和蜱螨目(32.74%)2类;湿生土壤动物有3个目(类),优势类群为小杆目(97.62%)1类。
3 讨论
内蒙古高原东南缘森林草原交错带土壤动物群落具有较显著的区域特点。由于该地区土壤每年有6个月左
右处于冻土状态,生长季节中土壤动物群落组成较简单,仅出现27个类群。该地区土壤动物与热带[4,5]和亚热
带[6]森林地区,以及暖温带森林地区[7]相比,物种多样性低,种类差异大,与寒温带其他森林地区[8]和草原地
区[9,10]相比,土壤动物亦存在明显的差异,表明土壤动物群落存在较显著的地域差异,土壤动物与气候、土壤类
型、生态系统类型具有明显的相关性。
森林草原交错带不同植被地带土壤动物群落存在明显的差异。在4种不同植被地带中,随着森林带至交错
带再向草原过渡,土壤动物群落个体数量和类群数发生显著变化、整体趋势减少;交错带草甸-草原区和森林带
具有最高的个体数量(显著高于草原带),其次是森林-草甸区和草原带;森林带和森林-草甸区具有最高的类群
数,且显著高于或高于草甸-草原区和草原带。由此可见,土壤动物群落与地表植被类型存在明显的相关性,相
对草原带而言,森林植被的存在可以显著的改变土壤动物的个体数量和类群数,较高的森林覆盖率可以显著提高
土壤动物的类群数,适当的森林覆盖率可以显著提高土壤动物的个体数量。
森林草原交错带4种不同植被地带间土壤动物群落多样性存在差异。除Shannon-Wiener多样性指数差
异不显著外,其余指标均存在显著差异。森林带和森林-草甸区因具有最高的类群数和较高的个体数量而表现
出最高的密度-类群指数,且显著高于草甸-草原区和草原带,这与森林带和森林-草甸区植被类型多样、植被
茂密、森林覆盖率高、地表枯落物多、土壤营养丰富有关。随着森林带向草原带过渡,植被类型和结构逐步单一化
和简单化,草甸-草原区虽具有最高的个体数量,但其类群数较少、均匀度指数最低、优势度指数最高,因此表现
出较低的密度-类群指数;草原带类群数最少、个体数量最低,因此表现出最低的密度-类群指数。
森林草原交错带土壤动物群落存在明显的垂直变化,土壤动物分布具有较强的表聚性,绝大部分集中表层,
这与表层存有大量枯枝落叶、腐殖质丰富,为土壤动物提供了丰富的食物和适宜的生存环境有关。但土壤动物的
表聚分布也呈现出与植被的相关性,中度森林覆盖率下土壤动物的表聚性最明显,这与中度森林覆盖率的植被易
形成适宜的光照、温度和水等局部小气候有关。
森林草原交错带土壤动物群落具有明显的季节变化。夏季各植被地带土壤动物均表现出最高的类群数和密
度-类群指数,这与夏季温度、湿度等环境条件适宜,适合多种类群生存有关。但土壤动物的个体数量在不同的
植被地带中表现出不尽相同的季节变化规律,即森林带和森林-草甸带秋季个体数量高于或显著高于夏季和春
23 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.4
季,而草甸-草原带和草原带则表现出完全相反的结果,这与草甸-草原带和草原带植被单一、结构简单、地表枯
落物少,秋季受恶劣气候影响大,而森林带和森林-草甸带植被茂密、结构复杂、地表枯落物多,秋季受恶劣气候
影响小,局部适宜小气候和部分繁殖群体得以延续有关。
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33第22卷第4期 草业学报2013年
犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳狊狅犻犾犳犪狌狀犪犮狅犿犿狌狀犻狋狔狊狋狉狌犮狋狌狉犲犻狀犳狅狉犲狊狋狊狋犲狆狆犲犲犮狅狋狅狀犲
狅狀犛狅狌狋犺犲犪狊狋犲狉狀犐狀狀犲狉犕狅狀犵狅犾犻犪犘犾犪狋犲犪狌
GAOLijie1,HOUJianhua1,ANZhe2,GAOBaojia1
(1.TheColegeofAnimalScienceandTechnology,HebeiAgricultureUniversity,Baoding071000,China;
2.TangshanVocationalandTechnicalColegeofHebei,Tangshan064002,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:ToinvestigatethecharacteristicsofsoilfaunacommunitystructureinforeststeppeecotoneonSouth
easternInnerMongoliaPlateau,thesoilfaunacommunitiesfrom4differentvegetationzoneswereinvestiga
ted.Atotalof53722soilfaunawerecolectedandclassifiedinto6phyla,11classes,and27orders,respec
tively.ThedominantgroupswereColeoptera,Stylommatophora,Microdrileoligochaetes,Colembolaand
Hymenopteraamongmacrosoilfauna;whereasthedominantgroupswereColembolaandAcarinaamongsoil
mesoandmicrofauna;andthedominantgroupwasRhabditidiaamongsoilanimalsofwettype.Theindividual
numbersandthegroupnumbersweredecliningwiththetransitionfromtheforestzonetothesteppezone,a
mongwhichforestzoneandforestmeadowareahadthehighestnumberofgroupsaswelasthemeadow
steppeareaintheecotoneandforestzonehadthehighestnumberofindividuals.Besides,therearedifferences
innumbersandcompositionsofthedominantgroupsofsoilanimalindifferentvegetationzonesandsignificant
differenceespecialyindensitygroupindex(DG),Pielouevennessindex(J)andSimpsondominanceindex
(C).Theindividualnumbersandgroupnumbersofsoilanimalsindifferentvegetationzonesshowedclearsur
faceassembly.Themaximumofthegroupnumbersappearedinsummerinalthevegetationzones,butthe
maximumoftheindividualnumbersinforestmeadowzoneandforestzoneappearedinautumn.Therewere
notonlysignificantseasonaldifferencesindensitygroupindexindifferentvegetationzones(exceptinforest
zone)butalsodifferencesinthecompositionandabundanceofthedominantgroupsofsoilanimalsindifferent
seasons.
犓犲狔狑狅狉犱狊:soilfauna;characteristicsofcommunitystructure;foreststeppeecotone;SoutheasternInnerMon
goliaPlateau
43 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.4