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《地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集》2011年
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土地覆被变化与管理措施对土壤动物群落演变的耦合影响

李锋瑞  刘继亮  刘长安  牛瑞雪  刘七军  
【摘要】:以内陆干旱区黑河中游绿洲边缘区的天然沙质草地及其转变成的人工梭梭灌木林(21a)、人工杨树林(28a)、人工樟子松林(33a)和农田(开垦27a和100a)为研究对象,基于6种研究样地的土壤动物群落组成、数量和多样性的调查数据,采用多变量排序、多元回归和通径分析等方法,研究了土地覆被利用/变化和土壤管理措施及其强度(天然草地和人工梭梭灌木林实施零管理、杨树和樟子松人工林实施灌溉管理、农田实施灌溉和施肥管理)对中小型土壤动物群落及主要功能群演变的耦合影响与调控机制,定量评价了土地覆被变化(以植被总盖度表征)、灌溉措施和施肥措施3个因子对土壤动物群落组装过程的相对重要性和贡献率。主要研究结果是:(1)在缺乏管理措施的情况下,单纯改变土地覆被(如将天然草地转变为零管理的人工梭梭灌木林)并不会引起土壤动物群落结构的显著变化,而在管理措施存在的情况下,土地覆被变化与管理措施通过相互作用对土壤动物群落结构、数量和多样性产生了显著影响。(2)将天然草地转变为人工梭梭灌木林21a后,显著增加了跳虫(Collembola)和革螨(Gamasina)2个类群的数量而降低了辐螨(Actinetidida)的数量,但对跳虫、甲螨(Oribatida)、革螨、辐螨和稀有类群的物种丰富度无显著影响;天然草地转变为杨树和樟子松人工林及农田20多年后,显著增加了跳虫、甲螨、革螨和稀有类群的个体数量和物种丰富度。(3)土壤动物群落的组装过程受灌溉措施、施肥措施和植被盖度的共同影响,但3个因子对土壤动物群落组成、数量和多样性变化的贡献率不同。偏RDA分析表明,灌溉措施、施肥措施和植被总盖度对土壤动物群落变化的贡献率分别为36%、8%和5%;而通径分析表明,灌溉措施、施肥措施和植被总盖度对土壤动物密度的总效应(即直接和间接作用之和)为0.957、0.483和0.324,对土壤动物类群丰富度的总效应为0.924、0.526和0.437。结果说明,灌溉措施是驱动土壤动物群落演变的关键因子。(4)土壤动物不同功能群对土地覆被变化和管理措施扰动的响应模式不同,主要有3种类型:第一种类型包括跳虫、甲螨和革螨3个类群,其密度和物种丰富度受灌溉措施、施肥措施和植被总盖度的共同影响,但灌溉措施是关键影响因子;第二种类型包括辐螨这一类群,其密度和物种丰富度受灌溉措施、施肥措施和植被总盖度的共同影响,但施肥措施是关键影响因子;第三种类型包括其它稀有类群,其密度和物种丰富度受灌溉措施、施肥措施和植被盖度的共同影响,但施肥和灌溉措施是关键影响因子。

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