阿加爾·恰肯,吾瑪爾·阿布力孜,排孜力耶·合力力

新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,烏魯木齊 830046

土壤螨類是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要功能組分,它們?cè)诜纸鈿報(bào)w、改變土壤理化性質(zhì)、土壤形成與發(fā)育、土壤物質(zhì)遷移與能量轉(zhuǎn)化等方面有著重要的作用[1-2]。由于螨類在各類土壤中普遍存在,類群和數(shù)量豐富,群落生物多樣性高,土壤螨類被看作是最重要的評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量變化的敏感指示生物之一[3-4]。目前大量的研究表明,土壤螨類在植物根源的腐爛、陸地腐爛、穩(wěn)定土壤和生物氮固定中起著很重要的作用[4- 6]。土壤螨類對(duì)任何生物的干擾能做出迅速敏感的改變和響應(yīng),能對(duì)環(huán)境的影響程度、干擾、棲息地的破壞、化學(xué)污染等給予早期的預(yù)警[3]。在國(guó)外螨類研究已有170多年的歷史,而我國(guó)從20世紀(jì)80年代開始土壤螨類生態(tài)學(xué)方面的研究,雖然經(jīng)過30多年的發(fā)展,在土壤螨類研究方面地區(qū)發(fā)展仍很不均衡,沿海地區(qū)研究較早并廣泛,而西北干旱區(qū),特別是新疆天山南北廣大區(qū)域土壤螨類區(qū)系分類及其多樣性的研究仍僅有零星報(bào)道[6-11]。

瑪納斯河流域地處內(nèi)陸干旱區(qū)典型的山地-綠洲-荒漠生態(tài)系統(tǒng)Mountain-Oasis-Desert System (MODS),隨海拔不同,自然景觀分異明顯[12]。該區(qū)域以其深居內(nèi)陸的地理區(qū)位、干旱的大陸性氣候、山盆相間的地貌格局、廣泛發(fā)育的內(nèi)陸流域、荒漠植被的特點(diǎn)與我國(guó)東部季風(fēng)區(qū)和青藏高原區(qū)形成鮮明的對(duì)比,垂直分異特征明顯,形成世界上特有的山地-綠洲-荒漠生態(tài)系統(tǒng),在全球干旱區(qū)類型中獨(dú)具特色。隨著全球氣候變化,植被、人類活動(dòng)、土地利用等的影響,呈明顯的垂直地帶分布,生物群落均存在明顯的區(qū)域性和差異性[12]。目前,對(duì)該區(qū)域的研究主要涉及氣候、水文、土壤、植物群落及其多樣性等,而對(duì)土壤螨類群落多樣性方面的研究極少。本研究旨在查明該區(qū)域不同生境土壤螨類群落結(jié)構(gòu)及其季節(jié)動(dòng)態(tài)及其與環(huán)境的關(guān)系,為干旱區(qū)土壤動(dòng)物的系統(tǒng)研究以及土壤環(huán)境的生物學(xué)評(píng)價(jià)提供科學(xué)資料。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)自然概況

1.2 樣地設(shè)置

結(jié)合研究區(qū)域景觀、地形條件、土壤類型和土地利用狀況等因素,在研究區(qū)域設(shè)長(zhǎng)達(dá)150 km的兩條樣帶,并在各條樣帶上選擇了針葉林(Ⅰ)、山地草原(Ⅱ)、山地闊葉林(Ⅲ)、山地灌木林(Ⅳ)、山地耕地(Ⅴ)、防護(hù)林(Ⅵ)、平原耕地(Ⅶ)、草地(Ⅷ)、葡萄園(Ⅸ)、菜地(Ⅹ)、灌木林(Ⅺ)和荒漠(Ⅻ)等十二種不同生境進(jìn)行采樣,探討天山北麓典型山地、綠洲、荒漠生態(tài)系統(tǒng)不同垂直帶生境土壤螨類群落多樣性及其時(shí)空動(dòng)態(tài)變化。

表1 瑪納斯河流域山地-綠洲-慌莫復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)分布特征

針葉林,coniferous forest(Ⅰ)；山地草原,mountain steppe(Ⅱ)；闊葉林,deciduous forest(Ⅲ)；山地灌木林,mountain shrubbery(Ⅳ)；山地耕地,mountain farmland(Ⅴ)；防護(hù)林,shelter forest(Ⅵ)；平原耕地,plain farmland(Ⅶ)；草地,grassland(Ⅷ)；葡萄園,vineyard(Ⅸ)；菜地,vegetable field(Ⅹ)；灌木林,shrubbery(Ⅺ)和荒漠,desert(Ⅻ)

1.3 樣品采集與處理

2014年4、6、9和11月份中旬對(duì)上述的12種不同生境定點(diǎn)采樣,每個(gè)生境分別選取3個(gè)樣點(diǎn),并采用容積為100 cm3土壤環(huán)刀,按土壤深度0—5、5—10、10—15、15—20 cm的4層取樣,共取576份土樣,裝入紙袋帶回實(shí)驗(yàn)室,采用改進(jìn)的Tullgren法連續(xù)光照48 h分離土壤螨類,在Leica 體視顯微鏡下觀察及制片。完成制片后,參照尹文英的《中國(guó)土壤動(dòng)物檢索圖鑒》、江原昭三《日本蜱螨類檢索圖鑒》、青木淳一《日本土壤動(dòng)物檢索圖鑒》及J.Balogh 和 P.Balogh的《The Oribatid Mites Genera of the World》和Krantz(2009)《蜱螨學(xué)手冊(cè)》(第三冊(cè))等進(jìn)行分類鑒定,一般鑒定到屬的水平[13-17]。

1.4 主要環(huán)境因子的測(cè)定

在調(diào)查土壤螨類的同時(shí),測(cè)定各采樣點(diǎn)的主要環(huán)境因子(土壤容重、溫度、濕度、pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀和總鹽含量)。土壤容重采用土壤環(huán)刀法；土壤溫度和土壤酸堿分別使用地溫計(jì)和土壤酸度計(jì)測(cè)定；土壤水分含量采用烘干法測(cè)定(GB 7172—1987),按照以下公式計(jì)算含水率：含水率(%)=(G0-G2)(濕土重-干土重)/G2×100%。土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀一硫酸溶液氧化法(GB 9834—1988)測(cè)定。土壤全鉀含量參照GB 9836—1988法測(cè)定；土壤全磷含量參照GB 9837—1988法測(cè)定；土壤全氮含量參照GB 7173—1987法測(cè)定；總鹽量采用水溶性鹽總量(質(zhì)量法)測(cè)定(NY/T 1121．16—2006)[18]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

在不同生境土壤螨類群落多樣性分析中,進(jìn)行了以下生態(tài)指標(biāo)的比較分析[8]。

(1) Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H)：

(2) Margalef 豐富度指數(shù)(M)：

M=(S-1/lnN))

(3) Pielou 均勻度指數(shù)(E)：

教師要加強(qiáng)學(xué)生們理想信念的教育。高中學(xué)生正處在身心發(fā)展的關(guān)鍵性時(shí)期，學(xué)生們的人生觀，世界觀，價(jià)值觀在高中時(shí)期逐漸成型。教師們要從以下幾個(gè)方面來加強(qiáng)學(xué)生們的理想信念教育。例如要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生們主流的思想意識(shí)培養(yǎng)，加強(qiáng)社會(huì)主義信念以及中國(guó)夢(mèng)的思想教育，培養(yǎng)學(xué)生們的愛國(guó)主義情懷。其次要積極地探索大學(xué)生們的理想信念的培養(yǎng)方法，多開展一些社會(huì)性調(diào)查實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，帶領(lǐng)學(xué)生們參觀一些愛國(guó)主義教育基地，加強(qiáng)學(xué)生們思想理念的健康成長(zhǎng)，在對(duì)每一屆的高中生進(jìn)行升學(xué)入學(xué)過程當(dāng)中都要對(duì)其進(jìn)行職業(yè)化的思想理念教育，不斷激發(fā)學(xué)生們努力上進(jìn)，發(fā)奮學(xué)習(xí)，不斷報(bào)效祖國(guó)的堅(jiān)定使命感和責(zé)任心。

(4) Simpson 優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)：

C=∑(ni/N)2

(5) Jacccard 群落相似性系數(shù)(q)：

q=c/(a+b+c)

(6) S?rensen 相似性指數(shù)：

S=2c/(a+b)

式中,N表示群落中所有類群的個(gè)體總數(shù),S表示類群數(shù),Pi等于ni/N,ni表示第i類群的個(gè)體數(shù),a為A群落類群數(shù),b為B群落類群數(shù),c為兩群落共有類群數(shù)。所有的數(shù)據(jù)處理運(yùn)用SPSS 19.0 進(jìn)行處理,并在Excel中作圖,用單因素方查分析(One-way ANOVA)和最小顯著差異法(LSD)比較不同數(shù)據(jù)組間的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生境土壤螨類群落組成與數(shù)量分布

調(diào)查期間共獲螨類標(biāo)本32308頭,分隸于86科4亞目140屬,其中甲螨亞目為20877只(64.62%),分隸于80屬51科,中氣門亞目為10167只(31.47%),34屬20科,前氣門亞目為1031只(3.19%),21屬12科,無氣門亞目為233只(0.72%),5屬3科。對(duì)整個(gè)研究區(qū)域而言,Ceratozetes和Oribatula為優(yōu)勢(shì)類群,占總螨類捕獲量的21.32%；Epilohmannia、Trhypochthonius、Camisia、Oppiella、Tectocepheus等18類為常見類群,占螨類總捕獲量的55.89%,優(yōu)勢(shì)類群和常見類群占總捕獲量的77.21%。Palaeacarus、Belba、Epidamaeus等120類均為稀有類群(表2)。

表2 瑪納斯河流域不同生境土壤螨類群落組成和數(shù)量分布/(頭/m2)

續(xù)表螨類MitestaxaⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ總數(shù)Total密度Density百分比Percentage/%優(yōu)勢(shì)度Abundacedegree裂頭甲螨屬Fissicepheus7111000000000082370．80．25+阿斯甲螨屬Astegistes0000003025001045．20．03+叉肋甲螨屬Furcoribula00000000002029．00．01+刀肋甲螨屬Cultroribula19752127700000202591171．10．80+小梳甲螨屬Xenillus42012019000000073330．10．23+垂盾甲螨屬Scutovertex000006039533270128578．80．40+下盾甲螨屬Hypovertex300000000000313．60．01+跳甲螨屬Zetorchestes712000000000073330．10．23+蓋頭甲螨屬Tectocepheus1509128100147115161419407408123671．52．51++大翼甲螨屬Galumna150000802151342513167755．10．52+全大翼甲螨屬Pergalumna9073341221500002702441103．30．76+尖棱甲螨屬Ceratozetes1072091128818431388213331575580327714817．310．14+++單奧甲螨屬Phauloppia10000000000014．50．00+若甲螨屬Oribatula2121269112981209241885443466170361116327．511．18+++合若甲螨屬Zygoribatula10001087321193604311706252826．01．93++韁板鰓甲螨屬Chamobates103000000000418．10．01+菌甲螨屬Scheloribates60301311363261241831571272031812885823．83．99++足肋甲螨屬Podoribates00200000000029．00．01+角翼甲螨屬Achipteria221342304800000002361067．10．73+蛇輪甲螨屬Ophidiotrichus00001900000001985．90．06+小甲螨屬Oribatella305000000000836．20．02+新助甲螨屬Neoribates20021618000000056253．20．17+副大翼甲螨屬Parakalumna0309300000001567．80．05+原大翼甲螨屬Protokalumna79065171001000100452．20．31+頂鱗甲螨屬Lepidozetes21124811000000074334．60．23+長(zhǎng)單翼甲螨屬Protoribates00000001600001672．30．05+細(xì)若甲螨屬Incabates400000000000418．10．01+圓單翼甲螨屬Peloribates600000000000627．10．02+角單翼甲螨屬Rostrozetes10000000000014．50．00+木單翼甲螨屬Xylobates3000010000000040180．90．12+梁甲螨屬Lamellobates10000000000014．50．00+南角翼甲螨Austrachipteria00100000000014．50．00+釘棱甲螨屬Passalozetes0000023001140103141637．50．44+真前翼甲螨屬Eupelops3216821857600000003821727．31．18++足助甲螨屬Podoribates00200000000029．00．01+派盾螨屬Parholaspis129050100000027122．10．08+革板螨屬Gamasholaspis500317000000025113．00．08+新派盾螨屬Neparholaspis1911045000000039176．30．12+前小派倫螨Proparholaspulus3102120000000045203．50．14+派倫螨屬Parholaspulus00000002000029．00．01+浩倫螨屬Holaspulus00000291221301701471012311545217．93．57++厲螨屬Laelaps733929525737490013253381528．31．05++上厲螨屬Ololaelaps53313732166482614090276412898．31．98++維螨屬Veigaia10406162820980128578．80．40+革厲螨屬Gamasolaelaps0000042301401463．30．04+

續(xù)表螨類MitestaxaⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ總數(shù)Total密度Density百分比Percentage/%優(yōu)勢(shì)度Abundacedegree巨螯螨屬M(fèi)acrocheles00000002111301776．90．05+全盾螨屬Holostaspella000002269939834099216072744．61．88++猶伊螨屬Eviphis002000021200731．70．02+厚厲螨屬Pachylaelaps010004864224612972333013095918．84．05++蟲穴螨屬Zercon1836017775800000003951786．01．22++尾足螨屬Uroplitella1975722345104611623246422902．91．99++巨刺螨屬M(fèi)acronyssus0000050201201045．20．03+尾卵螨屬Uroobovella000000000300313．60．01+海厲螨屬Halolaelaps00100000000014．50．00+線葉爪螨屬Linopenthaleus00000001000014．50．00+ChaussieriaOudemans，190200000000100014．50．00+長(zhǎng)須螨屬Stigmaeus0000024706262772325．60．22+小革螨屬Gamasellus1075000000001358．80．04+巨須螨屬Cunaxa000001082041470135610．40．42+真長(zhǎng)須螨屬Eustigmaeus000380000000038171．80．12+毛綏螨屬Lasioseius00100000000014．50．00+盲蛛螨屬Caeculus00000200000029．00．01+土皮須螨屬Ledermuelleria00000001000014．50．00+手綏螨屬Cheiroseius0000037001050052235．10．16+表刻螨屬Epicrius4934017180325120113510．90．35+美綏螨屬Ameroseius0000025747110171121114218413802．72．60++足角螨屬Podocinum0000014121713136093420．50．29+麥矮蒲螨屬M(fèi)ahunkania000002000200418．10．01+赤螨屬Erythraeus001007001070079357．20．24+開依麗螨屬Caeculisoma00000100000014．50．00+纖赤螨屬Leptus000003000020522．60．02+吸螨屬Bdella00000114131689970316．50．22+盾螨屬Scutaracus0000088261351060220994．80．68+莓螨屬Rhagidius000000003000313．60．01+異絨螨屬Allothrombium140305015133071321．00．22+小爪螨屬Oligonychus000000030000313．60．01+巖螨屬Petrobia000003000400731．70．02+裂爪螨屬Schizotetranychus0017121861004502402851288．70．88+YezonychusEhara000000003000313．60．01+單頭螨屬Aplonibia000001000004522．60．02+肛厲螨屬Proctolaelaps000000030000313．60．01+植綏螨屬Phytoseius00000156271211415488586452916．42．00++尾綏螨屬Uroseius000005103200360119538．10．37+皮刺螨屬Dermanyssus104000000000522．60．02+裂胸螨屬Aceosejus00100000000014．50．00+皮膜螨屬Laminosioptes200010000000313．60．01+隱爪螨屬Nanorchestes0000064101001254．30．04+吻體螨屬Smaridius000002000300522．60．02+脂螨屬Lardoglyphus000000022600102271026．40．70+短足螨屬Pygmyphorus0000061000171567．80．05+

續(xù)表螨類MitestaxaⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ總數(shù)Total密度Density百分比Percentage/%優(yōu)勢(shì)度Abundacedegree嗜粉螨屬Aleuroglyphus0000011516665317710516440286012931．88．85++食酪螨屬Tyrophagus000000020010313．60．01+粉螨屬Acarus000000100030418．10．01+根螨屬Clapared201000002010627．10．02+個(gè)體數(shù)(N)Individuals286813278141680148877871823387831302014501948032308146083．9100．00類群數(shù)(S)Groupnumber7241494445674454455557201043．5±428

+++優(yōu)勢(shì)類群,個(gè)體數(shù)占總捕獲量的10%以上Dominant group, individual number is more than 10% of total individuals； ++常見類群,個(gè)體數(shù)占總捕獲量的1%—10% Frequent group, individual number is between 10% and 1%；+稀有類群,個(gè)體數(shù)占總捕獲量的1%以下Rare group, individual number is less than 1%;針葉林,coniferous forest(Ⅰ)；山地草原,mountain steppe(Ⅱ)；闊葉林,deciduous forest(Ⅲ)；山地灌木林,mountain shrubbery(Ⅳ)；山地耕地,mountain farmland(Ⅴ)；防護(hù)林,shelter forest(Ⅵ)；平原耕地,plain farmland(Ⅶ)；草地,grassland(Ⅷ)；葡萄園,vineyard(Ⅸ)；菜地,vegetable field(Ⅹ)；灌木林,shrubbery(Ⅺ)和荒漠,desert(Ⅻ)

相關(guān)分析表明,對(duì)整個(gè)研究區(qū)域來講,在12種不同生境土壤螨類個(gè)體數(shù)量和類群數(shù)量之間差異顯著(P<0.05),其中個(gè)體數(shù)依次為Ⅵ(7787只,24.10%)>Ⅺ(5019只,15.53%)>Ⅷ(3878只,12.00%)>Ⅸ(3130只,9.69%)>Ⅰ(2868只,8.88%)>Ⅹ(2014只,6.23%)>Ⅶ(1823只,5.64%)>Ⅳ(1680只,5.20%)>Ⅴ(1488只,4.61%)>Ⅱ(1327只,4.11%)>Ⅲ(814只,2.52%)>Ⅻ(480只,1.49%)。在生境Ⅵ、Ⅺ及Ⅷ內(nèi)個(gè)體數(shù)較高與其植被分布多樣有關(guān),隨著海拔高度增加,生境條件不同,造成了螨類個(gè)體數(shù)在各生境分布差異。

類群數(shù)依次為Ⅰ(72屬,51.43%)>Ⅵ(67屬,47.86%)>Ⅺ(57屬,40.71%)>Ⅹ(55屬,39.29%)>Ⅷ(54屬,38.57%)>Ⅲ(49屬,35%)>Ⅴ(45屬,32.14%)>Ⅸ(45屬,32.14%)>Ⅺ(44屬,31.43%)>Ⅶ(44屬,31.43%)>Ⅱ(41屬,29.29%)>Ⅻ(20屬,14.29%)。由于微環(huán)境生態(tài)條件各異,導(dǎo)致類群數(shù)分布不均勻,見表2。

2.2 不同生境土壤螨類群落的垂直分布

從垂直分布來看,土壤螨類主要集中分布于表層土壤,并呈現(xiàn)出明顯的表聚性,即0—5 cm最多(19588只,60.63%),其次為5—10 cm(7290只,22.56%),在10—15 cm中較少(3724只,11.53%),而在15—20 cm中最少(1706只,5.28%)。不同生境土壤螨類個(gè)體數(shù)之間單因素分析表明,在各生境不同土層之間差異顯著(P<0.05),這與土壤有機(jī)質(zhì)、溫濕度垂直分布差異有關(guān)(圖1)。

圖1 瑪納斯河流域不同生境土壤螨類群落的垂直分布Fig.1 The vertical distribution of soil mite communities at different habitats in Manas River Basin針葉林,coniferous forest(Ⅰ)；山地草原,mountain steppe(Ⅱ)；闊葉林,deciduous forest(Ⅲ)；山地灌木林,mountain shrubbery(Ⅳ)；山地耕地,mountain farmland(Ⅴ)；防護(hù)林,shelter forest(Ⅵ)；平原耕地,plain farmland(Ⅶ)；草地,grassland(Ⅷ)；葡萄園,vineyard(Ⅸ)；菜地,vegetable field(Ⅹ)；灌木林,shrubbery(Ⅺ)和荒漠,desert(Ⅻ)

2.3 不同生境土壤螨類群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)

從春夏秋冬4個(gè)季節(jié)調(diào)查結(jié)果來看,不同季節(jié)各種生境土壤螨類的個(gè)體數(shù)和類群數(shù)量除了人為干擾程度較大的Ⅸ、Ⅹ和Ⅵ生境以外,其他生境均有一定的變化規(guī)律,即秋季最多、其次為夏季。類群數(shù)和個(gè)體數(shù)的季節(jié)動(dòng)態(tài)變化依次為秋季(15146只,46.88%)>春季(6682只,20.68%)>冬季(6041只,18.7%)>夏季(4439只,13.74%),這可能與秋冬季節(jié)枯枝落葉普遍增厚,螨類的食物豐富有關(guān),詳情見圖2。

圖2 瑪納斯河流域不同生境土壤螨類群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)Fig.2 Seasonal dynamics of soil mite communities at different habitats of Manas River Basin

2.4 不同生境中土壤螨類群落多樣性分析

由表3可知,Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)在Ⅰ生境最高、而在ⅩⅡ生境最低；Margalef 豐富度指數(shù)(M)在Ⅰ生境最高、而在ⅩⅡ生境最低；Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)在ⅩⅠ 生境最高,而在Ⅳ生境最低；Pielou均勻度指數(shù)(E)在Ⅳ生境最高,在ⅩⅠ生境最低。在12種不同生境之間土壤螨類群落多樣性均有顯著差異(P<0.05),其中Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)為：Ⅰ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅵ>Ⅲ>Ⅹ>Ⅱ>Ⅸ>Ⅷ>Ⅶ>Ⅺ>Ⅻ。Margalef(M)豐富度指數(shù)依次為Ⅰ>Ⅵ>Ⅲ>Ⅹ>Ⅺ>Ⅷ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅶ>Ⅱ>Ⅸ>Ⅻ。Pielou均勻度指數(shù)(E)：Ⅳ>Ⅴ>Ⅻ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅸ>Ⅹ>Ⅴ>Ⅵ>Ⅷ>Ⅺ。Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)為：Ⅺ>Ⅻ>Ⅷ>Ⅸ>Ⅶ>Ⅱ>Ⅹ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅰ。多樣性指標(biāo)在山地生境均高,因?yàn)橹脖环植级鄻优c人為干擾較小有關(guān)。

表3 瑪納斯河流域不同生境土壤螨類群落多樣性指標(biāo)

2.5 不同生境土壤螨類群落相似性分析

不同生境土壤螨類群落間的Jaccard相似性指數(shù)和S?rensen相似性指數(shù)分析結(jié)果如表4和表5。

由表4可見,根據(jù)Jaccard 相似性系數(shù)分析,螨類群落間的相似性系數(shù)具有較大的差異,最高值發(fā)生在生境Ⅴ(0.294),最低點(diǎn)發(fā)生在生境ⅩⅡ(0.089)。所有系數(shù)中有49個(gè)系數(shù)在0和0.25之間表現(xiàn)為極不相似,而17個(gè)系數(shù)在0.25和0.5之間表現(xiàn)為中等不相似。

表4 瑪納斯河流域不同生境土壤螨類群落Jaccard相似性指數(shù)

極相似Much similar(0.75—1.00),中等相似Moderately similar(0.50—0.75),中等不相似Moderately dissimilar(0.25—0.50),極不相似Much dissimilar(0.00—0.25)

由表5可見, S?rensen相似性系數(shù)在不同生境各異,最高值發(fā)生在生境Ⅰ和生境Ⅹ之間(0.836),最低點(diǎn)發(fā)生在生境Ⅰ和生境ⅩⅡ之間(0.164)。36個(gè)系數(shù)在0.25和0.50之間表現(xiàn)為中等不相似,25個(gè)系數(shù)在0.50和0.75之間群落之間中等相似,5個(gè)系數(shù)在0和0.25之間表現(xiàn)為極不相似。說明海拔高度、植被組成及人為干擾對(duì)螨類群落結(jié)構(gòu)差異的影響很大。

表5 瑪納斯河流域不同生境土壤螨類群落S?rensen相似性指數(shù)

2.6 不同生境土壤螨類群落指標(biāo)與環(huán)境因子的關(guān)系

瑪納斯河流域不同生境土壤螨類群落指標(biāo)與環(huán)境因子之間的相關(guān)分析結(jié)果如表6。

在不同生境土壤螨類群落的多樣性指標(biāo)中個(gè)體密度、類群密度、多樣性指數(shù)(H)、豐富度指數(shù)(M)與海拔、溫度、有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量呈極顯著正相關(guān)(P< 0. 01),與土壤容重、pH、全磷、全鉀及總鹽量呈顯著負(fù)相關(guān)(P< 0. 05)。相關(guān)分析結(jié)果表明,海拔、溫度和有機(jī)質(zhì)含量對(duì)土壤螨類群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響顯著。

表6瑪納斯河流域不同生境土壤螨類群落多樣性指標(biāo)與環(huán)境因子的相關(guān)性分析

Table6ThecorrelationanalysisbetweenthediversityindicesofsoilmitecommunitiesandenvironmentalfactorsatdifferenthabitatsinManasRiverBasin

多樣性指標(biāo)Diversityindices海拔/mElevation土溫/℃Temperature含水量/%Watercontent容重/(g/cm3)BulkdensitypH個(gè)體數(shù)(N)Individualnumber0．738??0．162?0．215?-0．214??-0．255?類群數(shù)(S)Groupnumber0．706??0．215?0．154?-0．186??-0．212多樣性指數(shù)(H)Diversityindex-0．618??0．232??-0．205??-0．512??-0．285?優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)Dominanceindex0．626?-0．1520．212?0．482?0．305?豐富度指數(shù)(M)Abundanceindex0．734??0．184??-0．254??0．484?-0．255均勻度指數(shù)(E)Evennessindex0．626-0．152?0．312?0．312??-0．412?多樣性指標(biāo)Diversityindices有機(jī)質(zhì)/(g/kg)Organicmater全氮/(g/kg)Totalnitrogen全磷/(g/kg)Totalphosphor全鉀/(g/kg)Totalpotassium總鹽/(g/kg)Totalsalt個(gè)體數(shù)(N)Individualnumber0．818??0．382??0．525?2．303?0．214?類群數(shù)(S)Groupnumber0．712??0．356?0．3842．436-0．192多樣性指數(shù)(H)Diversityindex0．648?0．352??0．438?3．215-0．215?優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)Dominanceindex0．496?0．272?-0．6522．306?0．262?豐富度指數(shù)(M)Abundanceindex0．732??0．392??-0．476?4．214?0．236?均勻度指數(shù)(E)Evennessindex0．626?0．256??0．5153．564?0．184

* 在0.05 水平上顯著相關(guān)；**在 0.01水平上顯著相關(guān)

3 討論

3.1 不同生境土壤螨類群落結(jié)構(gòu)的差異

在不同生境土壤螨類個(gè)體數(shù)及類群數(shù)之間以及不同季節(jié)之間均有顯著差異(P<0．05),與在我國(guó)其他區(qū)域研究結(jié)果基本一致,其個(gè)體數(shù)為甲螨類>革螨類>輻螨類>粉螨類[18- 26],但也存在一定差異,不同管理模式對(duì)土壤螨群落結(jié)構(gòu)的影響均較小[24],而耕作方式對(duì)土壤螨類數(shù)量和類群數(shù)存在顯著影響[25]。對(duì)山地-綠洲慌莫三大生態(tài)系統(tǒng)來講,個(gè)體密度及類群數(shù)在植被多樣且有機(jī)質(zhì)豐富的山地最高,其次綠洲,而荒漠最低。由于瑪納斯河流域海拔差異高、生境異質(zhì)性強(qiáng),在山地生境植被豐富多樣、腐殖層厚而人類干擾較小,在綠洲生境雖植被多樣、但腐殖層較薄、人類活動(dòng)影響極為深刻,相對(duì)而言荒漠生境干旱、植被稀少。土壤螨類的生態(tài)分布主要受生境類型、土壤理化性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)狀況的制約[25- 28]。

本研究表明不同生境土壤螨類群落的垂直分布呈明顯的表聚性,這與國(guó)內(nèi)外同類研究結(jié)果一致[26-27]。土壤螨類的垂直分布差異與微環(huán)境土壤的理化性質(zhì)(土壤含水量、pH、容重、溫度及有機(jī)質(zhì))、植被以及營(yíng)養(yǎng)狀況的垂直分布差異密切相關(guān)[27-28]。土壤養(yǎng)分、濕度和容重是影響土壤螨類垂直分布的主要因素之一,容重小,土壤疏松,土壤螨類類群數(shù)和個(gè)體數(shù)多,在同一樣地的土壤中,隨著土壤深度增加容重增大,螨類類群數(shù)和個(gè)體數(shù)都減少。有機(jī)質(zhì)和全氮對(duì)螨類的影響最大,也有學(xué)者指出螨類的數(shù)量與土壤養(yǎng)分呈正相關(guān)[29-32]。溫度對(duì)土壤螨類群落組成與個(gè)體數(shù)量也具有一定的影響,土壤溫度較低(≤ 10.5℃)時(shí),土壤螨類群落組成和個(gè)體數(shù)量減少,而土壤溫度在15—23℃之間時(shí),螨類群落組成和個(gè)體數(shù)量增多,特別是捕食性螨類的增加明顯[8,18,22]。

從4個(gè)季節(jié)調(diào)查結(jié)果來看,在9月份的類群和個(gè)體數(shù)最高,而7月份最低,此結(jié)果與其他相關(guān)研究結(jié)果一致[23,28]。也有研究表明,土壤螨類在不同季節(jié)以9月最多,而在11月最少[27-28],這主要與區(qū)域溫度及濕度的季節(jié)性變化密切相關(guān)。

3.2 不同生境土壤螨類群落多樣性的比較

生物多樣性是群落生物組成結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo),反映群落內(nèi)物種的多少和生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的復(fù)雜程度,從而反映各生境間的相似性和差異性。采用多樣性指數(shù)分析土壤螨類群落表明,不同生境土壤螨類群落多樣性指標(biāo)之間具有顯著性差異,在Ⅰ生境最高、在Ⅻ生境最低,與其他學(xué)者調(diào)查結(jié)果基本一致[24-26]。組成簡(jiǎn)單、類群數(shù)較低的群落可能比組成豐富數(shù)量較高的多樣性指數(shù)更高,這由研究地區(qū)地理環(huán)境以及氣候條件不同所造成的[29-30]。生物群落生物多樣性越大,代表采樣區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,反之亦然。研究表明,pH值和含水量是影響土壤螨類群落的重要因素,其中含水量是影響土壤螨類種類組成與多樣性的關(guān)鍵因子[32-33],含水量較高的土壤環(huán)境中螨類的群落組成較多,個(gè)體數(shù)大,生物多樣性也高,否則不利于土壤螨類的生長(zhǎng)繁殖。含鹽量和pH 值是土壤螨類分布的限制因素,大多數(shù)土壤螨類適應(yīng)于微酸性或中性條件下生存[34]。本研究表明,pH值為6.8—7.8之間防護(hù)林生境的土壤螨類群落組成較為豐富,而在pH值≤8.5的草地及荒漠生境土壤螨類群落組成和數(shù)量都比較少。本文相似性分析結(jié)果顯示不同生境間的土壤螨類群落屬于中等不相似或者極不相似,表現(xiàn)出該區(qū)域所選生境類型之間差別很大、代表性強(qiáng),因而具有研究意義?？傊?土壤螨類群落結(jié)構(gòu)及多樣性變化在很大程度上受區(qū)域諸多環(huán)境因素(生物及非生物之間擴(kuò)散限制和環(huán)境篩選的調(diào)控作用、氣候和水溫等多種因素)的綜合作用的影響[35-36]。

4 結(jié)論

研究區(qū)域土壤螨類資源豐富,土壤螨類種類和多樣性指標(biāo)在山盆復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)不同垂直帶生境間均存在顯著差異,尤其是優(yōu)勢(shì)種類均不相同。在綠洲生態(tài)系統(tǒng)中有67科88屬的代表,Ceratozetes、Oribatula、Holaspulus及Aleuroglyphus4屬為優(yōu)勢(shì)類群。山地生態(tài)系統(tǒng)中有57科87屬,Oppiella和Eupelops為優(yōu)勢(shì)類群,而荒漠生態(tài)系統(tǒng)有45科57屬,Passalozetes和Liacarus為優(yōu)勢(shì)類群,其中Passalozetes為沙漠環(huán)境特有分布的種類,具有重要的環(huán)境指示作用。

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