浙江衢州中型土壤动物群落结构及其季节性变化

浙江衢州中型土壤动物群落结构及其季节性变化 动 物 学 研 究 ， ( ): !""# $%& ’ ! ! * + ,# -. /# 0 1" "2 3 455. "!/ 0 / /# 677879:; 8 ? &;@ 浙江衢州中型土壤动物群落结构及其季节性变化 ! " ! ! ! 柯 欣 ，徐建明 ，谢荣栋 ，翁朝联 ，杨毅明 ( 中国科学院上海生命科学研究院 植物生理生态研究所，上海 ; 浙江大学 环境与资源学院，浙江 杭州 ) !’ "###$" " ’ $!##"% : 摘要 "##! 年$ & !" 月，对浙江衢州地区红壤竹林地(自然土壤)、农耕(水稻、茶叶、柑橘、甘蓝地) 和撂荒地的中型土壤动物做了调查。以种群密度、类群丰富度、多样性指数和均匀度 个群落参数为指标，探 ’ 个群落结构参数的欧几里得距离做聚类分析。结果明: 个类 讨中型土壤动物的群落结构和动态，再 用’ ! !% 群出现在这 类土壤中。其中，弹尾目( ) 和蜱螨目( )为优势类群，双翅目( )、鞘 *++,-.*+/ 01/234/ 5367,2/ 翅目( *+,*67,2/)和膜翅目(89-,4*67,2/)为常见类群。 以年为 单位计算，自然土壤与农耕和撂荒地(共: " 类)动物群落结构不同:前者类群丰富度; !$ ": # ":，多样 性指数; " # "?;而后者类群丰富度; :: ，多样性指数 (因其间无差异，故合并计算)。 以季节为单位计算， 类土壤的动物群落 # ; ! : # !: # 结构相似性聚类图有如下特征:甘蓝地、茶叶地和柑橘地构成相似性 最高的一组;它们先后与水稻田、撂荒 地，最后与竹林地聚合。竹林地具有最高的动物类群丰富度和多样性 指数，或可视为该地区质量最高的土壤类 型。 : 中型土壤动物;群落结构;季节变化 关键词 : : : 中图分类号 文献标识码 文章编号 ( ) @%:? !: 0 #":’ A :?:$ "##$ #" A ##? A #? -7AABC:DE 5D&B;DB& ?7C 8 -@ 7G 57:8 H ?7G BC :C 3BI@7B 9:7C，6@ J: C9 ! " ! ! !" #$% ，# & ’$ % *$%+ ，# ," -.%+ /.%+ ，0 "12 34 . 5$ % ， 6712 6$ *$%+ (!! "#$%&%’% * +,-#% +./$& , 0/ -#1 23 , 0/ ，4.-#0.-& "#$%&%’% $ * 5 6& , 0&3-, 43& #3 $ ，%. 7.&# $ 83-1 9/ * 43& #3 $ ，4.-#0.-& "###$"，7.&#-;" ! 7 ,, 0 * 2#:&5 #9 #% -#1 ; $ ’ 53 $ ， . &-#0 #&: 5$&%/ ，?-#0@. ’ $!##"%，7.&#-) : ( ， )， ， ， ， $K?D& ;D 5/7/ *4 B*3+ -,B*C/D4/ 34 C3,+EB *C ./-.** /B 4/7D2/+ B*3+ FG 6/EE9 231, 7,/ *2/4H, 1/../H, ( ， ) ( ， ) /B 1D+73I/7,E +/4EB J /4E C/++*K /B /2/.+, 0 K,2, 1*++,17,E 34 @DLM*D 2,H3*4 34 / 6,23*E C2*- N/21M 7* 5,1,-O ， ， ( )， ( ) .,2 "##!P QB34H 7M, 1*--D4379 6/2/-,7,2B *C 6*6D+/73*4 E,4B379 H2*D6 231M4,BB RS E3I,2B379 34E,T 5U /4E ,I,44,BB，K, E,B123.,E 7M, 1*--D4379 B72D17D2, /4E 37B B,/B*4/+ 1M/4H,B，/4E 1+DB7,2,E 7M, VD1+3E,/4 E3B7/41,B /-*4H 7M, B*3+ 796,B P WM,2, K,2, !% H2*D6B *C -,B*C/D4/ 34 7M3B 2,H3*4，/4E *C 7M, H2*D6B 01/234/ /4E *++,-.*+/ K,2, E*-3O 4/47，/4E 5367,2/， *+,*67,2/ /4E 89-,4*67,2/ K,2, *C7,4 B,,4 P X/B,E *4 /44D/+ E/7/，7M,2, K/B / E3CC,2,41, 34 7M, 1*--D4379 B72D17D2, *C 7M, -,B*C/D4/ .,7K,,4 FG /4E J A 0(C*2 FG，RS ; !$ ": # ":，5U ; " # "?;C*2 J A 0，RS ; :: # ，5U ; ! : # !:)，.D7 4* E3CC,2,41, /-*4H B*3+ 796,B *C J A 0 P X/B,E *4 B,/B*4/+ E/7/ *4 7M, 1*--D4379 B72D17D2,B *C 7M, -,B*C/D4/ 34 7M, B*3+ 796,B，7M, C3,+EB *C 1/../H,，7,/ /4E *2/4H, BM*K,E 7M, M3HM,B7 B3-3+/2379 P WM,9 7M,4 Y*34,E K37M 231, C3,+E，/4E C/++*K，C34/++9 K37M ./-.** C3,+E P ZC 7M, B*3+ 796,B，./-.** C3,+E M/E 7M, M3HM,B7 RS /4E 5U，/4E 1*D+E 6*BB3.+9 ., 2/4[,E 7M, .,B7 34 \D/+379 34 7M3B 2,H3*4 P L E M7&F?:G*3+ -,B*C/D4/; *--D4379 B72D17D2,;G,/B*4/+ 1M/4H, 土壤动物的群落结构和多样性反映土壤中的食 物直接或通过与微生 物的相互作用间接地参与土壤 物源和生境的多样性、环境压力的强度和土壤动物 的物质循环和养分释放 (W*2B7,4BEB*4 ,7 /+，!%%?)。 对环境的耐受力( ]/4EMD2B7 ,7 /+，!%% )。土壤动 对我国自然生 态系统土壤动物的研究已表明，同地 ! 收稿日期:"##" A #: A ! ;接受日期:"##$ A # ! A $# 基金项目:国家重点基础研究发展规划资助项目(R!%%%# !!?#%);中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程开放实验室资助课 题 & 期 柯 欣等:浙江衢州中型土壤动物群落结构及其季节性变化 -; 地、茶园地、甘蓝类蔬菜地和水稻田作为“非污染 带土壤动物的类群是一定的;不同地带有所不同 土壤”。这里，“非污染”并非完全无污染。因为真 ( !"#，$%%&)。由于这种对土壤环境和肥力的依赖 正无污染的土壤很难找到，我们把化肥、农药使用 性及其地带性特征，土壤动物能很好地反映特定地 最少且无其他污染源的土壤作为当地的非污染土 区、特定类型土壤的土壤质量(’ **++ ,，$%%-; 壤。该地区的主要土壤性状: ， )。中型土壤动物是土壤动物的重要组 ( ) .+"/" &000 7. 184 9 :;% 成部分，具有作为指示生物所具备的特征(12 23 0 : 5 ，有机质(5- : 0 : -5) ? @ ，水解性氮 +4，&00&)。 (&&6 : % 99 : %5)/ ? @ ，容重(0 : %- 0 : $$)@ ? 建立土壤质量生物体系，需采用非污染土 A，微生物生物量碳( &% : 5& &$9 :;0)/ ? @ 。土 壤与不同类型、不同污染程度土壤进行比较的研究 壤基本性质均按常规法测定，取样和计算均参照 方法，其中对非污染土壤中指示生物特征的研究是 A ($%%%)。 土壤质量评价体系建立的基础。由于影响同地区、 ! " # 采样时间和方法 同类型非污染土壤动物的主要因子是土地利用方 分别于 年每个季 末月( 、 、 和 月) &00 $ 5 % $& 式，因而了解土地利用方式对土壤动物的影响成为 采集土样，用来代表一年的 9 个 季度(下称季节)。 首先需要研究的问题。在以往的生物评价方法中， 每类土壤选 块田，每块田选 处有代表性的采样 $ 9 & 多采用单一指数来评价土壤质量。而单一指数所含 面(约 )，每采样面内设 个采样点，每采样 $ / 6 & 的信息量较少，通常只能评价和区分土壤类型、生 点面积为&0 B/ 。采样深度为 $6 B/(耕作层)，并 态系类型等差异较大的土壤质量。对于同地区、特 按 土层 ( ， ， )切分 5 0 C 6 B/ 6 C $0 B/ $0 C $6 B/ 5 定土壤类型或生态系类型内的不同土地利用方式来 成 5 个小样，每小样为 $00 B/ 。将每采样面内 6 说，土壤间的差异要小得多。因此，对这类土壤质 个采样点的同土层小样混合 作为 个土样。 $ 量的评价和区分需要分析更多的信息量及精度较高 ! " $ 土壤动物收集 的评价方法。但目前这样的方法还较少，本研究试 用改进的 D 44 2# 干法将中型土壤动物从土壤 图弥补这方面的缺陷，将大量单一指数集成后建立 样品中分离出来。每个土壤动物收集箱包括 只 5 一种评价方法。 小型土壤筛(网眼为 )和 盏 白炽 $: 6 // % 90 E 红壤是衢州地区的主要土壤类型。本研究以衢 灯。收集时，将土样放入土壤筛的纱网上，网下用 州红壤为特定地区、特定土壤类型生态区，研究中 60 F的己二醇收集土壤动物，白炽灯悬于土壤筛上 型土壤动物群落结构在非污染土壤中的状况。这类 方&0 B/ 处。连续光照9- G。 土壤中的中型土壤动物状况通常取决于地带、土壤 ! " % 群落参数与统计分析 类型、气候和土地利用方式。对于同地区、同土壤 土壤动物的群落结构分析采用密度、HG+##I#J 类型而言，前 个因素是共同的，只有土地利用方 多样性指数( )(见: ， )、 5 E"2#2 ! K LG+I M N I $%%0 式改变并影响着土壤动物的状况。在衢州地区，耕 类群丰富度和均匀度( )( ， ) 个群 " O"24I $% 9 地主要利用方式为水稻田、茶园地、柑橘地、蔬菜 落参数。 地和撂荒地，主要自然生态系为竹林地。因此，对 以年为时间段时，先求同 一采样面土样各季末 该 月的数据和，然后计算 种耕地利用方式的非污染土壤和 种自然土壤 个采样面的平均数。将 6 $ 9 9 进行考察，便可了解该生态区土壤动物的基本状 个群落参数差异均不显 著的土地利用方式看作同类 况，用以作为进一步建立土壤质量评价体系中的参 土壤，并将其群落参 数的平均值作为该同类土壤的 照系。本研究以年和季节 群落参数。以季节为时间段时，先计算每季节 & 种时间段，分析中型土 9 个 壤动物的群落结构，用以讨论可作为土壤质量评价 采样面的平均数，然后进行带有季节变化因素的分 的群落结构指标特征及其精确度和使用范围。 析。采用欧几里得距离( P B4",2+# ,"*3+#B2*)聚类 分析比较不同土地利用方式间的相似性:以季节为 ! 材料与方法 时间段时，将每类土壤全年 组 个群落参数作 9 $ 为一套数据，首先转换成同数量级，然后进行土壤 ! " ! 研究地点 间的聚类分析。将数据转换成同数量级是为了在聚 研究地点在浙江省衢州市杜泽镇白水乡，其土 类分析时，将密度、类群数、多样性指数和均匀度 年以上撂荒地、柑橘 壤为红壤。选择竹林地、5 $$ 动 物 学 研 究 0’ 卷 看作同等重要的因子。 地外的各类土壤中，弹尾目和蜱螨目为优势类群， 两类群密度之和占各类群总密度的比例均在 $% & ! 研究结果 以上。竹林地有 个优势类群。在撂荒地、竹林地 ’ ! " # 类群和密度 和柑橘地中，蜱螨目密度高于弹尾目;在茶园地、 甘蓝地和水稻田中，弹尾目则高于蜱螨目。双翅目 类土壤中共出现 个类群(表 )。除竹林 ! "# " 表 # $ 种土壤类型耕作层(% & #’ )中型 土壤动物的年平均密度及其所占百分比 *+,-. # /001+- +02 56.47 8.7 .05+9.3 :; .3:;+10+ 40 % #’ 3:4- 2.856 :; $ 3:4- 5 8.3 "% *+, -. /0 撂荒地6 竹林地7 柑橘地8 类群12345 密度9:+;* & 密度9:+;* & 密度9:+;* & !! !! !! 弹尾目 3:/@3?A ’ - "! B % - C 00 - $C 0 -D0 B % -’ ""-’$ D - ’ B "-%D ! - $ !! !! !! 蜱螨目EFA2*+A "0 - C B 0 -DC !$ -D C -’ " B % - C’ 00 - $0 ""-% B "- !" C’ - !’ ! ! ! 双翅目9*5 :2A % - !# B % - % -D$ % -D0 B % - " -% "- "! B % - 0’ C -D 鞘翅目 3?:35 :2A % -%! B % -%’ % - ’ % - " B % -%C % - C % - 00 B % - "’ "-%$ !! 膜翅目G /:+35 :2 % - 0C B % - "! "- D "% - 0$ B D -’D ’ -’% % -% B % -% % - "C 同翅目G3/35 :2A % - "# B % - "# "-% % - " B % -%C % - C ― ― 缨翅目 HI ;A+35 :2A ― ― % - "# B % -%’ % -D# % -% B % -% % - "C 半翅目 G:/*5 :2A ― ― ― ― ― ― 鳞翅目 J:5*,35 :2A ― ― ― ― ― ― 啮虫目K;3F35 :2A % -%! B % -%’ % - ’ % -%! B % -%’ % - 0! % -%! B % -%’ % - " !! 原尾目K23,42A ― ― 0 - #D B "-%$ "0 - C ― ― 双尾目9*5?42A % -% B % -% % - "D % - "! B % -%# % - !! ― ― 蜘蛛目E2A+:A: % -% B % -% % - "D % - "# B % -%! % -D# % -% B % -% % - "C 结合纲L /5I ?A ― ― % - 0C B % -%% "-%! % - " B % -%# % - !0 躅栈纲KA42353,A % -%! B % -%’ % - ’ % - "# B % -%! % -D# % -%! B % -%’ % - " 唇足纲 I*?353,A % - "! B % -% % - $! % - " B % -%C % - C % -%# B % -% % -’! 倍足纲 9*5?353,A ― ― % -%# B % - "" % -’% ― ― 软甲纲MA?AF3; 2A ― ― % -%! B % -%’ % - 0! ― ― 腹足纲 1A; 2353,A ― ― ― ― ― ― """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 茶叶地H 甘蓝地 水稻田K 类群 12345 密度9:+;* & 密度9:+;* & 密度9:+;* & !! !! !! 弹尾目 3:/@3?A $ -% B "- D CC - $D ""- $ B 0 - !# ’ - C’ $ - $" B - 0D C0 - 00 !! !! !! 蜱螨目EFA2*+A ’ -D0 B % - C’ 0 - $ "% -%% B % - CC $ - 0$ ! -%% B "- $ C - C! ! ! ! 双翅目9*5 :2A % -’’ B % - 0’ -%’ 0 -’D B % -DD # -’C % - C% B % - "! 0 - #! ! 鞘翅目 3?:35 :2A % - "! B % -%! "-%# "- ’ B % - "! C - "’ % - " B % - " "- $C ! 膜翅目G /:+35 :2 % - 00 B % - "’ "- C0 % - 00 B % -%# % - $’ % - ’ B % -%# 0 -%’ ! 同翅目G3/35 :2A % - 00 B % - "$ "- C0 % -%! B % -%’ % - 0’ % - C% B % - C 0 - #! 缨翅目 HI ;A+35 :2A ― ― % -% B % -% % - "0 ― ― 半翅目 G:/*5 :2A ― ― ― ― % -% B % -% % - "# 鳞翅目 J:5*,35 :2A ― ― ― ― % -% B % -% % - "# 啮虫目K;3F35 :2A % - " B % -%C % - $D % -%# B % -% % - ! % -%! B % -%’ % - D 原尾目K23,42A % -% B % -% % - 00 ― ― ― ― ― ― 双尾目9*5?42A % -%# B % -% % - !C % - "! B % - "! % - # 蜘蛛目E2A+:A: % -% B % -% % - 00 % -%! B % -%’ % - 0’ % -% B % -% % - "# 结合纲L /5I ?A % - "! B % -%$ "-%# ― ― ― ― 躅栈纲KA42353,A % -% B % -% % - 00 % - 0C B % -%# % - #! % -% B % -% % - "# 唇足纲 I*?353,A % -% B % -% % - 00 % - "# B % -%$ % -D0 % -%! B % -%’ % - D 倍足纲9*5?353,A % -%! B % -%’ % -’ ― ― ― ― 软甲纲MA?AF3; 2A ― ― ― ― ― ― 腹足纲 1A; 2353,A % -% B % -% % - 00 ― ― ― ― !! ! 优势类群(密度 ) 〔 ( )〕;常见类群(密 度 )〔 N "% & 93/*+A+ O2345 N "% & 3P 3 A? ,:+;* Q 0 & R "% & 3//3+ O2345 (Q 0 S "% & 3P 3 A? ,:+;* )〕。 : ; : ; : ; : ; : ; : 6 PA3T P*:?, 7 @A/@33 P32:; P*:?, 8 32A+O: P*:?, H :A P*:?, FA@@AO: P*:, K 5A,, 2*F: P*:?, U & 期 柯 欣等:浙江衢州中 型土壤动物群落结构及其季节性变化 J- 和鞘翅目通常为常见类群。膜翅目变化较大:在 竹 )。均匀度在各土壤间均无显著差异。 (表& 林地中为优势类群，水稻田中为常见类群，其他土 ! " # 类群组成的季节变动 壤中为稀少类群。同翅目只在水稻田中为常见类 土壤动物类群组成随季节变化，不同土地利用 # & 群。各类土壤中型土壤动物密度均达 头 。 方式变化不同(表 )。在 类土壤中，弹尾目和蜱 !" $ % 1 2 螨目各季均发生。双翅目在竹林地发生期最长，茶 ! " ! 群落结构 园地、甘蓝地和水稻田次之，撂荒地和柑橘地最 以年为时间段时，竹林地的类群丰富度均显著 短。鞘翅目的发生期长短依次为:甘蓝地和水稻田 地大于撂荒地、柑橘地、茶园地、甘蓝地和水稻田(’$ 检验， ， )，多样性指数 亦如 柑橘地和茶园地 撂荒地 竹林地。其他类 群为 ! *+ " , - . !/ # 0 " . "/ 3 3 3 此( ， )，后 类土壤间无显著差异 零 星发生。 " , 1 . !2 # 0 " . "/ / 表 ! $ 类土壤中型土壤动物 密度、类群丰富度、多样性指数和均匀度 %&’ ! * +,-./，01234 1-56+ ,,，7-8 1,-./ &+7 8 ++ ,, 29 : ,29&3+& -+ $ ,2- ./4 , 密度 季节 类群丰富度 多样性指数 +: 578 均匀度 土壤类型*456 789: 1 & ( ) ( ) *:; 4 ( !" 5 ? .$ % ) @A4B9 A5CD : +5E:A 578 $ F GE: : % 以年为时间单位H5%: B 57 , 8:;A ;L L L ! I 撂荒地’ !J . !- K 1 . !1 M ."" K " . -! !. 1/ K " . !# " .#- K " ."1 ;L ; ; & I 竹林地N &1 . 2- K M . 1J !1 . &/ K " . &/ & . &M K " . &J " . 2! K " ."J ;L L L 1 I 柑橘地 O &" . !- K & . !& 2 . /" K " . 2/ !.#2 K " . !& " . // K " ."# L L L # I 茶叶地H !# . 1J K !. 22 J .M/ K !."1 !. /- K " . !1 " . /! K " ."& ; L L / I 甘蓝地 P &2 . !1 K !. -- J . &/ K " . J/ !.M- K " . !& " . /- K " ."# ;L L L 2 I 水稻田Q !2 . JJ K # . 1& M . &/ K " . -/ !. 2- K " . &1 " . /- K " ."# 、 、 、 、 平均 ! 1 # / 2 RE:A;S: !- . !/ K & . 2/ M . // K " . JJ !. /M K " . !/ " . // K " ."1 " !. && - . !/ 1 . !2 !. 1/ 以季末月为时间单位H5%: B 57 , %4 7D ;L LC? ;L L 撂荒地’ 1 #- . 21 K !& ."/ # . &/ K " . &/ " .M# K " . !J " . 1/ K " ."J 2 1 .M/ K !. 12? !.M/ K " .#J? " . 2# K " . 1-L " .#- K " . &J;L - LC? LC? ;L ;L !!. JJ K !. /1 1 . /" K " . &- !. !& K " . &1 " . 2& K " . !! !& / .M/ K !. &1C? LC? ;L ; 1 ."" K " .# ! !. 1# K " . !# " . JJ K " ."2 C? LC? ; ; 竹林地N 1 M . /" K & ."M # ."" K " .# ! !.M& K " . !! " . JM K " ."# 2 / . 1J K " . J1C? # . &/ K " .M/LC? !. 2- K " . &M;L " . J1 K " ."#;L - // .M/ K &J . 2&; J .M/ K " .M/; !.M1 K " . 1"; " . // K " . !&;L !& ;LC? ;L ;L ;L &2 . !1 K # . 11 2 ."" K " .M ! !. 2- K " . !! " . 22 K " ."& ;LC? LC? ;L ;L 柑橘地 O 1 &" . JJ K & . 12 1 .M/ K " .#J !. &" K " . !J " . 2# K " ."/ 2 C? C? ;L ;L 2 . JJ K & . JJ & . &/ K " . &/ " .M1 K " . !! " . 2# K " ."2 - - . &/ K !."/LC? 1 . /" K " . 2/LC? !. 12 K " . !J;L " . J# K " . !/; !& #1 .M/ K / . !#;LC? # . &/ K " . -/LC? !. !J K " . !1;L " . 2" K " ."/;L ;LC? LC? ;L ;L 茶叶地H 1 !M . 1J K # .M" # . /" K " . /" !.#J K " ."2 " .M" K " ."2 2 / . /" K !. &#C? 1 . &/ K " . 21LC? !. 1M K " . &M;L " . J1 K " ."/;L - !J . 21 K / ."1;LC? # .M/ K " .#JLC? !. !! K " . &J;L " .#- K " . !";L !& !2 ."" K & . J/;LC? 1 . &/ K " . &/LC? !. !/ K " ."2;L " . 2J K " ."1;L ;LC? LC ;L ;L 甘蓝地 P 1 &- . JM/ K 1 . &/ / ."" K " .# ! !.#J K " ."# " . 2/ K " ."# 2 2 ."" K !. J2C? 1 . /" K " . 2/LC? !. 12 K " . !1;L " . J& K " ."M;L - ;LC? LC? ;L ;L &1 . !1 K # . J! # . &/ K " . 21 !. 11 K " . !! " . 22 K " ."/ !& #/ . /" K M . J#;LC / .M/ K " . &/;L !.M2 K " ."-; " .M" K " ."&;L ;LC? LC? ;L ;L 水稻田Q 1 &M ."" K !& . J/ 1 . /" K " . /" " . -& K " . !J " . /& K " . !" 2 !2 . JJ K 1 . /M;LC? # .M/ K !. !JLC? !.#" K " . &J;L " . 2/ K " ."2;L - 1 . /" K " .M#? 1 . &/ K " . &/LC? !. /M K " ."-;L " . -1 K " ."1; !& &" . !1 K & .M1;LC? # . &/ K " . &/LC? !. 2! K " . !-;L " .MM K " ."2;L " # . 1& # ."M !. 1M 1 . &! ! 上标字母不同表示差异显著("$ ! *+，# 0 " ."/，*7;75 75C; E 2 .")。 ! 〔 ( ， ， *B9:A CA597 T57D ?5UU:A: 7 6:77:A 5 ?5C;7: ; 5S 5U5C; 7 ?5UU:A: C: "$ ! *+ HBV:8W D4 :768 5S 5U5C; 7 ?5UU:A: 7 7: 7 # 0 " ."/ *7;75 75C; )〕 E 2 ." I ， ， ， ， ， ’ N O H P ; ? Q ;A: 7D: ;%: ; H;L6: ! I .L 动 物 学 研 究 0F 卷 表 ! " 类中型土壤动物类群组成的年 周期变化 #$%&’ ! $*+’, -* . ’ +/012 30420,-.-0* 05 4’,05$1*$ -* " ,0-& .62’, -* $ 6’$/ 撂荒地& 竹林地’ 柑橘地 茶叶地 甘蓝地* 水稻田+ 类群 !"#$% , - . /0 , - . /0 , - . /0 , - . /0 , - . /0 , - . /0 弹尾目*#11234#15 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 蜱螨目785"9:5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 双翅目;9% 2"5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 鞘翅目*#12#% 2"5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 膜翅目 32:#% 2" 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 同翅目 #3#% 2"5 6 6 6 6 6 6 6 缨翅目 ? @5:#% 2"5 6 6 6 6 6 半翅目 239% 2"5 6 鳞翅目A2%9B#% 2"5 6 啮虫目+@#8#% 2"5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 原尾目+"#B$"5 6 6 6 6 双尾目;9%1$"5 6 6 6 6 蜘蛛目7"5:252 6 6 6 6 6 6 6 结合纲C 3%? 15 6 6 6 6 6 6 6 躅栈纲+5$"#%#B5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 唇足纲*?91#%#B5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 倍足纲;9%1#%#B5 6 6 6 软甲纲D5158#@ "585 6 腹足纲!5@ "#%#B5 6 ， ， ， ， ， & ’ * 5:B + 5"2 ?2 @532 5@ 5412 / E 7 8 9 群落结构的季节变动 7 8 : 弹尾目和蜱螨目密度的季节变化和垂直分布 弹尾目和蜱螨目密度的季节变化型相近(图 月显著高于 和 月， 土壤动物密度撂荒地 , - /0 )。在撂荒地、竹林地和柑橘地中，弹尾目密度 竹林地 月显著高于 和 月，其他 类土壤季节 0 F . , - F 间无显著性差异。在同一季节不同类土壤间，撂荒 月显著高于竹林地，竹林地 月显著高于撂荒 地, . 地、柑橘地和水稻田， 和 月各土壤间无显著差 - /0 )。类群丰富度竹林地 月显著大于 和 异(表0 . , - 月，甘蓝地 月显著大于 月，其他 类土壤季 /0 , F 节间无显著差异;在同季节不同类土壤间，竹林地 月显著大于其他 类土壤， 、 和 月各土壤 . G , - /0 间无显著差异。多样性指数同类土壤不同季节间以 及同季节不同类土壤间均无显著差异。均匀度撂荒 地 月显著大于 月，其他 类土壤季节间无显 /0 , G 著性差异;在同季节不同类土壤间，竹林地 月显 , 图 / - 类 土壤中型土壤动物群落结构间欧几 著大于撂荒地，其他季节各土壤间无显著差异。 里得 距离聚类 上述结果集成后聚类分析的结果表明:竹林地 &9H I / *1$@ 2"@ #J K$819B25: B9@ 5:82@ 53#:H 8#3%#@9 9#:@ 单独成一类，撂荒地、柑橘地、茶园地、甘蓝地和水稻 #J 32@#J5$:5 8#33$:9 92@ 9: - @#91 %2@ ， ， ， ， ， ’ + * 5:B & 5"2 ?2 @532 5@ 5412 / E )。在后 类土壤中，柑橘地、茶园地 田成一群(图 / G 和甘蓝地相近，然后是水稻田，最远是撂荒地。 ! 期 柯 欣等:浙江衢州中型土壤动物群落结构及其 季节性变化 E ; 图 ! " 类土壤耕作层中弹尾目和蜱螨目在一个年周期 中的密度分布 #$% & ! ’ *$+, -$*+.$/0+$1 12 3144 5/146 6 - 786.$ 6 $ 9 : ; 85 - + 12 " *1$4 +, * $ 6 , 6. ， ， ， ， ， # ? @ 3 A 6 - B 6. + *65 6* ?6/4 ; C 此，竹林地与耕地属不同类生 态系，需区别对待。 季变化平缓;在甘蓝地和水稻田中， 和 月的 D ;! 对于 密度高于 和 月;在茶园地中， 月密度最高。 类耕地利用方式，在以年为时间段时， " E E 蜱螨目在撂荒地、竹林地和柑橘地中的 季变化较 土地利用方式影响土壤动物密度，但不影响类群丰 F 弹尾目大，撂荒地 月的密度明显高于其他季节， 富度和多样性指数。这是因为，就密度而言，土地 D 竹林地和柑橘地中的密度均以 月为最高;在茶 利用方式改变土壤养分状况和土壤的抗逆能力，从 ;! 园地、甘蓝地和水稻田中，蜱螨目的变化与弹尾目 而影响中型土壤动物密度、发生期和频度;就类群 基本相近，变化比弹尾目略缓慢。除竹林地的 月 丰富度而言，以年为时间段发生的土壤动物类群是 D 一年各季节发生的总类群，实际上就是某一类生态 和水稻田的 和 月外，在各季节、各土壤中，弹 D E 系内实际存在的类群，通常是一定的，是对该类生 尾目和蜱螨目均为顶层密度最高、中层次之或与底 态系气候条件和土壤环境长期适应的结果;就多样 层相近。 性指数而言，不同土地利用方式会导致每个中型土 ! 讨 论 壤动物类群密度的变化，这个变化量在各类群间有 一定的比例。由于衢州地区属中亚热带湿润地区， ! " # 土壤动物群落结构与土壤质量的关系 以年为时间段 竹林地的类群丰富度和多 D & ;& ; 恶劣的气候条件较少，土地利 用方式的改变不特别 地降低或提高某些类群的密度，因而这个比例在不 样性指数均大于其他 类耕地利用方式，而后者间 同利用方式的土壤间是相似的，又由于发生的类群 无显著差异。竹林地更接近森林类的纯天然土壤生 态系，长年不变，荫蔽，有很厚的落叶层。落叶层 数一样，所以，多样性指数相似。 综上所述，以年为时间段的类群丰富度和多样 中的种类与土壤中的不仅相同且丰富得多，因而竹 性指数与地域和生态系类型有关，与土地利用方式 林地中的类群丰富度和多样性指数均显著较高。因 ," 动 物 学 研 究 "- 卷 它与旱耕地作物土壤的相似性距离比水稻田还远。 无关，它反映的是特定地区、特定类型生态系土壤 与以年为时间段时，对于特定地区、特定类型 质量的总体状况。虽然中型土壤动物密度在不同土 的非污染土壤来说，在同一利用方式土壤的同一季 地利用方式间出现了显著性差异，但密度不能单独 节，其中型土壤动物类群丰富度、多样性指数和均 作为一个量化的指标特征。所以，反映衢州地区红 匀度是常量。在土地利用方式不变的情况下，气候 壤非污染土壤质量状况的中型土壤动物类群群落结 条件相近的年度间无变化。这样，表 构特征指标是:农耕土( ! 类土地利用方式平均) " 的数据即为 的类群丰富度和多样性指数和自然土壤(竹林地) 表征衢州地区红壤自然 生态系(竹林地)、撂荒地、 的类群丰富度和多样性指数(表 柑橘地、茶园地、甘蓝地和水稻田非污染土壤质量 ")。 的中型土壤动物类群群落结构特征指标。 # $ %$ " 以季节为时间段 以季节为时间段时，季 节变化对中型土壤动物群落结构的影响在不同土地 ! " # 土壤动物群落结构参数作为生物指标的精度 利用方式间不同。表 和使用范围 " 中的每组密度、类群丰富 从上述分析可以看出，以年和以季节为时间段 度、多样性指数和均匀度都代表着特定土壤在特定 所得出的中型土壤动物群落结构特征指标的精度不 季节的土壤动物状况。同季节的单一群落参数通常 同，因此，在评价土壤质量时，使用的范围不同。 难以反映土壤间的差异，同季节的一组群落参数， 在以年为时间段时，群落结构指标为单一指数，其 在差异较大的土壤间通常不同，但却往往不能区分 可以分辨不同类生态系土壤〔如自然土壤(竹林 差异较小的土壤。但是，如果将同类土壤不同季节 地)与农耕土(柑橘地、水稻田等)〕，但不能区分 的各组群落参数组合为一套反映该类土壤环境条件 同类生态系(如农耕土)中的不同土地利用方式土 的土壤动物指标特征，其灵敏度就会大幅度增强， 壤，它代表和反映的是特定地区、特定类型生态系 这是因为在群落结构的基础上又增加了时间上的动 的土壤质量状况。在以季节为时间段时，群落结构 态信息。在环境条件相近的土壤中，中型土壤动物 特征指标为集成指数，可以分辨同类生态系中的不 群落结构的季节变化型通常相似，不同土壤则有所 同土地利用方式土壤，它代表和反映的是特定类型 不同。在同类型非污染农耕土壤中，造成不同土地 生态系中不同土地利用方式土壤的质量状况。所 利用方式土壤间中型土壤动物群落结构和动态发生 以，在评价特定地区、特定类型生态系的土壤质量 变化的主要因子是食物源和气候条件。耕地土壤中 时，可采用以年为时间段的中型土壤动物群落结构 的小节肢类中型土壤动物，特别是弹尾目和蜱螨 特征指标;而在评价特定地区、特定类型生态系中 目，其主要营养源是植物的凋落物和根的分泌物， 的不同土地利用方式土壤质量或进行彼此间的比较 食物源的质和量同时决定中型土壤动物的密度和类 时，应采用以季节为时间段的群落结构特征指标。 群丰富度( &’ ’ *，"++ %)。不利的气候条件(如 冬季寒冷和夏季干旱)对抗逆性强土地利用方式土 ! " ! 指示生物类群分析 壤(如撂荒地和水稻田)和对抗逆性弱土地利用方 弹尾目和蜱螨目在各土壤中均为优势类群，密 式土壤(如旱地作物)的影响程度是不同的。柑橘 度高，变化平稳，常年发生，是中型土壤动物土壤 地、茶园地和甘蓝地在衢州地区常年种植，凋落 质量评价中最有价值的 " 个类群。鞘翅目和双翅目 物、根分泌物和脱落物四季不断，食物源相似，使 在土壤中经常发生且密度也较稳定，在进一步的研 得其群落结构相似;同时，它们均为旱耕地，对气 究中可用弹尾目和蜱螨目作配合指示生物。膜翅目 候条件变化的缓冲和反应能力相近，从而它们的季 虽然与鞘翅目和双翅目密度相似，但发生期和发生 节变化型相似。因此，聚类分析的结果，这 量都很不稳定，通常只在一年中某几个不确定的时 # 类土 间大量发生，又由于其在土壤中群居且移动迅速， 壤十分接近。水稻田土壤的食物源与上述 种土壤 # 在土壤中分布很不均匀，因此膜翅目似乎不宜作土 相似，但水稻田与旱耕地有很多不同的特征，对恶 壤质量评价的主要指示生物，可作参照指示生物。 劣气候条件的缓冲能力较强，因而，其季节变化型 不同于旱耕地。撂荒地由于不种植作物，其食物源 ! " $ 土壤动物的垂直分布 不同于种植作物土壤，又由于人为干扰小，土壤抗 在 ! 类利用方式土壤中，弹尾目和蜱螨目基本 逆性和对土壤动物的保持力较好，所以，其季节变 上在表层土壤密度最高，其他类群情况类似。农耕 化型既不同于旱耕地，也不同于水稻田，从而使得 土与自然土壤不同，表土上无 较厚分解程度不同的 期 柯 欣等:浙江衢州中型土壤动物 群落结构及其季节性变化 * 落叶层，整个耕作层土壤的环境状况相似。因此， 在进行农耕土壤质量评价时，只采表层土壤即可代 致谢:承中国科学院上海植物生理生态研究所 表整个耕作层土壤的状况，从而简化评价方法。 尹文英院士指导，特致谢意。 参考文献: ， ， 版社 〕 !"#$$%%"& ’ **+ ,-./ 0%#1% 2#./&$ 0#134.-1%/ 2"-#5$ %1& 63-$7$8 〔 〕 ， ( ): ， ， 469 5"-36$$6$ : !"" #$%& ’ $# * # +, ! ; ; T%1&F#"$4 O A-#B6 !U V#54% WW,N **K !.-/-2.3%/ X1&.3%4-"$ -0 〔 〕 〔 〕 : ?%.9. : @@@ A63-95-$6" %1.9%/$ %1& B.-"696&.%4.-1 -0 $-./$ : ,-./ ?6%/4F P ’-1&-1 OQ! X146"1%4.-1%/ ; Y ， ( ): -.$/ -0%-12# 3 ##41$ - "#$ ; + T.6/-# ZO *JJ SF6 96%$#"69614 -0 &.I6"$.47 .1 &.006"614 4756$ -0 B.-8 ， ， 〔 〕 ， : C6 D EF%- ’: G.1 HG @@ ,#336$$.-1 -0 3-//69B-/%1 3-99#1.8 /-2.3%/ 3-//634.-1 : 9 5 :;% / 5 $ # "& ; YY 47 $4"#34#"6 &#".12 &63-95-$.4.-1 -0 /6%I6$ .1 373/-B%/%1-5$.$ 2/%#3% S-"$461$&$-1 ’，T6// P，,461B6"2 ! **+ ,-./ [#%/.47 %$$6$$9614 -0 0-"6$4〔 〕 ， ( ): 〔柯 欣， 3#/4.I%46& /%1& "6[#."6$ % $4"%4627〔 〕 ， ( ): : !*12 * # 5 ’$- %" J *+ ; *+K : ! ? %$ + ; 赵立军，尹文英 @@ 青冈林土壤跳虫群落结构在落叶分 @ 〔S-"$461$&$-1 ’，T6// P，,461B6"2 ! **+ 耕地土壤质量 解过程中的变化 生态学报， ( ): 〕 评价需要一种策略 人类环境杂志， ( ):