城市生態(tài)系統(tǒng)中不同土地利用類型土壤動物群落學研究.pdf

1、城市生態(tài)系統(tǒng)的土地利用形式發(fā)生了巨大改變，從而導致其環(huán)境也發(fā)生顯著變化。土壤動物是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在城市生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、能量流動中具有重要地位。土壤動物能夠?qū)Τ鞘型恋乩眯问降目焖僮兓⒊鞘协h(huán)境質(zhì)量的改變及由此所帶來的一系列影響做出較為靈敏的響應。目前城市不同土地利用類型對土壤動物群落結(jié)構(gòu)的影響，已成為土壤動物在生態(tài)學研究的熱點之一。 論文選擇上海市6種不同土地利用類型包括工業(yè)區(qū)、填埋場、公園、校園、路旁綠化以及居

2、住區(qū)為研究對象。于2005年－2006年間，對工業(yè)區(qū)(四季)、填埋場、公園、校園、路旁綠化以及居住區(qū)(春秋季)凋落物層和土層土壤動物群落進行調(diào)查，同時，對不同土地利用類型的凋落物層和土層養(yǎng)分及重金屬含量進行測定。探討不同土地利用類型對土壤動物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，并分析了不同土地利用類型環(huán)境因子的變化與土壤動物群落之間的相關(guān)性以及不同土地利用類型土壤螨類特征。研究結(jié)果如下： 1．上海市不同土地利用類型土壤動物群落基本成分由線蟲、蜱

3、螨目、彈尾目、近孔寡毛目以及渦蟲和輪蟲6大類群組成。不同土地利用類型土壤動物的群落組成有所差異：在類群數(shù)方面，植物園>工業(yè)區(qū)>填埋場=校園>路旁綠化=居住區(qū)。在土壤動物總密度方面，工業(yè)區(qū)>填埋場>植物園>居住區(qū)>路旁綠化>校園。不同土地利用類型各功能群密度排序不盡相同。雙尾目可作為填埋場區(qū)別于其它用地類型的指示生物。 2．不同土地利用類型土壤動物群落垂直變化明顯。凋落物層的土壤動物類群數(shù)和密度小于土層，除校園外其它綠地凋落物層M

4、/C均大于土層M/C。類群數(shù)量、個體數(shù)量主要集中分布在0-5cm表土層，隨著土層深度增加，呈現(xiàn)減少趨勢，在工業(yè)區(qū)、校園和居住區(qū)中有時會出現(xiàn)土壤動物逆土層分布現(xiàn)象。 3．不同土地利用類型各土壤動物功能群季節(jié)變化規(guī)律不同。工業(yè)區(qū)密度季節(jié)變化規(guī)律為秋季最高，春季其次，夏季、冬季最少，填埋場、學校、路旁綠化、居住區(qū)密度為秋季>春季，植物園綠地與之相反。工業(yè)區(qū)類群數(shù)量季節(jié)變化為夏季最多，其次為秋季，春季、冬季最少，填埋場、植物園為春季>秋

5、季，學校、路旁綠化、居住區(qū)為秋季>春季。 4．不同土地利用類型土壤動物群落多樣性指數(shù)變化規(guī)律不同。從總體來看，工業(yè)區(qū)的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)、Pielou均勻度指數(shù)(J<,ws>)最小，Simpson優(yōu)勢度指數(shù)(I<,s>)最大，植物園的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)、Pielou均勻度指數(shù)(J<,ws>)最大，Simpson優(yōu)勢度指數(shù)(I<,s>)最小，對于Margalef豐富度指數(shù)(M

6、)而言，則是路旁綠化豐富度指數(shù)M最小，植物園豐富度指數(shù)M最大。以DG指數(shù)最能體現(xiàn)土壤動物群落的豐富性和復雜性，6種不同土地利用類型群落DG指數(shù)排序為居住區(qū)>填埋場>植物園>工業(yè)區(qū)>校園>路旁綠化。 5．各土壤動物群落主要功能群不同，其中大型土壤動物與中小型土壤動物功能群差異較大。根據(jù)土壤動物不同功能群對各種土地利用類型生境進行聚類及多維尺度分析發(fā)現(xiàn)，15種生境，根據(jù)全部土壤動物群落可分為8種類型，根據(jù)大型土壤動物群落可分為5種類型，根據(jù)

7、土層干生土壤動物分為6種類型；9種凋落物生境可分為5大類型。 6．相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，凋落物重金屬Zn、Cu、Pb和P含量與多種土壤動物之間達到顯著相關(guān)，TOC僅與其它土壤動物總和達到顯著水平，pH、N、Cd含量與土壤動物之間沒有達到顯著水平。在土層環(huán)境因子中，與多種土壤動物類群相關(guān)顯著的有N含量、有機質(zhì)以及重金屬Zn、Cu、Pb和Cd含量，而pH值和P含量與土壤動物間未達到顯著相關(guān)。 7．上海市6種土地利用類型土壤螨類主要

8、以甲螨為主；15種生境中，除校園灌木、剛填埋樣地外，其余13種生境均以甲螨為主要螨類。在甲螨亞目中，又以有翅孔背甲螨P群為主。從各種螨類排序來看，甲螨亞目比前氣門亞目、中氣門亞目螨類的分布更具規(guī)律性，即草地的甲螨捕獲量要高于喬木、灌木兩種類型。在對不同土地利用類型中土壤甲螨的MGP分析中發(fā)現(xiàn)，填埋場、校園全部屬于以大孔低等甲螨M群為主的生境，植物園屬于以有翅孔背甲螨P群為主的生境，另外工業(yè)區(qū)喬木類型、路旁綠化喬木類型以及居住區(qū)草地類型均