延安市绿地土壤动物的研究进展 毕业论文.doc

分类号： q96 单位代码： 109 密 级： 一般 学 号： 1090206004024 本科毕业论文（设计）题 目：延安市绿地生境中春季大型土壤动物群落结构研究专 业： 生 物 技 术 姓 名： 窦 攀 登指导教师： 刘 长 海职 称： 副 教 授答辩日期：二0一0年六月五日延安市绿地生境中春季大型土壤动物群落结构研究摘要：2010年春季对延安市周边5个不同地区绿地生境中大型土壤动物群落进行调查。采集45个定点土壤样品，通过手拣法，共获得大型土壤动物标本147只，隶属于3门7纲13目。结果表明，膜翅目、鞘翅目成虫、鞘翅目幼虫和蜘蛛目为优势类群；直翅目、正蚓目、等足目、石蜈蚣目、双翅目、圆马陆目、地蜈蚣目、柄眼目、鳞翅目幼虫为常见类群；其余为稀有类群。研究表明大型土壤动物群落数量垂直分布有明显的表聚现象，并比较分析了大型土壤动物多样性。关键词：大型土壤动物；群落；陕西延安 community structure of soil macrofauna in greenbelt habitat in yananabstract: in the spring of 2010, we investigated five soil macrofauna communities from urban greenbelts at yanan city, shaanxi province. we found a total of 147 soil macrofauna individuals, belonging to 13 orders, 7 classes, and 3 phyla by handsorting. the results showed that the dominant orders were hymenoptera, coleoptera(adult), coleoptera(larva), araneae, while the frequent orders were orthoptera, lambrieida, isopoda, lithobiomorpha, diptera, sphaerotheriida, geophilomorpha, styommatophora, lepidoptera(larva), and others were rare orders. the research showed that the vertical distribution of soil macrofauna showed obvious surface assembly phenomenon and take the diversity analysis soil macrofauna.key words: soil macrofauna; community; yanan, shaanxi province土壤动物数量巨大，种类极其丰富，是生态系统重要的组成部分，在系统养分循环和能量流动中发挥着重要的作用，对土壤动物多样性的研究长期以来一直受到学者们的关注1-6。而大型土壤动物处于整个土壤食物链的最顶端,其在分解生物残体、改变土壤理化性质、促进土壤物质循环和能量转化过程中起着重要作用，并且土壤动物寿命短，有能力对土壤性质的变化做出快速的反应7。近年来的大量研究结果表明,大型土壤动物群落结构与土壤生境关系非常密切。大型土壤动物作为指示生物,在土壤质量评价体系中的地位日益显现8-9 。关于土壤动物群落结构多样性的研究已经由单一的以森林、自然保护区等自然生态系统为主要研究对象转向自然生态系统与农田、城市等人工生态系统并重10-12 。对于像陕北地区的大型土壤动物群落结构以及生物多样性的研究还很少。本文通过对延安市不同绿地生境中大型土壤动物群落组成、多样性等进行研究,为延安市土壤生态系统的健康维持提供重要参考，也为进一步开展延安市城市土壤动物学方面的研究提供基础资料，以期在延安市绿地大型土壤动物群落生态学研究方面取得一定进展。1 研究方法1.1 研究地点概况研究区位于陕西省延安市。延安地处北纬35213731，东经1074111031之间，北连榆林市，南接关中咸阳、铜川、渭南三市，东隔黄河与山西省临汾市、吕梁市相望，西依子午岭与甘肃省庆阳市为邻，四季分明、日照充足、昼夜温差大、年均无霜期170天，年均气温7.710.6，年均日照数23002700小时，年均降水量500毫米左右。1.2 取样点的选择与取样方法根据延安市的地形特点共设置了5个取样点：a样地(选择延安市卷烟厂，作为工厂地取样)，b样地(选择位于百米大道的东兴广场周边，作为商业区取样),c样地(选择延安大学，作为学校地取样), d样地(选择延安市北边的枣园，作为旅游景点取样),e样地(选择位于市中心的市政府，作为政府地取样)。在设置好的样地里随机取样。每一个土样点采用方框法取样(取样面积为30 cm 30 cm)，分3个土层：1(05cm)、2(510cm)、3(1015 cm)，共取9个样品，用手拣法获得大型土壤动物。1.3 标本采集与鉴定采样时间为2010年春季，采样5次，共采得45个样品，用手拣法获取大型土壤动物(肉眼可见)并放入装有75酒精的广口瓶内杀死并固定，然后在解剖显微镜下进行分类鉴定和统计分析。收集的土壤动物标本在双筒解剖镜下进行初步分类鉴定，分类检索参考中国土壤动物检索图鉴13-16。1.4 数据分析与处理各类群数量等级划分：个体数量占全部捕获量10以上为优势类群，介于110之间的为常见类群，介于0.11为稀有类群，0.1以下的为极稀有类群17。多样性指数diversity(h)采用shannon-wiener指数公式：h=piinpi；均匀性指数evenness(e)采用pielou指数公式：e= hins；优势性指数dominance(c)公式：c=(nin)2；丰富度指数richness(d)公式：d=lnsinn。式中，h为多样性指数，e为均匀性指数，c为优势性指数，pi为类群i占群落总个体数的比例，ni为该区内第i个类群的个体数量，n为样区内所有类群的个体数量，s为样区内类群数目。2 结果与分析2.1 大型土壤动物群落组成和数量在5个采样区的土样中共获得大型土壤动物标本147个，分别隶属3门7纲13目(表1)。其中个体数最多的是膜翅目(35.37)、鞘翅目成虫(13.61)、鞘翅目幼虫(11.56)和蜘蛛目(10.88),共占总个体数的71.42,为优势类群; 直翅目、正蚓目、等足目、石蜈蚣目、双翅目、圆马陆目、地蜈蚣目、柄眼目、鳞翅目幼虫分别占5.44、5.44、3.40、2.72、2.72、2.72、2.04、2.04、1.36,为常见类群; 半翅目只占总个体数的0.68,为稀有类群。4个优势类群和9个常见类群个体数占总个体数的99.30, 它们构成了调查得到的大型土壤动物的主体, 对大型土壤动物群落特征起着决定性作用。稀有类群虽然仅拥有很少的个体, 但是在物质循环过程中发挥着重要作用，5个样地大型土壤动物群落组成和密度见表2。 2.2 大型土壤动物的垂直分布国内许多研究表明，土壤动物数目和种类随着土壤层深度的增加而逐渐减少，一般第1层最为丰富18-20 。在调查中发现，在延安市5个样地的土壤群落中，大型土壤动物的类群及个体数量随着土壤层深度增加，有明显的垂直分布特征，一般土壤表面和第1(05cm)层为最多，占总动物个体数目的74.83, 膜翅目、鞘翅目成虫和蜘蛛目为优势类群；第2(510cm)层土壤动物占总个体数的19.05, 鞘翅目幼虫为优势类群；第3(1015cm)层土壤动物占总个体数的6.12，各样点不同深度土壤层中土壤动物类群数量和垂直分布特征，由表4可见密度分布是05 cm层510 cm层1015 cm层，在各层取土体积都相等的情况下，表层的土壤动物数量较多，其它层较少，表层的土壤动物分布密度最多，并以此向下减少的趋势，这也与土壤动物数量的垂直分布规律相一致。见表2、表3和图1。表1 延安市绿地生境中大型土壤动物组成table 1 composition of soil macrofauna communities in the green belts of yanan门 纲 目软体动物门mollusca 腹足纲gastropoda 柄眼目styommatophora环节动物门annelida 寡毛纲oligochaeta 正蚓目lambrieida节肢动物门arthropoda 蛛形纲arachnida 蜘蛛目araneae 软甲纲malacostraca 等足目isopoda 唇足纲chilopoda 石蜈蚣目lithobiomorpha 地蜈蚣目geophilomorpha 倍足纲diplopoda 圆马陆目sphaerotheriida 昆虫纲lnsecta 直翅目orthoptera 鞘翅目(虫)coleoptera(l)叶甲科chrysomelidae拟步甲科languriidae步甲科carabidae金龟甲科searabaeidae鞘翅目(虫)coleoptera(a)葬甲科silphidae叶甲科chrysomelidae步甲科carabidae金龟甲科searabaeidae拟步甲科languriidae膜翅目hymenoptem双翅目diptera半翅目hemiptera鳞翅目(虫)lepidoptera(l)表2延安市不同绿地生境大型土壤动物的群落组成和密度table 2composition and density of soil macrofauna communities in different greenbelt habitats of yanan 样地个体数 类群 a b c d e 个体总数 占样本总数() 多度 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3膜翅目 11 0 0 16 0 0 9 0 0 10 0 0 6 0 0 52 35.37 + + +鞘翅目成虫 2 0 0 3 0 0 3 0 0 5 2 0 4 1 0 20 13.61 + + +鞘翅目幼虫 0 2 1 1 2 1 0 3 2 2 1 0 0 2 1 17 11.56 + + +蜘蛛目 4 0 0 2 0 0 6 0 0 0 1 0 3 0 0 16 10.88 + + +正蚓目 0 2 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 3 1 0 8 5.44 + +直翅目 0 0 0 2 0 0 0 0 0 4 0 0 2 0 0 8 5.44 + +等足目 0 3 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 5 3.40 + +石蜈蚣目 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 1 0 0 0 0 4 2.72 + +圆马陆目 0 0 0 0 0 0 0 2 0 2 0 0 0 0 0 4 2.72 + +双翅目 0 0 0 0 0 0 1 0 0 3 0 0 0 0 0 4 2.72 + +地蜈蚣目 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 3 2.04 + +柄眼目 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 3 2.04 + +鳞翅目幼虫 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1.36 + +半翅目 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0.68 +类群数 3 3 1 8 2 2 5 4 1 6 5 1 5 3 2 13总计 17 7 1 28 3 3 218 2 26 6 1 18 4 2 147注释：+ + + :优势类群(dominant community ) (个体数目10%)， + + :常见类群(ordinary community) (个体数目为1%10%)， + :稀有类群(rare community ) (个体数目 c样地(选择延安大学，作为学校地取样) (1.9493) e样地(选择位于市中心的市政府，作为政府地取样) (1.8313) b样地(选择位于百米大道的东兴广场周边，作为商业区取样) (1.7986) a样地(选择延安市卷烟厂，作为工厂地取样) (1.5674)。3.2 讨论在本研究中发现大型土壤动物的数量和种类垂直分布呈明显的表聚性特征,我们认为土壤的理化性质和土壤中贮藏的营养物质的含量等因素是导致大型土壤动物垂直分布的主要原因。延安市不同绿地生境中大型土壤动物群落的结构以及多样性均有不同的表现, 这也反映了大型土壤动物对不同地区绿地生境类型的响应。其中d样地为旅游景点，平时注意环境保护，因此大型土壤动物多样性高于其他样地，而a样地为工厂地取样，可能是污染造成环境的破坏，使得该地的大型土壤动物多样性最低。可见, 将土壤动物研究与城市生态评价相结合, 作为合理规划城市绿地布局、绿地类型设计的一项参考指标, 是很有意义的。由该研究结果初步了解到延安市大型土壤动物总的群体分布情况，虽然所获得的土壤动物数目比较少，但是类群多，有十几个类群，这还是反映了延安市在环境保护方面做的还不错。为了能更好地开发利用延安市潜在的旅游资源，首先应在保护环境的基础上发展旅游业，这样才能保证延安市的可持续性发展。保护大型土壤生物多样性，对维护自然界生态系统和土壤生态系统的平衡、土壤肥力和植物营养的供应，以及对环境污染的净化等方面都起着不可替代的作用。所以，相关部门及市民对大型土壤生物多样性的保护和研究应予以足够的重视。参考文献1 andre h m, ducarme, lebrun p. soil biodiversity: myth, reality or conning? j. oikos, 2002, 96: 3-24.2 huhta v. soil macroart hropod communities in planted birch stands in comparison with natural forests in central finland j. appliedsoil ecolog, 2002, 20: 199-209.3 jonest h, bradford m a. assessing the functional implications of soil biodiversity in ecosystems j. ecological research, 2001, 16: 845-858.4 de ruitera p c, neutela a m, moore j c. biodiversity in soil ecosystems: the role of energy flow and community stability j. applied soil ecology, 1998, 10: 217-228.5 schaefer m, schauermann j. the soil fauna of beech forests: a comparison between a mull and a moder soilj. pedobiologia, 1990, 34: 299-314.6 debauche h r. the structural analysis of animal communities of the soil. in: murphy, p. w. 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