喀纳斯自然保护区不同生境土壤螨类分布与特点,农业基础科学论文

喀纳斯自然保护区不同生境土壤螨类分布与特点,农业基础科学论文螨类是土壤动物中分布最广、密度最大的优势类群之一，是土壤生态系统的重要组成部分，对土壤物质循环和能量流动起到很大作用，有些螨类因对植物有害而引起了相关学者的研究。螨类群落组成对土壤环境变化反响灵敏，是土壤环境质量监控的理想指示生物，其群落生态特征是退化生态系统恢复研究的重要内容，同时其研究结果可以作为新的土壤评价指标和方式方法。国外土壤动物的研究已有170多年的历史，而国内只要30多年的研究。到当前为止，我们国家从热带、亚热带到温带，从森林、草地、沙漠到湿地、农田到城市等众多生态系统都开展了较为具体的研究，但关于西部干旱区不同生境土壤动物群落分布规律的研究报道还很少。喀纳斯国家级自然保卫区是我们国家唯一的古北界欧洲－西伯利亚动植物区系分布区，保存着完好的垂直自然景观带，是新疆针叶林树种和野生动物种类最多、人类活动影响最少、原始自然景观保存最为完好的地区，因而具有很高的科学考察、旅游观光、文化研究等价值。迄今为止，针对该保卫区的研究主要牵涉到植物、兽类、鸟类、两栖类、鱼类、昆虫等方面，但有关土壤螨类的研究报道一直欠缺。因而，研究该保卫区土壤螨类生态分布特征是很有必要的。通过开展喀纳斯自然保卫区不同生境土壤螨类的基础研究，初步了解该保卫区土壤螨类的分布特征及其与土壤环境的关系，可加强西部干旱区生态系统土壤动物研究工作的薄弱环节，为进一步深切进入研究螨类在西部干旱区陆地生态系统中的作用打下基础。研究结果不仅能够提供我们国家唯一的南西伯利亚系土壤动物群落特征方面的基础资料，还能为该保卫区生态系统的健康评价及科学管理提供理论根据。1材料与方式方法1．1研究区自然大概情况和样地选择研究区域位于喀纳斯国家级自然保卫区内，研究样地分别设在针叶林、针阔混交林、阔叶林、林间草地、灌木林、山地草甸及沼泽地七种不同生境，研究区域自然大概情况及其生境特点详情见吾玛尔阿布力孜等(2020)。1．2采样方式方法与标本处理详情见吾玛尔阿布力孜等(2020)。分类检索参照尹文英等(中国土壤动物检索图鉴〕、青木淳一(日本土壤动物检索图鉴〕、江原昭三(日本蜱螨类检索图鉴〕、JBaloghandPBalogh(TheOribatidMitesgeneraoftheWorld〕及Krantz等(AmanualofAcarology，3ed．〕等进行，一般鉴定到属级分类单元。1．3主要环境因子的测定分析比拟不同生境土壤螨类群落特征的同时，测定了土壤温湿度、容重、pH值、有机质、全氮、全磷、全钾和总盐量。土壤温度和酸碱分别用地温计和土壤酸度计测定;含水量采用烘干法(GB7172－1987)、有机质含量用重铬酸钾－硫酸溶液氧化法(GB9834－1988)、全钾含量用(GB9836－1988)法、全磷含量(GB9837－1988)法、全氮含量用(GB7173－1987)法、总盐量采用水溶性盐总量(质量法)测定(NY/T1121．16－2006)。1．4数据分析与处理以不同生境采样点为单位，对其土壤螨类群落构造特征进行了比拟分析。所有数据的统计分析用SPSS17．0统计分析软件进行处理，并在Excel2003中作图。采用单因素方差分析(One－wayANOVA)和最小显着差异法(LSD)比拟不同数据组间的差异。2结果与分析2．1不同生境土壤螨类群落的分布与数量变化7种不同生境的采样调查共捕获土壤螨类7268只，从属于蛛形纲蜱螨亚纲3亚目51科58属。华而不实甲螨亚目6798只，38科，44属，占总数量的93．5%。中气门亚目460只，9科11属，占总数量的6．33%。前气门亚目10只，3科3属，占总数量的0．14%。整个研究区域来讲，奥甲螨属Oppia、盖头甲螨属Tecto-cepheus、钉棱甲螨属Passalozetes、菌甲螨属Scheloribates4属为优势类群，分别占总获量为18．29%、16．8%、14．57%和10．39%。常见类群为阿斯甲螨属、短甲螨属、大翼甲螨属、下盾甲螨属、洼甲螨属、合若甲螨属、角甲螨属、珠足甲螨属、小奥甲螨属等12属，占总获量的29．43%，优势类群和常见类群占总个体数量的89．48%;稀有类群为卷甲螨属、角翼甲螨属、菌板鳃甲螨属、全罗甲螨属、真前翼甲螨属、奥斯甲螨属、小缝甲螨属等42属，占总获量的10．52%(表1)。2．2不同生境土壤螨类类群和个体数的变化该自然保卫区7种不同生境土壤螨类个体数和类群数之间存在显着差异(P＜0．05)。分析表示清楚，不同生境土壤螨类个体数依次为阔叶林＞针叶林＞林间草地＞混交林＞沼泽地＞草甸草原＞灌木林;而类群数依次为阔叶林＞草甸草原＞沼泽地＞针叶林＞灌木林＞混交林＞林间草地。无论从个体数还是类群数来看，土壤螨类数量在阔叶林最高，而灌木林和林间草地最低，这主要由于阔叶林生境有较厚的腐殖质层等食物源有关，而林间草地和灌木林生境的腐殖质层较薄，而且人为干扰较大(表1)。2．3不同生境土壤螨类群落的时空分布从垂直分布来看，土壤螨类主要集中分布于表层土壤，即0～5cm最多(3777只，51．96%)，其次为5～10cm(2256只，31．04%)，而在10～15cm土层中最少(1235只，17%)，这主要与表层土壤温度、湿度、容重以及有机物含量等环境因素有关(图1)。从季节变化来看，喀纳斯国家自然保卫区不同生境土壤螨类个体数在夏季最多(4348只，59．82%)，而秋季较少(2920只，40．18%)，这主要是该自然保卫区夏季的气候和土壤温湿度都比拟合适于大多数螨类生存繁衍有关(图2)。2．4不同生境土壤螨类群落与环境要素的关系为了进一步了解土壤螨类群落构造与环境因素之间的相关性，对该自然保卫区不同生境下主要土壤环境因素(温度、湿度、容重、pH、有机物、全氮、全磷、全钾及总盐量)进行了测定，并对不同生境环境要素之间进行了相关分析(表2)。【表2】由表2可知，除了个别生境的全钾、全磷、总盐量以外，其余环境因素在不同生境间均有显着差异，而个别生境已到达极显着差异。总的来讲，针叶林、混交林、阔叶林、灌木林生境的环境条件比林间草地、草甸草原、沼泽地较为优越。土壤作为螨类赖以生存的环境，螨类的生长活动与土壤理化性质密切相关。相关分析表示清楚，环境因子的季节变化对土壤螨类季节分布影响较小，但个别因素对土壤螨类特有类群和稀有类群数量的影响较大。由于土壤螨类移动能力较弱，秋季的温度和降雨量对土壤螨类群落构造可能产生更深入的影响。3讨论3．1不同生境土壤螨类群落组成土壤动物群落的组成和构造特征在很大程度上受区域气候和小环境的影响。通过对该自然保卫区土壤螨类群落组成和构造分析表示清楚，甲螨亚目的个体数和类群数占绝对优势，占总数量的93．5%。甲螨中奥甲螨属、盖头甲螨属、钉棱甲螨属、菌甲螨属为该保卫区的优势类群，该结果与国内外其他研究结果有较大的差异。土壤螨类个体数在落叶林和混交林最多，而草原草甸最少，该结果与国内其他保卫区土壤螨类群落构造基本一致，但也存在一定的差异。陈鹏等(1988)对长春净月潭地区土壤螨类的调查研究发现跗线螨属和尖棱甲螨属为优势类群，土壤螨类个体数在杂木林和落叶松林最多，而草甸最少。王宗英等(1996)对九华山土壤螨类研究发现木单翼甲螨属和菌甲螨属为优势类群，个体数在混交林最多。Maribie等(2018)对不同土地利用类型下土壤螨类群落研究发现奥甲螨属和菌甲螨属为优势类群，并种类在针叶林最高。该自然保卫区落叶林和混交林生境的表层土壤、凋落物层和腐殖质层较厚，而草甸草原和沼泽地生境的凋落物层和腐殖质层较薄，并湿度大有很大的关系。由于，湿度是影响土壤甲螨密度和群落构造最重要的原因。在这里次调查中所有盖甲螨属的甲螨均为覆盖头甲螨(Tectocepheusvelatus)，这是一种抗逆性强，分布广的种，在包括遭到人类活动干扰性强的很多地区都是优势种群。3．2不同生境土壤螨类群落的时空分布随着海拔高度增加，生境条件发生垂直变化，因而不同生境螨类群落构造出现了明显分化。该自然保卫区7种生境土壤螨类的垂直分布来看，螨类主要集中分布于表层土壤，即0～5cm最多，其次为5～10cm，而在10～15cm土层中最少，表现出明显的表聚性特征。该结果与国内外相关研究结果相一致。由于落叶林和混交林生境表层土壤的有机质含量较高，腐殖质层松软深切厚重，容重和温湿度较为合适于大多数螨类的生存。各样地土壤螨类群落的构造和个体数量与其生境条件密切相关。一般来讲，随着海拔的上升气温的下降植被构造发生变化，土壤甲螨的种类是逐步减少的。文中不同生境土壤螨类个体数和类群数在3层之间均存在极显着差异，无论个体数量还是类群数，上层显着高于中层和下层土壤，而后两者之间也存在极显着性差异，这一结果与国内外其他学者的研究结果一致。文中研究结果表示清楚，土壤表层(0～5cm)最合适土壤螨类的生存，无论是有机物还是土壤的含水量都有利于大多数土壤螨类的生存和生殖，这与前人的研究结果基本一致。3．3不同生境土壤螨类群落组成及其与环境因素的相关性该保卫区7种不同生境下各环境因子对螨类群落构造和个体数量的影响都不同。华而不实针叶林、混交林、阔叶林等3种生境螨类组成和个体数与有机质含量和全氮含量呈极显着正相关(P＜0．01)，与土壤pH、温度却关系不大。土壤螨类个体数与土壤含水率、容重和pH值呈负相关关系，这与螨类适宜在枯燥疏松、弱碱性的环境中生存的特点有关;而与有机质、全氮和全磷含量呈正相关关系，由于有机质是土壤中螨类最重要的食物资源，N和P是螨类的重要营养元素。土壤全N含量和有机质含量对螨类的影响最为显着，华而不实全氮含量与混交林、阔叶林和灌木林螨类个体数之间均有正相关性，有机质含量与针叶林、混交林、阔叶林和灌木林螨类个体数有显着正相关性。除了温度以外，其他所有的土壤因素对沼泽地螨类个体数的影响均不显着，主要原因是太多的土壤含水量导致螨类的种类和数量的减少，进而覆盖了其他理化性质的影响。该结果能够讲明，该保卫区不同生境之间在植被类型、土壤环境条件及人类干扰程度等方面均存在差异。研究表示清楚，土壤螨类生态分布的差异与土壤理化性质差异有密切的关系，二者结合起来能较好的反映出不同生境类型之间的差异，这也反映了螨类对不同生境土壤环境的响应。所以将螨类作为生物指标并结合土壤理化指标引入土地利用评价中，在生态环境质量的生物评价中具有重要的意义。4结论(1)夏秋两季在喀纳斯自然保卫区7种不同生境共获得土壤螨类7268只，从属于蜱螨亚纲3亚目51科58属，华而不实奥甲螨属、盖头甲螨属、钉棱甲螨属、菌甲螨属为优势类群，占总数的60．05%。(2)时空分布分析表示清楚，土壤螨类个体数和类群数在不同生境、土层以及季节间均存在显着差异(P＜0．05)，个体数在落叶林最高，而草甸草原最低;土壤螨类个体数和类群数均随土壤深度的增加而递减，表现出明显的表聚性;不同季节个体数和类群数在夏季多，而秋季少。(3)土壤螨类个体数与有机质和全氮含量呈正相关，与土壤含水率、容重和pH值呈负相关关系。该自然保卫区不同生境植被类型、土壤环境和人为干扰程度是影响土壤螨类群落构造及其动态变化的主要因素。以下为参考文献［1］陈鹏，文在根，青木淳一，等．长春净月潭地区土壤螨类的调查研究［J］．动物学报，1988，34(3):282－293．［2］卜照义．净月潭地区土壤螨类及其群落生态学研究［J］．生态学报，1990，10(4):355－361．［3］沈静