浙江金华不同城市绿地大型土壤动物群落结构与多样性

浙江金华不同城市绿地大型土壤动物群落结构与多样性

生物多样性 2005, 13 (3): 197–203 doi: 10.1360/biop.040189 Biopersity Science http: //http://www.77cn.com.cn

—————————————————— 收稿日期: 2004-12-06; 接受日期: 2005-04-02

基金项目: 浙江省重点扶持学科经费、浙江师范大学课外学术活动基金 * 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: baoyix@http://www.77cn.com.cn

浙江金华不同城市绿地大型土壤动物群落结构与多样性

198 生 物 多 样 性 Biopersity Science 第13卷

关于土壤动物的研究已经有150年的历史, 以往国内的研究对土壤动物在农业和森林生态系统中的状况和作用比较关注, 包括不同生境土壤动物的种类分布和数量统计(刘红和袁兴中,1998, 1999; 傅必谦等, 2002; 廖崇惠等, 2003); 不同的耕作方式对土壤动物数量、栖息环境的影响(汤君友等, 2002); 土壤动物群落或种群特征对农业生态系统的影响(钱复生和王宗英, 1995), 不同演替等级的森林生态系统中土壤动物类群分布(杨效东和张建候, 1997; 王振中等, 1998)等。国外也有研究者将土壤动物的研究范围拓展到了城市生态系统(McIntyre et al., 2001), 并将土壤动物作为土壤质量评价体系中的指示生物(Pankhurst et al.,1997; Torstensson et al., 1998)。但是, 对于城市生态系统中的重要生态类型——城市绿地中的土壤动物群落研究却鲜有报道(杨冬青和高峻, 2002)。

本文对不同城市绿地类型中的土壤动物群落组成、垂直分布状况、多样性以及群落聚类和排序等进行研究, 以期在城市绿地大型土壤动物群落生态学研究方面取得一定进展。

(Cedrus deodara)、女贞(Ligustrum lucidum)等, 盖度为60％左右。草本主要为细叶沿阶草(Ophiopo- gon japonicus), 盖度100％。

(6)无草本层的人工林: 木本种类同第(5)种生境, 但基本无草本。

(7)荒草地: 金华市区北部浙江师范大学附近的未开发荒地, 主要植被为狗尾草(Setaria viri-dis)、牛筋草(Eleusine indica)、小飞蓬(Conyza canadensis)等, 盖度90％左右。

(8)郊区灌木林: 为浙江师范大学校内的灌木丛, 主要灌木为夹竹桃(Nerium indicum)、月季(Rosa chinensis)、黄杨(Buxus sinica)、海桐(Pittosporum tobira)等, 地表草本主要有细叶沿阶草、爵床(Rostellularia procumbens)等。 1.2 取样和鉴定

于2004年10–11月, 选取绿地内部(离主要道路边缘5–10 m以上)的位置进行取样。每个研究样地选取4个样方, 样方间隔为1 m, 每个样方面积为50 cm×50 cm, 分3个土壤层(Ⅰ: 0–5 cm; Ⅱ: 5–10 cm; Ⅲ: 10–15 cm)进行土壤动物调查, 手拣法取得大型土壤动物, 用70%酒精杀死固定后带回室内鉴定。大型土壤动物的分类鉴定采用尹文英(尹文英, 2000)的大类别(纲、目或科)分类方法。 1.3 数据分析

土壤动物的多度按以下标准划分: 个体数量占总捕获量10.00%以上者为优势类群; 占1.00% –10.00%者为常见类群; 不足1.00%者为稀有类群。

土壤动物群落结构多样性指标的测定, 采用公式如下(Pielou, 1975; 马克平和刘玉明, 1994; 马克平, 1994):

Shannon-Wiener多样性指数:

H′= ∑pilnpi

i=1s

1 研究方法

1.1 研究地点概况

金华市位于浙江省中部, 属中亚热带季风气候, 四季分明, 气温适中。年均降雨量1500–1800 mm, 年均气温15.1℃, 7月均温26.4℃, 1月均温3.6℃, 极端高温41.3℃, 极端低温–9.5℃。在金华市区选取以下几种城市绿地:

(1)新种植草坪(半年): 种植细叶结缕草(Zoysia tenuifolia), 为铺设的草坪, 植被盖度100%。

(2)短期草坪(0.5–2年): 种植细叶结缕草, 为铺设的草坪, 植被盖度100％。

(3)草坪(2–5年): 种植细叶结缕草, 为铺设的草坪, 植被盖度100％。

(4)草地(2–5年): 种植地毯草(Axonopus co-moressus), 为土地清理后播种而成, 植被盖度100%。

(5)有草本层的人工林: 主要木本植物种类为桂花(Osmanthus fragrans)、悬铃木(Platanus ori-entalis)、樟树(Cinnamomum camphora), 雪松

Pielou均匀度指数: E=Hlns Simpson优势度指数: c=∑pi2

i=1s

群落欧氏距离(Euclidean distance):

ED=

∑

s

(X

ij

X

ik

)2

i=1

其中pi指i类群在群落中的个体比例, 即pi=ni/N, ni为样区内第i个类群的个体数量, N为样区内所有

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第3期 葛宝明等: 浙江金华不同城市绿地大型土壤动物群落结构与多样性 199

类群的个体数量, s为样区内类群的数目, Xij和Xik分别为i类群在群落j、k中的密度Yij、Yik的4次方根。数据处理在Microsoft Excel以及SPSS10.0上进行: 利用群落欧氏距离进行系统聚类, 并在密度四次开方的基础上运用SPSS10.0进行非度量多维标度(Non-matric Multi-Dimentional Scaling, MDS) 的二维分析。

当进行土壤动物群落多样性比较时, 可在H′指数的基础上进行一定改进, 使其能同时体现群落的类群数、各类群在群落中的相对多度以及在群落间的相对丰度3个特征。傅必谦等(2002)提出一种新的计算土壤动物群落多样性的指数:

有草本层的人工林(17); 个体数排序为新种植草坪(70) < 无草本层的人工林(121) < 短期草坪(127) < 草坪(152) < 郊区灌木林(161)< 荒草地(173) < 草地(191) < 有草本层的人工林(236)。 2.2 群落多样性

8种城市绿地生境中的大型土壤动物群落的Shannon-Wiener多样性指数(H′)、均匀度指数(E)和优势度指数(c)相差不大(图1)。但是各群落的r值分别为新种植草坪(0.45)、短期草坪(0.65)、草坪(0.96)、草地(1.13)、有草本层的人工林(1.74)、无草本层的人工林(0.90)、荒草地(1.09)、郊区灌木林(1.08), 通过计算得到的C值按大小排序为: 有草本层的人工林(3.26) >草地(2.28) >荒草地(2.05) >草坪(1.98) >郊区灌木林(1.92) >无草本层的人工林(1.56) >短期草坪(1.26) >新种植草坪(0.92)。

在表征群落多样性的指数中, Shannon- Wiener多样性指数(H′)运用最广, 一些学者也将其用于土壤动物群落多样性分析。然而, 由于土壤动物研究中分类阶元常常较大, 不同类群的个体数量往往存在巨大的差异, 使群落多样性与均匀度显著相关而与丰富度关系不密切, 组成简单、 各类群数量均较低的群落可能比组成丰富各类群数量均较高的群落的H′值更高。傅必谦等(2002)提出的利用r计算C值的方法是校正上述问题的比较好的方法。

′×E×r C=H′×r=Hmax

其中C为群落的复杂性指数(complexity index of community), H′、H′max、E分别为群落的Shannon- Wiener多样性指数、最大多样性指数及均匀度指数; r为校正系数, 代表群落间相对丰度对群落复杂性的影响。

2 结果与分析

2.1 群落组成及数量

在8个样地共设32个样方, 采集土样96份, 土样体积1.2×106cm3, 获得各类大型土壤动物1231只, 隶属3门8纲20目。其中优势类群为近孔寡毛目(37.69%)、膜翅目(21.04%)、双尾目(11.29%)和蜘蛛目(10.07%); 常见类群为正蚓目(4.06%)、等足目(2.68%)、柄眼目(1.95%)、鞘翅 …… 此处隐藏：8558字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……