重庆主城区嘉陵江消落带土壤动物群落特征与环境因子的关系

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为了解消落带土壤动物群落特征,本研究选取重庆主城区嘉陵江消落带为研究区域,以区内土壤动物为研究对象,根据不同海拔梯度引起消落带淹水时长的差异,沿渝中区到北碚区段选取了3种类型(重度淹水类型A、中度淹水类型B、轻度淹水类型C)嘉陵江消落带,共9个样地,并在每个样地的下部、中部和上部各设置了固定样方,于2019年秋季和2020年春季分别对土壤动物进行了取样。运用统计分析方法分析其群落组成、结构与多样性特征、季节变化及功能类群划分,并使用冗余分析法揭示了土壤动物主要类群与土壤环境因子的关系。本研究为消落带生态系统健康状况提供新的评价指标和方法的同时,也为消落带生态修复和科学管理提供理论依据。主要研究结果如下:(1)秋季和春季在主城区嘉陵江9个消落带内共捕获土壤动物4966只,隶属于5门30目87科。其中,大型土壤动物1582只,分属3门15目42科,优势类群为气肢虫科和蚁科;中小型干生土壤动物1039只,分属1门10目32科,优势类群为摇蚊科幼虫和棘(虫兆)科;中小型湿生土壤动物2345只,分属3门8目16科,优势类群为矛线总科和小杆总科。(2)在不同类型消落带中,秋季消落带的下部,大型土壤动物个体密度差异显著;春季消落带的下、中、上部,大型土壤动物个体密度、类群数差异显著。秋季和春季消落带的下、中、上部,中小型干生土壤动物和中小型湿生土壤动物个体密度、类群数和多样性指数均有显著差异,为类型A最低(除C指数)。(3)在同一消落带不同部位中,秋季,大型土壤动物个体密度在类型A消落带的下部显著最低,在类型B、C消落带的不同部位间个体密度、类群数和多样性指数差异不大;中小型干生土壤动物类群数、多样性指数在3个类型消落带中均受不同高程的显著影响,为消落带下部明显最低(除C指数);中小型湿生土壤动物个体密度、类群数和多样性指数在类型B和C消落带的不同部位间变化显著,为消落带下部明显最低(除C指数),而在类型A消落带中变化不明显。春季,类型A、B和C消落带,大型土壤动物/中小型干生土壤动物/中小型湿生土壤动物个体密度、类群数和多样性指数不随高程变化存在明显的差异。(4)主城区嘉陵江消落带土壤动物在季节变化上,中小型干生土壤动物类群数、H指数和D指数秋季显著高于春季。大型土壤动物、中小型湿生土壤动物个体密度、类群数及多样性指数季节变化不显著。(5)通过对主城区消落带土壤动物功能类群分析表明,秋季腐食性是大型土壤动物和中小型湿生土壤动物的主要食性,植食性是中小型干生土壤动物的主要食性;春季大型土壤动物、中小型干生土壤动物和中小型湿生土壤动物的主要食性均为腐食性。(6)将主城区嘉陵江消落带土壤动物主要类群与土壤环境因子进行冗余分析(RDA),其结果显示:显著影响秋季土壤动物的主要土壤环境因子为土壤有机质、总氮、含水量、速效磷;显著影响春季土壤动物的主要环境作用因子为土壤p H、含水量、有机质、速效氮。秋季和春季土壤动物均受土壤有机质、含水量的影响,表明淹水后土壤有机质含量发生变化,从而对土壤动物群落产生显著影响。
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