淮北相山土壤甲螨多样性调查

2012-08-16 07:41张婉娴胡展育
关键词:淮北地区淮北均匀度

张婉娴,胡展育,张 旭

(1.淮北师范大学 生命科学学院,资源植物生物学安徽省重点实验室,安徽 淮北 235000;2.文山学院 生化系,文山州生物资源开发研究中心,云南 文山 663000)

甲螨隶属于蛛形纲,蜱螨亚纲,甲螨亚目.它是土壤小型节肢动物中种类和数量最为丰富的类群之一[1].其在土壤中普遍存在,种类和数量丰富,是土壤动物的优势种,一般只要土壤中含有有机质即有甲螨栖息.甲螨在土壤有机质分解中起着积极的作用,其群落结构和多样性与土壤的类型和肥力、生态环境及人类的生产活动密切相关.同时由于甲螨能够敏感地反映土壤中的细微变化,因而已成为监测土壤环境变化或污染的理想指示生物,得到广泛关注[2].

目前在我国,有关于甲螨多样性的研究多集中在一些自然保护区.其它地区的研究相对较少,而安徽地区的甲螨研究尤为有限.迄今为止,在淮北地区尚未见有关于甲螨多样性的相关报道.作者于2010年2-6月对淮北相山及周边地区的土壤甲螨多样性进行了调查.通过所得数据,分析了相山的甲螨物种组成、分布特征和多样性特点.以期为以后淮北地区的甲螨资源保护和持续利用奠定基础.

1 材料与方法

1.1 样地选择

淮北相山,位于安徽省北部,属暖温带半湿润季风气候,年平均气温为14.8℃,年平均降水量830 mm,年平均相对湿度为71%.依据相山的生态环境,考虑土壤类型,地形,植被等条件,实验最终选择了3种样地作为主要的采样地,样地的生境概况见表1.

表1 调查样地的生境

1.2 样品采集

在已设置好的每个样地内,各自设5个采样点.用土壤环刀取样,每个采样点取土壤样品500 cm3.共采集土壤样品15份.将采集的土壤经过详细记录后带回实验室供分离.

1.3 样品的分离与鉴定

采用电热分离法.将土壤样品用Tullgre分离器在60 w的灯泡下烘烤,利用土壤动物避热避光的特性收集甲螨标本,烘烤时间为24-48 h.将收集到的甲螨标本用70%的乙醇保存,在显微镜下鉴定并计数[4].

1.4 数据处理

3)优势度指数采用Simpson指数 C:C=∑(Ni/N),Ni为 i物种的个体数.

2 结果与分析

2.1 淮北相山甲螨组成

在淮北相山采集到的甲螨标本经鉴定,共计1 185头,隶属于21个科,27个属.结果详见表2.采样地全区优势属(个体数占样地个体总数的比例>10%)有3个:小奥甲螨属 Oppiella、木单翼甲螨属 Xylobates、窝甲螨属 Fosseremus,常见属(个体数占样地个体总数的比例为1% ~10%)有隐奥甲螨属 Cryptoppia等14个,稀有属(个体数占样地个体总数的比例<1%)有多奥甲螨属 Multioppia等10个.

各个采样点的优势属分布稍有不同.样地Ⅰ中共收集甲螨21个属,其中优势属4个:小奥甲螨属Oppiella、木单翼甲螨属 Xylobates、窝甲螨属 Fosseremus、疹丘甲螨属 Papillacarus;常见属为多奥甲螨属Multioppia等11个属;稀有属为隐奥甲螨属 Cryptoppia等6个属.样地Ⅱ中共收集甲螨22个属,其中优势属3个:小奥甲螨属 Oppiella、木单翼甲螨属 Xylobates、上罗甲螨属 Epilohmannia;常见属为合若甲螨属Zygoribatula等10个属,稀有属为枝奥甲螨属 Ramusella等9个属.样地Ⅲ中共收集甲螨12个属,其中优势属4个:小奥甲螨属 Oppiella、隐奥甲螨属 Cryptoppia、合若甲螨属 Zygoribatula、窝甲螨属 Fosseremus;常见属为木单翼甲螨属 Xylobates等7个属,稀有属为小盾珠甲螨属 Suctobelbella.

表2 甲螨组成和数量分布

续表2

2.2 群落多样性分析

分别采用多样性指数 H'、均匀度指数 E和优势度指数 C对不同样地及全区的土壤甲螨的群落多样性进行分析,结果见表3.

表3 甲螨群落多样性

由表3可见,淮北相山地区甲螨多样性一般,为2.687,群落异质性不高.均匀度指数较高(0.815),优势度指数较低(0.090).各样点的多样性指数、均匀性指数和优势度指数均具有一定的差异.物种多样性指数的顺序为:Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ;均匀度指数的顺序为:Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ;优势度指数的顺序为:Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ.

3 讨论

和已有一些甲螨资源调查相比,相山的甲螨种类明显小于一些自然保护区,如赤水桫椤国家自然保护区中的31科,43属[3];梵净山国家自然保护区的45科,81属[6];以及鹤伴山国家森林公园的33科,41属[7].这可能与样地的生态环境相关.自然保护区中,自然条件较好,原始性强,受人为破坏较少,所以物种资源相对丰富,而相山为市级大型综合公园,其长期受到人为活动的影响,环境破坏较为严重,物种资源相对较少.

分析结果显示,相山全区甲螨群落多样性指数为2.687,小于一些自然保护区,如赤水桫椤的3.093[3],鹤伴山的3.101[7],表明了相山的甲螨群落异质性低于这些保护区.而相山的甲螨群落多样性指数却高于菏泽牡丹园的2.109 3[8],这也表明相山的甲螨群落异质性还是相对高于较单一花卉土壤甲螨群落.

在相山的3种不同的样地中,多样性指数也具有一定的差异.如样地Ⅱ(2.495)最高,样地Ⅰ(2.401)次之,样地Ⅲ(2.142)最低.在3种样地中,以样地Ⅱ受到的人为干扰最少,而样地Ⅲ因为耕作的原因则受到人为的干扰最大,样地Ⅰ受到的干扰介于两者之间.因此可验证,甲螨群落的多样性和人为的干扰因素存在着直接的相关性.

3种样地的均匀度分析中,以样地Ⅲ(0.862)为最高.样地Ⅲ中因人为的翻耕,导致甲螨的栖息环境遭到一定的破坏,甲螨的种类和数量都有所减少,种间竞争减少,因此分布较均匀.而在样地Ⅰ和Ⅱ中,甲螨数量相对较多,种间相互作用增强,造成了分布均匀性下降.

甲螨群落优势度中也以样地Ⅲ最高(0.141).在样地Ⅲ中,虽然其所含的甲螨种类较少(仅12种),但其中部分科的数量却较多,如滑珠甲螨科 Damaeolidae(22.34%),奥甲螨科 Oppiidae(31.91%),若甲螨科Oribatulidae(14.89%),因此造成了样地Ⅲ中甲螨群落优势度较高.

4 展望

此次研究首次对淮北相山的甲螨种类进行调查.填补淮北地区对于甲螨研究的空白.为以后淮北地区甲螨资源的开发和利用奠定基础.然而,本次调查的范围有限,采集样点仅限于相山,为更加全面地了解淮北地区的甲螨资源的多样性特征,可扩大调查范围,在淮北地区内选择更多的样地进行研究.

此次研究中也发现在所选择的不同采样点中,其在甲螨群落的多样性、优势度和均匀度上均具存在着一定的差异.显示出人为活动的频繁会干扰甲螨的栖息环境,从而对甲螨的群落结构和多样性特征造成一定的影响,而这也可以作为指示环境变化和生境特征的指标进行深入研究.

[1]邓振旭,谢桂林.中国不同地带土壤甲螨的初步研究[J].菏泽学院学报,2005,27(5):57-60.

[2]张燕,金道超,杨茂发,等.甲螨的研究进展及展望[J].贵州大学学报,2002,21(5):368-374.

[3]张燕,金道超.赤水桫椤自然保护区土壤甲螨多样性的初步研究[J].蛛形学报,2008,17(1):21-24.

[4]刘国礼.不同样本中甲螨的分离方法[J].蛛形学报,1997,6(1):64-68.

[5]章家恩.生态学常用实验研究方法与技术[M].北京:化学工业出版社,2007.

[6]刘高峰,杨茂发.梵净山土壤甲螨群落结构与多样性调查[J].安徽农业科学,2011,39(1):142-144,197.

[7]许士国,付荣恕.鹤伴山国家森林公园土壤甲螨群落结构[J].生态学报,2010,30(23):6 654-6 660.

[8]谢桂林,傅荣恕,刘建丽,等.菏泽牡丹园土壤甲螨群落特点研究[J].生态学报,2004,24(4):693-699.

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