普 布 呼景阔 米玛次仁 桑旦旺久 格桑德吉 达娃参拉
(西藏大学理学院 西藏拉萨 850000)
阿热湿地夏季土壤肉鞭虫群落特征研究
普 布 呼景阔 米玛次仁 桑旦旺久 格桑德吉 达娃参拉
(西藏大学理学院 西藏拉萨 850000)
2013年6月~2014年5月,根据土壤环境特点在西藏拉萨市当雄县阿热湿地内共设置了5个不同类型的土壤生境环境作为采样点,采用“非淹没培养皿法”及活体观察法对阿热湿地土壤肉鞭虫进行了研究。共记录了肉鞭虫42种(包括7个未定名种),隶属于2亚门、4纲、11目、17科、26属。其中植鞭纲(Phytomastigophorea)和叶足纲(Lobosea)的物种占绝对优势,均为19种;在鞭毛亚门植鞭纲中,眼虫目(Euglenida)的物种占优势,为10种,占鞭毛虫总数的47.6%;在肉足亚门叶足纲中,变形目(Amoebida)的物种占绝对优势,为13种,占整个肉足虫总数的61.9%。1~5号生境的Gleason-Margalef多样性指数分别为2.09、1.63、1.40、1.29、1.24,其中1号、2号生境多样性高,4号、5号多样性指数低。所有生境的Jaccard相似性系数小于0.5,说明各生境的空间异质性比较大。
西藏阿热湿地;夏季土壤;土壤肉鞭虫;群落特征
土壤是陆地生态系统的重要组成部分,是大多数陆生动物的栖息场所[1]。在土壤生态系统中肉鞭虫等土壤动物在生物遗体的降解、土壤物质的循环和能量流动、土壤理化特征的改善、土壤污染物的监测以及环境保护等方面具有重要的作用[2]。肉鞭虫广泛分布于世界各地的各种生态系统中,其中土壤是其重要的生活场所,肉鞭虫的活动对土壤的进化起到重要的作用[3]。
我国对土壤肉鞭虫的研究起步较晚,国内最早研究见于崔振东1983年的报道[4],此后在内地也有零星报道[5-10],对青藏高原地区的土壤肉鞭虫研究更为匮乏[11-13]。有关西藏地区肉鞭虫的研究仅见于淡水生态系统[14-16],对于西藏土壤肉鞭虫的单独研究还未见报道。因此,本研究组于2013年6月~2014年5月,对西藏拉萨市当雄县阿热湿地夏季土壤肉鞭虫群落特征进行了初步研究,目的在于了解该湿地肉鞭虫的物种组成和群落特征,为该地区的原生动物物种多样性积累基础资料,同时也为环境保护、生态可持续利用及资源开发提供科学依据。
阿热湿地位于念青唐古拉山南边的当雄县,地处藏北高原与藏南谷地的交接带。距拉萨市约170km。地势东北高、西南低,平均海拔4200m,属高原寒温带半干旱季风气候。年平均气温1.3℃,冬寒夏凉,一月平均气温-10.2℃,七月平均气温10.7℃,年平均降水量480mm[17]。主要野生动物有旱獭(Marmota baibacina)、高原鼠兔(Ochotona curzoniae)、黑颈鹤(Grus nigricollis)、地山雀(Pseudopodoces humilis)、角百灵(Eremophila alpestris)、树麻雀(Passer montanus)、棕颈雪雀(Pyrgilauda ruficollis)和高山倭蛙(Nanorana parkeri)等。主要植物有西藏嵩草(Kobresia tibetica Maxim)、矮嵩草(Kobresia humilis)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)、肉果草(Lancea tibetica)、点地梅(Androsace sp.)、藏粉报春(Primula tibetica)和委陵菜(Potentilla sp.)等。主要家畜为牦牛及绵羊。
2.1 样点设置和采样
2013年6月,根据环境特点在在海拔4279~4280m处的阿热湿地内共设置了5个不同类型的生境作为采样点:1号和2号生境为泥炭沼泽,土样发黑,含沙量少,为禁牧草场,植物长势茂盛;3~5号生境的土壤主要由黄棕壤组成,含少量砂砾。其中3号靠近牧民居住区,人类活动较为频繁,植物长势差,4号和5号为开放草场,植被覆盖度与3号相仿,长势较1、2号差。
每个样点运用梅花五点采样法[18],按表层(0~5cm)、中层(5cm~15cm)、深层(15cm~25cm)各采样25个,混合均匀后,带回实验室进一步处理。在野外测量的土壤pH值为7.82~9.36,水温18.9~29.1℃。
2.2 土壤样品处理
实验室内将土壤放入白瓷盘,盖好牛皮纸,以免空气中的原生动物包囊混入土样污染样品,自然风干备用。[19]
2.3 样品培养
样品培养主要采用非淹没培养皿法。
2.4 物种鉴定
样品培养后,分别在第2、4、7、11、14、21、30天后镜检,物种的分类鉴定主要采用活体观察法。[20-30]
2.5 分析方法
采用Gleason-Margalef多样性指数式:D=(s-1)/lnN,式中D表示多样性指数,s为种类数,N表示个体数。D值的大小表示物种多样性的高低。[31]
采用Jaccard相似性系数计算式:J=c/(a+b-c)计算各样点相似性,式中J表示相似性系数,a表示a点特有的物种数,b表示b点特有的物种数,c表示a点和b点共有的物种数,J值分别在0~0.25(极度不相似)、0.25~0.5(中等不相似)、0.5~0.75(中等相似)、0.75~1(极度相似)之间。[32]
表1 阿热湿地土壤肉鞭虫物种水平分布表
3.1 物种组成
阿热湿地5个样点共鉴定出42种肉鞭虫,其中包括7种未定名种(见表1),属于2亚门、4纲、11目、17科、26属(见表2)。其中的优势种有娇柔塔(胞藻)滴虫Pyramimonas delicatula、卵形隐滴虫Cryptomonas ovata、素隐滴虫Chilomonas paramaecium、聚屋滴虫Oikomonas socialis、群聚滴虫Monas sociabilis、球状滴虫Monas arhabdomonas、肾形异鞭虫Anisonema reniformis、扁眼虫属一种Platymonas sp.、变异多形虫Dis-tigma proteus、衣鞭虫属一种Chlamydomonas sp.及轴丝光球虫Actinosphaerium eichhorni。
3.2 群落结构特征
从群落结构的特性来看,鞭毛亚门(Mastigophora)和肉足亚门(Sarcodina)的物种数相同。从纲的水平看,鞭毛亚门中植鞭纲(Phytomastigophorea)的物种占绝对优势,为19种,占鞭毛虫总数的90.5%;肉足亚门中叶足纲(Lobosea)的物种占绝对优势,为19种,占整个肉足虫总数的90.5%。从目的水平看,鞭毛亚门中眼虫目(Euglenida)的物种占优势,为10种,占鞭毛虫总数的47.6%;肉足亚门中变形目(Amoebida)的物种占绝对优势,为13种,占整个肉足虫总数的61.9%。
溪滴目(Prasinomonadida)、腰鞭目(Dinoflagellida)、团虫目(Volvcales)、太阳目(Actinophryida)和中阳目(Centrohelida)为罕见类群,均为单科、单属、单种。这5类群的物种数占总物种数的11.9%(见表2)。
表2 阿热湿地土壤肉鞭虫群落结构
3.3 各样点的多样性指数
各样点的多样性由1号到5号依次降低,分别为2.09、1.63、1.40、1.29、1.24(见表1),说明物种的丰富度也在依次下降。
3.4 各样点相似性
Jaccard系数的2号跟3号相似性系数为0.40,属中等不相似,1号和2号、3号和5号均为0.26,也属于中等不相似,其他都在0.25以下,为极度不相似(见表3)。
表3 阿热湿地土壤肉鞭虫群落各样点的相似性系数
3.5 物种的垂直分布
阿热湿地土壤肉鞭虫垂直分布呈明显的表聚性。表层占绝对优势,具有33种,比中层跟深层加起来都多,并呈现出从表层到深层依次递减的趋势。从优势种来看,表层具有9种,中层、深层分别为4种和2种,可见优势类群物种在表层也占绝对多数。从相似性系数来看,深层和中层最高为0.36,其次是表层和中层,系数为0.28,都属于中等不相似,最低的是表层和深层,为0.24,属于极度不相似(见表4)。
表4 阿热湿地土壤肉鞭虫的垂直分布
阿热湿地肉鞭虫数量较少,共计42种,隶属于2亚门、4纲、11目、17科、26属,其中包括7个未定名种。从地理位置来看,本研究地点属于藏北草原的一部分,是典型的高寒草甸草原,气候寒冷、降水量少、环境恶劣。
各生境物种多样性依次降低,其中1号生境多样性最高,1号和2号生境位于禁牧区,其主要优势植被西藏嵩草(Kobresia tibetica Maxim)茂盛,肉鞭虫物种多样性高,多样性指数分别是2.09和1.63。3号生境位于禁牧与放牧过渡带,其多样性指数适中,为1.40。4号和5号生境位于放牧区,其生物多样性指数最低,为1.29和1.24。因此,牲畜觅食对土壤肉鞭虫物种有一定的干扰作用。
从Jaccard系数看,2号与3号生境相似性系数最高,为0.40,属于中等不相似,其他生境的相似性都接近或小于0.25,属于极度不相似,说明阿热湿地各取样生境之间差别非常大。
从表4可以看出,阿热湿地土壤肉鞭虫大都集中于表层土壤中,呈现出明显的表聚性。这是表层土壤腐殖质含量高、营养丰富、通气性好,有利于肉鞭虫的代谢和繁殖。
阿热湿地肉鞭虫与麦积山风景区[33]、小陇山桃花沟森林公园[34]、白水江自然保护区[35]、小陇山麻沿林区[36]、黄河首曲湿地[37]及甘肃尕海湿地[38]的土壤肉鞭虫相比,物种数明显要少。这是由于前4个样地属于黄土高原,有森林覆盖,土壤腐殖质含量丰富,有利于肉鞭虫的栖息和生存;而尕海和黄河首曲湿地位于青藏高原甘南草原地带,四季分明,雨量充沛,水草丰茂,也利于土壤肉鞭虫活动。本研究地点阿热湿地则位于藏北羌塘高原与藏南河谷湿地的交汇处,气候寒冷干燥,不利于肉鞭虫的生存,因此物种数较少。上述各湿地样点与阿热湿地的相似性都明显小于0.25(见表5),属于极度不相似。
表5 阿热湿地与周围其他地区土壤肉鞭虫相似性比较
同处于西藏地区的拉鲁湿地水生肉鞭虫物种十分丰富,共发现了145种肉鞭虫,与阿热湿地的土壤肉鞭虫之间的差异显著(145种:42种),两者共有种仅为18种[39]。因此,阿热湿地肉鞭虫物种数也远远少于拉鲁湿地。这可能与拉鲁湿地为国家级自然保护区,处于较封闭状态,各物种得到很好的保护有关。
综上所述,影响阿热湿地土壤肉鞭虫群落特征的主要因素有藏北草原恶劣的气候条件、脆弱的生态环境和人类活动导致的草场退化等。
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Community Characteristics of Summer soil Sarcodines and Flagellates at Are Wetland in Tibet
Pu-bu Hu Jing-kuo Mima-Ciren Sangdan-Wangjiu Gesang-Deji Dawa-Canla
(School of Science,Tibet University,Lhasa 850000,Tibet)
Community characteristics of soil sarcodines and flagellates in the Are-wetland were studied by“non-flooded petri dish method”and in vivo observation from June 2013 to May 2014.A total of 42 species were recorded,including 7 unidentified species belonging to 26 genera,17 families,11 orders,4 classes,2 subphylum.The results show that the dominant groups were Phytomastigophorea and Lobosea with 19 species for each. Euglenida was the dominant order of flagellates with 10 species account for 47.6%of total species in flagellates, the Amoebida was the dominant order of Sarcodinida with 13 species account for 61.9%of total species in Sarcodinida.The biodiversity index of Gleason-Margalef for1-5 simple sits were 2.09、1.63、1.40、1.29 and 1.24 respectively that indicates under different grazing pressure on the simple sits with different biodiversity index.Jaccard similarity coefficients were less than 0.5 that indicate the different condition of the simple sits.
summer;sarcodines and flagellates;community characteristics;Are Wetland
S154
A
1005-5738(2014)02-015-07
[责任编辑:索郎桑姆]
2014-07-14
2013年度西藏自治区大学生创新性实验训练计划项目“拉萨河谷沼泽湿地土壤中动物群落特征研究”(项目号:201310694010),西藏大学研究生创新人才培养科研基金项目“西藏阿热湿地土壤原生动物群落特征研究”,2012年度西藏自治区自然科学基金项目“拉萨河谷沼泽湿地资源及保护对策研究”(项目号:Z2012A11G11/00)阶段性成果。
普布,男,藏族,西藏拉萨人,西藏大学理学院副教授,主要研究方向为动物生态学。