玛纳斯河流域平原区土壤螨类群落特征研究

阿提坎?吾布力喀斯木 吾玛尔?阿布力孜 努尔合尼穆?艾麦提

摘要[目的]了解玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类群落特征，为开展绿洲土壤环境质量的生物学评价提供理论依据。[方法]采用野外采样和改进的Tullgren法采集螨类，并对不同生境土壤螨类群落特征进行比较分析。[结果]获得土壤螨类共24 797只，隶属于4目67科88属，其中尖棱甲螨属、若甲螨属、全盾螨属、嗜粉螨属4属为优势类群，分别占总捕获量的11.49%、12.27%、15.83%和11.53%，而小奥甲螨属、洼甲螨属、三皱甲螨属、上罗甲螨属、礼服甲螨属等13属为常见类群，占总捕获量的37.91%。四奥甲螨属、珠足甲螨属、表珠甲螨属等71属为稀有类群，占总捕获量的10.97%。土壤螨类个体数和类群数在6种不同生境间均存在显著差异，其个体数大小顺序依次为人工林、灌木林、草地、葡萄园、菜地、耕地，类群数大小顺序依次为人工林、灌木林、菜地、草地、葡萄园、耕地。垂直分布表现为螨类主要集中分布于表层土壤，即0～5 cm土层最多，其次为5～10 cm土层，在10 cm 以下的土层中土壤螨类数量急剧减少，不同土层间的个体数差异极显著。不同生境土壤螨类在不同季节均有显著差异，其个体数大小顺序依次为9月、4月、7月、11月。[结论]玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类群落结构具有明显的生境和季节变化特征，植被、土壤和人为干扰是影响其群落结构及季节动态变化的主要因素。

关键词玛纳斯河流域；平原区；土壤螨类；群落结构；季节动态

中图分类号Q145；Q958；S154.5文献标识码A文章编号0517-6611（2014）23-07829-06

基金项目国家自然科学基金项目（40961018，41361052）；新疆大学博士启动基金项目（BS090131）。

作者简介阿提坎·吾布力喀斯木（1987-），女，维吾尔族，新疆英吉沙人，硕士研究生，研究方向：土壤动物生态学。*通讯作者，副教授，博士，硕士生导师，从事土壤动物生态学研究。

收稿日期20140704土壤螨类是土壤生态系统的重要功能组分，其在分解动植物残体、改变土壤理化性质、土壤形成与发育、土壤物质迁移与能量转化等方面起着重要作用[1]。土壤螨类与农林业、畜牧业和人类健康有密切关系[2]。土壤螨类在各类土壤中普遍存在，类群和数量丰富，群落生物多样性高。由于螨类的生态分布主要受地质、植被、土壤理化性质、有机质含量、污染程度、人为干扰等制约因素影响，同时对上述因素的变化特别敏感，因此被看作是最重要的评价土壤质量变化的敏感指示生物之一[3-4]。在国外螨类研究较早，而我国从20世纪80年代开始土壤螨类生态学方面的研究，目前虽然在土壤螨类研究方面取得丰硕成果，但发展不平衡，沿海地区研究较早并广泛[5-14]，而西北干旱区，特别是新疆干旱区土壤螨类的研究还处于起步阶段[15-20]。玛纳斯河流域地处天山北坡经济发展带中部，是新疆最大绿洲农耕区、区域经济发展的核心[21]。玛纳斯河流自清代以来成为新疆的重点开发区域之一，新中国成立以后成为新疆开垦面积最大的人工绿洲，同时也是我国第四大灌溉农业区，是自治区最重要的粮、棉、葡萄、糖生产基地之一。自改革开放以来，该区域经济发展迅速，近年来形成了以石油和石化、轻纺和食品、煤炭和电力为主导的工业体系，土壤环境出现了严重的盐渍化和不同程度的污染现象。随着水土资源开发利用规模的不断扩展，土壤退化现象严重，尤其是耕地土质变劣，肥力急剧下降[22]。由于地貌、气候、水文条件、成土母质、植被、人类活动等的影响，具有明显的垂直地带分布，土地利用类型复杂多样，空间分布不均匀，生物群落均存在明显的区域性和差异性。对于该区域已有的研究主要集中在气候、水文、土壤、植物群落及其多样性等方面，而对土壤螨类区系、生态分布以及季节动态变化及其与环境因素之间的关系方面尚未见报道。为此，笔者研究了玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类群落结构及其季节动态，旨在为今后干旱区绿洲土壤螨类的系统研究以及土壤环境的生物学评价提供理论依据。

1材料与方法

1.1研究地概况玛纳斯河流域平原区位于新疆天山北麓经济发展带中段、准噶尔盆地南缘。地理坐标为84°43'～86°35′E，43°21～45°20′N，平原区海拨300～600 m，干旱少雨，多年平均气温5～7 ℃，无霜期160～180 d，降水量150～210 mm，集中在每年的5～9月份，蒸发量1 500～2 100 mm。夏秋温暖，春冬寒冷，最热月（7 月）平均气温达26.1 ℃，最冷月（1 月）平均气温-18.4 ℃，属于典型的温带大陆性荒漠气候。整个流域平原区土地利用类型以大农业旱地为主，现有林地、草地、耕地、水域、园地、菜地、灌木林等多種土地利用类型，并且土壤已有不同程度的盐渍化和污染现象。土壤类型主要有灰钙土、灰漠土、荒漠风沙土、盐化草甸土和盐土。主要农作物有棉花、玉米、小麦、甜菜、瓜果等。

1.2方法

1.2.1样地选择。在广泛收集相关资料的基础上，结合研究区域地形条件、土壤类型和土地利用状况等因素，选择一条长达50 km具有代表性的样带，并在样带上随机选择人工林、耕地、草地、葡萄园、菜地、灌木林6种不同生境进行采样，各生境分布特点见。

玛纳斯河流域平原区6种典型生境分布特点

多枝柽柳（Tamarix ramosissima Ledeb）、白刺（Nitraria sibirica）、骆驼刺（Alhagi sparsifolia）

1.2.2样品采集与处理。分别在2013年4、7、9、11月对研究区域的人工林、耕地、草地、葡萄园、菜地、灌木林6种不同生境土壤螨类进行调查与采集。每个生境随机选择5个采样点，并采用容积为100 cm3土壤环刀取样，分别按土壤深度0～5、5～10、10～15、15～20 cm 4层取样，共取 480份土样，带回实验室采用改进的 Tullgren法连续光照48 h分离土壤螨类，在Leica 体视显微镜下观察及制片，并参照尹文英等的《中国土壤动物检索图鉴》、江原昭三的《日本蜱螨类检索图鉴》、青木淳一的《日本土壤动物检索图鉴》及Balogh等的《The Oribatid Mites Genera of the World》等进行分类鉴定，一般鉴定到属的水平[23-26]。

1.2.3数据处理。所有数据使用SPSS 17.0统计软件进行统计与分析，并使用Excel 2003软件绘图。采用单因素方差分析（Oneway ANOVA）和最小显著差异法（LSD）比较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组成与数量分布由和可知，6种不同生境共获24 797只成体螨类标本（不包括幼体），隶属于4目67科88属，其中尖棱甲螨属、若甲螨属、全盾螨属、嗜粉螨属4属为优势类群，占总个体数的51.12%；小奥甲螨属、洼甲螨属、三皱甲螨属、上罗甲螨属、礼服甲螨属、盖头甲螨属、合若甲螨属、菌甲螨属、上厉螨属、尾足螨属、厚厉螨属、美绥螨属、植绥螨属13属为常见类群，占总个体数的37.91%。四奥甲螨属、珠足甲螨属、表珠甲螨属、长刺表珠甲螨属、懒甲螨属、全大翼甲螨属、大翼甲螨属7属为稀有类群，占总个体数的10.97%。

对整个研究区域来讲，6种不同生境土壤螨类在个体数量和类群数量之间均差异显著，其中个体数量大小顺序依次为人工林（7 503只，占总个体数的30.26%）、灌木林（5 847只，占23.57%）、草地（4 614只，占18.60%）、葡萄园（3 080只，占12.42%）、菜地（1 904只，占7.68%）、耕地（1 849只，占7.46%）。类群数量分别为人工林（64属，72.72%）、耕地（42属，47.72%）、草地（53属，60.22%）、葡萄园（44属，50.00%）、菜地（54属，61.36%）、灌木林（56属，62.50%）。玛纳斯河流域平原区土壤螨类群落组成与其他地区相关研究结果基本相似，但也有较大的区别。

人工林生境采集到土壤螨类个体共7 503只，隶属于52科64属，其中小奥甲螨属、尖棱甲螨属、若甲螨属为优势类群，占该样地总个体数的40.42%。常见类群是18个，占该样地总个体数的56.47%。稀有类群是43个，占该样地总个体数的3.11%。耕地生境共采集到个体1 849只，隶属于36科42属，其中合若甲螨属、 若甲螨属、全盾螨属为优势类群，占该样地总个体数的49.49%。常见类群是11个，占该样地总个体数的43.38%。稀有类群是28个，占该样地总个体数的7.13%。草地生境共采集到个体4 614只，隶属于44科53属，其中尖棱甲螨属、全盾螨属、嗜粉螨为优势类群，占该样地总个体数的59.08%。常见类群为12个，占该样地总数的31.77%。稀有类群是38个，占该样地总个体数的9.15%。葡萄园生境共采集到个体3 080只，隶属于42科44属，其中尖棱甲螨属、礼服甲螨属、若甲螨属为优势类群，占该样地总个体数的43.90%。常见类群为15个，占该样地总个体数的50.52%，稀有类群是26个，占该样地总个体数的5.58%。菜地生境共采集到个体1 904只，隶属于47科54属，其中小奥甲螨属、全盾螨属、若甲螨属为优势类群，占该样地总个体数的40.52%。常见类群为15个，占该样地总个体数的51.18%，稀有类群是37个，占该样地总个体数的8.30%。灌木林生境共采集到个体5 847只，隶属于45科56属，其中若甲螨属、全盾螨属、嗜粉螨为优势类群，占该样地总个体数的59.80%。常见类群为12个，占该样地总个体数的32.71%。稀有类群是40个，占该样地总个体数的7.49%。

42卷23期阿提坎·吾布力喀斯木等玛纳斯河流域平原区土壤螨类群落特征研究玛纳斯河流平原区不同生境土壤螨类群落组成和数量变化

玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类类群与个体数变化在其他生境之间均存在显著差异。

2.2不同生境土壤螨类群落的垂直分布从垂直分布来看，土壤螨类主要集中分布于表层土壤，并呈现出明显的表聚性，即0～5 cm土层最多（15 632只，占总数的63.04%），其次为5～10 cm土层（5 606只，占总数的22.61%），在10～15 cm土层中较少（2 563只，占总数的10.34%），而在15～20 cm土层中最少（996只，占总数的4.02%）。不同生境土壤螨类个体数之间单因素分析表明，在各生境不同土层之间差异显著。

玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类群落的垂直分布2.3不同生境土壤螨类群落的季节动态从春、夏、秋、冬4个季节调查结果来看，不同季节各种生境土壤螨类的个体数和类群数量除了人为干扰程度较大的葡萄园、菜地和人工林生境以外，其他生境均有一定的变化规律，即秋季最多，其次为夏季。葡萄园、菜地和人工林生境在常规耕作干扰开始之前，如在4月个体数量最多，7月大多数种类的个体数量减少，9月逐渐回升。因為这些生境经常受到除草、施肥、放牧等人类生产活动的影响，洼甲螨属、懒甲螨属等敏感性高的低等大孔类甲螨数量剧减，而盖头甲螨、菌甲螨及尖棱甲螨属等耐干扰的种类发生逆性分布，并得到丰富的食物源而大量繁衍。不同生境土壤螨类个体数量和类群数量在不同季节之间均存在显著差异。

玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类的季节动态2.4不同生境主要土壤环境因子的测定结果玛纳斯河流域平原区不同生境土壤环境因子中，土壤养分和含水量对土壤螨类的数量及群落组成的影响较大，呈正相关，而容重、pH和温度呈负相关。由可知，在6种生境中人工林、灌木林及草地的有机质含量高，土壤螨类的组成和种类丰富。容重是影响土壤螨类垂直分布的主要因素之一，容重小，土壤疏松，土壤螨类类群数和个体数多，在同一样地的土壤中，随着土壤深度增加容重增大，螨类类群数和个体数都减少。

温度对土壤螨类群落组成与个体数量也具有一定的影响，土壤温度较低（≤ 10.5 ℃）时，土壤螨类群落组成和个体数量减少，而土壤温度在15～23 ℃时，螨类群落组成和个体数量增多，特别是捕食性螨类的增加更加明显。土壤含水率是影响土壤螨类种类组成与数量分布的一项关键指标，含水量较高的土壤环境中土壤螨类的群落组成较多，个体数数量巨大，而土壤含水量低时群落组成稀少，个体数量下降，不利于土壤螨类的生长和繁殖。土壤盐含量和pH是土壤螨类分布的限制因素，大多数土壤螨类适应于中性或微碱性条件下生存，调查表明，pH为8.2～8.5的人工林生境的土壤螨类群落组成较丰富，而在pH超过8.5的菜地生境土壤螨类群落组成和数量都较少。

3结论与讨论

3.1结论通过对玛纳斯河流域平原区6种不同生境土壤螨类群落调查，获得土壤螨类个体共24 797只，隶属于蜱螨亚纲4亚目67科88属。其中尖棱甲螨属、若甲螨属、全盾螨属、嗜粉螨4属为优势类群。

土壤螨类群落的时空分布分析表明，不同生境土壤螨类个体数的水平分布大小顺序依次为人工林（7 503只）、灌木林（5 847只）、草地（4 614只）、葡萄园（3 080只）、菜地（1 904只）、耕地（1 849只）。垂直分布具有显著表聚性，即表层（15 632只）>中层（5 606只）>下层（2 563只）>底层（996只）；类群数和个体数的季节动态变化大小顺序依次为秋季（11 701只）、春季（5 654只）、夏季（3 844只）、冬季（3 598只）。

土壤环境因素对不同生境土壤螨类群落结构的影响不同，其中在有机质含量和含水量较高的人工林和灌木林生境中螨类的类群多，个体数量较大，反之其类群组成稀少，个体数量下降。pH是土壤螨类群落生态分布的限制因素，人工林和灌木林生境的酸碱度接近于中性，有利于众多土壤螨类生存，其种类多和数量大，而pH较高的草地生境土壤中螨类群落多样性较低，而优势度明显增加。

3.2讨论

3.2.1不同生境土壤螨类群落组成与数量分布。研究区共获取土壤螨类4目67科88属，其中尖棱甲螨属、若甲螨属、全盾螨属、嗜粉螨属4属为优势类群。在不同生境土壤螨类个体数及类群数之间以及不同季节之间均有显著差异，与在我国其他区域研究结果基本一致[1-19]，但也存在一定差异。对类群数来说，陈鹏等[1]通过对长春净月潭地区土壤蜻类的调查共采集到4亚目74科的代表，其数量大小顺序依次为甲蟒类、革靖类、辐蜻类、粉蟒类，其中优势类群为Tarsonemus和Ceratozetes；在不同季节以夏季最多。王宗英等[5]在九華山土壤螨类的生态分布研究中共采到42科62属，其中Xylobates 和Scheloribates 为优势类群。郑经鸿等[4]在新疆草地甲螨分布规律研究中采集到68种甲螨，其中门罗点肋甲螨为优势种类。王丽真等[3]在新疆奎屯草场甲螨类生态学研究中共采到9科12属12种甲螨，其中菌甲属、点肋甲螨属、鳞顶甲螨属及合若甲螨属为优势类群。吴东辉等[10]在松嫩草原中度退化草地不同植被恢复方式下土壤螨类群落特征调查中发现，围栏封育样地共采集到41属，其中吸螨属为优势类群，苜蓿样地共采集到50属，其中下盾螨属为优势类群，而过度放牧样地采到35属，其中囊螨属为优势类群。阿布都如苏力·吐孙等[20]在准噶尔盆地绿洲-荒漠交错带土壤螨类研究中采集到4亚目41科61属的代表，其中菌甲螨属和若合甲螨属为优势类群。付颖等[28]在黄河三角洲贝壳堤岛土壤甲螨群落种类组成及区系分析中发现覆盖头甲螨、盛若甲螨和大洋上罗甲螨为优势类群。此外，陈勇等[27]在罗甲螨科分类研究进展中提到在蒙新区无罗甲螨分布，而在该次调查中发现该科的代表种类——上罗甲螨属，并且个体数相当多。

3.2.2不同生境土壤螨类群落的时空分布及其与环境因素间的相关性。从垂直分布来看，该区6种不同生境土壤螨类的垂直分布基本符合表聚特征，即从地表向下，随着土壤深度的增加土壤螨类的个体数和类群数都减少，上层（0～5 cm）的类群和个体数最多，下层（10～15 cm）和底层（15～20 cm）最少，与前人的研究结果基本一致[1-18]。土壤螨类的垂直分布差异与微环境土壤的理化性质（土壤含水量、pH、容重、温度及有机质）、植被以及营养状况的垂直分布差异密切相关。

从春、夏、秋、冬4个季节调查结果来看，在9月份的类群和个体数最高，而11月份最低，与前人研究结果有所不同。陈鹏等[1]研究发现土壤螨类在不同季节以夏季最多。王宗英等[5]研究发现土壤螨类在12月最多，而8月最少。丁程成等[13]对退化土壤植被恢复对土壤螨类群落结构的影响研究表明，在秋季最多，而夏季最少。孜比尔妮莎·吾布力等[17]对乌鲁木齐不同生境土壤甲螨群落调查表明9月份高于4月份；阿布都如苏力.吐孙等[20]对准噶尔盆地东南缘绿洲-荒漠交错带土壤螨类研究结果为个体数在9月多，4月最少；诸多研究表明，影响土壤螨类群落结构的可能因素很多，包括土壤理化性质（土壤温度，湿度，团粒结构，通气性，透水性，空隙数量，pH，碳、氮、钠、钾和锰等含量，碳氮比率，凋落物，有机质含量，污染程度等）、植被、人为干扰等多种因素[3-20]。土壤螨类季节变动的研究认为土壤中螨类的季节变动与温度、湿度、日照度、食物源之间存在一定相关性[28-30]。土壤螨类的种群密度与土壤温度呈负相关性，与湿度呈正相关，而湿度是重要的环境因子[31-32]。

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.