稻田和岩溶生态系统中土壤动物区系变化特点及其生态指示意义

论文摘要

随着人口的增长、土壤的退化以及环境的恶化，各种生态系统中土壤动物的结构与功能受到严重的干扰。土壤动物是生态系统重要组成部分，它的变化特征能反映生态系统的退化、恢复过程，也能为评价人类利用土地及其管理方式的可持续性、自然和农业资源的保护提供科学依据。由此，我们开展了不同条件下我国稻田生态系统与岩溶生态系统土壤动物区系的动态变化研究。 在稻田生态系统中，我们研究了不同施肥对田间土壤动物的影响。结果表明，土壤动物以线虫、线蚓、弹尾、螨类、蜘蛛为优势种群；土壤动物的表聚性十分明显，动物个体在0-10cm的土层占总个体数的70％；蚯蚓和螨类对肥料施用特别敏感，其中，水稻土中蚯蚓主要有7种，长期不同施肥能影响蚯蚓的群落结构，特别是长期单施化肥条件下稻田蚯蚓的种类和数量明显减少，多样性指数明显降低。同时，蚯蚓蛋白质含量和氨基酸组成测定结果表明，单施化肥，蚯蚓体中总氨基酸的含量和大部分种类氨基酸含量降低，分子量小于25kd的蛋白质含量降低，而分子量为33kd的蛋白质含量明显增加；相反，长期秸秆还田条件下蚯蚓体中氨基酸含量明显增加，长期化肥配施有机肥将增加蚯蚓体中蛋白质的总含量。 在岩溶生态系统中，我们分别比较了处于生态退化和生态恢复过程中的土壤动物区系多样性及指示指标。在退化的岩溶生态系统中，无论是土壤动物的生物量（个体密度），或是类群数都大大低于同纬度低海拔非岩溶区森林生态系统中土壤动物的数量；并且以蜱螨目、弹尾目、线虫、鞘翅目和后孔寡毛目为优势类群，线蚓、蜘蛛目、鳞翅目、双翅目为常见类群，多样性指数在1.5以下，并随植被退化而急剧降低至裸露地的0.11。在螨科土壤动物中，派盾螨科在各种环境下均有较多分布，是本生态系统的适生类群，而礼服甲螨科和土革螨科对生态系统退化十分敏感；同时，螨类／弹尾类总个体数比值＞1.5，大于同纬度森林生态系统中的比值（＜0.55）。在恢复的岩溶生态系统中，同样是蜱螨、弹尾和线虫为优势种群，但随着生态恢复过程的提高（石漠化（?）草地（?）灌丛（?）林地），土壤动物中常见种群和稀有种群增加；其中，在生态恢

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• ABSTRACT
• 第一章 文献综述:土壤动物与土壤环境生物指示研究现状及展望
• 一、土壤动物研究简史
• 二、土壤动物不同类型与采样方法
• 三、土壤动物对土壤的作用
• 四、土壤动物群落多样性的研究方法
• 五、土壤动物对土壤环境生物指示作用的研究
• 5.1 土壤线虫与土壤生物指示
• 5.2 土壤原生动物与土壤生物指示
• 5.3 蚯蚓与土壤生物指示
• 5.4 其它土壤生物与土壤生物指示
• 六、我国土壤动物研究现状
• 6.1 我国土壤动物区系组成与地带分布的研究
• 6.2 人类活动对土壤动物区系的影响
• 参考文献
• 第二章 长期不同施肥条件下太湖地区水稻土土壤动物区系的变化和指示意义
• 1 材料与方法
• 1.1 试验田与土壤
• 1.2 采样与分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同施肥处理小区的土壤动物类群组成
• 2.2 土壤动物的深度分布
• 2.3 对长期肥料处理的土壤动物敏感性种群的变化
• 2.4 对不同施肥处理的土壤动物多样性的变化
• 2.5 土壤动物群落水平分布系数差异相关关系比较
• 3 结论
• 参考文献
• 第三章 长期不同施肥下太湖地区黄泥土蚯蚓多样性及其蛋白质含量和氨基酸组成的变化
• 1 材料与方法
• 1.1 供试土壤与长期肥料处理
• 1.2 蚯蚓采集与分类
• 1.3 蛋白质与氨基酸测定
• 1.3.1 蛋白质的测定
• 1.3.2 氨基酸的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 蚯蚓种群的组成和多样性
• 2.1.1 蚯蚓种群的组成
• 2.1.2 蚯蚓种群多样性指数和丰富度
• 2.2 白颈腔环蚓（Metaphire californica）氨基酸含量与变化
• 2.3 白颈腔环蚓（Metaphire californica）蛋白质含量与变化
• 3 讨论
• 3.1 蚯蚓种群多样性与肥料施用的关系
• 3.2 不同施肥下稻田蚯蚓种群多样性与生产力稳
• 3.3 蚯蚓体内蛋白质、氨基酸含量与组成作为稻田生态系统生物标志物
• 4 结论
• 参考文献
• 第四章 西南岩溶地区土壤动物多样性对生态恢复重建的响应
• 1 材料与方法
• 1.1 采样区概况
• 1.2 土壤动物采集与分类
• 2 结果与分析
• 2.1 土壤动物区系组成及特点
• 2.2 种群数和个体数变化
• 2.3 土壤动物多样性指标变化
• 2.4 土壤动物在土层中的分布
• 3 讨论
• 3.1 土壤动物与岩溶动力系统中碳循环
• 3.2 土壤动物对岩溶生态恢复变化指示
• 4 结论
• 参考文献
• 第五章 岩溶生态系统植被退化下土壤动物群落结构变化及其生物指示
• 1 研究区与研究方法
• 1.1 研究区概况
• 1.2 研究方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 石林岩溶土壤动物群落的组成和数量
• 2.2 不同植被和土壤深度对土壤动物群落结构和数量的影响
• 2.3 螨类和弹尾类在土壤中的分布
• 2.4 土壤动物群落的多样性
• 3 结论
• 参考文献
• 全文讨论
• 全文结论
• 创新点及不足之处
• 致谢
• 在读期间已发表与投稿论文