陕北枣林土壤动物群落的结构及其季节动态

论文摘要

在系统地综合评述土壤动物群落结构及其季节动态的国内外研究进展基础之上,基于陕北枣林土壤动物相关的研究尚未报道,本文首次开展了陕北枣林土壤动物群落结构及其季节动态的研究,通过该课题的研究,揭示作为重要分解者集团的土壤动物群落结构特征,探讨作为稳定的环境指示因子的土壤动物与环境的内在关系,对于枣林健康和枣林害虫的生态调控具有一定的实践指导意义,为深入研究土壤动物对土壤质量变化的指示作用提供基础资料和理论依据。在陕北枣林研究区域内,以土壤动物和根际土壤为研究对象,采取野外调查取样、定点动态观测与室内实验测试相结合的研究方法,选取了延安万花山、延川县、清涧县、佳县枣林4个样点7个样地,于2007年3月、6月、9月、11月,对土壤动物群落结构特征与土壤理化因子的关系及其季节动态等进行了系统研究。综合分析研究结果,得出如下结论:1、首次研究了陕北枣林土壤动物群落的结构,填补了陕北土壤动物研究的空白。陕北枣林土壤动物优势类群和常见类群大多是小型土壤昆虫,个体数量大,此类群构成了枣林土壤动物的基本成分;陕北枣林土壤动物多样性的垂直分布表现出明显的地下垂直结构的异相性,同时土壤动物在土壤中的分布具有表聚性,且个体数量的表聚性强于类群数的表聚性。从枣林不同层次土壤动物群落多样性重要指标来分析,四季的交替不仅对土壤动物群落组成、数量及多样性产生影响,同时由于土壤动物会随季节变化改变栖息场所,使垂直分布也发生季节性的变化;陕北枣林土壤动物群落多样性的四季变化为:秋季>夏季>春季>冬季;陕北枣林土壤动物四季类群分布不均匀,部分类群数量很大,优势度明显,加之四季的类群数变化不大,所以在决定四季土壤动物多样性高低的指标中,数量占有很重要的位置;陕北枣林土壤动物群落的组成的异质性较低,相似性系数一般高或较高。2、将陕北枣林土壤动物划分为植食性、捕食性、腐食性、枯食性、菌食性土壤、杂食性土壤动物六个功能类群,探究其与枣林病虫害生态调控的内在关系,构建陕北枣林土壤动物功能类群与害虫生态调控的复合模式体系。3、首次研究了枣林土壤动物群落结构与土壤酶活性的关系,分析了二者的时序动态。陕北枣林土壤动物群落的结构和土壤酶活性特征具有明显的季节动态,与土壤动物关系最大的土壤酶活性是蛋白酶和脲酶。4、系统的研究了枣林土壤动物群落结构与土壤理化因子的关系,综合分析了枣林土壤动物与土壤因子的时序动态。陕北枣林土壤动物类群数与土壤因子的相关程度不如密度明显。大型土壤动物类群数及其和中小型土壤动物密度与土壤营养要素相关程度较为密切;而且pH值无论对土壤动物类群数还是密度影响都最明显;土壤含水量对大型土壤动物的类群和中小型土壤动物密度有显著影响;陕北枣林土壤动物与土壤环境要素特征也具有明显的季节性变化。生境差异对大型土壤动物群落类群数均具极显著影响,而季节变化仅对中小型土壤动物个体密度具有显著影响。5、基于陕北枣林地貌类型的特点,将其分为5种地貌类型,即黄土沟壑、黄土峁、黄土梁、土石山地、黄河峡谷,分析了枣林土壤动物群落生态学与其地貌的关系。土壤和地貌类型对土壤动物群落类群、个体数、丰富度和多样性均有重要影响,土壤有机质含量是影响土壤动物群落结构的主要生态因子,为陕北枣林土壤的合理利用和修复改良提供了一些相关的科学依据。6、基于土壤动物和枣林生态系统的关系,提出了枣林土壤动物与枣林健康及其害虫生态调控的链接,并依据有害生物综合防控的原理,提出了相应的控制策略和治理方法,初步构建了枣林害虫生态调控的体系。本研究为枣林健康及其害虫的生态调控提供科学基础资料,并具有一定的实践指导意义,未来要加大对枣林土壤动物与枣林健康及其害虫生态调控关系的深入研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 国外土壤动物群落的结构及其季节动态的研究进展
• 1.1.1 土壤动物群落的结构与组成
• 1.1.2 土壤动物群落结构与土壤理化性质
• 1.1.3 土壤动物群落结构与土壤酶活性
• 1.1.4 土壤动物作为监测土壤质量的生物指标
• 1.2 国内土壤动物群落的结构及其季节动态的研究进展
• 1.2.1 土壤动物群落生态的研究
• 1.2.1.1 土壤动物群落多样性的研究
• 1.2.1.2 土壤动物群落时空动态的研究
• 1.2.2 土壤动物群落多样性与环境要素
• 1.2.2.1 土壤动物群落多样性与土壤理化性质
• 1.2.2.2 土壤动物群落多样性与土壤酶活性
• 1.2.2.3 土壤动物群落多样性与地貌和土壤类型
• 1.3 土壤动物群落生态学的发展趋势
• 1.4 土壤动物群落结构及其季节动态研究的理论基础
• 1.4.1 土壤动物群落结构
• 1.4.2 生态系统的能量流动与物质循环
• 1.5 本文研究的目的及意义
• 1.6 研究内容和拟解决的关键问题
• 1.6.1 研究内容
• 1.6.1.1 土壤动物群落的结构与动态
• 1.6.1.2 土壤动物群落的多样性
• 1.6.1.3 土壤动物群落结构与土壤理化因子及季节动态
• 1.6.1.4 土壤动物群落结构与地貌和土壤类型的关系
• 1.6.1.5 枣林土壤动物与枣林健康及其害虫生态调控的关系
• 1.6.2 拟解决的关键问题
• 2 研究区概况
• 2.1 自然概况
• 2.2 样地设计
• 3 研究方法
• 3.1 野外取样
• 3.2 样品室内鉴定与测试
• 3.3 数据处理
• 3.4 研究思路及技术路线
• 3.4.1 研究思路
• 3.4.2 技术路线
• 4 结果与分析
• 4.1 土壤动物的群落与结构
• 4.1.1 土壤动物群落组成与数量动态
• 4.1.2 土壤动物群落的时空动态
• 4.1.2.1 土壤动物群落的垂直分布
• 4.1.2.2 土壤动物群落的季节变化
• 4.1.3 土壤动物的功能类群
• 4.1.3.1 土壤动物功能类群的生态特征
• 4.1.3.2 主要土壤动物功能类群在枣林的分布
• 4.1.3.3 土壤动物功能类群与枣林害虫生态调控的关系
• 4.2 土壤动物群落多样性分析
• 4.2.1 土壤动物群落的α多样性
• 4.2.1.1 枣林土壤动物群落多样性指数的时序动态
• 4.2.1.2 枣林土壤动物群落均匀性指数的时序动态
• 4.2.1.3 枣林土壤动物群落优势度指数的时序动态
• 4.2.1.4 枣林土壤动物群落丰富度指数的时序动态
• 4.2.1.5 枣林土壤动物群落优势集中性指数的时序动态
• 4.2.1.6 枣林土壤动物群落密度-类群指数的时序动态
• 4.2.2 土壤动物群落的β多样性
• 4.3 土壤动物群落结构与土壤理化因子及其季节动态
• 4.3.1 土壤动物群落与土壤环境要素的关系
• 4.3.1.1 枣林土壤动物与土壤养分的关系
• 4.3.1.2 大型土壤动物与土壤环境要素相关关系
• 4.3.1.3 中小型土壤动物与土壤环境要素相关关系
• 4.3.1.4 枣林土壤动物与土壤环境要素的季节动态
• 4.3.2 土壤动物群落结构与土壤酶活性及其季节动态
• 4.4 土壤动物群落与地貌和土壤类型的关系
• 4.4.1 土壤动物群落与地貌类型的关系
• 4.4.2 土壤动物群落与土壤类型的关系
• 4.5 枣林土壤动物与枣林健康及其害虫生态调控的关系
• 4.5.1 枣林土壤动物与枣林健康的关系
• 4.5.1.1 枣林土壤动物对枣林生态系统的作用
• 4.5.1.2 枣林土壤动物对枣林健康的作用
• 4.5.2 枣林土壤动物与枣林害虫生态调控的关系
• 4.5.2.1 陕北枣林对病虫害的自然调控能力
• 4.5.2.2 枣林土壤动物与枣林害虫生态调控的关系
• 4.5.2.3 陕北枣林病虫害生态调控体系的建设
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.1.1 主要结论
• 5.1.2 展望
• 5.2 讨论
• 5.2.1 关于土壤动物群落的结构与动态问题
• 5.2.2 关于土壤动物群落的时空动态问题
• 5.2.3 关于土壤动物群落的功能类群问题
• 5.2.4 关于土壤动物群落的多样性问题
• 5.2.5 关于土壤动物群落结构与土壤理化因子及季节动态问题
• 5.2.5.1 土壤动物群落与土壤环境要素
• 5.2.5.2 土壤动物群落与土壤酶活性
• 5.2.6 关于土壤动物群落结构与地貌和土壤类型问题
• 5.2.6.1 土壤动物群落与地貌类型
• 5.2.6.2 土壤动物群落与土壤类型
• 5.2.7 关于土壤动物与枣林健康及其害虫生态调控问题
• 图版Ⅰ
• 图版Ⅱ
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介
• 攻读博士学位期间科研成果与奖励
• 致谢