西藏林芝地區(qū)青稞地土壤動物多樣性及群落結構

臧建成，孫 濤，翟云霞，格桑曲珍

(1 西藏農牧學院 植物科學學院，西藏 林芝 860000;2 淮北師范大學 生命科學學院，安徽 淮北 235000)

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西藏林芝地區(qū)青稞地土壤動物多樣性及群落結構

臧建成1，孫 濤2，翟云霞1，格桑曲珍1

(1 西藏農牧學院 植物科學學院，西藏 林芝 860000;2 淮北師范大學 生命科學學院，安徽 淮北 235000)

【目的】 了解西藏林芝地區(qū)青稞地土壤動物群落結構及多樣性的變化?！痉椒ā?于2014年5-10月，對位于西藏大學農牧學院實習農場青稞田內的土壤動物進行了調查，對土壤動物的類群組成及多樣性特征指數進行了分析?！窘Y果】 共捕獲土壤動物536頭，隸屬3門9綱19目。其中優(yōu)勢類群為線蟲動物門線蟲綱咀刺目Enoplida、節(jié)肢動物門蜱螨亞綱真螨目Acariformes和彈尾綱彈尾目棘跳科Onychiuridae，分別占土壤動物總數的12.87%，26.31%，17.54%；常見類群為環(huán)節(jié)動物門寡毛綱正蚓目Araneeida，蛛形綱蜘蛛目Araneae和甲螨目Oribatida，原尾目富芫科Fujientomidae，昆蟲綱Insecta同翅目Homoptera、半翅目Hemiptera、雙翅目Diptera、嚙蟲目Corrodentia、鞘翅目Coleoptera，占總數的36.94%；稀有類群為節(jié)肢動物門雙尾目康蟲八科Campodeidae、蜈蚣目Scolopendromorpha，鱗翅目夜蛾科Noctuidae，膜翅目Hymenoptera(蟻科Formicidae、姬蜂科Ichneumonidae)，等翅目鼻白蟻科Rhinotermitidae，纓翅目管薊馬科Phlaeothripidae，直翅目蝗科Acrididae，占總數的6.34%；上述3類構成西藏林芝地區(qū)青稞地土壤動物的主要類群。土壤動物類群多樣性指數、均勻性指數動態(tài)變化明顯，7月份物種多樣性指數和優(yōu)勢度指數均最高，10月多樣性指數、均勻性指數最低，豐富度指數最高為8月，主要地下害蟲為鞘翅目昆蟲。 【結論】 西藏林芝地區(qū)青稞田土壤動物群落結構由優(yōu)勢類群、常見類群和稀有類群組成；7月個體總數和優(yōu)勢類群個體總數均達最高。

西藏林芝；青稞地；土壤動物；多樣性；群落結構

青稞在青藏高原上種植約有3 500年的歷史，是西藏最主要的農作物，也是藏族人民的主要口糧[1]。土壤動物作為土壤生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的重要組成部分，對土壤的形成、發(fā)育、物理結構、化學性質、有機物質的分解、物質遷移、能量轉化及土壤的保水性、保溫性等諸多方面均起著重要作用[2]。同時土壤動物還是土壤生態(tài)環(huán)境的指示性生物，可對土壤環(huán)境受外界因素的影響做出響應[3-4]。我國有關土壤動物的研究主要集中在丘陵區(qū)土壤動物群落特征、混交林凋落物分解、濕地及污染等對土壤動物的影響上[5-7]，對青藏高原土壤動物的研究主要在不同濕地、垂直植被帶間土壤動物群落結構及多樣性方面[8-9]。農田生態(tài)系統(tǒng)也會受到土壤動物種群特征及群落的反作用,如土壤動物的組成會影響土壤氮和磷的含量從而影響植物長勢[10]。土壤動物相關研究還可為農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的質量評價以及維護和管理提供理論基礎[11]。因此，對青藏高原農田生態(tài)系統(tǒng)中土壤動物的研究具有非常重要的作用和意義。但目前有關青藏高原農田土壤動物方面的研究很少涉及，對西藏林芝地區(qū)農田土壤動物多樣性方面的研究尚未見報道。本試驗于2014年5-10月，對林芝青稞田土壤動物進行了初步調查研究，旨在了解青藏高原青稞田土壤動物群落結構特征、多樣性及季節(jié)變化特點，為青藏高原農田病蟲害防治提供依據。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究在西藏林芝市境內西藏大學農牧學院實習農場進行，該地位于青藏高原的東南部，西藏自治區(qū)林芝縣境內，系念青唐古拉山向南延伸的余脈，與喜馬拉雅山東部向北發(fā)展的山系相連。研究樣區(qū)生物資源豐富，為農牧林過渡地帶，處于藏東南溫暖氣候區(qū)與半濕潤氣候區(qū)的過渡地帶，受印度洋暖濕季風影響，冬春干燥，夏秋多雨。年降水量600～1 000 mm，年平均溫度8～10 ℃，≥0 ℃積溫為3 000～3 500 ℃，≥10 ℃的時間約180 d。農場主要種植青稞、油菜、玉米、蔬菜及牧草。

1.2 采樣及鑒定

于2014年5-10月在西藏大學農牧學院實習農場青稞田內，采用土鉆五點法分層采樣，分別取 0～10，10～20和 20～30 cm 土層土壤樣品，設置3個重復，每個樣方的間隔為5 m左右[12-13]，手揀大型土壤動物，同時將采集的土樣裝聚乙烯封口袋中，帶回實驗室，采用Tullgren干漏斗法進行處理，分離中小型旱生土壤動物,收集于指型管內，用體積分數75%酒精保存[14]。在尼康中級體視顯微鏡SMZ800+D5100下進行分類鑒定，土壤動物分類主要采用大類別分類法[15]，一般鑒定到目，常見類群鑒定到科。此外，對樣地土壤動物進行數量統(tǒng)計和多樣性特征指數分析。

1.3 數據處理

土壤動物數量統(tǒng)計數據采用SPPS 13.5 軟件進行處理,土壤動物群落多樣性的特征指數按以下公式計算。

1)多樣性指數(H)。采用Shannon-wiener指數公式:H=-∑PilnPi。(1)

2)均勻性指數(E)。采用Pielou指數公式:E=H/lnS。(2)

3)Berger-Parker 優(yōu)勢度指數(I)。I=Nmax/NT。(3)

4)豐富度指數(D)。D=lnS/lnN。(4)

式中：Pi為類群i占群落總個體數的比例，S為樣區(qū)內類群數目，Nmax為優(yōu)勢種群數量，NT為全部種群數量，N為樣區(qū)內所有類群的個體數量。

2 結果與分析

2.1 西藏林芝地區(qū)青稞田土壤動物群落的組成

通過分離和鑒定，從西藏林芝地區(qū)青稞田共獲得土壤動物536頭，隸屬3門9綱19目。

從表1可知，節(jié)肢動物門在所有類群中占比例最大，為85.64%，為西藏林芝青稞田主要類群。優(yōu)勢類群為線蟲動物門線蟲綱咀刺目Enoplida、節(jié)肢動物門蜱螨亞綱真螨目Acariformes和彈尾綱彈尾目棘跳科Onychiuridae，分別占土壤動物總數的12.87%，26.31%，17.54%，占總數的56.72%；常見類群為環(huán)節(jié)動物門寡毛綱正蚓目Araneeida，蛛形綱蜘蛛目Araneae和甲螨目Oribatida，原尾目富芫科Fujientomidae，昆蟲綱Insecta同翅目Homoptera、半翅目Hemiptera、雙翅目Diptera、嚙蟲目Corrodentia、鞘翅目Coleoptera，占總數的36.94%；稀有類群為節(jié)肢動物門雙尾目康蟲八科Campodeidae，蜈蚣目Scolopendromorpha，鱗翅目夜蛾科Noctuidae，膜翅目Hymenoptera(蟻科Formicidae、姬蜂科Ichneumonidae)，等翅目鼻白蟻科Rhinotermitidae，纓翅目管薊馬科Phlaeothripidae，直翅目蝗科Acrididae，占總數的6.34%；以上3個類群構成西藏林芝地區(qū)青稞田土壤動物的主要類群。

表 1 西藏林芝地區(qū)青稞地土壤動物物種組成和多度

注:多度以土壤動物數占樣本總數百分比進行劃分：+++.土壤動物數占樣本總數百分比>10%,為優(yōu)勢類群；++.土壤動物數占樣本總數百分比>1%～≤10%,為常見類群；+.土壤動物數占樣本總數百分比>0.1%～≤1%,為稀有類群。

Note:Abundances refer to the number of soil animals ratio to total:+++.Abundances>10%,dominant groups;++.Abundances >1%-≤10%,common groups;+.Abundances>0.1%-≤1%,rare groups.

2.2 西藏林芝地區(qū)青稞地土壤動物的多樣性

生物群落是在一定地理區(qū)域內，生活在同一環(huán)境下的不同種群的集合體，其內部存在著極為復雜的相互聯系[16]。物種多樣性可以反映群落組成的復雜程度，可用來評價群落生態(tài)的組織水平。從圖1可以看出，5-10月，西藏林芝青稞地土壤動物多樣性指數和優(yōu)勢度指數均呈現由高到低再到高，7月達到最大值，然后再呈降低的趨勢；均勻性指數與豐富度指數變化幅度較小，均呈現出由低到高再到低的趨勢。5月份土壤動物多樣性指數高于6月，主要原因在于西藏林芝鞘翅目昆蟲羽化高峰期在5月底至6月初，到6月份大部分鞘翅目昆蟲由地下轉為地上生活，所以表現出5月高于6月。

圖 1 西藏林芝地區(qū)青稞地土壤動物多樣性特征指數的月變化

從表2可知，在目的類群級別上，西藏林芝青稞田土壤動物多樣性指數表現為真螨目>彈尾目>咀刺目，三者為優(yōu)勢種群，均勻性指數均較高。此外，鞘翅目多樣性指數和豐富度指數均較高，構成西藏青稞田主要地下害蟲。

2.3 西藏林芝青稞地土壤動物群落數量的變化

圖2顯示，西藏林芝地區(qū)青稞地不同時間土壤動物優(yōu)勢種群個體總數和個體總數差異較大，個體總數最大值、優(yōu)勢種群個體總數最大值均出現在7月，分別為163和120頭，與物種屬相吻合，而類群數最大值出現在8月；個體總數、類群數、優(yōu)勢種群個體總數最低值均出現在10月，分別為45頭、14類群、24頭。個體總數從大到小依次為7月>8月>9月>5月>6月>10月?？芍鞑厍囡锿寥绖游飩€體總數總體隨季節(jié)呈現出5，6月先降低再升高，7月達到最大，之后減少，與多樣性指數隨時間的變化趨勢一致。

表 2 西藏林芝地區(qū)青稞地不同土壤動物類群多樣性特征指數

圖 2 西藏林芝地區(qū)青稞地土壤動物群落數量的變化

3 結論與討論

本研究結果表明，西藏林芝地區(qū)青稞地土壤動物群落隸屬3門9綱19目。優(yōu)勢類群為線蟲動物門線蟲綱咀刺目Enoplida、節(jié)肢動物門蜱螨亞綱真螨目Acariformes和彈尾綱彈尾目棘跳科Onychiuridae；常見類群為環(huán)節(jié)動物門寡毛綱正蚓目Araneeida，蛛形綱蜘蛛目Araneae和甲螨目Oribatida，原尾目富芫科Fujientomidae，昆蟲綱Insecta同翅目Homoptera、半翅目Hemiptera、雙翅目、嚙蟲目Corrodentia、鞘翅目Coleoptera；稀有類群為節(jié)肢動物門雙尾目康蟲八科Campodeidae、蜈蚣目Scolopendromorpha，鱗翅目夜蛾科Noctuidae，膜翅目Hymenoptera(蟻科Formicidae、姬蜂科Ichneumonidae)，等翅目鼻白蟻科Rhinotermitidae，纓翅目管薊馬科Phlaeothripidae，直翅目蝗科Acrididae。調查發(fā)現，鞘翅目類群數最多，為象甲科、叩頭甲科和鰓金龜科，組成西藏林芝地區(qū)青稞地主要地下害蟲。

土壤動物是農田生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在農田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動與物質循環(huán)過程中起著重要的作用[17]。調查西藏林芝青稞田土壤動物群落結構和多樣性的時間變化動態(tài)，對了解和研究西藏林芝地區(qū)害蟲發(fā)生、預測預報及數量變化動態(tài)、制定相應農田害蟲綜合防治措施具有重要意義[18]。土壤動物群落數量及多樣性受食物資源、溫度、降雨以及棲息生境等外部因素的制約，西藏林芝地區(qū)6-9月為雨季，溫濕度處于土壤動物繁殖、生長的最適范圍，也正值植物生長最旺盛之際，故土壤動物個體總數和多樣性指數最高值均出現在7月，這與該區(qū)作物生長發(fā)育及植物多樣性、物候和營養(yǎng)價值等的變化動態(tài)相一致。

土壤動物作為農田生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其多樣性及時間動態(tài)的變化能夠在某種程度上反映一個區(qū)域多樣性現狀[19]，對了解和評價該地區(qū)不同植被類型、土地利用以及人類活動對土壤動物多樣性的影響程度具有重要意義。盡管本次調查僅對青稞地土壤動物群落組成及時間變化對土壤多樣性的影響進行了初步研究，對認識和了解青藏高原農田土壤動物群落組成多樣性研究提供了基礎數據，也為農田地下害蟲防治提供基礎數據。因條件所限，本次調查未涉及西藏林芝地區(qū)不同土地利用方式、高寒草甸以及農牧交錯對土壤動物群落結構及多樣性影響方面的研究。

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Diversity and community structure of soil animals in barley field in Linzhi,Tibet

ZANG Jiancheng1,SUN Tao2,ZHAI Yunxia1,GESANG Quzhen1

(1 Department of Plant Technology,Xizang Agricultural and Animal Husbandry College,Linzhi,Tibet 860000,China;2CollegeofLifeScience,HuaibeiNormalUniversity,Huaibei,Anhui235000,China)

【Objective】 This study aimed to understand the community structure and diversity of soil animals in barley field in Linzhi,Tibet.【Method】 The soil animals in barley field in internship farm of Agricultural and Animal Husbandry College of Tibet University were investigated from May to October in 2014.Improved tullgren funnel was used to separate and collect soil animals.【Result】 A total of 536 soil animals were captured during the test belonging to 3 phylums,9 classes and 19 groups.The dominant groups were Nematoda Nematode Enoplida,Arthropoda Acari Acariformes and Collembola Onychiuridae,accounting for 12.87%,26.31% and 17.54% to total animals,respectively.The common groups were Annelida Oligochaeta,Arachnida Araneae and Oribatida,Protura Fujientomidae,Insecta Insecta (Homoptera,Hemiptera,Diptera,Corrodentia Liposcelididae and Lepidopsocidae,Coleoptera (Curculionidae,Tenebrionidae,Melolonthidae)),accounting for 36.94% to the total.The rare groups were Arthropoda Diplura Campodeidae,Scolopendromorpha,Lepidoptera Noctuidae,Hymenoptera (Formicidae,Ichneumonidae),Isoptera Rhinotermitidae,Thysanoptera Phlaeothripidae and Orthoptera Acrididae,which accounted for a total of 6.34%.Above three groups were the main groups of barley soil animals in Linzhi.Richness index,diversity index,and evenness index of animals changed significantly with highest values in July and August and lowest values in October.【Conclusion】 Soil animal community consisted of dominant,common and rare groups in barley field in Linzhi area.The total number of individuals and dominant groups reached the highest values in July.

Linzhi,Tibet;barley;soil animal;diversity;community structure

時間:2016-10-20 16:36

10.13207/j.cnki.jnwafu.2016.12.018

2015-06-12

國家自然科學基金項目(41561054);西藏自治區(qū)自然科學基金項目(2015ZR-13-26)；西藏大學農牧學院2016年柔性人才引進項目(RXR201603)

臧建成(1977-)，男，甘肅通渭人，副教授，主要從事昆蟲生態(tài)、土壤動物和農林害蟲防治研究。 E-mail：zangjc2008@163.com

孫 濤(1979-)，男，甘肅通渭人，副教授，主要從事生物多樣性和土壤動物研究。

Q968

A

1671-9387(2016)12-0131-05

網絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20161020.1636.036.html