城市綠地類型對(duì)土壤線蟲(chóng)多樣性的影響及生物指示值分析①

胡 靖，李彥林，陳國(guó)榕，鄧 歡，樊汶樵

城市綠地類型對(duì)土壤線蟲(chóng)多樣性的影響及生物指示值分析①

胡 靖1, 2，李彥林3，陳國(guó)榕4，鄧 歡1，樊汶樵5*

(1重慶文理學(xué)院林學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，重慶永川 402160；2重慶文理學(xué)院微生物生態(tài)研究所，重慶永川 402160；3重慶文理學(xué)院環(huán)境材料與修復(fù)技術(shù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶永川 402160；4重慶文理學(xué)院材料與化學(xué)學(xué)院，重慶永川 402160；5重慶文理學(xué)院水生動(dòng)物疫病防控研究所，重慶永川 402160)

為探討城市綠地土壤線蟲(chóng)群落多樣性特征及其生物指示意義，揭示不同綠地類型中土壤線蟲(chóng)群落的生物多樣性和功能多樣性分布規(guī)律。調(diào)查了重慶市永川區(qū)道路綠地、居住綠地、公園綠地和風(fēng)景名勝區(qū)綠地中土壤線蟲(chóng)的群落特征，分析了線蟲(chóng)群落的生物多樣性和功能多樣性特征并利用生物指示值法分析了線蟲(chóng)物種指示值。研究調(diào)查共發(fā)現(xiàn)線蟲(chóng)46屬，不同綠地類型明顯改變了線蟲(chóng)群落生物多樣性和功能多樣性(<0.05)；風(fēng)景名勝區(qū)綠地的生物多樣性水平最高，其次為公園綠地，居住區(qū)綠地最低；線蟲(chóng)成熟度指數(shù)和通路指數(shù)在道路綠地中最低，在居住綠地和公園綠地中增加，風(fēng)景名勝區(qū)中最高(<0.05)。、和是道路綠地的指示生物；是公園綠地的指示生物；、和是風(fēng)景名勝區(qū)綠地的指示生物。不同城市綠地對(duì)線蟲(chóng)群落多樣性產(chǎn)生了明顯的影響，研究結(jié)果進(jìn)一步明確了線蟲(chóng)類群對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)綠地生境的指示意義，為城市生物多樣性保護(hù)提供了理論依據(jù)。

城市綠地；土壤線蟲(chóng)；生物多樣性；功能多樣性；生物指示值

城市綠地是城市生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的重要載體[1]，包含了眾多類型[2]，具有較強(qiáng)的空間異質(zhì)性。城市綠地生物多樣性特征的變化規(guī)律深刻影響著城市區(qū)域物種遷移、生物群落演替、能量流動(dòng)等生態(tài)過(guò)程，很大程度上決定了城市的生態(tài)服務(wù)功能，是城市生態(tài)系統(tǒng)研究的重要課題[1, 3]。土壤生物在城市綠地生物多樣性維持、城市綠地生態(tài)系統(tǒng)功能中發(fā)揮著重要的作用[3]。然而，有關(guān)研究還比較薄弱，需要進(jìn)一步深入研究。

土壤線蟲(chóng)數(shù)量巨大、群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜、個(gè)體食性廣泛、生活史類型差異明顯，是土壤食物網(wǎng)中的重要營(yíng)養(yǎng)層級(jí)，在氮礦化、重金屬轉(zhuǎn)移、養(yǎng)分循環(huán)、物質(zhì)能量流動(dòng)等眾多生態(tài)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[4]；同時(shí)，土壤線蟲(chóng)本身對(duì)棲息環(huán)境的變化具有較強(qiáng)的敏感性，其類群的區(qū)系特征和空間分布格局特征可以反映出生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，能夠定性評(píng)價(jià)土壤的健康狀況[5]。因此，調(diào)查土壤線蟲(chóng)群落特征，分析線蟲(chóng)物種對(duì)城市綠地生態(tài)狀況的指示意義對(duì)城市綠地生物多樣性維護(hù)和管理至關(guān)重要。

本研究以土壤線蟲(chóng)為研究對(duì)象，調(diào)查不同城市綠地類型中土壤線蟲(chóng)多樣性特征，分析不同綠地類型中土壤線蟲(chóng)群落的生物多樣性和功能多樣性特征，探討土壤線蟲(chóng)對(duì)城市綠地生境的指示意義，以期為城市綠地生物多樣性保護(hù)提供相關(guān)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣地概況與樣品采集

研究區(qū)域位于重慶市永川區(qū)城區(qū)內(nèi)， 105°38′ ~ 106°05′E、28°56′ ~ 29°34′N。屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，平均氣溫17.7 ℃，極端最高氣溫42.1 ℃，極端最低氣溫-2.9 ℃。年平均降雨量1 015.0 mm，平均日照1 218.7 h，年平均無(wú)霜期317 d。

依據(jù)中華人民共和國(guó)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部于2018年6月1日實(shí)施的《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》，將研究區(qū)域劃分為道路綠地、居住綠地、公園綠地和風(fēng)景名勝區(qū)綠地。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研實(shí)際情況，在每種綠地類型中隨機(jī)選擇3個(gè)重復(fù)樣地，樣地盡量保持植被、人為干擾程度和坡度一致。道路綠地：紫色土，以金葉女貞()、海桐()為主要優(yōu)勢(shì)種植物，平均蓋度約95%。居住綠地：紫色土，以金葉女貞()、海桐()、小葉榕((L.) f.)為主要優(yōu)勢(shì)種植物。公園綠地：紫色土，以桂花((Thunb.) Lour.)、香樟((L.) Presl.)、杜鵑(Planch)為主要優(yōu)勢(shì)種植物。風(fēng)景名勝區(qū)綠地：黃壤，以慈竹()和茶樹(shù)((L.) O. Ktze.)為主要優(yōu)勢(shì)種植物。樣地土壤理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 四種不同綠地類型中土壤的理化性質(zhì)

注：表中數(shù)據(jù)為全部樣品平均值，下表同。

土壤采樣于2017年12月和2018年3月進(jìn)行。在每個(gè)樣地內(nèi)，利用五點(diǎn)取樣法，除去地上凋落物，采集0 ~ 15 cm土層的土壤，將5份土壤均勻混合后，按照質(zhì)量平均分配為兩份，其中，一份土壤用于土壤理化性質(zhì)分析，另一份用于土壤線蟲(chóng)分離。土壤裝入自封袋，低溫運(yùn)輸，4 ℃冰箱保存。

1.2 土壤線蟲(chóng)分離鑒定

用燒杯量取50 ml土壤，用于線蟲(chóng)群落多樣性分析。利用改進(jìn)的貝曼漏斗分離法分離48 h。當(dāng)一份樣品分離出的線蟲(chóng)數(shù)量少于或等于150條時(shí)，鑒定所有線蟲(chóng)的種類，當(dāng)數(shù)量多于150條時(shí)，鑒定前150條，然后統(tǒng)計(jì)所有線蟲(chóng)數(shù)量，按比例劃分剩余土壤線蟲(chóng)種類。土壤線蟲(chóng)鑒定分類至屬單元[6-7]。土壤線蟲(chóng)功能類群劃分為食細(xì)菌類線蟲(chóng)、食真菌類線蟲(chóng)、植食類線蟲(chóng)、捕食類線蟲(chóng)和雜食類線蟲(chóng)[8]。土壤線蟲(chóng)生活史對(duì)策按照c-p類群劃分[9]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.2 線蟲(chóng)群落功能多樣性分析 利用線蟲(chóng)功能多樣性指標(biāo)測(cè)度城市綠地土壤健康狀況以及土壤食物網(wǎng)特征，指標(biāo)包括：自由生活類線蟲(chóng)成熟度指數(shù)(the free living nematode maturity index)：MI =∑()()，其中，()為第種線蟲(chóng)分類單元的cp值，() 為第種線蟲(chóng)分類單元在樣品中出現(xiàn)的頻率[9]；富集指數(shù)(the enrichment index)：EI = 100×(/(+))；結(jié)構(gòu)指數(shù)(the structure index)：SI=100×(/(+))，詳細(xì)計(jì)算過(guò)程見(jiàn)文獻(xiàn)[20]。線蟲(chóng)通路指數(shù)(the nematode channel ratio)：NCR=/ (+)，和分別為食細(xì)菌類線蟲(chóng)和食真菌類線蟲(chóng)數(shù)量，NCR的數(shù)量介于0 ~ 1，當(dāng)NCR為0時(shí)，分解過(guò)程為真菌分解，當(dāng)NCR為1時(shí)，分解過(guò)程為細(xì)菌分解[10]。

1.3.3 線蟲(chóng)物種指示值分析 采用主成分分析(principal component analysis, PCA)法，對(duì)4種類型綠地中的線蟲(chóng)群落進(jìn)行排序。為了數(shù)據(jù)的科學(xué)比較，線蟲(chóng)群落數(shù)據(jù)在分析前均轉(zhuǎn)化為相對(duì)豐富度(相對(duì)豐富度=/，其中：為群落中某種類群的個(gè)體數(shù)量，為群落總量)。通過(guò)Canoco 5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)巴特萊特球性檢驗(yàn)法(bartlett test of sphericity)進(jìn)行主成分分析適用性檢驗(yàn)(<0.05)[11]。

根據(jù)指示值法計(jì)算不同線蟲(chóng)物種的指示作用，以物種對(duì)生境的特異性(specificity)和適宜性(fidelity)為基礎(chǔ)，利用改進(jìn)的R語(yǔ)言統(tǒng)計(jì)軟件中l(wèi)abdsv軟件包計(jì)算各物種的IndVal值，將IndVal值大于0.5的類群確定為某一生境類型的特征指示類群(charac-teristic groups)[12]。利用重復(fù)測(cè)量方差分析判斷綠地類型、取樣時(shí)間以及兩者的相互作用對(duì)線蟲(chóng)多樣性指數(shù)的影響。分析過(guò)程在SPSS19.0和Excel中運(yùn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤線蟲(chóng)生物多樣性特征

通過(guò)城市綠地土壤線蟲(chóng)調(diào)查共發(fā)現(xiàn)46個(gè)屬(表2)。道路綠地優(yōu)勢(shì)類群主要有Ba2類群中的和Ba3類群中的；居住綠地優(yōu)勢(shì)類群主要有Fu2類群中的和Fu4類群中的；公園綠地優(yōu)勢(shì)類群主要有Ba3類群中的和；風(fēng)景名勝區(qū)綠地優(yōu)勢(shì)類群占比沒(méi)有超過(guò)10%(表2)。

表2 不同城市綠地中線蟲(chóng)群落組成

續(xù)表2

注：線蟲(chóng)群落營(yíng)養(yǎng)類群分類依據(jù)線蟲(chóng)棲息環(huán)境以及生活史對(duì)策[8]，根據(jù)Ferris 等[20]將線蟲(chóng)群落分為：Pf植食類線蟲(chóng)、Fu食真菌類線蟲(chóng)、Ba食細(xì)菌類線蟲(chóng)、Pr捕食類線蟲(chóng)、Om雜食類線蟲(chóng)；c-p值劃分依據(jù)Bongers[9]；“-”表示該線蟲(chóng)種類在線蟲(chóng)群落中所占的比例少于0.1% 或在樣品中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該種類；“+”表示該線蟲(chóng)種類在線蟲(chóng)群落中所占比例為0.1% ~ 1%；“++”表示該線蟲(chóng)種類在線蟲(chóng)群落中所占比例為1% ~ 10%；“+++”表示該線蟲(chóng)種類在線蟲(chóng)群落中所占比例大于10%。

利用重復(fù)測(cè)量方差分析判斷綠地類型、取樣時(shí)間以及兩者的相互作用對(duì)線蟲(chóng)生物多樣性指數(shù)的影響，結(jié)果表明：綠地類型對(duì)線蟲(chóng)群落的、SR和指數(shù)具有顯著性影響(<0.05)；取樣時(shí)間對(duì)和SR沒(méi)有顯著性影響(>0.05)；綠地類型和取樣時(shí)間的相互作用對(duì)生物多樣性指數(shù)沒(méi)有顯著性影響(表3)。

表3 綠地類型和取樣時(shí)間對(duì)線蟲(chóng)群落多樣性影響

注：：香農(nóng)–威納指數(shù)；SR：Margalef豐富度指數(shù)；：辛普森指數(shù)；：均勻度指數(shù)；MI：線蟲(chóng)成熟度指數(shù)；NCR：線蟲(chóng)通路指數(shù)；EI：富集指數(shù)；SI：結(jié)構(gòu)指數(shù)，下同。

進(jìn)一步對(duì)線蟲(chóng)生物多樣性分析發(fā)現(xiàn)：風(fēng)景名勝區(qū)綠地的指數(shù)最高，其次是公園綠地，居住區(qū)綠地最低；SR在風(fēng)景名勝區(qū)綠地中最高，道路綠地最低；在風(fēng)景名勝區(qū)綠地中最高，居住綠地最低(圖1)，線蟲(chóng)生物多樣性指數(shù)結(jié)果表示兩次采樣的平均值。

利用Sorensen相似系數(shù)對(duì)不同城市綠地類型線蟲(chóng)群落差異性進(jìn)行分析。結(jié)果表明：風(fēng)景名勝區(qū)綠地與其他類型綠地相似性較低；道路、公園以及居住綠地之間的相似性較高(表4)。

(圖中小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)，下圖同)

表4 不同城市綠地類型線蟲(chóng)群落的Sorensen相似系數(shù)

2.2 土壤線蟲(chóng)功能多樣性特征

利用重復(fù)測(cè)量方差分析綠地類型、取樣時(shí)間以及兩者的相互作用對(duì)線蟲(chóng)功能多樣性指數(shù)影響，結(jié)果表明：綠地類型對(duì)MI、NCR、EI和SI指數(shù)具有顯著性影響(<0.05)；取樣時(shí)間對(duì)線蟲(chóng)功能多樣性指數(shù)沒(méi)有顯著性影響(>0.05)；綠地類型和取樣時(shí)間的相互作用僅對(duì)SI有顯著性影響(<0.05)(表3)。

進(jìn)一步對(duì)功能多樣性分析發(fā)現(xiàn)：NCR指數(shù)在道路綠地中最高，道路、居住區(qū)和公園綠地中的MI指數(shù)均低于風(fēng)景名勝區(qū)綠地(圖2)，線蟲(chóng)功能多樣性指數(shù)結(jié)果表示兩次采樣的平均值。根據(jù)富集指數(shù)(EI)和結(jié)構(gòu)指數(shù)(SI)的含義，圖3代表了不同綠地類型土壤食物網(wǎng)狀態(tài)，風(fēng)景名勝區(qū)出現(xiàn)在象限B中，其他綠地類型土壤食物網(wǎng)指數(shù)值出現(xiàn)在象限A。

2.3 不同城市綠地類型線蟲(chóng)指示值分析

主成分分析(PCA)表明：不同城市綠地類型線蟲(chóng)空間分布差異明顯。第一排序軸解釋物種數(shù)據(jù)36% 的變異，第二排序軸解釋了27% 的變異。道路綠地與、和等物種密切相關(guān)；公園綠地與密切相關(guān)；居住綠地與物種密切相關(guān)；分析表明，風(fēng)景名勝區(qū)綠地中包含著眾多類群，生境環(huán)境與這些物種的分布密切相關(guān)(圖4)。在這之后，我們利用指示值法計(jì)算出不同城市綠地類型中的線蟲(chóng)指示種，根據(jù)IndVal>0.5的統(tǒng)計(jì)意義，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：、和是道路綠地的指示生物；是公園綠地的指示生物；、和是風(fēng)景名勝區(qū)綠地的指示生物(表5)。

圖2 城市綠地類型對(duì)NCR和MI指數(shù)的影響

(圖中富集指數(shù)(EI)和結(jié)構(gòu)指數(shù)(SI)決定土壤食物網(wǎng)狀態(tài)，象限A ~ 象限D(zhuǎn)參照Ferris等[20]研究)

3 討論

2018年6月1日頒布的《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》，意在通過(guò)對(duì)城市綠地類型的劃分提高城市綠地景觀結(jié)構(gòu)的多樣化，加強(qiáng)對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的管理[13-14]。本文研究發(fā)現(xiàn)不同綠地類型中，土壤線蟲(chóng)群落組成差異明顯，這與我國(guó)青島、長(zhǎng)春等地的相關(guān)研究結(jié)果類似[5, 15-16]。

城市道路和居住綠地中的土壤線蟲(chóng)生物多樣性較低，且兩者線蟲(chóng)群落的相似度較高，道路綠地和居住區(qū)綠地中的植物主要以人工種植為主，植被多以金葉女貞、海桐、小葉榕、山茶為主，在研究區(qū)域的樣地內(nèi)，生境中植被種類相似，以往研究表明，地下土壤生物對(duì)生境條件改變的響應(yīng)主要通過(guò)植被群落起作用[17-18]，城市綠化建設(shè)過(guò)程中，道路綠地和居住區(qū)綠地內(nèi)相似的植物栽培模式有可能導(dǎo)致這兩個(gè)樣地內(nèi)土壤線蟲(chóng)群落相似度較高。另外，城市道路綠地、居住區(qū)綠地以及公園綠地中的土壤受人為踩踏嚴(yán)重，土壤層次模糊，侵入物質(zhì)復(fù)雜，土壤質(zhì)地表現(xiàn)為沙化和黏化，土層薄，保水能力弱[19]，較低的土壤含水量以及土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將導(dǎo)致土壤線蟲(chóng)多樣性水平下降[20]。不同營(yíng)養(yǎng)類群的線蟲(chóng)對(duì)土壤含水量的響應(yīng)過(guò)程不同[21]，最近的一些研究試圖利用先進(jìn)的手段研究真實(shí)自然狀況下土壤線蟲(chóng)數(shù)量及其在生態(tài)過(guò)程中發(fā)揮的作用，雖然，Nielsen和Ball[21]認(rèn)為在土壤營(yíng)養(yǎng)流失過(guò)程中，土壤充水孔隙率的提高并不能提高土壤線蟲(chóng)的數(shù)量，但在水分缺乏的生境中，土壤含水量上升將導(dǎo)致土壤微生物生物量的增加，從而間接導(dǎo)致增加線蟲(chóng)群落生物多樣性水平。

(前4個(gè)排序軸的特征值分別為0.36 (F=6.956, P=0.022)、0.27、0.22和0.08。Axo: Axonchium; Hel:Helicotylenchus; Hir: Hirsch-manniella; Rot: Rotylenchus: Tyl: Tylenchorhynchus; Tyle: Tylenchus; Cri: Criconemoides; Xip: Xiphinema; Lon: Longidorus; Aph: Aphelenchoides; Aphs: Aphelenchus; Dits: Ditylenchus; Dos: Dorylaimoides; Fis: Filenchus; Lep: Leptonchus; Acr: Acrobeles; Acri: Acrobeloides; Ala: Alaimus; Ana: Anaplectus; Bas: Bastiania; Cae: Caenorhabditis; Cep: Cephalobus; Chi: Chiloplacus; Chid: Chiloplectus; Cyl: Cylindrolaimus; Dip: Diploscapter; Mes: Mesorhabditis; Mon: Monhystera; Ple: Plectus; Pri: Prismatolaimus; Pro: Protorhabditis; Rha: Rhabdolaimus; Ter: Teratocephalus; Tyls: Tylocephalus; Apo: Aporcelaimus; Cla: Clarkus; Diss: Discolaimus; Dis: Discolaimium; Eud: Eudorylaimus; Nyg: Nygolaimus; Tra: Tripyla; Lab: Labronema; Enc: Enchodelus; Enc: Enchodorus; Epi: Epidorylaimus; All: Allodorylaimus; Meso: Mesodorylaimus; Coo: Coomansinema; GGS：道路綠地；RGS：居住綠地；PGS：公園綠地；SGS：風(fēng)景名勝區(qū)綠地)

表5 不同城市綠地類型線蟲(chóng)指示值分析

MI指數(shù)反映了土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[9]。MI在風(fēng)景名勝區(qū)綠地中最高，表明該樣地內(nèi)的土壤食物網(wǎng)較為穩(wěn)定[9]，道路綠地MI最低，主要是由于受到強(qiáng)烈的人為干擾后，導(dǎo)致一些c-p值較高的K生活史對(duì)策類群數(shù)量減少，土壤線蟲(chóng)加權(quán)功能區(qū)系結(jié)果表明，道路綠地中土壤食物網(wǎng)系統(tǒng)極不穩(wěn)定。在干擾程度較輕的森林生態(tài)系統(tǒng)中，土壤線蟲(chóng)結(jié)構(gòu)較火燒、施肥干擾后的穩(wěn)定[22]，本研究中，風(fēng)景名勝區(qū)綠地生態(tài)系統(tǒng)類型為森林生態(tài)系統(tǒng)，除了對(duì)外旅游開(kāi)放的區(qū)域外，其他區(qū)域受人為干擾程度較輕，土壤中的有機(jī)質(zhì)、總氮、有效磷、速效鉀高于其他綠地，長(zhǎng)期穩(wěn)定的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)將為土壤生物提供相對(duì)充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)細(xì)菌、真菌等微生物的生長(zhǎng)，從而進(jìn)一步增加土壤線蟲(chóng)中高營(yíng)養(yǎng)級(jí)類群的存活率，使土壤食物網(wǎng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。相關(guān)研究也證實(shí)了在城市化過(guò)程中，隨著人類干擾活動(dòng)的加劇，綠地土壤處于不穩(wěn)定狀態(tài)[23]。本研究的結(jié)果MI值低于呂瑩[5]在大連綠地中的結(jié)果，風(fēng)景名勝區(qū)綠地中的土壤是黃壤，和其他綠地類型略有差異，一些特定類型的土壤線蟲(chóng)對(duì)土壤質(zhì)地和生境的機(jī)制條件有特殊的要求[8]，土壤質(zhì)地的不同可能是進(jìn)一步導(dǎo)致這些差異的原因。

NCR值在道路綠地最高，表明樣地內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)主要以細(xì)菌通道途徑為主[10]。公園綠地和風(fēng)景名勝區(qū)綠地的NCR在0.5左右，這表明樣地內(nèi)的真菌和細(xì)菌分解途徑共同完成著營(yíng)養(yǎng)循環(huán)和能量流動(dòng)[20]。線蟲(chóng)功能多樣性分析表明，風(fēng)景名勝區(qū)綠地的土壤狀況最佳，其他3類綠地土壤狀況需要改善，這一結(jié)果與相關(guān)研究結(jié)果類似[5, 15]。加權(quán)功能區(qū)系分析圖(EI、SI)進(jìn)一步證實(shí)：風(fēng)景名勝區(qū)中土壤食物網(wǎng)的干擾強(qiáng)度處于中等以下，土壤食物網(wǎng)處于較成熟狀態(tài)，其他3類綠地均處于強(qiáng)烈的干擾狀態(tài)，土壤食物網(wǎng)不穩(wěn)定[20]。城市化進(jìn)程中人為干擾導(dǎo)致的土壤食物網(wǎng)變化模式與草地、農(nóng)田的變化相反[20]，在后者的生境中，隨著牛羊的糞便以及人工合成肥料的添加，使土壤食物網(wǎng)處于富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，并表現(xiàn)出逐步穩(wěn)定的趨勢(shì)，而城市土壤綠地中，人為的干擾使道路、公園和居住區(qū)綠地處于營(yíng)養(yǎng)匱乏的不穩(wěn)定狀態(tài)，土壤健康質(zhì)量下降。風(fēng)景名勝區(qū)綠地與其他3類綠地土壤線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)的差異表明，城市景觀中，景觀異質(zhì)性與土地利用方式的差異都將是影響生物多樣性的環(huán)境因素，相關(guān)研究已經(jīng)在農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng)中證實(shí)[13]。

生物的指示作用在評(píng)估環(huán)境變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響時(shí)意義重大[24-25]。生物指示物指包含了與周圍環(huán)境(或部分環(huán)境)質(zhì)量有關(guān)信息的某個(gè)生物，或生物的某個(gè)組成部分，或一個(gè)生物群落[26]。目前，國(guó)際上以線蟲(chóng)作為生物指示物評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量的研究?jī)?nèi)容非常廣泛，學(xué)者們大多利用群落生物多樣性特征的變化反映生境條件的改變，比如物種多樣性、營(yíng)養(yǎng)類群多樣性，以及功能多樣性等[23, 27]。然而，針對(duì)特定線蟲(chóng)類群對(duì)環(huán)境指示的研究還很薄弱。Malherbe和Marais[28]研究了土壤線蟲(chóng)對(duì)土地利用梯度的指示作用，其中，以及等類群反映了土壤由自然狀態(tài)向耕作轉(zhuǎn)變過(guò)程中的變化，Park[29]發(fā)現(xiàn)，、和明顯地反映了城市化進(jìn)程的差異。我們的研究確定了線蟲(chóng)屬類群對(duì)不同綠地類型的指示值，進(jìn)一步明確了土壤線蟲(chóng)在環(huán)境變化過(guò)程中的指示意義。

4 結(jié)論

本研究選取了4種綠地類型作為研究對(duì)象，調(diào)查研究了線蟲(chóng)生物多樣性以及功能多樣性特征。不同城市綠地對(duì)線蟲(chóng)群落產(chǎn)生了明顯的影響，改變了土壤食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能，研究結(jié)果進(jìn)一步明確了線蟲(chóng)類群對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)綠地生境的指示意義。由于城市綠地受到人為干擾的強(qiáng)烈影響，物種相對(duì)匱乏，對(duì)線蟲(chóng)指示物的研究，需要進(jìn)一步開(kāi)展長(zhǎng)期觀測(cè)，并利用魚(yú)類、藻類等綜合的指示作用反映城市生態(tài)環(huán)境的變化。同時(shí)，景觀生態(tài)學(xué)范疇的城市綠地景觀格局與土地利用差異對(duì)土壤生物多樣性影響的研究也將是城市生物多樣性保護(hù)措施制定的理論依據(jù)。

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Effects of Urban Green Land Types on Nematode Diversity and Bio-indication Analysis

HU Jing1,2, LI Yanlin3, CHEN Guorong4, DENG Huan1, FAN Wenqiao5*

(1 College of Forestry and Life Science, Chongqing University of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing 402160, China; 2 Institute of Microbiology, Chongqing University of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing 402160, China; 3 Chongqing Key Laboratory of Environmental Materials and Remediation Technologies, Chongqing University of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing 402160, China; 4 College of Materials and Chemical Engineering, Chongqing University of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing 402160, China; 5 Institute of Aquatic Animal Disease Prevention and Control, Chongqing University of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing 402160, China)

The characteristics of urban green land diversity is an important subject of urban ecosystem research under the background of rapid urbanization and global climate change. In this study, the characteristics of nematode communities were studied under different green land types. Forty-six genera were identified for nematode. Different types of urban green land types significantly changed the indices of nematode biodiversity and nematode function diversity (<0.05). Scenic area green land had the highest of nematode biodiversity, followed by park green land, and residential green land was the lowest. The maturity index of free living nematode and the channel ration of nematode were the lowest in the road green land, increased in the residential green land and park green land and reached the highest value in scenic area green land.,andwere the indicator species for road green land,for park green land, while,andfor scenic area green land. The significance of nematode on the ecosystem of urban green lands was further revealed, and the theoretical basis for the protection of urban biodiversity was provided.

Urban green space; Soil nematode; Biodiversity; Function diversity; Indicator species

K928.73

A

10.13758/j.cnki.tr.2020.03.013

胡靖, 李彥林, 陳國(guó)榕, 等. 城市綠地類型對(duì)土壤線蟲(chóng)多樣性的影響及生物指示值分析. 土壤, 2020, 52(3): 510–517.

重慶市自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(cstc2019jcyj-msxm2584)、重慶市教育委員會(huì)科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(KJQN201901322)和重慶文理學(xué)院科研項(xiàng)目(2017RLX36、2017ZLX22)資助。

(wonderbreeze@126.com)

胡靖(1986—)，男，河北秦皇島人，博士，主要研究方向?yàn)閳@林土壤生態(tài)。E-mail: 9986hujing@163.com