苏北沿海杨树人工林林分结构对土壤动物多样性的影响毕业论文_生态学毕业论文

苏北沿海杨树人工林林分结构对土壤动物多样性的影响毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

本文以苏北沿海地区杨树人工林为研究对象,通过对该地区不同林龄结构(4、9、20年生)的不同林龄结构的杨树人工林中的土壤动物群落结构及多样性进行调查和分析,探讨林分结构对土壤动物多样性的影响。结果表明:

(1)共获土壤动物90268只,隶属于2门5纲16目。土壤动物总体密度差异和类群差异不显著(Pgt;0.05);各林龄杨树林土壤动物的优势类群在凋落物层和土壤层中分布差异显著(Plt;0.05);各林龄杨树林凋落物层和土壤层的土壤动物类群数差异不显著(Pgt;0.05)。

(2)不同林龄林地以及不同季节间的土壤动物多样性指数差异均不显著(Pgt; 0.05)。

(3)各林龄杨树林土壤动物群落相似度随季节变化而不同,其中4年生与9年生杨树林的相似度较低,9 年生与20 年生杨树林的相似度较高。

本研究表明,不同林龄杨树人工林对土壤动物的群落结构并没有明显影响。

关键词:杨树人工林;林龄;土壤动物

The effects of poplar plantations stand structure to the soil faunal diversity in a coastal area of northern Jiangsu province

ABSTRACT

This paper discussed the poplar plantations in a coastal area of northern Jiangsu province. In order to reflect the effects of the stand structure on soil faunal diversity, we selected different age poplar plantations(4、9、20 years) in this region as the experimental sites and analyzed community structure and diversity. The results indicated that:

(1)There were 90268 individuals of soil faunas in the investigation, which belonged to 2 Phyla, 5 Classes and 16 Orders. The taxonomic group number of soil fauna was not significant (pgt;0. 05) among different age poplar plantations, so is the density(pgt;0. 05). The dominant groups of soil fauna community were significantl across the different age poplar plantations both in litter layer and soil layer(plt;0.05). The groups of soil fauna community were not significantly different either.

(2)The diversity index of soil fauna was not significantly different(pgt;0.05) among different age poplar plantations and different seasons.

(3)Jaccard index of soil fauna communities varied according to the changed seasons among different age poplar plantations, the similarity between 4 years old poplar plantation and 9 years old plantation were low, and the similarity between 9 years old poplar plantation and 20 years old plantation were high.

The results indicated that the different age poplar plantations had no significant effect on community structure of soil fauna.

Key wordspoplar plantation;forest ages;soil faunal community

目 录

1 前言 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

2 材料与方法 4

2.1 研究区概况及样地设置 4

2.2 样品采集及分析 4

2.3 数据处理 4

3 杨树人工林不同林龄土壤动物群落组成与结构分析 5

3.1 各林龄杨树林土壤动物群落类群组成 5

3.2 各林龄杨树林土壤动物群落结构季节变化 8

3.3 各林龄杨树林土壤动物群落多样性与相似性 9

讨 论 11

结 论 13

致 谢 14

参 考 文 献 15

1 前言

1.1 研究目的及意义

土壤动物是指其生活中有一段时间定期在土壤中度过,而且对土壤有一定影响的动物。主要涉及原生动物、扁形动物、轮形动物、线形动物、软体动物、环节动物、缓步动物和节肢动物,有时甚至把部分两栖动物、爬行动物和哺乳动物中的食虫目和啮齿目也包括进来[1]。土壤动物在土壤形成和发育过程中扮演了十分重要的角色,并能够以功能群直接或间接参与土壤有机质的分解和矿化,在物质循环、能量流动、信息传递、改善土壤理化性质等方面有着不可替代的作用[2-3],常被用作为土壤肥力和森林生态系统稳定性的生物学指标[4-5]。迄今为止,国外对土壤动物的研究比较深入,而我国因为对于土壤动物分类学的研究起步较晚,所以土壤动物的生态研究更是落后于其他许多国家。虽然数十年来我国在土壤动物研究方面己经取得非常重要的进展,涌现了大量的成果,但是,这些成果多侧重于对森林或草原等自然生态系统的研究,而缺少对于人工林生态系统土壤动物的研究。人工林植被群落的组成变化不仅会对土壤动物群落结构和功能产生影响[6-8],而且会进一步影响土壤动物群落的生存和繁衍[9-10]。目前,国内外对于人工林生物多样性的研究又集中于地上部分植物多样性的研究,对地下生物多样性的关注相对较少。地上与地下生态系统是不可分割的整体,两者之间的相互作用是控制生态系统过程的重要生态学机制,比较而言,地下土壤生态系统中有着更为丰富的生物群。杨树是世界上分布最广,生长速度最快的树种之一,但迄今为止,有关于杨树人工林土壤动物群落的研究报道罕见。因此,如何有效改善人工林生态系统林分结构、提高人工林经营与管理水平,就需要从人工林生态系统地下生物多样性的格局及影响生物多样性的因素等方面深入系统地进行研究。

1.2 国内外研究现状

在国内,中国很早就有关于土壤动物的记载,但对其研究一直散见于一些古籍中,缺乏系统的整理。在解放初期,虽有一些涉及土壤动物的报道,如蚯蚓(陈义,1956;1959;1975;1977;钟江辉等,1979)、原尾虫(尹文英,1963;1965a;1965b;1977a;1977b)、双尾虫(周尧,1966a;1966b)、等翅目昆虫(蔡邦华等,1964;尤其伟等,1964;夏凯龄等,1965)和蜗(忻介六,1979)等,但只是零星性,且主要着重新种的描述、区系调查和生活史等方面,没有真正从土壤动物的角度开展系统性研究。

土壤动物学的研究内容大体上可以分成4 个阶段:第一阶段,1840 年达尔文发表了《论沃土的形成》(on the Formation of Mould),被公认为土壤动物科学研究的开始,由此引发诸多学者对蚯蚓生物学的研究,纷纷发表论文, 被称为是“蚯蚓时代”。第二阶段,种类记述时代。这一时期国内的主要代表性的工作是:张荣祖(1980)在对土壤动物国内外研究动态进行介绍的基础上,提出了结合我国实际情况开展土壤动物学研究的看法和设想;张荣祖、崔振东(1983)发表了《土壤动物与陆地生态系统》;陈鹏(1983)的土壤动物的采集和调查方法;忻介六(1984)的《要重视土壤动物学研究》等等。进入20 世纪以后,Berlese (1905) 发明了烘虫漏斗,Tullgren(1917) 又在此基础上进行了改良,极大地提高了土壤动物的采集效果,推动了种类的发现和描述 以及土壤动物区系研究的开展,促进了长期施肥对农田土壤动物群落影响及安全评价对土壤动物的认识,并积累了大量土壤动物分布与土壤和植被关系的宝贵资料。第三阶段,系统研究时期。由于第二次世界大战期间人类对粮食需求激增,引发了土壤动物研究的热潮。学者们把增产的目光集中到了土壤上,发现了土壤无脊椎动物对于土壤有机物的分解起着极为重要的作用,并开始对不同类群进行了系统的研究,发表了不少专著,使土壤动物的研究发展成一门独立的分支学科—— 土壤动物学,于1955 年在英国召开了首次国际学术讨论会。第四阶段,生物生产力研究时期。20世纪50年代起,世界各国在大量研究工作的基础上,陆续发表许多论文与专著,建立了土壤动物学的学科体系。当人们认识到土壤生物是巨大的、潜在的、可以持续利用的自然资源,将对提高土壤生产力起到重要作用时,由国际学术联合会(ICSU)组织了为期10年(1965-1974)的国际生物学计划项目(Ihternational Biological Progam,IBP),选择了苔原、草原、森林等典型地区,开展了较为系统的土壤动物调查研究工作,土壤动物学也顺理成章的从描述与系统学的研究进入生物生产力和对人类环境关系的研究阶段[11]

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