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《华东师范大学》 2007年
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城市生态系统中不同土地利用类型土壤动物群落学研究

王金凤  
【摘要】: 城市生态系统的土地利用形式发生了巨大改变,从而导致其环境也发生显著变化。土壤动物是城市生态系统的重要组成部分,在城市生态系统物质循环、能量流动中具有重要地位。土壤动物能够对城市土地利用形式的快速变化、城市环境质量的改变及由此所带来的一系列影响做出较为灵敏的响应。目前城市不同土地利用类型对土壤动物群落结构的影响,已成为土壤动物在生态学研究的热点之一。 论文选择上海市6种不同土地利用类型包括工业区、填埋场、公园、校园、路旁绿化以及居住区为研究对象。于2005年-2006年间,对工业区(四季)、填埋场、公园、校园、路旁绿化以及居住区(春秋季)凋落物层和土层土壤动物群落进行调查,同时,对不同土地利用类型的凋落物层和土层养分及重金属含量进行测定。探讨不同土地利用类型对土壤动物群落结构产生的影响,并分析了不同土地利用类型环境因子的变化与土壤动物群落之间的相关性以及不同土地利用类型土壤螨类特征。研究结果如下: 1.上海市不同土地利用类型土壤动物群落基本成分由线虫、蜱螨目、弹尾目、近孔寡毛目以及涡虫和轮虫6大类群组成。不同土地利用类型土壤动物的群落组成有所差异:在类群数方面,植物园工业区填埋场=校园路旁绿化=居住区。在土壤动物总密度方面,工业区填埋场植物园居住区路旁绿化校园。不同土地利用类型各功能群密度排序不尽相同。双尾目可作为填埋场区别于其它用地类型的指示生物。 2.不同土地利用类型土壤动物群落垂直变化明显。凋落物层的土壤动物类群数和密度小于土层,除校园外其它绿地凋落物层A/C均大于土层A/C。类群数量、个体数量主要集中分布在0-5cm表土层,随着土层深度增加,呈现减少趋势,在工业区、校园和居住区中有时会出现土壤动物逆土层分布现象。 3.不同土地利用类型各土壤动物功能群季节变化规律不同。工业区密度季节变化规律为秋季最高,春季其次,夏季、冬季最少,填埋场、学校、路旁绿化、居住区密度为秋季春季,植物园绿地与之相反。工业区类群数量季节变化为夏季最多,其次为秋季,春季、冬季最少,填埋场、植物园为春季秋季,学校、路旁绿化、居住区为秋季春季。 4.不同土地利用类型土壤动物群落多样性指数变化规律不同。从总体来看,工业区的Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(Jws)最小,Simpson优势度指数(Is)最大,植物园的Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(Jws)最大,Simpson优势度指数(Is)最小,对于Margalef丰富度指数(M)而言,则是路旁绿化丰富度指数M最小,植物园丰富度指数M最大。以DG指数最能体现土壤动物群落的丰富性和复杂性,6种不同土地利用类型群落DG指数排序为居住区填埋场植物园工业区校园路旁绿化。 5.各土壤动物群落主要功能群不同,其中大型土壤动物与中小型土壤动物功能群差异较大。根据土壤动物不同功能群对各种土地利用类型生境进行聚类及多维尺度分析发现,15种生境,根据全部土壤动物群落可分为8种类型,根据大型土壤动物群落可分为5种类型,根据土层干生土壤动物分为6种类型;9种凋落物生境可分为5大类型。 6.相关性分析发现,凋落物重金属Zn、Cu、Pb和P含量与多种土壤动物之间达到显著相关,TOC仅与其它土壤动物总和达到显著水平,pH、N、Cd含量与土壤动物之间没有达到显著水平。在土层环境因子中,与多种土壤动物类群相关显著的有N含量、有机质以及重金属Zn、Cu、Pb和Cd含量,而pH值和P含量与土壤动物间未达到显著相关。 7.上海市6种土地利用类型土壤螨类主要以甲螨为主;15种生境中,除校园灌木、刚填埋样地外,其余13种生境均以甲螨为主要螨类。在甲螨亚目中,又以有翅孔背甲螨P群为主。从各种螨类排序来看,甲螨亚目比前气门亚目、中气门亚目螨类的分布更具规律性,即草地的甲螨捕获量要高于乔木、灌木两种类型。在对不同土地利用类型中土壤甲螨的MGP分析中发现,填埋场、校园全部属于以大孔低等甲螨M群为主的生境,植物园属于以有翅孔背甲螨P群为主的生境,另外工业区乔木类型、路旁绿化乔木类型以及居住区草地类型均属于以大孔低等甲螨M群为主的生境,工业区灌木类型、草地类型、路旁绿化草地类型属于以有翅孔背甲螨P群为主的生境。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S154.5

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