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太湖岸带湿地种子库及土壤动物多样性研究

李伟  
【摘要】:湿地土壤种子库和土壤动物作为湿地生态系统的重要组成部分,在物质循环、受损湿地恢复过程中起着极其重要的作用;而其多样性是土壤生物多样性的重要组成部分。但是,地表覆被类型、湿地恢复的不同阶段都对土壤种子库及土壤动物多样性有一定影响。通过对太湖岸带湿地种子库及土壤动物的研究,旨在揭示不同覆被条件下土壤种子库变化规律及其与主要环境因子间的关系和不同覆被条件下土壤动物变化规律及其与土壤环境的关系,以及芦苇湿地不同恢复时期在其岸带湿地种子库及土壤动物的变化情况。研究表明: (1)采用种子萌发法研究了太湖岸带湿地种子库的时间动态。结果表明,试验中共萌发了30种植物,其中以一年生和多年生草本植物为主。2010年4月、8月、11月分别萌发了21种、16种、18种。随着土层的加深,3个调查时期内A、B、C、D(A区酸模岸带、B区乔灌岸带、C区农作物岸带、D区天然芦苇岸带)4种类型土壤种子库密度大多呈下降趋势。在3个调查时期内的种子库储量之间无显著差异。太湖岸带湿地种子库密度季节动态表现为春季(4月份)最多,夏季(8月份)次之,秋季(11月份)最少。 (2)研究了太湖岸带湿地的种子库和地表植被的物种组成,并分析了两者之间的关系。结果表明,地表植被的物种数(39种)多于种子库中的物种数(21种);地表植被和种子库中植物物种的相似性比较小(0.143-0.333)。种子库中优势物种的生活型以一年生草本和多年生草本为主,其中物种荠、砂引草、田麻和针蔺在土壤各层次中均有分布。应用典范对应分析(CCA)研究种子库分布格局及其与环境因子的关系。结果表明,土壤pH、含水率、电导率、植被盖度和土壤容重等5个环境因子对种子库分布格局均有一定的影响,其中种子库受土壤水分含量的影响最大。根据不同环境因子的特征,可将土壤种子库中第Ⅰ层的18种植物分为3个组,第Ⅱ层的16种植物分为2个组,第Ⅲ层的11种植物分为3个组,其分别对应于不同的环境变化梯度。 (3)研究了太湖岸带湿地的土壤动物群落结构和多样性。4次调查共分离到土壤动物3575只,隶属4门12纲,共有105类,土壤动物群落密度达到2794.49-67766.39个/m2。土壤动物的整体数量表现为春季最多(2010年4月),秋季(2010年11月)跟夏季(2010年8月)次之,冬季最少(2011年2月)。节肢动物门和线虫动物门构成了该区土壤动物的主体,对土壤动物群落特征起着决定性作用。太湖岸带湿地土壤动物类群数量和个体数量在垂直分布上均有一定的表聚性,但不同季节表聚性程度不同。太湖岸带湿地不同类群的土壤动物对环境因子的响应不同,不同类群的土壤动物对不同的环境因子的要求各有偏好,各土壤因子对土壤动物分布的影响也存在较大差异。 (4)采用种子萌发法研究了太湖岸带湿地不同芦苇恢复期湿地种子库的特征,分析3种芦苇岸带区(A长期芦苇恢复岸带、B短期芦苇恢复岸带、C天然芦苇岸带)的种子库和地上植被的物种组成及两者之间的关系。结果表明,地表植被的物种数(24种)多于土壤种子库中的物种数(20种),种子库和地上植被的相似性比较小(0.143-0.303)。3个时期内地上植被分别为13种、19种和7种,土壤种子库的物种种类分别出现了8种、14种和7种。太湖岸带湿地不同芦苇恢复期种子库密度表现为天然芦苇湿地(4773±1387.57ind/m2)短期芦苇恢复湿地(3760±530.71ind/m2)长期芦苇恢复湿地(1813±654.80ind/m2)。 (5)研究了太湖岸带芦苇湿地恢复后对土壤动物的影响。结果表明:太湖岸带湿地各个芦苇恢复期土壤动物共有93类群。其中,长期芦苇恢复湿地、短期芦苇恢复湿地、天然芦苇湿地三种类型的土壤动物类群数分别为71、51、63。长期芦苇恢复湿地以线蚓科(22.44%)、倍足纲(21.01%)和线虫动物门(19.35%)为优势类群。短期芦苇恢复湿地以线虫动物门为优势类群(23.02%),其次为蜱螨亚纲Acari(7.22%)。天然芦苇湿地以线虫动物门为优势类群(33.83%)。太湖岸带湿地不同芦苇恢复期土壤动物的垂直分布较为明显,表现出较强的表聚性。湿地恢复对土壤动物的影响首先体现在土壤动物类群的演替上,太湖岸带湿地不同芦苇恢复期土壤动物群落密度除2011年2月外,都满足长期芦苇恢复湿地天然芦苇湿地短期芦苇恢复湿地的规律。不同类群的土壤动物对不同的环境因子的响应程度不同。


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