导读:本文包含了土壤动物的作用论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:喀斯特森林,凋落物分解,土壤动物,质量损失
土壤动物的作用论文文献综述
龙健,张明江,赵畅,吴求生,吴劲楠[1](2019)在《土壤动物对茂兰喀斯特森林凋落物分解过程中元素释放的作用》一文中研究指出为探究喀斯特地区土壤动物对凋落物分解过程中的质量损失贡献率和元素释放作用,选取茂兰喀斯特原生林中两个典型常绿树种青冈(Cyclobalanopsis glauca)与单性木兰(Kmeria septentrionalis)凋落物为研究对象,采用3种不同孔径(5、2、0.03 mm)网袋进行为期1年的野外分解实验,分析凋落物的质量损失和元素含量的变化及其与土壤动物群落的关系。结果表明,土壤动物对茂兰喀斯特森林凋落物的质量损失贡献率为42.0%~45.9%,大型土壤动物对混合凋落物(1∶1混合)的质量损失作用最大,中小型土壤动物对单性木兰凋落物的质量损失作用最大。土壤动物对单性木兰凋落物中N元素的释放有促进作用或抑制作用,对青冈+单性木兰混合凋落物N元素的释放表现为促进作用;对Ca元素的释放在单性木兰凋落物主要表现为促进作用;对P、K元素释放作用规律较为复杂,且与凋落物种类有关;对C、Mg元素的释放作用不明显。总之,土壤动物对高质量(低C/N)凋落物单性木兰的质量损失和元素释放作用较为显着,为理解茂兰喀斯特地区森林凋落物的分解机制提供了参考依据。(本文来源于《生态学杂志》期刊2019年09期)
林虹[2](2017)在《紫金山土壤动物对凋落物分解的作用与机制》一文中研究指出森林凋落物是重要的有机物和养分储存库。凋落物分解在维持森林生态系统生产力、土壤有机质的形成以及群落演替等方面具有不可替代的地位。随着人口增长,燃料燃烧,人类向大气中排放含氮化合物越来越多,大气氮沉降成比例增加。过量大气氮沉降引发了诸如土壤酸化、营养储存失衡等一系列严重的生态问题,同时也影响着凋落物分解过程。目前对控制凋落物分解的主要驱动因子已有广泛研究,然而这些因子在凋落物分解过程的交互作用及其对森林生态系统功能调控机制的研究较少,尤其是土壤分解者对环境变化,不同植物及凋落物质量的响应机制。因此,从土壤腐食食物链出发,研究大气氮沉降、土壤微环境以及植物次生代谢物对凋落物分解的影响,从土壤分解者群落组成和功能多样性等方面探索气候变化、凋落物质量以及土壤分解者交互作用对森林生态系统碳循环研究具有重要的理论和实践指导意义。本研究选择中国南京紫金山地区亚热带针叶林、阔叶林及针阔混交林作为实验样地。首先,我们在针叶林和阔叶林收集优势树种马尾松、栓皮栎凋落物作为实验材料。两种凋落物分别置于针叶林、阔叶林的凋落物层及土壤层进行十个月(2013.2-2013.12)的凋落物袋分解实验,我们比较了不同土层参与两种凋落物分解的中型土壤动物群落组成、微生物量及土壤酶活的动态变化及差异;同时选用粗细两种孔径凋落袋来区别分析土壤动物和微生物对分解的作用。以此为基础,为了进一步探究土壤分解者、环境因素和凋落物质量对凋落物分解的综合调控机制,植物群落水平上,我们开展了氮沉降条件下针阔叶凋落物分解主场效应实验。在本实验中,依旧选取粗细两种凋落物袋,在针叶林和阔叶林进行凋落物交互移置实验(示意图见附录A),同时在分解过程中进行氮添加(47kg ha-1 yr-1)以及蒸馏水(对照)处理,实验时间为:2014.2-2014.12。最后,分解者群落水平上,我们开展室内培养实验旨在探究植物次生代谢物对凋落物分解过程中土壤分解者作用的影响。我们分别获取针阔混交林中针叶优势种马尾松凋落叶水提液,以及马尾松主要次生代谢物,单宁溶液。分别设置高低两个浓度每月均匀喷洒在装有阔叶优势种栓皮栎凋落叶的针、阔叶树原位土壤的培养盒中,同时针、阔叶树原位土壤分为添加土壤动物(潮虫)和未添加土壤动物两个处理组,喷洒蒸馏水进行对照处理(示意图见附录B),共进行六个月室内培养(2015.3-2015.9)。在上述叁个实验进行期间,我们跟踪测定了凋落物分解速率、土壤动物群落组成及微生物量、土壤理化性质(如pH,水分含量等)以及土壤相关分解酶的活性。主要研究结果如下:(1)阔叶林和针叶林中,粗孔径马尾松凋落叶在土壤层的分解速率均比在凋落物层的快(p<0.05),这是由于两个林型,土壤层参与分解的土壤动物丰富度和多样性均比凋落物层多(p<0.01)。然而,粗、细孔径栓皮栎凋落叶在两个林型的土壤层和凋落物层分解率没有明显差异。凋落物垂直位置对分解的作用与凋落物类型显着相关(F=13.624,p=0.001),而与林型无关(F=0.757,p=0.391)。另外,由于土壤层螨类丰富度较大,且对马尾松凋落叶分解具有特异性,因而土壤层粗孔径凋落袋中,马尾松凋落叶分解速率比栓皮栎凋落叶快。但是,土壤微生物量对两种凋落叶在不同垂直位置分解率没有显着作用(p=0.552)。(2)细孔径凋落袋中,不管是氮沉降处理还是对照组,优势种栓皮栎和马尾松凋落叶在其各自主场分解速率与客场分解速率并没有显着差异。但是,粗孔径马尾松凋落叶在氮添加条件下,在主场分解速率是客场分解速率的两倍(主场分解率k=0.36 vs.客场分解率k=0.18,p<0.05),这表明氮添加促进马尾松凋落叶分解主场效应的发生(HFAI =26.892,p=0.044),而对照组分解不具有主场效应。氮添加处理没有促进栓皮栎凋落叶在主场的分解速率。粗孔径马尾松凋落叶分解在氮添加处理下具有主场效应,这主要与氮添加促进了针叶林参与分解的土壤动物丰富度有关。然而,氮添加处理下,大部分土壤酶活与凋落物分解的正相关性并不明显。另外,土壤微生物量与凋落物分解的主场效应不相关。因此,我们认为氮添加通过提高土壤动物的丰富度来加强其对凋落叶的取食分解作用。(3)马尾松土添加潮虫时,高浓度水提液处理显着促进了栓皮栎凋落叶的分解,分解率是对照组的1.16倍(p<0.05);而未添加潮虫时,水提液对分解作用不明显,这表明高浓度马尾松水提液可以通过影响土壤等足动物的分解作用而非微生物作用来促进栓皮栎凋落叶分解。马尾松主要次生代谢物,单宁添加显着抑制了土壤等足动物在栓皮栎土对栓皮栎凋落叶的分解(分解率比对照组低50.6%,p<0.05),以及减少了土壤微生物量,尤其是高浓度单宁添加。然而,单宁对栓皮栎凋落叶在马尾松土的分解速率的抑制作用不明显。我们认为这是由于马尾松土中,等足动物和微生物经过与马尾松次生代谢物的长期共生,已经能很好适应本土资源,因此单宁对马尾松土分解者的抑制作用不显着。本研究通过比较马尾松水提液及其主要物质,酚类(单宁)溶液对栓皮栎凋落叶分解的作用,表明马尾松次生代谢物在特定条件可以促进土壤动物的分解作用;然而由于单宁存在,马尾松次生代谢物对栓皮栎凋落叶在其本土的分解具有抑制作用。综上所述,结果表明:(1)土壤微环境改变以及土壤动物对基质分解的特异性会使土壤动物群落组成及功能发生改变,从而导致特定凋落物在不同垂直位置的分解速率明显不同;(2)大气氮沉降增加了土壤动物的丰富度及其生境特化作用,是亚热带针阔叶林凋落叶分解主场效应发生的主要原因;(3)植物次生代谢物对凋落物分解有关的生态系统功能具有潜在的影响,在特定条件下可以成为土壤动物分解作用的驱动力。本研究采用野外实验和实验室实验相结合的方法深化了森林凋落物分解及其驱动机制研究,为实现凋落物的有效调控、理解陆地生态系统物质循环,学习生态系统结构和功能提供了可靠的参考依据。(本文来源于《南京大学》期刊2017-11-19)
王振海,殷秀琴,张成蒙[3](2016)在《土壤动物在长白山臭冷杉凋落物分解中的作用》一文中研究指出【目的】研究长白山臭冷杉凋落物分解率和C、N、P元素释放量的变化规律,探讨土壤动物在凋落物分解过程中对臭冷杉凋落物分解和养分元素释放的影响,进一步完善土壤动物生态学研究,为长白山地区森林保护与管理提供科学依据。【方法】2011年10月—2012年10月,利用凋落物袋法对长白山北坡暗针叶林和明亮针叶林2个亚带(2类生境)优势种——臭冷杉凋落物的分解率、养分动态及土壤动物的作用进行研究。采用手捡和Tullgren法相结合来分离凋落物中的土壤动物,凋落物中有机碳(TOC)的测定先采用过量的K2Cr O7-H2SO4经高温消煮分解后,再用Fe SO4滴定法滴定,全氮(TN)和全磷(TP)相对含量的测定采用Smartchem140全自动化学分析仪完成。采用SPSS 18.0软件分析生境、网孔及其相互作用对凋落物分解率及养分含量的综合影响,并运用Pearson相关系数分析土壤动物个体数和类群数与凋落物分解率以及养分绝对含量间的关系。利用Canono for Windows4.5对各土壤动物类群与凋落物分解率和养分元素绝对含量进行冗余分析。【结果】2类生境中臭冷杉凋落物经过1年的分解,在1 mm网袋内的分解率显着高于0.01 mm网袋(P<0.05)。2种网袋内凋落物分解表现出季节性变化,夏秋季分解率高于冬春季。明亮针叶林2种网袋内凋落物的分解率高于暗针叶林。2类生境中2种网袋内的凋落物TN、TP相对含量经过1年的分解均有上升,且暗针叶林显着高于明亮针叶林,尤其是1 mm网袋内TP相对含量显着高于明亮针叶林(P<0.05);在明亮针叶林1 mm网袋内凋落物TOC相对含量低于暗针叶林,而0.01 mm网袋内相反。分解1年后2种生境1 mm网袋内凋落物TP相对含量显着低于0.01 mm网袋(P=0.001),而TN和TOC含量没有显着差异。暗针叶林凋落物分解过程中在网袋内共捕获21个类群905只土壤动物,明亮针叶林共捕获19个类群1 227只土壤动物。2类生境中参与臭冷杉凋落物分解的土壤动物主要有节跳虫科、甲螨亚目、山跳虫科、球角跳虫科、辐螨亚目、革螨亚目、线蚓科和鳞跳虫科。Pearson相关系数及RDA分析显示,土壤动物个体数、类群数和主要土壤动物类群与针叶林臭冷杉凋落物分解率呈正相关,而与TN、TP和TOC绝对含量呈负相关。【结论】土壤动物对臭冷杉凋落物的分解有显着的促进作用,因而对养分元素的释放有显着促进作用。(本文来源于《林业科学》期刊2016年07期)
刘盼[4](2016)在《2种草坪草枯落物的分解及土壤动物的作用》一文中研究指出枯落物是生态系统中生物元素循环和能量流动的主要通道。枯落物分解作为养分归还土壤的重要形式,对陆地生态系统能量流动与物质循环作用巨大。土壤动物作为枯落物分解者的重要参与者,不仅在物质转化、能量储存和中转、土壤生态毒理诊断、环境变化生态指示以及全球变化等方面有着重要生态功能,而且对维持城市园林绿地生态系统的物质循环和能量流动有着重要作用。草坪在城市园林绿化中占有重要地位,它不仅对平衡生态环境有很重要意义,而且还可以降低人的心理压力,消除疲劳,恢复体力。本实验采用枯落物分解袋法(0.02mmm、1mm、3mm)研究了城市草坪草白叁叶和高羊茅枯落物分解过程中的质量损失动态、养分动态及土壤动物群落的区系组成、优势类群、功能团群落结构等生态学特征,并分析了土壤动物多样性特征与功能类群。研究结果如下:1.不同基质草坪草枯落物的分解过程城市园林绿地草坪草不同基质枯落物的质量损失动态为:白叁叶高于高羊茅,叶枯落物的分解快于根枯落物。其中,白叁叶叶枯落物在分解5个月时质量损失率达100%,根枯落物也在分解6个月时质量损失率达100%。高羊茅叶枯落物在分解第9个月时质量损失率达100%,根枯落物在分解12个月后质量损失率最高达89.51%;方差分析表明,在分解过程中不同孔径枯落物基质质量损失率具有显着差异,且差异变化均为3mm孔径显着高于1mm、0.02mm孔径(P<0.05)。2.草坪草分解过程中土壤动物的群落结构草坪草枯落物分解过程共捕获土壤动物8177头,分属3门3纲28目73科。其中大型动物226头,分属7目17科;中小型干生土壤动物2759头,分属13目41科;中小型湿生土壤动物5192头,分属8目17科。大型土壤动物优势类群为蚁亚科、象甲科和扁甲科分别占土壤动物的比例为18.14%、10.18%和17.70%;中小型干生土壤动物中的优势类群为跳虫科、棘跳科、长角长跳科和矮蒲螨科,分别占中小型土壤动物比例为12.47%、21.2%、10.69%和11.64%;中小型湿生土壤动物中优势类群为垫刃科、杯咽科、小杆科和线蚓科,分别占中小型土壤动物比例为28.70%、10.11%、24.63%和17.20%。分解过程中,土壤动物的个体数和类群数随分解而呈现不同的变化。在在整个分解阶段,枯落物的分解速率与不同类群的土壤动物的个体数和类群数呈显着正相关关系;而枯落物分解速率与土壤动物的香农指数H、均匀度指数J、优势度指数C和丰富度指数D间存在相互变化的关系,但总体呈正相关关系大于现负相关关系;表明土壤动物影响枯落物的分解,且土壤动物多样性可调节枯落物的分解,对其产生促进或抑制作用。3.草坪草分解过程中土壤动物的功能团动态在2种草坪草枯落物分解过程中,土壤动物功能团变化依次表现为:植食性-菌食性-捕食性-腐食性。其中,植食性土壤动物的优势类群为弹尾目(Collembola)的棘跳科、长角长跳科、跳虫科;膜翅目(Hymenoptera)的蚁亚科和鞘翅目(Coleoptera)的扁甲科;菌食性土壤动物的优势类群主要是前气门亚目(Prostigmata)的大赤螨科,中气门亚目(Mesostigmata)的厉螨科;中小型湿生土壤动物中的菌食性类群主要以线虫纲正蚓目(Lumbridida)的线蚓科、仙女虫科为优势类群;捕食性土壤动物则以大型的鞘翅目(Coleoptera)的象甲科、叩甲科为优势类群;中小型土壤动物中的捕食性土壤动物均为常见类群;腐食性土壤动物多集中于中小型湿生土壤动物,其中以小杆目(Rhabditida)下的小杆科、垫刃科、杯咽科为优势类群;但也有少数中小型干生土壤动物如前气门亚目的矮蒲螨科;分解过程中土壤动物食性的变化表明,土壤动物对枯落物基质分解具有选择性。4.草坪草分解过程中养分动态2种草坪草分解过程中,白叁叶枯落物中的C、N、P含量均呈现减小趋势表现为缓慢释放,K为富集后缓慢释放,木质素和纤维素则表现为先富集后释放。高羊茅枯落物中的C、P为先释放后富集的波动变化,N和木质素均为先富集后释放,K在整个分解过程均为释放状态,而纤维素释放缓慢,几乎未释放。2种草坪草分解过程中,C、N释放速率大致表现为先增后减的趋势;P释放速率比较复杂,高羊茅叶、白叁叶根表现为先减后增的趋势,高羊茅根和白叁叶叶则表现为先增后减的趋势;K释放速率大致表现为先减后增的趋势;木质素和纤维素降解速率无明显规律性。即养分释放速率在不同草种间及分解时间内存在差异,表明草种和分解时间及其他条件对枯落物分解过程产生影响。城市草坪草枯落物分解过程中,枯落物基质和化学组成影响其质量损失动态;分解过程中不同基质草坪草枯落物养分动态与土壤动物群落的区系组成、优势类群、功能团群落结构等生态学特征密切相关。表明,土壤动物与枯落物相互作用,一方面土壤动物推动了城市草坪草枯落物的分解,另一方面,枯落物基质的变化也深刻影响着参与分解的土壤动物群落格局。(本文来源于《四川农业大学》期刊2016-06-01)
王振海[5](2016)在《长白山针叶林凋落物分解及土壤动物在凋落物分解和元素释放中的作用》一文中研究指出凋落物是生态系统养分的储存库,它的分解对促进生态系统的物质循环和养分矿化具有重要的作用。近年来,土壤动物在凋落物分解中的作用研究已经成为国内外学者关注的热点。土壤动物作为影响凋落物分解的重要生物因子,通过破碎、摄食、刺激微生物等活动,能够直接或者间接的影响凋落物的分解,并在生态系统物质转化和能量流动中起十分重要的作用。本研究利用凋落物袋法对长白山针叶林带优势物种臭冷杉和鱼鳞云杉凋落物的分解和养分动态进行了为期叁年的研究,利用1 mm和0.01mm两种网孔的凋落物袋分析凋落物的分解速率和养分动态。综合运用方差分析、相关系数等,比较不同种凋落物在分解速率和元素释放上的差异;分析土壤动物群落变化,进而分析土壤动物群落结构和多样性特征及其在凋落物分解和养分释放中的作用,并探讨混合凋落物对凋落物残留率、元素释放及土壤动物群落的影响。主要结论如下:(1)凋落物残留率随凋落物分解不断下降。叁种处理凋落物在上部和下部针叶林之间没有显着的差异,但是不同凋落物种类在某些分解时期存在显着差异。在上部和下部针叶林中凋落物残留率在不同处理凋落物间有显着的差异,在上部针叶林中凋落物袋内以鱼鳞云杉残留率最高;在下部针叶林中分解中前期凋落物袋内以鱼鳞云杉残留率最高,而之后臭冷杉凋落物残留率较高。上部和下部针叶林混合凋落物对凋落物的分解无明显作用。(2)初始Ca和Mg含量在臭冷杉凋落物中高,而初始Mn、木质素和纤维素含量在鱼鳞云杉凋落物中高。凋落物各元素含量或残留率均表现出明显的时间变化特征,各元素含量因凋落物种类和元素不同而表现的时间变化不同。不同处理凋落物C、N、Ca、Mg和Mn残留率均呈不断下降趋势,而P残留率则是先下降后上升。不同处理凋落物各元素含量和残留率在上部和下部针叶林之间没有显着差异,但是不同凋落物种类在某些分解时期存在显着差异。在上部和下部针叶林中混合凋落物的实测值与期望值间没有差异。(3)3年的分解试验期间,参与凋落物分解的土壤动物主要29类。其中,在上部针叶林获得29类,优势类群为节跳虫科和甲螨亚目,常见类群为山跳虫科、革螨亚目、球角跳虫科、辐螨亚目、鳞跳虫科、线蚓科、双翅目幼虫和缨甲科8类。在下部针叶林获得23类,优势类群为节跳虫科、甲螨亚目和山跳虫科,常见类群为革螨亚目、球角跳虫科、辐螨亚目、鳞跳虫科和线蚓科5类。各凋落物袋内土壤动物多样性指数、个体数和类群数随着凋落物分解存在明显的时间变化,表现为在研究初期和末期低于研究中期。总体上在上部针叶林中土壤动物多样性指数和类群数显着高于下部针叶林,但是在不同分解时期因凋落物种类不同表现有明显的不同。在不同处理凋落物间土壤动物多样性指数、个体数类群数没有显着差异。凋落物混合对土壤动物多样性指数、个体数类群数也没有影响。(4)1 mm凋落物袋内凋落物残留率均显着小于0.01mm凋落物内,说明土壤动物能够明显的促进凋落物的分解。土壤动物对臭冷杉和鱼鳞云杉的作用在上部针叶林大于下部针叶林,而对混合凋落物的促进作用在下部针叶林较大;土壤动物对臭冷杉凋落物分解的贡献率最大、其次为混合凋落物,鳞云杉凋落物贡献率最小。土壤动物能够促进凋落物各元素的释放。通过元素残留率与螨类、弹尾目、线蚓科、双翅目幼虫、土壤动物多样性指数、个体数和类群数的相关性来看,土壤动物对元素释放作用程度因凋落物种类、生境和土壤动物各指数的情况而不同。总之,在长白山针叶林,凋落物分解与土壤动物群落之间有着明显的相互作用。土壤动物能够明显的促进凋落物的分解和元素释放,而凋落物分解和元素释放也影响着土壤动物的种类和数量。而凋落物混合对凋落物分解和元素释放的影响不明显。土壤动物对不同海拔凋落物分解的影响因凋落物的种类不同而存在差异,土壤动物对混合凋落物分解的作用在下部针叶林较明显,而对单种凋落物分解的作用在上部针叶林更明显。(本文来源于《东北师范大学》期刊2016-05-01)
董炜华,李晓强,宋扬[6](2016)在《土壤动物在土壤有机质形成中的作用》一文中研究指出作为土壤生态系统重要组成部分的土壤动物,在土壤元素循环转化和迁移过程中发挥着重要的作用。土壤动物是凋落物分解的"微型粉碎机",通过体内"特殊转换器",影响土壤有机质的转化、腐殖质的形成。本文从土壤动物对地表枯落物分解入手,分析了影响土壤动物对凋落物分解的因素,土壤动物通过刺激土壤酶活性,与土壤微生物群落一起,加快土壤有机物的分解,促进土壤腐殖质的转化。旨在拓宽土壤动物生态功能,丰富土壤腐殖质形成机理学说,对保护土壤生物多样性、提高土壤地力、保障粮食安全具有重要的科学意义。(本文来源于《土壤》期刊2016年02期)
李勋,刘洋,张艳,刘华,杨万勤[7](2016)在《马尾松人工林林窗内土壤动物作用下凋落叶C元素的动态变化》一文中研究指出土壤动物对凋落叶养分元素动态具有重要影响,但这种影响受控于凋落叶质量及环境条件。为了解不同大小林窗(G1:100 m~2、G2:400 m~2、G3:900 m~2、G4:1 600 m~2)内土壤动物对凋落叶中C元素季节动态的影响,采用凋落叶分解袋的方法,于凋落叶第一年分解的冬、春、夏、秋四个季节,研究了3.00和0.04 mm孔径凋落叶袋中长江上游马尾松人工林两种植物马尾松(Pinus massoniana)、樟(Cinnamomum camphora)凋落叶中的C元素动态特征。结果表明:土壤动物明显促进了2种凋落叶C的释放,且中型林窗(G3:900 m~2)内凋落叶C损失率更高;不同季节土壤动物对凋落叶中C释放量的影响存在显着差异:土壤动物对凋落叶C释放的影响主要在春季和夏季,秋、冬两季部分林窗出现C富集现象;相对于针叶植物凋落叶,土壤动物对阔叶植物凋落叶中C元素动态的影响更为显着。这些结果说明中型林窗内土壤动物对凋落叶C释放有显着影响,在马尾松低效林改造过程中,可利用中型林窗这一显着作用,引入更容易被土壤动物分解的乡土阔叶树种樟,加速马尾松人工林的物质循环。(本文来源于《植物研究》期刊2016年02期)
许洪军[8](2015)在《辽东山区叁种林型土壤动物群落特征及其在凋落物分解中的作用研究》一文中研究指出我国次生林面积约占森林总面积的55%,东北地区高达60%以上,为满足人们对木材的需求,落叶松人工林的面积在次生林生态系统中逐渐增加,形成了人工林与次生林镶嵌的景观结构,但是落叶松人工林取代次生林出现了许多问题,地力衰退尤为突出,凋落物分解受阻是重要原因之一,土壤动物通过取食或刺激土壤微生物活性调控凋落物分解和养分释放,是影响凋落物分解的主导因素之一,明确土壤动物的群落结构及其对不同凋落物分解的贡献,是解决地力衰退的基础。本文以辽东山区天然阔叶次生林、落叶松人工林、落叶松林下阔叶树种天然更新形成的混交林为研究对象,调查了3种林型土壤动物群落组成;采用凋落物袋法对林分内自然凋落物(阔叶凋落物、针叶凋落物和针阔混合凋落物)进行了原位分解和交互分解试验;利用不同孔径凋落物袋控制参与凋落物分解的土壤动物,并对其进行分类统计。通过方差分析、主成分分析(PCA)以及冗余分析(RDA)等分析方法,分析研究了3种林型内土壤动物群落结构的差异及其与环境因子间关系,探讨了土壤动物在自然凋落物分解和养分释放过程中的作用,主要结果如下:(1)辽东山区3种林型共获得中小型土壤动物102667只,属于3门10纲,90个类群,甲螨亚目、等节跳科、疣跳科和棘跳科为优势类群,中气门亚目、前气门亚目、鳞跳科、颤蚓目、长角跳科、短角亚目幼虫和长角亚目幼虫为常见类群,该地区中小型土壤动物个体密度变化范围是7.55×10~3~6.45×10~4ind·m~(-2);水平分布上,落叶松人工林中小型土壤动物个体密度最高,垂直分布上,中小型土壤动物具有较明显的表聚性。重复度量方差分析表明,季节对个体密度、类群、各多样性特征指数、捕食性类群个体密度、腐食性类群个体密度和植食性类群个体密度有显着性影响(P<0.05),取样层次对个体密度、类群、多样性特征指数、腐食性类群个体密度和植食性类群个体密度有显着性影响(P<0.05),林型对类群和各多样性特征指数有显着性影响(P<0.05)。通过环境因子与中小型土壤动物群落的冗余分析(RDA)可知,凋落物层中小型土壤动物群落结构主要受凋落物的p H值和凋落物层含水率影响(P<0.05),而土壤层土壤动物群落受土壤p H值、土壤含水率和土壤有机质含量影响显着(P<0.05)。(2)获得大型土壤动物4046只,属于3门8纲,71个类群,总生物量为454.32g,优势类群为正蚓目、颤蚓目和地蜈蚣目,常见类群为漏斗蛛科、金龟总科幼虫、隐翅甲科、短角亚目幼虫、倍足纲马陆目和长角亚目幼虫。该地区大型土壤动物的个体密度变化范围是30.37~164.44ind·m~(-2),生物量变化范围是2.29~25.47g·m~(-2)。重复测量方差分析表明,季节对大型土壤动物个体密度、类群数、总生物量、蚯蚓生物量、各多样性特征指数、捕食性类群个体密度、腐食性类群个体密度和植食性类群个体密度影响显着(P<0.05),取样层次对个体密度、类群数、总生物量、蚯蚓生物量、各多样性特征指数和腐食性类群个体密度影响显着(P<0.05),林型对类群数和各多样性指数影响显着(P<0.05)。通过大型土壤动物群落与各环境因子的冗余分析显示,该地区凋落物含水率、厚度、p H值和全C含量是影响凋落物层大型土壤动物分布的重要因子(P<0.05),土壤全C、全N和有机质是影响土壤层大型土壤动物群落分布的重要因子(P<0.05)。(3)经过1年自然分解,5mm孔径凋落物袋中阔叶凋落物、针阔混合凋落物和针叶凋落物在3种林型中损失率分别为50.42%、53.83%和33.92%,根据Olson衰减模型计算,3种凋落物分解的周转期分别为4.34~8.88年,3.92~6.49年和8.61~10.95年。3种凋落物在分解期间表现出较明显的阶段性,水热条件好的盛夏至初秋时节分解速率高于初冬至春末夏初时节;各凋落物分解过程中,C元素含量呈下降趋势,表明C元素一直在释放,而N和P的含量呈现明显的波动,表明N和P有明显的富集,并且在分解过程中以富集为主,C/N则一直呈现下降趋势。(4)在第1年分解过程中,参与凋落物分解的土壤动物类群主要有甲螨亚目、等节跳科、中气门亚目、棘跳科、疣跳科、颤蚓目、鳞跳科、长角亚目幼虫、短角亚目幼虫和长角跳科,以腐食性类群为主,通过主成份分析(PCA),针叶凋落物与阔叶凋落物和针阔混合凋落物中的土壤动物群落有较大差异,特别是在8月,并且这种差别主要体现在个体密度上。(5)通过不同孔径凋落物袋控制参与凋落物分解的土壤动物类群进行3种凋落物野外试验,分解1年后,土壤动物对阔叶凋落物分解贡献率为24.75%,其中大型土壤动物贡献率为7.40%,中小型土壤动物贡献率为17.35%,土壤动物对针阔混合凋落物分解贡献率为22.36%,大型土壤动物贡献率为7.51%,中小型土壤动物贡献率为14.85%,土壤动物对针叶凋落物分解贡献率为11.05%,大型土壤动物的贡献率为3.25%,中小型土壤动物的贡献率为7.80%。土壤动物对不同凋落物分解和养分元素释放促进作用不同,分解过程中中小型土壤动物的作用大于大型土壤动物的作用,中小型土壤动物对3种凋落物的分解主要表现为促进作用,对阔叶凋落物和针阔混合凋落物的促进作用较大,而对针叶凋落物的促进作用相对较小,并且中小型土壤动物的作用从5月至10月先增加后降低,大型土壤动物的作用则未表现出规律性,并且一些时间段大型土壤动物可能对凋落物分解具有抑制作用。土壤动物对C元素的释放促进作用较明显,而对N和P元素更多表现出了抑制作用。(本文来源于《河北农业大学》期刊2015-06-03)
于济通[9](2015)在《冻融作用下模拟氮沉降对松嫩羊草草原土壤动物与土壤性质的影响》一文中研究指出土壤动物群落结构和功能在生态系统养分循环和能量流动中具有重要作用。在全球范围内,不同生态系统土壤动物群落的研究受到人们的广泛关注。人类活动导致的大气氮沉降等问题对全球生态系统进程具有重要影响。松嫩草原是东北地区生态建设的重点环节,在气候调节、生物多样性保护方面起到重要的作用,但很少有研究关注季节性冻融时期该区域草原的生态系统进程。土壤动物群落动态和多样性的影响是土壤生态进程的重要组成部分,但是目前为止在季节性冻融作用下大气氮沉降对草原生态系统中土壤动物的影响还不清楚。所以本文以松嫩典型羊草草原为对象,研究在季节性冻融作用下模拟大气氮沉降对土壤动物群落特征和土壤性质的影响,同时分析了土壤动物群落特征与土壤性质之间的关系。获得以下研究结果:通过2013年12月(秋冬季节交替期)、2014年1月(完全冻结期)、2014年3月(冬春季节交替期)和2014年6月(生长季)的四次采样,共获得土壤动物21类,土壤动物个体数2604只,隶属于1门4纲14目(亚目)16科(总科)。在这四个取样时期,土壤动物优势类群包括等节跳科、甲螨亚目、辐螨亚目、革螨亚目,占土壤动物总数量的78.61%。常见类群为棘跳科、蚊科、蚁科、圆跳科和同翅目,占土壤动物总数量的16.24%。优势类群和常见类群占全部土壤动物数量的94.85%,构成了松嫩羊草草原土壤动物的组成主体。稀有土壤动物共有象甲科、步甲科、隐翅甲科等12类,占全部土壤动物数量的5.15%。土壤动物群落组成在不同取样时间存在差异,土壤动物的类群数和个体数总体呈先下降后上升的趋势,并且土壤动物类群数和个体数在2014年1月达到最低水平,在2014年6月达到最高水平。土壤动物群落组成表现出明显的表聚性。随着土层的加深,土壤动物的类群数和个体数逐步降低。氮沉降量的变化会影响土壤动物的群落动态,低浓度氮添加增加了土壤动物类群数和个体数,提高土壤动物群落多样性,而高浓度氮添加对土壤动物群落结构却表现出相反的影响效果。未刈割处理与刈割处理对土壤动物群落组成的影响与取样时间、土层深度和施氮量有关。土壤动物群落的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数随取样时间、土层深度和施氮量呈现不同的变化规律。随着冬季温度降低,冻融作用影响下土壤动物的多样性指数、优势度指数、均匀度指数和丰富度指数均表现出先降低后升高的趋势,在2014年1月达到最低值而后升高。土壤动物的多样性指数和丰富度指数随土层深度的加深而降低,优势度指数和均匀度指数随土层深度的加深而升高。土壤动物群落多样性指数和丰富度指数随着施氮量的升高先增加后降低。氮的添加导致土壤动物群落优势度指数和均匀度指数降低,多样性指数和丰富度指数总体呈先上升后下降的趋势。与未刈割处理相比,刈割处理对土壤动物群落多样性指数的影响不明显。土壤酶活性和土壤理化性质在不同取样时间、土层深度和施氮量处理中存在差异。土壤脲酶、蛋白酶和蔗糖酶活性表现为随施氮量的增加呈现先升高后降低,并与温度变化呈正相关,与土壤深度呈负相关。土壤过氧化氢酶在不同取样时间、土层深度和施氮量处理下变化不明显。土壤pH值在秋冬季节交替期和冬春季节交替期冻融作用的影响下升高,在生长季下降。表层土壤pH值普遍高于下层土壤,土壤pH值随施氮量的增加而下降。冬季冻融作用使土壤无机氮含量升高,但是春季积雪融化等因素导致土壤硝态氮含量的大幅下降,土壤无机氮含量随土层深度的加深而降低,随施氮量的增加而增加。从秋季到初春期间的冻融交替作用使土壤有机质含量略微下降,土壤有机质含量随着土层深度的加深而降低,随着施氮量的增加而增加。土壤动物群落组成、土壤酶活性和土壤性质之间存在相互联系和影响。不同的土壤酶促产物使土壤酶活性对土壤动物群落组成产生不同影响,蔗糖酶活性对土壤动物影响最大,蛋白酶次之,脲酶和过氧化氢酶的影响较小。土壤性质对土壤动物的影响与土壤酶活性的影响相似。无机氮含量对土壤动物群落组成影响最大,土壤pH值和有机质含量对土壤动物群落组成也有较大的影响。在不同取样时间、土层深度和施氮量下土壤性质的差异能够对土壤酶活性产生影响,其中土壤有机质含量对于土壤酶活性影响最大,其次是土壤pH,无机氮含量对土壤酶活影响相对较小。上述研究结果可为认识高纬度地区草原生态系统季节性冻融作用下氮沉降对生态进程的影响提供参考和依据。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-06-01)
李晓强[10](2014)在《长白山岳桦林凋落物分解与土壤动物的相互作用》一文中研究指出凋落物分解是陆地生态系统能量转化和物质循环的主要途径,特别是对高山生态系统。土壤动物通过破碎、搅动、摄食和刺激(微生物活性)等活动在凋落物分解过程中起到关键的作用。本论文采用4mm、2mm和0.01mm网孔的网袋对长白山岳桦林叁种单一处理的岳桦、牛皮杜鹃和星叶蟹甲草凋落物及叁种等质量比混合的岳桦+牛皮杜鹃、岳桦+星叶蟹甲草和岳桦+牛皮杜鹃+星叶蟹甲草凋落物进行了24个月的分解实验。运用方差分析,主成分分析(PCA)、典范对应分析(CCA)等方法比较单一和混合处理凋落物分解速率和养分释放的差异。探讨土壤动物和凋落物分解速率和养分释放间的相互作用关系。主要结论如下:(1)本实验6种凋落物处理中,星叶蟹甲草凋落物分解速率最快,牛皮杜鹃凋落物分解速率最慢。截止到本实验结束分解24个月时,星叶蟹甲草凋落物在4mm、2mm和0.01mm网孔中分别分解了77.13%、80.73%和67.44%。而牛皮杜鹃凋落物在4mm、2mm和0.01mm网孔中分别分解了41.44%、40.40%和38.36%。并且在分解前12个月的分解速率要快于12-24个月的分解速率。岳桦+牛皮杜鹃和岳桦+牛皮杜鹃+星叶蟹甲草混合凋落物,其分解速率高于单种牛皮杜鹃的分解速率;岳桦+星叶蟹甲草和岳桦+牛皮杜鹃+星叶蟹甲草混合凋落物,其分解速率低于单种星叶蟹甲草的分解速率。(2)总体上随着分解时间的延长,各凋落物处理叁种网孔的C残留率逐渐减少呈释放状态;N元素仅在分解前期的6-8个月时间里呈富集状态;P元素仅在分解后期的20-22个时间月里呈富集状态;Ca元素动态在各凋落物处理存在差异;Mg元素仅在分解6个月4mm和2mm网孔的岳桦,分解12个月2mm和0.01mm网孔的牛皮杜鹃凋落物呈富集状态;Mn元素仅在分解18个月4mm和2mm网孔的星叶蟹甲草凋落物呈富集状态。在凋落物分解过程中,混合凋落物与单物种凋落物相比存在促进和抑制元素的释放作用,并且存在网孔的差异。(3)在24个月的分解时间里,参与凋落物分解的土壤动物共35个类群,隶属于4门7纲。其中优势类群为等节跳科、甲螨亚目和线蚓科。常见类群为9个类群,即山跳科、革螨亚目、圆跳科、双翅目幼虫、疣跳科、辐螨亚目、鳞跳科、球角跳科和马陆目。岳桦+牛皮杜鹃和岳桦+牛皮杜鹃+星叶蟹甲草混合凋落物土壤动物个体密度和多样性指数均在分解8个月时高于单种岳桦和牛皮杜鹃凋落物。岳桦+星叶蟹甲草和岳桦+牛皮杜鹃+星叶蟹甲草混合凋落物土壤动物个体密度和类群数均在分解8个月时高于单种岳桦和星叶蟹甲草凋落物。混合凋落物对土壤动物个体密度,类群数和多样性指数的促进作用只是短期效应。(4)总体上在24个月的分解时间里,土壤动物对凋落物分解的贡献率在分解初期为抑制作用,在分解的中后期为促进作用。在分解12个月时,土壤动物对牛皮杜鹃凋落物分解的贡献率最大为29.09%。通过网孔的对比发现,土壤动物对C、N、P、Ca、Mg和Mn元素释放过程也存在抑制和促进作用。逐步回归分析显示,土壤动物的个体密度受凋落物Mn残留率影响较大,土壤动物的类群数受凋落物C、Mg和Mn残留率影响较大,土壤动物的多样性指数受凋落物分解速率、Mg和Ca残留率影响较大。典范对应分析表明(CCA)在分解的各个时期不同的元素对凋落物中土壤动物群落的影响存在差异。其中分解18-24个月的4mm网孔中,C残留率对牛皮杜鹃凋落物中土壤动物群落影响较大。分解8、10、18、22和24个月的2mm网孔中,C/N对牛皮杜鹃凋落物中土壤动物群落影响较大。凋落物分解和土壤动物的相互作用关系与土壤动物的食物网,凋落物混合成分和凋落物本身的性质有密切的联系。(本文来源于《东北师范大学》期刊2014-11-01)
土壤动物的作用论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
森林凋落物是重要的有机物和养分储存库。凋落物分解在维持森林生态系统生产力、土壤有机质的形成以及群落演替等方面具有不可替代的地位。随着人口增长,燃料燃烧,人类向大气中排放含氮化合物越来越多,大气氮沉降成比例增加。过量大气氮沉降引发了诸如土壤酸化、营养储存失衡等一系列严重的生态问题,同时也影响着凋落物分解过程。目前对控制凋落物分解的主要驱动因子已有广泛研究,然而这些因子在凋落物分解过程的交互作用及其对森林生态系统功能调控机制的研究较少,尤其是土壤分解者对环境变化,不同植物及凋落物质量的响应机制。因此,从土壤腐食食物链出发,研究大气氮沉降、土壤微环境以及植物次生代谢物对凋落物分解的影响,从土壤分解者群落组成和功能多样性等方面探索气候变化、凋落物质量以及土壤分解者交互作用对森林生态系统碳循环研究具有重要的理论和实践指导意义。本研究选择中国南京紫金山地区亚热带针叶林、阔叶林及针阔混交林作为实验样地。首先,我们在针叶林和阔叶林收集优势树种马尾松、栓皮栎凋落物作为实验材料。两种凋落物分别置于针叶林、阔叶林的凋落物层及土壤层进行十个月(2013.2-2013.12)的凋落物袋分解实验,我们比较了不同土层参与两种凋落物分解的中型土壤动物群落组成、微生物量及土壤酶活的动态变化及差异;同时选用粗细两种孔径凋落袋来区别分析土壤动物和微生物对分解的作用。以此为基础,为了进一步探究土壤分解者、环境因素和凋落物质量对凋落物分解的综合调控机制,植物群落水平上,我们开展了氮沉降条件下针阔叶凋落物分解主场效应实验。在本实验中,依旧选取粗细两种凋落物袋,在针叶林和阔叶林进行凋落物交互移置实验(示意图见附录A),同时在分解过程中进行氮添加(47kg ha-1 yr-1)以及蒸馏水(对照)处理,实验时间为:2014.2-2014.12。最后,分解者群落水平上,我们开展室内培养实验旨在探究植物次生代谢物对凋落物分解过程中土壤分解者作用的影响。我们分别获取针阔混交林中针叶优势种马尾松凋落叶水提液,以及马尾松主要次生代谢物,单宁溶液。分别设置高低两个浓度每月均匀喷洒在装有阔叶优势种栓皮栎凋落叶的针、阔叶树原位土壤的培养盒中,同时针、阔叶树原位土壤分为添加土壤动物(潮虫)和未添加土壤动物两个处理组,喷洒蒸馏水进行对照处理(示意图见附录B),共进行六个月室内培养(2015.3-2015.9)。在上述叁个实验进行期间,我们跟踪测定了凋落物分解速率、土壤动物群落组成及微生物量、土壤理化性质(如pH,水分含量等)以及土壤相关分解酶的活性。主要研究结果如下:(1)阔叶林和针叶林中,粗孔径马尾松凋落叶在土壤层的分解速率均比在凋落物层的快(p<0.05),这是由于两个林型,土壤层参与分解的土壤动物丰富度和多样性均比凋落物层多(p<0.01)。然而,粗、细孔径栓皮栎凋落叶在两个林型的土壤层和凋落物层分解率没有明显差异。凋落物垂直位置对分解的作用与凋落物类型显着相关(F=13.624,p=0.001),而与林型无关(F=0.757,p=0.391)。另外,由于土壤层螨类丰富度较大,且对马尾松凋落叶分解具有特异性,因而土壤层粗孔径凋落袋中,马尾松凋落叶分解速率比栓皮栎凋落叶快。但是,土壤微生物量对两种凋落叶在不同垂直位置分解率没有显着作用(p=0.552)。(2)细孔径凋落袋中,不管是氮沉降处理还是对照组,优势种栓皮栎和马尾松凋落叶在其各自主场分解速率与客场分解速率并没有显着差异。但是,粗孔径马尾松凋落叶在氮添加条件下,在主场分解速率是客场分解速率的两倍(主场分解率k=0.36 vs.客场分解率k=0.18,p<0.05),这表明氮添加促进马尾松凋落叶分解主场效应的发生(HFAI =26.892,p=0.044),而对照组分解不具有主场效应。氮添加处理没有促进栓皮栎凋落叶在主场的分解速率。粗孔径马尾松凋落叶分解在氮添加处理下具有主场效应,这主要与氮添加促进了针叶林参与分解的土壤动物丰富度有关。然而,氮添加处理下,大部分土壤酶活与凋落物分解的正相关性并不明显。另外,土壤微生物量与凋落物分解的主场效应不相关。因此,我们认为氮添加通过提高土壤动物的丰富度来加强其对凋落叶的取食分解作用。(3)马尾松土添加潮虫时,高浓度水提液处理显着促进了栓皮栎凋落叶的分解,分解率是对照组的1.16倍(p<0.05);而未添加潮虫时,水提液对分解作用不明显,这表明高浓度马尾松水提液可以通过影响土壤等足动物的分解作用而非微生物作用来促进栓皮栎凋落叶分解。马尾松主要次生代谢物,单宁添加显着抑制了土壤等足动物在栓皮栎土对栓皮栎凋落叶的分解(分解率比对照组低50.6%,p<0.05),以及减少了土壤微生物量,尤其是高浓度单宁添加。然而,单宁对栓皮栎凋落叶在马尾松土的分解速率的抑制作用不明显。我们认为这是由于马尾松土中,等足动物和微生物经过与马尾松次生代谢物的长期共生,已经能很好适应本土资源,因此单宁对马尾松土分解者的抑制作用不显着。本研究通过比较马尾松水提液及其主要物质,酚类(单宁)溶液对栓皮栎凋落叶分解的作用,表明马尾松次生代谢物在特定条件可以促进土壤动物的分解作用;然而由于单宁存在,马尾松次生代谢物对栓皮栎凋落叶在其本土的分解具有抑制作用。综上所述,结果表明:(1)土壤微环境改变以及土壤动物对基质分解的特异性会使土壤动物群落组成及功能发生改变,从而导致特定凋落物在不同垂直位置的分解速率明显不同;(2)大气氮沉降增加了土壤动物的丰富度及其生境特化作用,是亚热带针阔叶林凋落叶分解主场效应发生的主要原因;(3)植物次生代谢物对凋落物分解有关的生态系统功能具有潜在的影响,在特定条件下可以成为土壤动物分解作用的驱动力。本研究采用野外实验和实验室实验相结合的方法深化了森林凋落物分解及其驱动机制研究,为实现凋落物的有效调控、理解陆地生态系统物质循环,学习生态系统结构和功能提供了可靠的参考依据。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
土壤动物的作用论文参考文献
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