论文部分内容阅读
为查明玛纳斯河流域土壤甲螨区系分布和生态学特征,分别于2015年的4月、7月、9月和11月中旬对玛纳斯河流域12种不同生境采样,采用改进的Tullgren法收集土壤甲螨,并分类鉴定到种水平,对不同生境甲螨区系分布和物种多样性特征及其与环境要素间的相关性进行了比较分析,主要结果如下: 1)研究区共采集土壤甲螨24836只(成螨),隶属50科83属91种,新疆新纪录种23;中国新纪录种9。其中新疆尖棱甲螨(Ceratozetes xinjiangensis)和盛若甲螨(Oribatula sakamorii)为优势种,占总个体数的27.73%。顶礼服甲螨(Trhypochthonius tectorum)、新小奥甲螨(Oppiella nova)、萨勒盖头甲螨(Tectocepheus sarekensis)和棒菌甲螨(Scheloribates latipes)等4个种为亚优势种,占总个体数的23.56%。豪古甲螨(Palaeacarus hystricinus)、白上罗甲螨大洋亚种(Epilohmannia pallida pacifica)和双毛懒甲螨(Nothrus biciliatus)等16种为常见种类,占总个体数的31.16%。网广缝甲螨(Cosmochthonius reticulatus)、大全罗甲螨(Perlohmannia gigantean)和日本沙足甲螨(Eremobellba japonica)等69种为稀有种类,占总个体数的17.55%。 2)玛纳斯河流域土壤甲螨种类在世界地理区划中属于古北界。古北界与东洋界的共有种最高为58.24%(53/91),其次是新热带界19.78%(18/91)、新北界13.19%(12/91)、非洲界12.09%(11/91),最后是澳洲界7.69%(7/91)。该区域甲螨种类在中国地理区系划分中隶属于蒙新区,蒙新区与华中区和华北区的重叠率最高46.15%(42/91)和45.05%(42/91),其次西南区37.36%(34/91)、东北区29.67%(27/91)和华南区26.37%(24/91),与青藏区的共有种仅为3.29%(3/91)。该区土壤甲螨物种在古北界与非洲界和澳洲界之间的区系联系微弱,蒙新区与青藏区之间联系微弱。 3)土壤甲螨个体数和物种数在不同垂直带生境之间差异显著(P<0.05),个体数在生境Ⅵ最高(5341只),而在生境ⅩⅡ最低(274只);物种数量在生境Ⅰ最高(65种),而在生境ⅩⅡ最低(9种);垂直分布表明不同土层间的个体数差异极显著(P<0.01),土壤甲螨主要集中分布于表层土壤(0-5cm);不同生境土壤甲螨在不同季节均有明显差异(P<0.05),个体数高低依次为9月(58.7%)>7月(25.7%))>11月(8.2%)>4月(7.1%)。 4)土壤甲螨物种多样性指标在12种不同生境之间均有显著差异(P<0.05),其中Shannon-Wiener多样性指数(H)依次为为Ⅰ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅵ>Ⅶ>Ⅸ>ⅩⅠ>Ⅷ>ⅩⅡ;Margalef(M)丰富度指数依次为Ⅰ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅵ>Ⅶ>Ⅹ>ⅩⅠ>Ⅷ>Ⅸ>ⅩⅡ。结果表明不同垂直带生境土壤甲螨物种多样性具有明显的生境和季节变化特征。 5)不同生境土壤甲螨物种间的相似性基本处于中等不相似(0.25-0.5);系统聚类及多尺维度分析将12种不同生境分为5组:其中第一组以针叶林(Ⅰ)单独为一组的山地针叶林生境类型;第二组以山地草原(Ⅱ)、山地阔叶林(Ⅲ)、山地灌木林(Ⅳ)、平原草地(Ⅷ)、葡萄园(Ⅸ)及灌木林(ⅩⅠ)为一组的草地灌木生境类型;第三组以山地耕地(Ⅴ)、平原耕地(Ⅶ)及菜地(Ⅹ)为一组的人为干扰生境类型;第四组以防护林(Ⅵ)单独一组的人工林生境类型;第五组以荒漠(ⅩⅡ)单独一组的荒漠生境类型。这从一定意义上反映了土壤甲螨种类分布与环境因素之间的相关性。 6)甲螨物种MGPⅠ分析表明12种生境均为O型,表明研究区不同生境中三类甲螨种类均匀分布。MGPⅡ分析表明生境Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ均为G型,生境Ⅳ、Ⅴ及Ⅵ均为GP型,其余的生境Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、ⅩⅠ及ⅩⅡ均为P型。在9种生境内耐各种干扰的高等甲螨个体数量较多,表明这些生境已受人为干扰较大。 7)研究区土壤环境因子与土壤甲螨物种之间的典范对应分析表明,该流域大多数土壤甲螨对含水量和土壤pH有较大的耐性。多数种类在排序图中位于与原点最近的位置,表现出“中性”最强的特点。 本研究结果显示,该区域不同生境类型土壤甲螨区系分布、物种多样性及其时空动态变化差异显著,其与气候因子、土壤类型、生境类型、人为干扰因素和植被类型具有密切相关性。因此,土壤甲螨可以作为土壤环境变化的生物指示。