新疆玛纳斯河流域土壤螨类群落多样性

阿加尔·恰肯,吾玛尔·阿布力孜,排孜力耶·合力力

新疆大学生命科学与技术学院,乌鲁木齐 830046

土壤螨类是陆地生态系统的重要功能组分,它们在分解残体、改变土壤理化性质、土壤形成与发育、土壤物质迁移与能量转化等方面有着重要的作用[1-2]。由于螨类在各类土壤中普遍存在,类群和数量丰富,群落生物多样性高,土壤螨类被看作是最重要的评价土壤质量变化的敏感指示生物之一[3-4]。目前大量的研究表明,土壤螨类在植物根源的腐烂、陆地腐烂、稳定土壤和生物氮固定中起着很重要的作用[4- 6]。土壤螨类对任何生物的干扰能做出迅速敏感的改变和响应,能对环境的影响程度、干扰、栖息地的破坏、化学污染等给予早期的预警[3]。在国外螨类研究已有170多年的历史,而我国从20世纪80年代开始土壤螨类生态学方面的研究,虽然经过30多年的发展,在土壤螨类研究方面地区发展仍很不均衡,沿海地区研究较早并广泛,而西北干旱区,特别是新疆天山南北广大区域土壤螨类区系分类及其多样性的研究仍仅有零星报道[6-11]。

玛纳斯河流域地处内陆干旱区典型的山地-绿洲-荒漠生态系统Mountain-Oasis-Desert System (MODS),随海拔不同,自然景观分异明显[12]。该区域以其深居内陆的地理区位、干旱的大陆性气候、山盆相间的地貌格局、广泛发育的内陆流域、荒漠植被的特点与我国东部季风区和青藏高原区形成鲜明的对比,垂直分异特征明显,形成世界上特有的山地-绿洲-荒漠生态系统,在全球干旱区类型中独具特色。随着全球气候变化,植被、人类活动、土地利用等的影响,呈明显的垂直地带分布,生物群落均存在明显的区域性和差异性[12]。目前,对该区域的研究主要涉及气候、水文、土壤、植物群落及其多样性等,而对土壤螨类群落多样性方面的研究极少。本研究旨在查明该区域不同生境土壤螨类群落结构及其季节动态及其与环境的关系,为干旱区土壤动物的系统研究以及土壤环境的生物学评价提供科学资料。

1 研究方法

1.1 研究区自然概况

1.2 样地设置

结合研究区域景观、地形条件、土壤类型和土地利用状况等因素,在研究区域设长达150 km的两条样带,并在各条样带上选择了针叶林(Ⅰ)、山地草原(Ⅱ)、山地阔叶林(Ⅲ)、山地灌木林(Ⅳ)、山地耕地(Ⅴ)、防护林(Ⅵ)、平原耕地(Ⅶ)、草地(Ⅷ)、葡萄园(Ⅸ)、菜地(Ⅹ)、灌木林(Ⅺ)和荒漠(Ⅻ)等十二种不同生境进行采样,探讨天山北麓典型山地、绿洲、荒漠生态系统不同垂直带生境土壤螨类群落多样性及其时空动态变化。

表1 玛纳斯河流域山地-绿洲-慌莫复合生态系统分布特征

针叶林,coniferous forest(Ⅰ)；山地草原,mountain steppe(Ⅱ)；阔叶林,deciduous forest(Ⅲ)；山地灌木林,mountain shrubbery(Ⅳ)；山地耕地,mountain farmland(Ⅴ)；防护林,shelter forest(Ⅵ)；平原耕地,plain farmland(Ⅶ)；草地,grassland(Ⅷ)；葡萄园,vineyard(Ⅸ)；菜地,vegetable field(Ⅹ)；灌木林,shrubbery(Ⅺ)和荒漠,desert(Ⅻ)

1.3 样品采集与处理

2014年4、6、9和11月份中旬对上述的12种不同生境定点采样,每个生境分别选取3个样点,并采用容积为100 cm3土壤环刀,按土壤深度0—5、5—10、10—15、15—20 cm的4层取样,共取576份土样,装入纸袋带回实验室,采用改进的Tullgren法连续光照48 h分离土壤螨类,在Leica 体视显微镜下观察及制片。完成制片后,参照尹文英的《中国土壤动物检索图鉴》、江原昭三《日本蜱螨类检索图鉴》、青木淳一《日本土壤动物检索图鉴》及J.Balogh 和 P.Balogh的《The Oribatid Mites Genera of the World》和Krantz(2009)《蜱螨学手册》(第三册)等进行分类鉴定,一般鉴定到属的水平[13-17]。

1.4 主要环境因子的测定

在调查土壤螨类的同时,测定各采样点的主要环境因子(土壤容重、温度、湿度、pH、有机质、全氮、全磷、全钾和总盐含量)。土壤容重采用土壤环刀法；土壤温度和土壤酸碱分别使用地温计和土壤酸度计测定；土壤水分含量采用烘干法测定(GB 7172—1987),按照以下公式计算含水率：含水率(%)=(G0-G2)(湿土重-干土重)/G2×100%。土壤有机质含量采用重铬酸钾一硫酸溶液氧化法(GB 9834—1988)测定。土壤全钾含量参照GB 9836—1988法测定；土壤全磷含量参照GB 9837—1988法测定；土壤全氮含量参照GB 7173—1987法测定；总盐量采用水溶性盐总量(质量法)测定(NY/T 1121．16—2006)[18]。

1.5 数据处理

在不同生境土壤螨类群落多样性分析中,进行了以下生态指标的比较分析[8]。

(1) Shannon-Wiener 多样性指数(H)：

(2) Margalef 丰富度指数(M)：

M=(S-1/lnN))

(3) Pielou 均匀度指数(E)：

教师要加强学生们理想信念的教育。高中学生正处在身心发展的关键性时期，学生们的人生观，世界观，价值观在高中时期逐渐成型。教师们要从以下几个方面来加强学生们的理想信念教育。例如要加强对学生们主流的思想意识培养，加强社会主义信念以及中国梦的思想教育，培养学生们的爱国主义情怀。其次要积极地探索大学生们的理想信念的培养方法，多开展一些社会性调查实验活动，带领学生们参观一些爱国主义教育基地，加强学生们思想理念的健康成长，在对每一届的高中生进行升学入学过程当中都要对其进行职业化的思想理念教育，不断激发学生们努力上进，发奋学习，不断报效祖国的坚定使命感和责任心。

(4) Simpson 优势度指数(C)：

C=∑(ni/N)2

(5) Jacccard 群落相似性系数(q)：

q=c/(a+b+c)

(6) Sørensen 相似性指数：

S=2c/(a+b)

式中,N表示群落中所有类群的个体总数,S表示类群数,Pi等于ni/N,ni表示第i类群的个体数,a为A群落类群数,b为B群落类群数,c为两群落共有类群数。所有的数据处理运用SPSS 19.0 进行处理,并在Excel中作图,用单因素方查分析(One-way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)比较不同数据组间的差异。

2 结果与分析

2.1 不同生境土壤螨类群落组成与数量分布

调查期间共获螨类标本32308头,分隶于86科4亚目140属,其中甲螨亚目为20877只(64.62%),分隶于80属51科,中气门亚目为10167只(31.47%),34属20科,前气门亚目为1031只(3.19%),21属12科,无气门亚目为233只(0.72%),5属3科。对整个研究区域而言,Ceratozetes和Oribatula为优势类群,占总螨类捕获量的21.32%；Epilohmannia、Trhypochthonius、Camisia、Oppiella、Tectocepheus等18类为常见类群,占螨类总捕获量的55.89%,优势类群和常见类群占总捕获量的77.21%。Palaeacarus、Belba、Epidamaeus等120类均为稀有类群(表2)。

表2 玛纳斯河流域不同生境土壤螨类群落组成和数量分布/(头/m2)

续表螨类MitestaxaⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ总数Total密度Density百分比Percentage/%优势度Abundacedegree裂头甲螨属Fissicepheus7111000000000082370．80．25+阿斯甲螨属Astegistes0000003025001045．20．03+叉肋甲螨属Furcoribula00000000002029．00．01+刀肋甲螨属Cultroribula19752127700000202591171．10．80+小梳甲螨属Xenillus42012019000000073330．10．23+垂盾甲螨属Scutovertex000006039533270128578．80．40+下盾甲螨属Hypovertex300000000000313．60．01+跳甲螨属Zetorchestes712000000000073330．10．23+盖头甲螨属Tectocepheus1509128100147115161419407408123671．52．51++大翼甲螨属Galumna150000802151342513167755．10．52+全大翼甲螨属Pergalumna9073341221500002702441103．30．76+尖棱甲螨属Ceratozetes1072091128818431388213331575580327714817．310．14+++单奥甲螨属Phauloppia10000000000014．50．00+若甲螨属Oribatula2121269112981209241885443466170361116327．511．18+++合若甲螨属Zygoribatula10001087321193604311706252826．01．93++缰板鳃甲螨属Chamobates103000000000418．10．01+菌甲螨属Scheloribates60301311363261241831571272031812885823．83．99++足肋甲螨属Podoribates00200000000029．00．01+角翼甲螨属Achipteria221342304800000002361067．10．73+蛇轮甲螨属Ophidiotrichus00001900000001985．90．06+小甲螨属Oribatella305000000000836．20．02+新助甲螨属Neoribates20021618000000056253．20．17+副大翼甲螨属Parakalumna0309300000001567．80．05+原大翼甲螨属Protokalumna79065171001000100452．20．31+顶鳞甲螨属Lepidozetes21124811000000074334．60．23+长单翼甲螨属Protoribates00000001600001672．30．05+细若甲螨属Incabates400000000000418．10．01+圆单翼甲螨属Peloribates600000000000627．10．02+角单翼甲螨属Rostrozetes10000000000014．50．00+木单翼甲螨属Xylobates3000010000000040180．90．12+梁甲螨属Lamellobates10000000000014．50．00+南角翼甲螨Austrachipteria00100000000014．50．00+钉棱甲螨属Passalozetes0000023001140103141637．50．44+真前翼甲螨属Eupelops3216821857600000003821727．31．18++足助甲螨属Podoribates00200000000029．00．01+派盾螨属Parholaspis129050100000027122．10．08+革板螨属Gamasholaspis500317000000025113．00．08+新派盾螨属Neparholaspis1911045000000039176．30．12+前小派伦螨Proparholaspulus3102120000000045203．50．14+派伦螨属Parholaspulus00000002000029．00．01+浩伦螨属Holaspulus00000291221301701471012311545217．93．57++厉螨属Laelaps733929525737490013253381528．31．05++上厉螨属Ololaelaps53313732166482614090276412898．31．98++维螨属Veigaia10406162820980128578．80．40+革厉螨属Gamasolaelaps0000042301401463．30．04+

续表螨类MitestaxaⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ总数Total密度Density百分比Percentage/%优势度Abundacedegree巨螯螨属Macrocheles00000002111301776．90．05+全盾螨属Holostaspella000002269939834099216072744．61．88++犹伊螨属Eviphis002000021200731．70．02+厚厉螨属Pachylaelaps010004864224612972333013095918．84．05++虫穴螨属Zercon1836017775800000003951786．01．22++尾足螨属Uroplitella1975722345104611623246422902．91．99++巨刺螨属Macronyssus0000050201201045．20．03+尾卵螨属Uroobovella000000000300313．60．01+海厉螨属Halolaelaps00100000000014．50．00+线叶爪螨属Linopenthaleus00000001000014．50．00+ChaussieriaOudemans，190200000000100014．50．00+长须螨属Stigmaeus0000024706262772325．60．22+小革螨属Gamasellus1075000000001358．80．04+巨须螨属Cunaxa000001082041470135610．40．42+真长须螨属Eustigmaeus000380000000038171．80．12+毛绥螨属Lasioseius00100000000014．50．00+盲蛛螨属Caeculus00000200000029．00．01+土皮须螨属Ledermuelleria00000001000014．50．00+手绥螨属Cheiroseius0000037001050052235．10．16+表刻螨属Epicrius4934017180325120113510．90．35+美绥螨属Ameroseius0000025747110171121114218413802．72．60++足角螨属Podocinum0000014121713136093420．50．29+麦矮蒲螨属Mahunkania000002000200418．10．01+赤螨属Erythraeus001007001070079357．20．24+开依丽螨属Caeculisoma00000100000014．50．00+纤赤螨属Leptus000003000020522．60．02+吸螨属Bdella00000114131689970316．50．22+盾螨属Scutaracus0000088261351060220994．80．68+莓螨属Rhagidius000000003000313．60．01+异绒螨属Allothrombium140305015133071321．00．22+小爪螨属Oligonychus000000030000313．60．01+岩螨属Petrobia000003000400731．70．02+裂爪螨属Schizotetranychus0017121861004502402851288．70．88+YezonychusEhara000000003000313．60．01+单头螨属Aplonibia000001000004522．60．02+肛厉螨属Proctolaelaps000000030000313．60．01+植绥螨属Phytoseius00000156271211415488586452916．42．00++尾绥螨属Uroseius000005103200360119538．10．37+皮刺螨属Dermanyssus104000000000522．60．02+裂胸螨属Aceosejus00100000000014．50．00+皮膜螨属Laminosioptes200010000000313．60．01+隐爪螨属Nanorchestes0000064101001254．30．04+吻体螨属Smaridius000002000300522．60．02+脂螨属Lardoglyphus000000022600102271026．40．70+短足螨属Pygmyphorus0000061000171567．80．05+

续表螨类MitestaxaⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ总数Total密度Density百分比Percentage/%优势度Abundacedegree嗜粉螨属Aleuroglyphus0000011516665317710516440286012931．88．85++食酪螨属Tyrophagus000000020010313．60．01+粉螨属Acarus000000100030418．10．01+根螨属Clapared201000002010627．10．02+个体数(N)Individuals286813278141680148877871823387831302014501948032308146083．9100．00类群数(S)Groupnumber7241494445674454455557201043．5±428

+++优势类群,个体数占总捕获量的10%以上Dominant group, individual number is more than 10% of total individuals； ++常见类群,个体数占总捕获量的1%—10% Frequent group, individual number is between 10% and 1%；+稀有类群,个体数占总捕获量的1%以下Rare group, individual number is less than 1%;针叶林,coniferous forest(Ⅰ)；山地草原,mountain steppe(Ⅱ)；阔叶林,deciduous forest(Ⅲ)；山地灌木林,mountain shrubbery(Ⅳ)；山地耕地,mountain farmland(Ⅴ)；防护林,shelter forest(Ⅵ)；平原耕地,plain farmland(Ⅶ)；草地,grassland(Ⅷ)；葡萄园,vineyard(Ⅸ)；菜地,vegetable field(Ⅹ)；灌木林,shrubbery(Ⅺ)和荒漠,desert(Ⅻ)

相关分析表明,对整个研究区域来讲,在12种不同生境土壤螨类个体数量和类群数量之间差异显著(P<0.05),其中个体数依次为Ⅵ(7787只,24.10%)>Ⅺ(5019只,15.53%)>Ⅷ(3878只,12.00%)>Ⅸ(3130只,9.69%)>Ⅰ(2868只,8.88%)>Ⅹ(2014只,6.23%)>Ⅶ(1823只,5.64%)>Ⅳ(1680只,5.20%)>Ⅴ(1488只,4.61%)>Ⅱ(1327只,4.11%)>Ⅲ(814只,2.52%)>Ⅻ(480只,1.49%)。在生境Ⅵ、Ⅺ及Ⅷ内个体数较高与其植被分布多样有关,随着海拔高度增加,生境条件不同,造成了螨类个体数在各生境分布差异。

类群数依次为Ⅰ(72属,51.43%)>Ⅵ(67属,47.86%)>Ⅺ(57属,40.71%)>Ⅹ(55属,39.29%)>Ⅷ(54属,38.57%)>Ⅲ(49属,35%)>Ⅴ(45属,32.14%)>Ⅸ(45属,32.14%)>Ⅺ(44属,31.43%)>Ⅶ(44属,31.43%)>Ⅱ(41属,29.29%)>Ⅻ(20属,14.29%)。由于微环境生态条件各异,导致类群数分布不均匀,见表2。

2.2 不同生境土壤螨类群落的垂直分布

从垂直分布来看,土壤螨类主要集中分布于表层土壤,并呈现出明显的表聚性,即0—5 cm最多(19588只,60.63%),其次为5—10 cm(7290只,22.56%),在10—15 cm中较少(3724只,11.53%),而在15—20 cm中最少(1706只,5.28%)。不同生境土壤螨类个体数之间单因素分析表明,在各生境不同土层之间差异显著(P<0.05),这与土壤有机质、温湿度垂直分布差异有关(图1)。

图1 玛纳斯河流域不同生境土壤螨类群落的垂直分布Fig.1 The vertical distribution of soil mite communities at different habitats in Manas River Basin针叶林,coniferous forest(Ⅰ)；山地草原,mountain steppe(Ⅱ)；阔叶林,deciduous forest(Ⅲ)；山地灌木林,mountain shrubbery(Ⅳ)；山地耕地,mountain farmland(Ⅴ)；防护林,shelter forest(Ⅵ)；平原耕地,plain farmland(Ⅶ)；草地,grassland(Ⅷ)；葡萄园,vineyard(Ⅸ)；菜地,vegetable field(Ⅹ)；灌木林,shrubbery(Ⅺ)和荒漠,desert(Ⅻ)

2.3 不同生境土壤螨类群落的季节动态

从春夏秋冬4个季节调查结果来看,不同季节各种生境土壤螨类的个体数和类群数量除了人为干扰程度较大的Ⅸ、Ⅹ和Ⅵ生境以外,其他生境均有一定的变化规律,即秋季最多、其次为夏季。类群数和个体数的季节动态变化依次为秋季(15146只,46.88%)>春季(6682只,20.68%)>冬季(6041只,18.7%)>夏季(4439只,13.74%),这可能与秋冬季节枯枝落叶普遍增厚,螨类的食物丰富有关,详情见图2。

图2 玛纳斯河流域不同生境土壤螨类群落的季节动态Fig.2 Seasonal dynamics of soil mite communities at different habitats of Manas River Basin

2.4 不同生境中土壤螨类群落多样性分析

由表3可知,Shannon-Wiener多样性指数(H)在Ⅰ生境最高、而在ⅩⅡ生境最低；Margalef 丰富度指数(M)在Ⅰ生境最高、而在ⅩⅡ生境最低；Simpson优势度指数(C)在ⅩⅠ 生境最高,而在Ⅳ生境最低；Pielou均匀度指数(E)在Ⅳ生境最高,在ⅩⅠ生境最低。在12种不同生境之间土壤螨类群落多样性均有显著差异(P<0.05),其中Shannon-Wiener多样性指数(H)为：Ⅰ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅵ>Ⅲ>Ⅹ>Ⅱ>Ⅸ>Ⅷ>Ⅶ>Ⅺ>Ⅻ。Margalef(M)丰富度指数依次为Ⅰ>Ⅵ>Ⅲ>Ⅹ>Ⅺ>Ⅷ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅶ>Ⅱ>Ⅸ>Ⅻ。Pielou均匀度指数(E)：Ⅳ>Ⅴ>Ⅻ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅸ>Ⅹ>Ⅴ>Ⅵ>Ⅷ>Ⅺ。Simpson优势度指数(C)为：Ⅺ>Ⅻ>Ⅷ>Ⅸ>Ⅶ>Ⅱ>Ⅹ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅰ。多样性指标在山地生境均高,因为植被分布多样与人为干扰较小有关。

表3 玛纳斯河流域不同生境土壤螨类群落多样性指标

2.5 不同生境土壤螨类群落相似性分析

不同生境土壤螨类群落间的Jaccard相似性指数和Sørensen相似性指数分析结果如表4和表5。

由表4可见,根据Jaccard 相似性系数分析,螨类群落间的相似性系数具有较大的差异,最高值发生在生境Ⅴ(0.294),最低点发生在生境ⅩⅡ(0.089)。所有系数中有49个系数在0和0.25之间表现为极不相似,而17个系数在0.25和0.5之间表现为中等不相似。

表4 玛纳斯河流域不同生境土壤螨类群落Jaccard相似性指数

极相似Much similar(0.75—1.00),中等相似Moderately similar(0.50—0.75),中等不相似Moderately dissimilar(0.25—0.50),极不相似Much dissimilar(0.00—0.25)

由表5可见, Sørensen相似性系数在不同生境各异,最高值发生在生境Ⅰ和生境Ⅹ之间(0.836),最低点发生在生境Ⅰ和生境ⅩⅡ之间(0.164)。36个系数在0.25和0.50之间表现为中等不相似,25个系数在0.50和0.75之间群落之间中等相似,5个系数在0和0.25之间表现为极不相似。说明海拔高度、植被组成及人为干扰对螨类群落结构差异的影响很大。

表5 玛纳斯河流域不同生境土壤螨类群落Sørensen相似性指数

2.6 不同生境土壤螨类群落指标与环境因子的关系

玛纳斯河流域不同生境土壤螨类群落指标与环境因子之间的相关分析结果如表6。

在不同生境土壤螨类群落的多样性指标中个体密度、类群密度、多样性指数(H)、丰富度指数(M)与海拔、温度、有机质含量和全氮含量呈极显著正相关(P< 0. 01),与土壤容重、pH、全磷、全钾及总盐量呈显著负相关(P< 0. 05)。相关分析结果表明,海拔、温度和有机质含量对土壤螨类群落结构和多样性的影响显著。

表6玛纳斯河流域不同生境土壤螨类群落多样性指标与环境因子的相关性分析

Table6ThecorrelationanalysisbetweenthediversityindicesofsoilmitecommunitiesandenvironmentalfactorsatdifferenthabitatsinManasRiverBasin

多样性指标Diversityindices海拔/mElevation土温/℃Temperature含水量/%Watercontent容重/(g/cm3)BulkdensitypH个体数(N)Individualnumber0．738∗∗0．162∗0．215∗-0．214∗∗-0．255∗类群数(S)Groupnumber0．706∗∗0．215∗0．154∗-0．186∗∗-0．212多样性指数(H)Diversityindex-0．618∗∗0．232∗∗-0．205∗∗-0．512∗∗-0．285∗优势度指数(C)Dominanceindex0．626∗-0．1520．212∗0．482∗0．305∗丰富度指数(M)Abundanceindex0．734∗∗0．184∗∗-0．254∗∗0．484∗-0．255均匀度指数(E)Evennessindex0．626-0．152∗0．312∗0．312∗∗-0．412∗多样性指标Diversityindices有机质/(g/kg)Organicmater全氮/(g/kg)Totalnitrogen全磷/(g/kg)Totalphosphor全钾/(g/kg)Totalpotassium总盐/(g/kg)Totalsalt个体数(N)Individualnumber0．818∗∗0．382∗∗0．525∗2．303∗0．214∗类群数(S)Groupnumber0．712∗∗0．356∗0．3842．436-0．192多样性指数(H)Diversityindex0．648∗0．352∗∗0．438∗3．215-0．215∗优势度指数(C)Dominanceindex0．496∗0．272∗-0．6522．306∗0．262∗丰富度指数(M)Abundanceindex0．732∗∗0．392∗∗-0．476∗4．214∗0．236∗均匀度指数(E)Evennessindex0．626∗0．256∗∗0．5153．564∗0．184

* 在0.05 水平上显著相关；**在 0.01水平上显著相关

3 讨论

3.1 不同生境土壤螨类群落结构的差异

在不同生境土壤螨类个体数及类群数之间以及不同季节之间均有显著差异(P<0．05),与在我国其他区域研究结果基本一致,其个体数为甲螨类>革螨类>辐螨类>粉螨类[18- 26],但也存在一定差异,不同管理模式对土壤螨群落结构的影响均较小[24],而耕作方式对土壤螨类数量和类群数存在显著影响[25]。对山地-绿洲慌莫三大生态系统来讲,个体密度及类群数在植被多样且有机质丰富的山地最高,其次绿洲,而荒漠最低。由于玛纳斯河流域海拔差异高、生境异质性强,在山地生境植被丰富多样、腐殖层厚而人类干扰较小,在绿洲生境虽植被多样、但腐殖层较薄、人类活动影响极为深刻,相对而言荒漠生境干旱、植被稀少。土壤螨类的生态分布主要受生境类型、土壤理化性质和营养状况的制约[25- 28]。

本研究表明不同生境土壤螨类群落的垂直分布呈明显的表聚性,这与国内外同类研究结果一致[26-27]。土壤螨类的垂直分布差异与微环境土壤的理化性质(土壤含水量、pH、容重、温度及有机质)、植被以及营养状况的垂直分布差异密切相关[27-28]。土壤养分、湿度和容重是影响土壤螨类垂直分布的主要因素之一,容重小,土壤疏松,土壤螨类类群数和个体数多,在同一样地的土壤中,随着土壤深度增加容重增大,螨类类群数和个体数都减少。有机质和全氮对螨类的影响最大,也有学者指出螨类的数量与土壤养分呈正相关[29-32]。温度对土壤螨类群落组成与个体数量也具有一定的影响,土壤温度较低(≤ 10.5℃)时,土壤螨类群落组成和个体数量减少,而土壤温度在15—23℃之间时,螨类群落组成和个体数量增多,特别是捕食性螨类的增加明显[8,18,22]。

从4个季节调查结果来看,在9月份的类群和个体数最高,而7月份最低,此结果与其他相关研究结果一致[23,28]。也有研究表明,土壤螨类在不同季节以9月最多,而在11月最少[27-28],这主要与区域温度及湿度的季节性变化密切相关。

3.2 不同生境土壤螨类群落多样性的比较

生物多样性是群落生物组成结构的重要指标,反映群落内物种的多少和生态系统食物网的复杂程度,从而反映各生境间的相似性和差异性。采用多样性指数分析土壤螨类群落表明,不同生境土壤螨类群落多样性指标之间具有显著性差异,在Ⅰ生境最高、在Ⅻ生境最低,与其他学者调查结果基本一致[24-26]。组成简单、类群数较低的群落可能比组成丰富数量较高的多样性指数更高,这由研究地区地理环境以及气候条件不同所造成的[29-30]。生物群落生物多样性越大,代表采样区域的生态系统的结构越稳定,反之亦然。研究表明,pH值和含水量是影响土壤螨类群落的重要因素,其中含水量是影响土壤螨类种类组成与多样性的关键因子[32-33],含水量较高的土壤环境中螨类的群落组成较多,个体数大,生物多样性也高,否则不利于土壤螨类的生长繁殖。含盐量和pH 值是土壤螨类分布的限制因素,大多数土壤螨类适应于微酸性或中性条件下生存[34]。本研究表明,pH值为6.8—7.8之间防护林生境的土壤螨类群落组成较为丰富,而在pH值≤8.5的草地及荒漠生境土壤螨类群落组成和数量都比较少。本文相似性分析结果显示不同生境间的土壤螨类群落属于中等不相似或者极不相似,表现出该区域所选生境类型之间差别很大、代表性强,因而具有研究意义。总之,土壤螨类群落结构及多样性变化在很大程度上受区域诸多环境因素(生物及非生物之间扩散限制和环境筛选的调控作用、气候和水温等多种因素)的综合作用的影响[35-36]。

4 结论

研究区域土壤螨类资源丰富,土壤螨类种类和多样性指标在山盆复合生态系统不同垂直带生境间均存在显著差异,尤其是优势种类均不相同。在绿洲生态系统中有67科88属的代表,Ceratozetes、Oribatula、Holaspulus及Aleuroglyphus4属为优势类群。山地生态系统中有57科87属,Oppiella和Eupelops为优势类群,而荒漠生态系统有45科57属,Passalozetes和Liacarus为优势类群,其中Passalozetes为沙漠环境特有分布的种类,具有重要的环境指示作用。

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