第 23 卷第 2 期草业学报 2014 年 297 中地面节肢动物的月动态变化规律, 还知之甚少, 关于地面节肢动物月动态变化与环境因素间的关系研究, 报道较少鉴于此, 以宁夏荒漠草原区不同年龄柠条林为研究对象, 通过调查每种年龄林地 5-9 月的地面节肢动物群落特征, 分析地面节肢动物的月动

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眉屈
7 years ago
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1 年 4 月草业学报 ACTAPRATACULTURAESINICA 荒漠草原区人工柠条林地面节肢动物群落月动态变化第 23 卷第 2 期 Vol.23,No.2 刘任涛 1, 朱凡 1,2 (1. 宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室, 宁夏银川 ;2. 宁夏大学农学院, 宁夏银川 ) 摘要 : 以荒漠草原区 6,15,24 和 36 年生人工柠条林地为研究对象, 通过陷阱诱捕法调查了每个林地 5-9 月地面节肢动物群落分布, 揭示了地面节肢动物群落月动态变化规律及其与林龄的关系结果表明,1) 研究区共获得 5 纲 13 目 62 科 72 类群, 按照食性差异划分为捕食性植食性腐食性粪食性和杂食性以及寄生性 6 个营养功能群步甲科鳃金龟科以及拟步甲科 ( 主要包括琵甲属漠甲属和鳖甲属 ) 是优势类群, 其个体数占个体总数的 46.71% 2) 从 5 月到 6 月, 每个柠条林地除已有植食性和杂食性类群外开始出现腐食性类群,7 月只在 36 年林地开始出现捕食性优势类群, 而 8-9 月每个林地均开始出现捕食性类群随着林龄的增加, 地面节肢动物食物网结构趋于复杂 3)6 年生林地优势类群高峰期出现在 9 月, 而在 15 年生林地出现在 6 和 9 月,24 年生林地出现在 6,8 和 9 月, 36 年生林地优势类群高峰期出现在 6,7,8 和 9 月随着林龄的增加, 地面节肢动物优势类群月分布趋于稳定 4) 6 年生林地的最大类群密度以 5 和 9 月最高,8 月最低 ; 从 15 到 24 年林地逐步转变为 5 月最高而其他月份相对较低的模式 ; 而到 36 年林地转变为 5 月最高,8 月次之, 而其他月份相对较低的模式不同年龄林地对地面节肢动物群落个体数和丰富度的影响以 8 和 9 月影响最大,5-7 月影响较小 5) 研究表明,6~24 年生柠条林地面节肢动物群落月动态波动剧烈,36 年生柠条林地面节肢动物群落月动态趋于相对稳定, 食物网结构趋于复杂其中,8 和 9 月地面节肢动物群落受到柠条年龄的影响较大关键词 : 荒漠草原 ; 人工林 ; 地面节肢动物 ; 月动态 ; 林龄中图分类号 :S 文献标识码 :A 文章编号 : (2014) 犇犗犐 : /cyxb 在宁夏中东部草地沙化和土壤退化地区, 人工种植豆科灌丛柠条 ( 犆犪狉犪犵犪狀犪犽狅狉狊犺犻狀狊犽犻 ) 有利于植被恢复和 [1 2] 流动沙地的固定, 已被认为是对干旱区沙地植被保护和进行人工植被建设的有效措施在这个由人工柠条林形成的半天然草地生态系统中, 地面节肢动物是物质与能量交换的枢纽, 在维持该生态系统结构与功能生态服 [3 4] 务功能生物多样性和食物网络结构等方面扮演着十分关键的角色而地面节肢动物有其自身的生物学特性和生活史过程, 随着季节的更替以及环境的改变, 其种类和数量将发生深刻的变化, 这将直接影响到半天然草地 [5] 生态系统的结构和功能因此, 研究该生态系统中地面节肢动物月动态变化规律, 对于揭示柠条人工林中地面节肢动物的季节动态合理管理与建设柠条人工林均具有重要的科学意义目前, 关于柠条人工林生态效应的研究较多, 多集中在柠条林建设对土壤性质与植被特征的影响上曹成有 [6 7] [2,8] 等和 Su 等研究了科尔沁沙地流动沙丘播种小叶锦鸡儿 ( 犆犪狉犪犵犪狀犪犿犻犮狉狅狆犺狔犾犪 ) 后, 土壤的颗粒组成容 [9] 重孔隙度持水性透水性养分和水分含量以及土壤酶活性等理化性质的变化在黄土高原区, 张飞等研究 [10] [11] 了不同林龄柠条人工林地土壤物理性质和有机质的变化韩天丰等和郭忠升研究了柠条林不同配置模式 [12 13] 对植被修复的作用在荒漠草原区, 刘任涛等研究了柠条人工林生长过程中土壤 - 植被系统的演变特征研究表明, 在流动沙地上种植柠条, 可以降低土壤粗砂粒成分, 提高极细砂粒和粘粉粒含量, 增加土壤肥 [9,11 12] [10 11,13] 力, 促进地表植被的恢复, 增加草本植物密度和盖度, 促进沙化草地生态系统的恢复并且, 刘任涛 [14] 等还对荒漠草原区柠条人工林生长过程中地面草本植被的季节变化特征进行了研究但是, 关于人工柠条林收稿日期 : ; 改回日期 : 基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( ), 国家科技支撑项目 (2011BAC07B03), 国家留学基金博士后项目和宁夏高等学校科学研究项目 (NJY2011) 资助作者简介 : 刘任涛 (1980 ), 男, 河南邓州人, 博士 E mail:nxuliu2012@126.com

2 第 23 卷第 2 期草业学报 2014 年 297 中地面节肢动物的月动态变化规律, 还知之甚少, 关于地面节肢动物月动态变化与环境因素间的关系研究, 报道较少鉴于此, 以宁夏荒漠草原区不同年龄柠条林为研究对象, 通过调查每种年龄林地 5-9 月的地面节肢动物群落特征, 分析地面节肢动物的月动态变化规律, 以期为由柠条林构成的半天然草地生态系统的有效管理及其恢复提供科学依据 1 材料与方法 1.1 研究区概况研究样地位于宁夏盐池县城东北部 10km 处 (37 49 N, E) 盐池县属于中温带半干旱区, 年平均气温 7.7, 最热月 (7 月 ) 平均气温 22.4, 最冷月 (1 月 ) 平均气温 -8.7 ; 10 的年积温年降水量为 280mm, 主要集中在 7-9 月, 占全年降水量的 60% 以上, 且年际变率大, 年蒸发量 2710 mm 年无霜期为 120d 年平均风速 2.8m/s, 冬春风沙天气较多, 每年 5m/s 以上的扬沙达 323 次该县域地带性土壤主要有黄绵土与灰钙土 ( 淡灰钙土 ); 非地带性土壤主要有风沙土盐碱土和草甸土等, 其中风沙土在中北部分布广泛土壤质地多为轻壤土沙壤土和沙土, 结构松散, 肥力较低该区植被类型有灌丛草原草甸沙地植被和荒漠植被, 其中灌丛草原沙地植被数量较大, 分布也广研究样地土壤为风沙土, 植被类型为种植有大面积人工柠条林而形成的半天然草地其中,6 年生柠条平均密度为 29 株 /100m 2, 冠幅较小 (0.50m 2 ), 高度较矮 ( 平均高度 41cm), 行距 6m 左右 ;15,24 和 36 年生柠条灌木的冠幅较大, 高度均在 90cm 以上, 平均密度介于 35~45 株 /100m 2, 行距介于 6~8m 主要草本植物包括猪毛菜 ( 犛犪犾狊狅犾犪犮狅犾犻狀犪 ) 山苦荬 ( 犐狓犲狉犻狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊 ) 白草 ( 犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿犮犲狀狋狉犪狊犻犪狋犻犮狌犿 ) 和牛枝子 ( 犔犲狊狆犲犱犲狕犪狆狅狋犪狀犻狀犻 ) 等 1.2 取样方法选择 6,15,24 和 36 年生柠条人工林地为研究样地, 每个样地有 6 个重复在每个样地布置 4 个调查收集器, 采用常见的陷阱诱捕法采集地面节肢动物, 具体方法见文献 [5,15] 于 2011 年 5-9 月布设, 每次布设陷阱持续时间均为 14d, 将收集到的地面节肢动物标本带回实验室进行鉴定统计动物标本分类鉴定主要依据中国土壤动物检索图鉴 [16] 昆虫分类 [17] 和宁夏贺兰山昆虫 [18] 等工具书, 其中对拟步甲科动物的鉴定主要依据中国荒漠半荒漠的拟步甲科昆虫 [19] 等分类著作在本研究中, 大多数土壤动物样品鉴定到科, 拟步甲科和蚁科鉴定到属另外, 还根据不同节肢动物类群在群落总个体数中所占比例多少将其划分为优势类群 ( 占群落总个体数的 10% 以上 ) 常见类群 ( 介于 1%~10%) 和稀有类群 (<1%) 1.3 数据处理所有数据采用 SPSS 软件进行统计分析采用单因素方差分析 (One wayanova) 和多重比较法分析不同数据组间的差异 2 结果与分析 2.1 群落组成与主要类群本研究共捕获地面节肢动物 5939 只, 分属于 5 纲 13 目 62 科 72 类群 ( 表 1) 其中, 步甲科 (13.3%) 和鳃金龟科 (14.7%) 是优势类群, 其个体数占个体总数的 28.0%; 有 12 个类群即长奇盲蛛科网翅蝗科琵甲属漠甲属和鳖甲属叶甲科绒毛金龟科蜣螂属土甲属象甲科鳞翅目幼虫收获蚁属为常见类群, 其个体数占个体总数的 46.2%; 其他 58 个类群为稀有类群, 其个体数占总个体数的 25.9% 按照食性差异将地面节肢动物划分为捕食性植食性腐食性粪食性和杂食性以及寄生性 6 个营养功能群 ( 表 1) 根据类群数统计, 不同功能群间的比例为 22( 捕食性 ) 39( 植食性 ) 3( 腐食性 ) 4( 粪食性 ) 3( 杂食性 ) 1( 寄生性 ), 其中以捕食性和植食性为主要营养功能群在 5 月,6 年生林地优势类群为鳖甲属鳃金龟科和象甲科, 到 15 年林地变为鳃金龟科和象甲科,24 年林地变为琵甲属收获蚁属和铺道蚁属,36 年林地变为收获蚁属和铺道蚁属 ( 表 2) 6 月,6 年林地优势类群为鳖甲

3 298 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2 表 1 地面节肢动物群落组成犜犪犫犾犲 1 犆狅犿犿狌狀犻狋狔犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳犵狉狅狌狀犱犪狉狋犺狉狅狆狅犱目 Order 科 Family 属 Genus 功能群 Guild 等足目 Isopoda 瘤潮虫科 Tylidae 盲蛛目 Opiliones 长奇盲蛛科 Phalangidae 蜈蚣目 Scolopendromorpha 蜈蚣科 Scolopendridae 蜘蛛目 Araneae 园蛛科 Araneidae 跳蛛科 Salticidae 球蛛科 Therididae 光盔蛛科 Liocranidae 管巢蛛科 Clubionidae 平腹蛛科 Calilopisnocturnae 逍遥蛛科 Philodromidae 狼蛛科 Lycosidae 蟹蛛科 Thomisidae 蜘蛛 F1 Unknownfamily1 革翅目 Dermaptera 蠼螋科 Labiduridae 直翅目 Orthoptera 网翅蝗科 Arcypteridae 蝼蛄科 Grylotalpidae 树蟋科 Oecanthidae 同翅目 Homoptera 叶蝉科 Cicadelidae 半翅目 Hemiptera 蝽科 Pentatomidae 姬蝽科 Nabidae 姬缘蝽科 Rhopalidae 缘蝽科 Coreidae 蛛缘蝽科 Alydidae 盾蝽科 Scuteleridae 细毛蝽科 Dolycorisbaccarum 长蝽科 Lygaeidae 盲蝽科 Miridae 土蝽科 Cydnidae 毛翅目 Trichoptera 鞘翅目 Coleoptera 虎甲科 Cicindelidae 步甲科拟步甲科 Tenebrionidae 琵甲属犅犾犪狆狊脊漠甲属犘狋犲狉狅犮狅犿犪鳖甲属犃狀犪狋狅犾犻犮犪土甲属犌狅狀狅犮犲狆犺犪犾狌犿杂食性 Ominivore 芫菁科 Meloidae 叶甲科 Chrysomelidae 吉丁甲科 BuprestidaeLeach 叩甲科 ElateridaeLeach 隐翅虫科 Staphylinidae 鳃金龟科

4 第 23 卷第 2 期草业学报 2014 年 299 续表 1 Continued 目 Order 科 Family 属 Genus 功能群 Guild 绒毛金龟科 Glaphyridae 金龟科 Scarabaeidae 蜣螂属犆狅狆狉犻狀犪犲粪食性 Coprophage 蜉金龟科 Aphodidae 花金龟科 Cetonidae 粪金龟科 Geotrupidae 阎甲科 HisteridaeGylenhal 葬甲科 Silphidae 龟甲科 Cassididae 象甲科 Curculionidae 姬花甲科 Phalacridae 皮蠹科 Dermestidae 粪食性 Coprophage 粪食性 Coprophage 腐食性 Saprophagous 腐食性 Saprophagous 腐食性 Saprophagous 鳞翅目 Lepidoptera 叶蛾科 Lasioeampidae 尺蛾科 Geometridae 双翅目 Diptera 食虫虻科 Aslidae 膜翅目 Hymenoptera 切叶蜂科 Megachilidae 姬蜂科 Ichneumonidea 青蜂科 Chrysididae 土蜂科 Scolidae 泥蜂科 Sphecidae 蜜蜂亚科 Apinae 蜾蠃蜂科 Jucancistrocerustachkensis 叶蜂科 Tenthredinidae 寄生性 Parastic 蚁科 Formicidae 收获蚁属犕犲狊狊狅狉铺道蚁属犜犲狉狉犪犿狅狉犻狌犿箭蚁属犆犪狋犪犵犾狔狆犺犻狊原蚁属犘狉狅犳狅狉犿犻犮犪弓背蚁属犆犪犿狆狅狀狅狋狌狊杂食性 Ominivore 杂食性 Ominivore 属琵甲属蜣螂属和象甲科, 到 15 年林地变为琵甲属鳃金龟科绒毛金龟和象甲科,24 年林地变为琵甲属鳃金龟科和金龟科,36 年林地变为琵甲属鳃金龟科和蜣螂属 7 月,6 年生林地优势类群为鳖甲属琵甲属鳃金龟科和铺道蚁属, 到 15 年林地变为鳃金龟科和铺道蚁属, 到 24 年林地为琵甲属和鳃金龟科 2 类, 而到 36 年林地变为步甲科鳖甲属鳃金龟科和铺道蚁属到 8 月,6 年生林地优势类群为步甲科琵甲属收获蚁属和铺道蚁属, 到 15 年林地变为网翅蝗科步甲科和铺道蚁属, 到 24 年林地变为步甲科琵甲属和收获蚁属, 而到 36 年林地只有步甲科在 9 月,6 年生林地优势类群为步甲科和铺道蚁属, 到 15 和 24 年林地变为步甲科土甲属和收获蚁属, 而到 36 年林地变为步甲科和收获蚁属柠条林地的主要类群为网翅蝗科步甲科东鳖甲属琵甲属土甲属鳃金龟科绒毛金龟科金龟科蜣螂属象甲科收获蚁和铺道蚁从功能群的角度来看, 在 5 月, 从 6 到 15 年林地, 地面节肢动物优势类群均以植食性类群为主, 从 24 年开始除了植食性类群外又出现杂食性类群到 6 月除了植食性类群外,6,24 和 36 年生林地均开始出现粪食性类群到 7 月, 除了上述植食性和杂食性类群外, 从 36 年林地开始出现捕食性类群从 8 月开始, 发展到各个林地均开始出现捕食性类群

5 300 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2 在 6 年生林地, 从 5 月到 9 月优势类群的 ( 相对密度 ) 呈波动增加趋势随着林龄增加, 其重要值由 9 月 >8 月 >7 月 >5 月 >6 月逐步变为 15 年生林地的 6 月 >9 月 >5 月 >7 月 >8 月和 24 年生林地的 8 月 >9 月 > 6 月 >7 月 >5 月, 再到 36 年林地的 7 月 >9 月 >8 月 >6 月 >5 月表 2 优势类群及其的月动态变化犜犪犫犾犲 2 犕狅狀狋犺犾狔犮犺犪狀犵犲狊狅犳犱狅犿犻狀犪狀狋犵狉狅狌狆狊犪狀犱狋犺犲犻狉犪犫狌狀犱犪狀犮犲狊狅犳犵狉狅狌狀犱犪狉狋犺狉狅狆狅犱林地 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 Shruland May June July August September 6 年鳖甲属 20.1 琵甲属犅犾犪狆狊 12.9 琵甲属犅犾犪狆狊 14.2 步甲科 20.2 步甲科 63.2 犃狀犪狋狅犾犻犮犪鳃金龟科 24.8 鳖甲属 11.5 鳖甲属 15.8 琵甲属犅犾犪狆狊 11.2 铺道蚁 10.9 犃狀犪狋狅犾犻犮犪犃狀犪狋狅犾犻犮犪象甲科 16.2 蜣螂属 15.2 鳃金龟科 27.9 收获蚁 Messor 10.6 Curculionidae 犆狅狆狉犻狀犪犲象甲科 12.6 铺道蚁属犜犲狉 20.8 铺道蚁 23.4 Curculionidae 狉犪犿狅狉犻狌犿犜犲狉狉犪犿狅狉犻狌犿合计 Sum 年鳃金龟科 38.3 琵甲属犅犾犪狆狊 11.6 鳃金龟科 21.8 网翅蝗科 22.4 步甲科 32.6 Arcypteridae 象甲科 16.3 鳃金龟科 35.6 铺道蚁 32.3 步甲科 15.5 土甲属 19.5 Curculionidae 犌狅狀狅犮犲狆犺犪犾狌犿绒毛金龟 Glaphyridae 象甲科 Curculionidae 10.9 铺道蚁收获蚁 Messor 17.8 合计 Sum 年琵甲属犅犾犪狆狊 11.0 琵甲属犅犾犪狆狊 23.3 琵甲属犅犾犪狆狊 50.0 步甲科 42.0 步甲科 22.5 收获蚁 Messor 15.2 鳃金龟科 33.8 鳃金龟科 10.3 琵甲属犅犾犪狆狊 16.7 土甲属 27.5 犌狅狀狅犮犲狆犺犪犾狌犿铺道蚁 42.7 金龟科 Scarabaeidae 10.4 收获蚁 Messor 10.7 收获蚁 Messor 18.8 合计 Sum 年收获蚁 Messor 11.8 琵甲属犅犾犪狆狊 10.1 步甲科 11.3 步甲科 56.6 步甲科 25.7 铺道蚁 30.9 鳃金龟科 25.4 鳖甲属 20.1 收获蚁 Messor 34.3 犃狀犪狋狅犾犻犮犪蜣螂属 18.1 鳃金龟科 15.2 犆狅狆狉犻狀犪犲铺道蚁 13.7 合计 Sum

6 第 23 卷第 2 期草业学报 2014 年不同类群数量特征随着林龄的增加,5 和 8 月最大类群密度呈现波动增加趋势, 最大值均出现在 36 年林地, 最小值分别出现在 6 和 15 年林地 ( 表 3) 6,7 和 9 月呈现波动减少趋势,6 和 7 月最大值均出现在 15 年林地, 最小值均出现在 24 年林地 ; 而 9 月最大值出现在 6 年林地, 最小值亦出现在 24 年林地 6 年生林地的最大类群密度以 5 和 9 月最高,8 月最低 ; 从 15 到 24 年林地逐步转变为 5 月最高而其他月份相对较低的模式 ; 而到 36 年林地转变为 5 月最高,8 月次之, 而其他月份相对较低的模式最小类群密度各个月份变化不大, 而且均出现 1 个个体但随着林龄的增加, 地面节肢动物平均类群密度 5,6,7 和 9 月均呈现先减少后增加趋势, 最大值均出现在 6 年林地, 最小值均出现在 24 年生林地而 8 月地面节肢动物平均类群密度随林龄呈现增加趋势, 最大值出现在 24 和 36 年生林地, 最小值出现在 6 和 15 年生林地不同年龄林地地面节肢动物平均类群密度均呈现出 5 月最高, 其他月份相对较低的模式 2.3 群落个体数和丰富度表 3 不同类群数量特征的月动态犜犪犫犾犲 3 犕狅狀狋犺犾狔狇狌犪狀狋犻狋犻犲狊狅犳犱犻犳犲狉犲狀狋犳犪狌狀犪犾犵狉狅狌狆狊只 No./ 收集器 Trap 指标 Item 月份 Month 6 年 15 年 24 年 36 年最大类群密度 Maximumdensity 最小类群密度 Minimumdensity 平均类群密度 Averagedensity 随着林龄的增加, 每月地面节肢动物群落个体数均呈现先降低后增加趋势 ( 图 1), 最小值均出现在 24 年生林地 ; 而且除了 8 月外, 其他 4 个月不同林龄间均存在显著差异性 ( 犘 <0.05) 5 月最大值出现在 6 和 36 年生林地,6 和 7 月最大值均出现在 6 和 15 年生林地,8 月最大值出现在 36 年生林地, 而 9 月最大值则出现在 6 年生林地 6 年生林地地面节肢动物群落个体数表现为 5 月 >9 月 >6 月 >7 月 >8 月 ; 随着林龄的增加,15 年生林地地面节肢动物个体数表现为 5 月 >8 月 >6 月 >7 月 >9 月,24 年生林地变为 5 月 >8 月 >9 月 >6 月 >7 月,36 年生林地变为 5 月 >8 月 >6 月 >7 月 >9 月图 1 群落个体数和丰富度分布犉犻犵.1 犃犫狌狀犱犪狀犮犲犪狀犱狉犻犮犺狀犲狊狅犳犵狉狅狌狀犱犪狉狋犺狉狅狆狅犱犮狅犿犿狌狀犻狋狔随着林龄的增加, 每月地面节肢动物群落类群数亦均呈现先降低后增加趋势 24 年生林地地面节肢动物类群数均低于其他林地, 而且前 3 个月 (5-7 月 ) 均达到显著水平 ( 犘 <0.05) 其中 5 和 9 月最大值出现在 36 年生林地, 而 6,7 和 8 月最大值出现在 15 年生林地 6 年生林地地面节肢动物群落类群数表现为 5 月 >6 月 >8 月

7 302 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2 >7 月 >9 月,15 年生林地表现为 8 月 >5 月 >6 月 >7 月 >9 月,24 年林地表现为 5 月 >9 月 >8 月 >6 月 >7 月,36 年林地表现为 5 月 >8 月 >7 月 >9 月 >6 月 3 讨论与结论在本研究样地中调查的地面节肢动物群, 其优势类群为甲虫类 ( 步甲科拟步甲科和鳃金龟科 ), 反映了荒漠 [19] 草原干旱少雨的生境特征随着月份的改变, 各种年限柠条林地地面节肢动物优势类群的种类和数量均发生变化, 并且同一月份不同年龄林地间地面节肢动物优势类群亦存在显著差异性, 说明地面节肢动物有其自身的生 [5] 物学和生活史特性, 随着环境条件的变化, 地面节肢动物种类和数量发生了显著的改变从 5 月到 6 月, 柠条林地开始出现腐食性类群, 这与 6 月某些地面节肢动物完成生活史过程而大量死去有 [16] 关某些动物类群完成生活史过程后的残存尸体, 为这些腐食性类群 ( 如蜣螂 ) 的出现提供了食源上的可 [16 17] 能, 实际调查过程中发现大量鳃金龟科残体亦可以说明这一点 7 月在 36 年林地才开始出现捕食性优势类 [20 21] 群 ( 步甲科 ), 分析原因可能是在 7 月只有 36 年林地才能够为这种捕食性类群的出现提供适宜的生境条件, [14] 36 年生林地地表草本植物丰富, 吸引这些类群前来定居存活与繁殖从 8 月开始每个林地均出现捕食性类群, 说明 8-9 月地面草本植被密度增加和植食性类群的增多, 能够为更多类群的捕食性类群出现提供充足的食源, 同时也说明草地生态系统食物网结构趋于复杂化, 这将影响到柠条林地恢复草地生态系统的物质循环和能量 [22] [23] 流动过程但这与前人在宁夏灵武生态恢复区人工柠条林中调查的步甲科在 4 月出现高峰期结果不一致尽管本文在 4 月未进行调查取样, 但研究中 7-9 月出现步甲科的高峰期, 可能与柠条林年龄不同而造成的生态系统结构存在差异性有关, 同时也与研究样地基质环境存在密切关系宁夏灵武生态恢复区人工柠条林属于荒漠环境, 而本研究样地属于荒漠草原生境不仅如此, 地面节肢动物月动态亦受到柠条林龄的影响 ( 表 2),6 年生林地 5-9 月地面节肢动物优势类群相对密度呈现波动增加趋势, 优势类群高峰期出现在 9 月, 而在 15 年林地优势类群高峰期出现在 6 月和 9 月,24 年林地优势类群高峰期出现在 6,8 和 9 月,36 年林地优势类群高峰期出现在 6,7,8 和 9 月一方面说明柠条林 [24 25] 龄增加和柠条林发育可以导致地面节肢动物月动态模式发生明显改变, 这种月动态模式的改变可能会使其 [26] 更好地适应环境的变化, 同时更说明了随着草地的恢复, 地面节肢动物群落趋于稳定而受季节的影响逐渐降低, 在较稳定的柠条林地生境中地面节肢动物月动态分布趋于相似在草地恢复过程中, 地面节肢动物群落正是 [27 28] 通过不断调整各个类群在群落中的地位或作用使群落优势类群逐步发生改变, 导致群落发生演替从不同林地地面节肢动物最大类群密度和平均类群密度的月动态变化中可以看出 ( 表 3), 随着林龄的增加, 6 年生林地的最大类群密度以 5 和 9 月最高,8 月最低 ; 从 15 到 24 年林地逐步转变为 5 月最高而其他月份相对较低的模式 ; 而到 36 年林地转变为 5 月最高,8 月次之, 而其他月份相对较低的模式这一方面说明在类群水平 [26,29] 上, 对于最大类群数量来说, 人工种植柠条来恢复草地系统对 8 月的影响较大 ; 另一方面说明, 随着草地的恢复地面节肢动物群落通过调整其最大类群大小的月动态变化模式来适应柠条林恢复草地的发展, 如通过 8 月 [30 32] 增加最大类群个体数量, 以适应草地恢复的影响同时, 从地面节肢动物群落个体数和丰富度月动态变化亦可以看出 ( 图 1), 草地恢复对于地面节肢动物群落的影响以 8 月影响最大,5-7 月影响较小, 亦证明了上述的分析结果至于柠条林地最大类群密度和平均类群密度的高峰值均出现在 5 月, 说明 5 月是研究区柠条林地某些地面节肢动物的活跃期, 这与春季土壤温度逐渐升高有利于这些类群越冬后卵 ( 幼虫 ) 的快速孵化生长密切相 [16 17,19] 关综合分析表明, 宁夏荒漠草原区人工柠条林地面节肢动物以反映该干旱生境的甲虫类为优势类群随着林龄增加和柠条林地的发育, 在 7 月,36 年林地开始出现捕食性优势类群,8-9 月每个林地均出现捕食性类群, 地面节肢动物营养功能群既受到月份改变的季节变化的影响, 亦受到柠条林龄的限制从不同林地最大类群密度和平均类群密度群落丰富度和个体数的月动态来看,8 月地面节肢动物数量特征受到林龄的影响较大说明地面节肢动物月动态变化受到柠条林龄的深刻影响, 直接影响到草地生态系统的结构功能及其恢复过程

8 第 23 卷第 2 期草业学报 2014 年 303 参考文献 : [1] 赵哈林, 苏永中, 张华, 等. 科尔沁沙地灌木对土壤性质和地下植被的多重影响 [J]. 中国沙漠,2007,27(3): [2] 苏永中, 赵哈林, 张铜会. 几种灌木半灌木对沙地土壤肥力影响机制的研究 [J]. 应用生态学报,2002,13(7): [3] 殷秀琴, 宋博, 董炜华, 等. 中国土壤动物生态地理研究综述 [J]. 地理学报,2010,65(1): [4] FuSL,ZouX M,ColemanD.HighlightsandperspectivesofsoilbiologyandecologyresearchinChina[J].SoilBiologyand Biochemistry,2009,41(5): [5] 刘继亮, 李锋瑞, 刘七军, 等. 黑河中游干旱荒漠地面节肢动物群落季节变异规律 [J]. 草业学报,2010,19(5): [6] 曹成有, 蒋德明, 阿拉木萨, 等. 小叶锦鸡儿人工固沙区植被恢复生态过程的研究 [J]. 应用生态学报,2000,11(3): [7] 曹成有, 蒋德明, 全贵静, 等. 科尔沁沙地小叶锦鸡儿人工固沙区土壤理化性质的变化 [J]. 水土保持学报,2004,18(6): [8] SuYZ,ZhaoH L.Soilpropertiesandplantspeciesinanagesequenceof 犆犪狉犪犵犪狀犪犿犻犮狉狅狆犺狔犾犪 plantationsinthehorqin SandyLand,northChina[J].EcologicalEngineering,2003,20: [9] 张飞, 陈云明, 王耀凤, 等. 黄土丘陵半干旱区柠条林对土壤物理性质及有机质的影响 [J]. 水土保持研究,2010,17(3): [10] 韩天丰, 程积民, 万惠娥. 人工柠条灌丛林下草地植物群落特征研究 [J]. 草地学报,2009,17(2): [11] 郭忠升. 黄土高原半干旱区水土保持植被恢复限度以人工柠条林为例 [J]. 中国水土保持科学,2009,7(4): [12] 刘任涛, 杨新国, 宋乃平, 等. 荒漠草原区固沙人工柠条林生长过程中土壤性质演变规律 [J]. 水土保持学报,2012,26(4): [13] 刘任涛, 柴永青, 徐坤, 等. 荒漠草原区柠条人工固沙林生长过程中地表植被 - 土壤的变化 [J]. 应用生态学报,2012, 23(11): [14] 刘任涛, 柴永青, 徐坤, 等. 荒漠草原区柠条固沙人工林地表草本植被季节变化特征 [J]. 生态学报,2014,34(2): [15] 刘任涛, 李学斌, 辛明, 等. 半干旱沙地草场地面节肢动物群落对封育措施的响应 [J]. 草业学报,2012,21(1): [16] 尹文英. 中国土壤动物图鉴 [M]. 北京 : 科学出版社,2000. [17] 郑乐怡, 归鸿. 昆虫分类 [M]. 南京 : 南京师范大学出版社,1999. [18] 王新谱, 杨贵军. 贺兰山昆虫 [M]. 银川 : 宁夏人民出版社,2010. [19] 任国栋, 于有志. 中国荒漠半荒漠步甲昆虫 [M]. 保定 : 河北大学出版社,1999. [20] 刘任涛, 赵哈林, 赵学勇. 放牧干扰后自然恢复沙质草地大型土壤动物功能群变化特征 [J]. 生态环境学报,2011,20(12): [21] 刘任涛, 李学斌, 辛明, 等. 荒漠草原地面节肢动物功能群对草地封育的响应 [J]. 应用生态学报,2011,22(8): [22] Shachak M,GoszJR,PicketST A, 犲狋犪犾.BiodivcrsityinDrylands:TowardaUnifiedFramework(Long Term Ecological ResearchNetworkSeries)[M].New York:OxfordUniversityPress,2005. [23] 陈曦. 宁夏灵武生态恢复区地表甲虫多样性及其边缘效应的研究 [D]. 银川 : 宁夏大学,2010. [24] BakerG H.Recognisingandrespondingtotheinfluencesofagricultureandotherland useonsoilfauna[j].appliedsoile cology,1998,9: [25] 刘新民. 科尔沁沙地不同生境条件下大型土壤动物群落多样性特征研究 [J]. 内蒙古师范大学学报 ( 自然科学汉文版 ), 2008,37(1): [26] JohnSowel.DesertEcology[M].SaltLakeCity:UniversityofUtahPress,2001. [27] 张淑花, 张武, 张雪萍. 黑龙江省西部沙地土壤动物生态分布研究 [J]. 哈尔滨师范大学 ( 自然科学学报 ),2004,20(2): [28] Calaham M A,RichterD D,ColemanDC.Long termland useefectsonsoilinvertebratecommunitiesinsouthernpied montsoils,usa[j].europeanjournalofsoilbiology,2006,42(s): [29] FrouzJ,ArshadA,FrouzovaJ.Horizontalandverticaldistributionofsoilmacroarthropodsalongaspatio temporalmoisture

9 304 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.2 gradientinsubtropicalcentralflorida[j].environmentalentomology,2004,33(5): [30] 刘任涛, 赵哈林. 沙质草地土壤动物研究进展及建议 [J]. 中国沙漠,2009,29(4): [31] 肖红艳, 刘红, 李波, 等. 放牧干扰对亚高山草甸土壤动物群落影响的研究 [J]. 草业学报,2012,21(2): [32] 林恭华, 赵芳, 陈桂琛, 等. 青海湖北岸不同土地利用方式对大型土壤动物群落的影响 [J]. 草业学报,2012,21(2): 犕狅狀狋犺犾狔犮犺犪狀犵犲狊狅犳犵狉狅狌狀犱犪狉狋犺狉狅狆狅犱狊犻狀犪狉狋犻犳犻犮犻犪犾犆犪狉犪犵犪狀犪犻狀狋犲狉犿犲犱犻犪狆犾犪狀狋犪狋犻狅狀狊犻狀犱犲狊犲狉狋狊狋犲狆狆犲 LIU Ren tao 1,ZHU Fan 1,2 (1.MinistryofEducationKeyLaboratoryforRestorationandReconstructionofDegraded EcosysteminNorthwesternChina,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,China; 2.ColegeofAgriculture,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋 :Taking6,15,24,36yearoldartificial 犆犪狉犪犵犪狀犪犻狀狋犲狉犿犲犱犻犪 plantationsindesertsteppeasasub ject,aninvestigationongroundarthropodsfrom MaytoSeptemberwascarriedoutusingpitfaltraps.The monthlychangesofgroundarthropodarediscussed,togetherwiththeirrelationshiptothestandage.1)there wereseventy twogroupscapturedandtheybelongedto62families,13ordersandfiveclasses.inlightofthe guilds,thereweresixfunctionalgroups:predator,phytophagous,saprophagous,coprophagous,omnivorous andparasiticanimals.,tenebrionidaeanddominatedtheground arthropodcommuni tyandcomprised46.71% oftotalindividuals.2)from MaytoJune,suchdominantgroupsassaprophagous animalswereasabundantasphytophagousandomnivorousandparasiticanimalsineachshrubland.injulyin 36 year oldshrubland,predatoranimalsincreased,whilefrom AugusttoSeptemberineachshrubland,they werethedominantgroups.withincreasingstandage,thefood webtendedtobecome morecomplicatedin groundarthropodcommunities.3)thepeakofdominantgroupsin6 year oldshrublandwasinseptember,in 15 year oldshrublanditwasinjuneandseptember,in24 year oldshrublanditwasinjune,augustandsep tember,andin36 year oldshrublanditwasinjune,july,augustandseptember.withincreasingstandage, themonthlydistributionofdominantgroupstendedtobehomogeneousingroundarthropodcommunities.4) Themaximumdensityin6 year oldshrublandwasin MayandSeptember,andtheminimum wasinaugust; From15to24 year oldshrubland,themaximumdensitywasinmaywithrelativelylownumberofindividuals intheothermonths;in36 year oldshrubland,augustfolowed Mayin maximum density.standageefects weremaximumin Augustbutminimumin May,JuneandJuly.5)Itissuggestedthatmonthlychangesof groundarthropodswerestronglyafectedbystandage,whichhaddirectinfluencesonthestructureandfunc tionofgrasslandecosystemsandrelatedrecoveryprocesses. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :desertsteppe;artificialplantation;groundarthropod;monthlychange;plantationage

;54 ;1 ( ' ) Vol.54 No JournalofXiamenUniversity (NaturalScience) Jan.2015 doi: /j.issn RSTU V ; &! Y,,, [,2\

$;54 ;1 ( ' ) Vol.54 No JournalofXiamenUniversity (NaturalScience) Jan.2015 doi: /j.issn RSTU V ; &! Y,,, [,2\$ ;54 ;1 ( ' ) Vol.54 No.1 2015 1 JournalofXiamenUniversity (NaturalScience) Jan.2015 doi:10.6043/j.issn.0438 0479.2015.01.011 RSTU V ; &! Y,,, Z,@ [,2\] ( 8+ =,>^ E G,Y7,>^ 361102) ; : ( 犕狔犮犪犾犲狆犺狔犾狅狆犺犻犾犪