氮沉降對(duì)半干旱草地土壤線蟲(chóng)群落組成及多樣性的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-07-22 22:25
內(nèi)蒙古草原地處我國(guó)北方干旱半干旱區(qū),是歐亞大陸草原的重要組成部分,對(duì)全球變化非常敏感,受氮沉降影響尤為嚴(yán)重。迄今為止,氮沉降對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)地上部分的影響研究受到廣泛關(guān)注,而對(duì)地下土壤生物群落組成及多樣性的影響研究還很薄弱。因此,本研究依托內(nèi)蒙古錫林郭勒草原生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站長(zhǎng)期氮沉降模擬試驗(yàn)平臺(tái),系統(tǒng)開(kāi)展了氮沉降對(duì)不同季節(jié)草地土壤線蟲(chóng)群落組成及多樣性的影響研究,揭示了模擬氮沉降條件下土壤線蟲(chóng)群落多樣性與穩(wěn)定性、地上植物多樣性與土壤線蟲(chóng)多樣性的關(guān)系,探討了氮沉降與刈割對(duì)草地土壤線蟲(chóng)群落的交互作用。取得如下主要研究結(jié)果:(1)氮添加能夠顯著降低不同采樣時(shí)期草地土壤線蟲(chóng)總多度及4個(gè)營(yíng)養(yǎng)類群多度;高量氮添加能夠增加線蟲(chóng)群落的基礎(chǔ)指數(shù)并降低線蟲(chóng)群落的結(jié)構(gòu)指數(shù),表明土壤食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,處于退化狀態(tài)。(2)氮沉降條件下草地土壤線蟲(chóng)群落穩(wěn)定性與線蟲(chóng)多樣性、豐富度指數(shù)顯著相關(guān);氮添加通過(guò)降低土壤線蟲(chóng)豐富度和多度而間接改變了線蟲(chóng)群落的穩(wěn)定性。(3)不同氮添加處理中草地生態(tài)系統(tǒng)地上植物多樣性與土壤線蟲(chóng)多樣性存在顯著的正相關(guān)關(guān)系,表明地上植物多樣性與土壤線蟲(chóng)多樣性是緊密聯(lián)結(jié)的,氮添加能夠?qū)Φ厣吓c地...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
依據(jù)體寬對(duì)土壤生物分類(Swiftetal.,1979;Decans,2010)
沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文21線蟲(chóng)香農(nóng)(Shannon)多樣性計(jì)算公式如下:′=∑=1×ln()其中,S代表樣品中線蟲(chóng)屬的數(shù)量,ni代表樣品中某一個(gè)屬的個(gè)體數(shù)量,N代表樣品中線蟲(chóng)的個(gè)體總數(shù)(YeatesandBongers,1999)。線蟲(chóng)功能多樣性指數(shù):主要包括線蟲(chóng)基礎(chǔ)指數(shù)(BI)、富集指數(shù)(EI)和結(jié)構(gòu)指數(shù)(SI),其計(jì)算方法詳見(jiàn)Ferris等(2001)。線蟲(chóng)富集指數(shù)(EI)是用于評(píng)估食物網(wǎng)對(duì)可利用資源的響應(yīng)的一個(gè)重要指標(biāo),而結(jié)構(gòu)指數(shù)(SI)能夠指示在人為干擾或生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中土壤食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化,將這兩個(gè)指數(shù)組合起來(lái)能夠反映土壤環(huán)境所受到的擾動(dòng)和土壤食物網(wǎng)的狀況(表2-2、圖2-1)。表2-2根據(jù)線蟲(chóng)區(qū)系各象限所揭示的土壤食物網(wǎng)及土壤環(huán)境狀況(引自Ferrisetal.,2001)Table3-2Inferredconditionofthesoilfoodwebanditsenvironmentbasedonweightednematodefaunalanalysis(adaptedfromFerrisetal.,2001)象限Quadrats干擾程度Degreeofdisturbance食物網(wǎng)狀況FoodwebconditionA高度干擾High干擾DisturbedB低度干擾Lowtomoderate成熟MaturingC未受干擾Undisturbed結(jié)構(gòu)化StructuredD脅迫Stressed退化Degraded圖2-1代表土壤食物網(wǎng)食物資源和結(jié)構(gòu)條件的線蟲(chóng)區(qū)系分析(引自Ferrisetal.,2001)Fig.2-1Nematodefaunalprofilerepresentingtheenrichmentandstructureconditionsofthesoilfoodweb(Ferrisetal.,2001)依據(jù)線蟲(chóng)富集指數(shù)和結(jié)構(gòu)指數(shù),可以將土壤線蟲(chóng)區(qū)系分成為A、B、C、D四個(gè)象限(圖2-1),A象限代表土壤環(huán)境受干擾程度較高,食物網(wǎng)受到一定程度的干擾;B象限代表土壤養(yǎng)分條件較好,受干擾較小,食物網(wǎng)穩(wěn)定成熟;C象限代表土壤養(yǎng)分富集少且
第三章模擬氮沉降對(duì)土壤線蟲(chóng)群落組成及多樣性的影響32(3)氮添加對(duì)土壤線蟲(chóng)群落組成的影響不同采樣時(shí)期和氮添加水平與土壤線蟲(chóng)群落組成的主成分分析結(jié)果表明,第一排序軸解釋了線蟲(chóng)群落組成變異的46.14%。氮添加顯著改變了土壤線蟲(chóng)的群落組成,高水平的氮添加處理和低水平的氮添加處理被明顯分開(kāi),說(shuō)明不同氮添加水平對(duì)線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)的影響不同。土壤線蟲(chóng)群落對(duì)不同氮添加水平的不同響應(yīng)主要表現(xiàn)在線蟲(chóng)屬的不同,在N20和N50處理中,占土壤線蟲(chóng)群落主導(dǎo)地位的屬是植物寄生線蟲(chóng)短體屬(Pratylenchus)、螺旋屬(Helicotylenchus)、盤(pán)旋屬(Rotylenchus);第二排序軸解釋了線蟲(chóng)群落組成20.74%的變異,不同采樣時(shí)間的各處理被明顯分開(kāi),8月分布在上側(cè),植物寄生線蟲(chóng)短體屬(Pratylenchus)、牙咽屬(Dorylaimellus)、擬盤(pán)旋屬(Pararotylenchus)占線蟲(chóng)群落的主導(dǎo)地位(圖3-5)。圖3-5不同采樣時(shí)間下土壤線蟲(chóng)群落與不同氮添加水平的主成分分析排序圖Fig.3-5Principlecomponentsanalysis(PCA)ofsoilnematodecommunitiesindifferentNadditionleveltreatmentsacrossdifferentsamplingtimes3.2.4氮添加對(duì)土壤線蟲(chóng)多樣性和穩(wěn)定性的影響(1)土壤線蟲(chóng)多樣性氮添加對(duì)草地土壤線蟲(chóng)分類多樣性(豐富度、香農(nóng)多樣性指數(shù))的影響研究表明,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氮沉降增加對(duì)貝加爾針茅草原土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 劉紅梅,張愛(ài)林,皇甫超河,李潔,王慧,楊殿林. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]氮沉降對(duì)土壤動(dòng)物影響的研究進(jìn)展[J]. 呂若菲,魏存爭(zhēng). 沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[3]氮素添加對(duì)黃土高原荒漠草原草本植物物種多樣性和生產(chǎn)力的影響[J]. 何玉惠,劉新平,謝忠奎. 中國(guó)沙漠. 2015(01)
[4]內(nèi)蒙古溫帶草原氮沉降的觀測(cè)研究[J]. 張菊,康榮華,趙斌,黃永梅,葉芝祥,段雷. 環(huán)境科學(xué). 2013(09)
[5]內(nèi)蒙古典型草原連續(xù)5年施用氮磷肥土壤生物多樣性的變化[J]. 齊莎,趙小蓉,鄭海霞,林啟美. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(20)
[6]氮素添加對(duì)科爾沁沙質(zhì)草地物種多樣性和生產(chǎn)力的影響[J]. 李祿軍,曾德慧,于占源,艾桂艷,楊丹,毛瑢. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(08)
[7]大氣氮沉降及其對(duì)草地生物多樣性的影響[J]. 張燕,崔學(xué)民,樊明壽. 草業(yè)科學(xué). 2007(07)
[8]土壤生物多樣性的研究概況與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 傅聲雷. 生物多樣性. 2007(02)
[9]刈割活動(dòng)對(duì)松嫩草原堿化羊草草地土壤線蟲(chóng)群落的影響[J]. 吳東輝,尹文英,陳鵬. 生物多樣性. 2007(02)
碩士論文
[1]雞公山蚯蚓群落對(duì)模擬氮沉降和增雨的響應(yīng)及其影響因素[D]. 申智鋒.河南大學(xué) 2019
[2]刈割制度對(duì)羊草草甸土壤線蟲(chóng)群落特征的影響[D]. 張晶.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[3]季節(jié)性輪牧和刈割對(duì)內(nèi)蒙古典型草原土壤線蟲(chóng)的影響[D]. 翟娜.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2019
本文編號(hào):3298027
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
依據(jù)體寬對(duì)土壤生物分類(Swiftetal.,1979;Decans,2010)
沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文21線蟲(chóng)香農(nóng)(Shannon)多樣性計(jì)算公式如下:′=∑=1×ln()其中,S代表樣品中線蟲(chóng)屬的數(shù)量,ni代表樣品中某一個(gè)屬的個(gè)體數(shù)量,N代表樣品中線蟲(chóng)的個(gè)體總數(shù)(YeatesandBongers,1999)。線蟲(chóng)功能多樣性指數(shù):主要包括線蟲(chóng)基礎(chǔ)指數(shù)(BI)、富集指數(shù)(EI)和結(jié)構(gòu)指數(shù)(SI),其計(jì)算方法詳見(jiàn)Ferris等(2001)。線蟲(chóng)富集指數(shù)(EI)是用于評(píng)估食物網(wǎng)對(duì)可利用資源的響應(yīng)的一個(gè)重要指標(biāo),而結(jié)構(gòu)指數(shù)(SI)能夠指示在人為干擾或生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中土壤食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化,將這兩個(gè)指數(shù)組合起來(lái)能夠反映土壤環(huán)境所受到的擾動(dòng)和土壤食物網(wǎng)的狀況(表2-2、圖2-1)。表2-2根據(jù)線蟲(chóng)區(qū)系各象限所揭示的土壤食物網(wǎng)及土壤環(huán)境狀況(引自Ferrisetal.,2001)Table3-2Inferredconditionofthesoilfoodwebanditsenvironmentbasedonweightednematodefaunalanalysis(adaptedfromFerrisetal.,2001)象限Quadrats干擾程度Degreeofdisturbance食物網(wǎng)狀況FoodwebconditionA高度干擾High干擾DisturbedB低度干擾Lowtomoderate成熟MaturingC未受干擾Undisturbed結(jié)構(gòu)化StructuredD脅迫Stressed退化Degraded圖2-1代表土壤食物網(wǎng)食物資源和結(jié)構(gòu)條件的線蟲(chóng)區(qū)系分析(引自Ferrisetal.,2001)Fig.2-1Nematodefaunalprofilerepresentingtheenrichmentandstructureconditionsofthesoilfoodweb(Ferrisetal.,2001)依據(jù)線蟲(chóng)富集指數(shù)和結(jié)構(gòu)指數(shù),可以將土壤線蟲(chóng)區(qū)系分成為A、B、C、D四個(gè)象限(圖2-1),A象限代表土壤環(huán)境受干擾程度較高,食物網(wǎng)受到一定程度的干擾;B象限代表土壤養(yǎng)分條件較好,受干擾較小,食物網(wǎng)穩(wěn)定成熟;C象限代表土壤養(yǎng)分富集少且
第三章模擬氮沉降對(duì)土壤線蟲(chóng)群落組成及多樣性的影響32(3)氮添加對(duì)土壤線蟲(chóng)群落組成的影響不同采樣時(shí)期和氮添加水平與土壤線蟲(chóng)群落組成的主成分分析結(jié)果表明,第一排序軸解釋了線蟲(chóng)群落組成變異的46.14%。氮添加顯著改變了土壤線蟲(chóng)的群落組成,高水平的氮添加處理和低水平的氮添加處理被明顯分開(kāi),說(shuō)明不同氮添加水平對(duì)線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)的影響不同。土壤線蟲(chóng)群落對(duì)不同氮添加水平的不同響應(yīng)主要表現(xiàn)在線蟲(chóng)屬的不同,在N20和N50處理中,占土壤線蟲(chóng)群落主導(dǎo)地位的屬是植物寄生線蟲(chóng)短體屬(Pratylenchus)、螺旋屬(Helicotylenchus)、盤(pán)旋屬(Rotylenchus);第二排序軸解釋了線蟲(chóng)群落組成20.74%的變異,不同采樣時(shí)間的各處理被明顯分開(kāi),8月分布在上側(cè),植物寄生線蟲(chóng)短體屬(Pratylenchus)、牙咽屬(Dorylaimellus)、擬盤(pán)旋屬(Pararotylenchus)占線蟲(chóng)群落的主導(dǎo)地位(圖3-5)。圖3-5不同采樣時(shí)間下土壤線蟲(chóng)群落與不同氮添加水平的主成分分析排序圖Fig.3-5Principlecomponentsanalysis(PCA)ofsoilnematodecommunitiesindifferentNadditionleveltreatmentsacrossdifferentsamplingtimes3.2.4氮添加對(duì)土壤線蟲(chóng)多樣性和穩(wěn)定性的影響(1)土壤線蟲(chóng)多樣性氮添加對(duì)草地土壤線蟲(chóng)分類多樣性(豐富度、香農(nóng)多樣性指數(shù))的影響研究表明,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氮沉降增加對(duì)貝加爾針茅草原土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 劉紅梅,張愛(ài)林,皇甫超河,李潔,王慧,楊殿林. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]氮沉降對(duì)土壤動(dòng)物影響的研究進(jìn)展[J]. 呂若菲,魏存爭(zhēng). 沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[3]氮素添加對(duì)黃土高原荒漠草原草本植物物種多樣性和生產(chǎn)力的影響[J]. 何玉惠,劉新平,謝忠奎. 中國(guó)沙漠. 2015(01)
[4]內(nèi)蒙古溫帶草原氮沉降的觀測(cè)研究[J]. 張菊,康榮華,趙斌,黃永梅,葉芝祥,段雷. 環(huán)境科學(xué). 2013(09)
[5]內(nèi)蒙古典型草原連續(xù)5年施用氮磷肥土壤生物多樣性的變化[J]. 齊莎,趙小蓉,鄭海霞,林啟美. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(20)
[6]氮素添加對(duì)科爾沁沙質(zhì)草地物種多樣性和生產(chǎn)力的影響[J]. 李祿軍,曾德慧,于占源,艾桂艷,楊丹,毛瑢. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(08)
[7]大氣氮沉降及其對(duì)草地生物多樣性的影響[J]. 張燕,崔學(xué)民,樊明壽. 草業(yè)科學(xué). 2007(07)
[8]土壤生物多樣性的研究概況與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 傅聲雷. 生物多樣性. 2007(02)
[9]刈割活動(dòng)對(duì)松嫩草原堿化羊草草地土壤線蟲(chóng)群落的影響[J]. 吳東輝,尹文英,陳鵬. 生物多樣性. 2007(02)
碩士論文
[1]雞公山蚯蚓群落對(duì)模擬氮沉降和增雨的響應(yīng)及其影響因素[D]. 申智鋒.河南大學(xué) 2019
[2]刈割制度對(duì)羊草草甸土壤線蟲(chóng)群落特征的影響[D]. 張晶.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[3]季節(jié)性輪牧和刈割對(duì)內(nèi)蒙古典型草原土壤線蟲(chóng)的影響[D]. 翟娜.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2019
本文編號(hào):3298027
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