劉漫萍，秦衛(wèi)華，李中林，王運靜，黃健波，柯欣*. 上海自然博物館自然史研究中心，上?？萍拣^，上海 007；. 環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所，江蘇 南京 00；. 圍場紅松洼國家級自然保護區(qū)管理處，河北 承德 06850；. 中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態(tài)研究所，上海 000

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紅松洼自然保護區(qū)土壤螨群落結(jié)構(gòu)對短期圍欄封育的響應研究

劉漫萍1，秦衛(wèi)華2*，李中林2，王運靜3，黃健波4，柯欣4*
1. 上海自然博物館自然史研究中心，上海科技館，上海 200127；2. 環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所，江蘇 南京 210042；
3. 圍場紅松洼國家級自然保護區(qū)管理處，河北 承德 068450；4. 中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態(tài)研究所，上海 200032

摘要：草原生態(tài)系統(tǒng)中土壤螨是最具優(yōu)勢的土壤動物類群之一，具有很高的生物多樣性，因此，在進行土壤環(huán)境變化的評價和監(jiān)測時，應充分考慮土壤螨在物種水平上的多樣性和群落結(jié)構(gòu)特性。為了解紅松洼自然保護區(qū)土壤螨群落結(jié)構(gòu)和多樣性特征及其對短期圍欄封育的響應，篩選出可用于草原生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測和評價指標特征，設置固定研究樣地進行圍欄封育，采用樣方法對圍欄內(nèi)封育區(qū)和圍欄外自由放牧區(qū)土壤螨群落結(jié)構(gòu)和多樣性進行調(diào)查。結(jié)果表明圍欄內(nèi)土壤螨種數(shù)（41種）比圍欄外（21種）多近1倍，其中，無氣門、前氣門、中氣門和甲螨分別由圍欄內(nèi)的6、6、7和22種下降為圍欄外的3、2、3 和13種；圍欄內(nèi)較圍欄外的物種數(shù)-樣點數(shù)量關(guān)系曲線更好地擬合了“物種數(shù)-樣點數(shù)量雙曲線關(guān)系方程”，圍欄內(nèi)a/b值（44）是圍欄外的（12）近4倍；優(yōu)勢種棘下盾螨（Hypoaspis queerlandicus）的表土層密度圍欄內(nèi)比圍欄外高2.9倍，圍欄內(nèi)、外表土、中層、底層垂直密度比分別為44:8:1和3:3:1，表聚垂直分布型發(fā)生了明顯變化；圍欄內(nèi)中氣門和棘下盾螨的雄性密度分別比圍欄外高25.7%和6.7%。這些結(jié)果說明：物種豐富度、物種數(shù)-樣點數(shù)量關(guān)系、優(yōu)勢種棘下盾螨密度垂直分布和捕食螨雄性密度指標特征較敏感，可作為草原生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量的監(jiān)測和評價指標。本研究首次報道了紅松洼自然保護區(qū)土壤螨的種類名錄和組成結(jié)構(gòu)特征，為進一步的研究和方法的建立奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：土壤動物；物種多樣性；草原生態(tài)系統(tǒng)；生物指標；環(huán)境監(jiān)測

引用格式：劉漫萍， 秦衛(wèi)華， 李中林， 王運靜， 黃健波， 柯欣. 紅松洼自然保護區(qū)土壤螨群落結(jié)構(gòu)對短期圍欄封育的響應研究［J］. 生態(tài)環(huán)境學報， 2016， 25（5）: 768-774.

LIU Manping， QIN Weihua， LI Zhonglin， WANG Yunjing， HUANG Jianbo， KE Xin. Soil Mite Community Structure in Response to Short-Term Grazing Exclosure and Characteristics as Indicators of Environmental Quality in Hongsongwa Natural Reserve ［J］. Ecology and Environmental Sciences， 2016， 25（5）: 768-774.

紅松洼國家級自然保護區(qū)地處河北省承德市內(nèi)蒙圍場縣北部，位于東北、華北和內(nèi)蒙古3大植物區(qū)系交匯地帶，是以山地草甸生態(tài)系統(tǒng)為主要保護對象的綜合性草地類自然保護區(qū)（李連方等，1999）。由于區(qū)內(nèi)一直存在大規(guī)模放牧牦牛的情況，加之紅松洼草原生態(tài)環(huán)境較脆弱，連年的超載過牧導致保護區(qū)草原發(fā)生退化，水土流失和風沙危害嚴重（鄒聲文，2002）。

過度放牧導致草原植被蓋度減少，生物多樣性喪失，土壤侵蝕，生態(tài)系統(tǒng)功能破壞。由于生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自愈能力，在環(huán)境條件不變的情況下，排除致使其退化的因素，給予充足的時間，被破壞草地可自行恢復至原來的狀態(tài)（Golodets et al.， 2010）。因而，圍欄封育作為一種有效而簡便易行的促進退化草地生態(tài)恢復的策略，不僅能夠大幅度增加植被，還有利于改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性（鄭翠玲等，2005；曹成有等，2011；李中林等，2015）。

土壤無脊椎動物是草原生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在土壤發(fā)育、養(yǎng)分保持和有機物分解中起著重要作用（Beyer et al.，2011）。封育措施在顯著提高退化草地植被生產(chǎn)力的同時，也提高土壤動物群落的豐富度和多樣性（曹成有等，2011；劉任濤等，2010；劉國華等，2013）。土壤動物受土壤理化性質(zhì)的影響并隨其變化而發(fā)生相應變化，因此，土壤動物可提供土壤環(huán)境條件的綜合量度和對土壤擾動或農(nóng)牧措施的特定響應（Smith et al.，2002；柯欣等，2004；Ruf et al.，2005），且其變化可在土壤理化性質(zhì)變化之前被檢測發(fā)現(xiàn)（Battigelli et al.，2003）。所以，土壤動物群落結(jié)構(gòu)和多樣性特征可作為草地生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量評價或環(huán)境監(jiān)測的生物指標。

以往研究表明草原生態(tài)系統(tǒng)中土壤螨是最具優(yōu)勢的土壤動物類群之一，亦是土壤無脊椎動物的代表性類群，但在我國目前的生態(tài)學研究中，土壤螨都只作為一個大類，調(diào)查其總數(shù)或密度，而沒有進一步分析其物種多樣性（Beyer et al.，2011；劉任濤等，2010；劉國華等，2013；Parfitt et al.，2010；肖紅艷等，2012；Whitford et al.，2012）。土壤螨種類多，密度大，功能和生存策略亦相差很大，有食凋落物碎屑的、有食菌性的、有捕食性和被捕食性的，不同種類生活史不同，而這些特征會隨土壤環(huán)境的變化而發(fā)生相應改變（Ruf et al.，2005；Battigelli et al.，2003；劉漫萍等，2007；Liu et al.，2013；Ruf et al.，2003）。因此，在進行土壤螨分析時，需充分考慮這些特性，以更好地運用土壤螨來反映土壤環(huán)境的變化。Ruf et al.（2005）對歐洲森林、草原和農(nóng)田捕食性土壤螨進行調(diào)查研究結(jié)果表明捕食性螨的生活史指標（如成熟度指數(shù)MI）、稀有種的優(yōu)勢度與土壤機械組成和pH等土壤性質(zhì)具有很好的相關(guān)性，認為捕食性土壤螨是對土壤質(zhì)量評價具有實際意義的評價終點（endpoint）。劉漫萍等（2007）對上海城市綠化帶 6種典型環(huán)境土壤的研究結(jié)果表明，城市綠化帶土壤螨群落結(jié)構(gòu)特征在很大程度上有別于自然土壤和農(nóng)業(yè)土壤，是一類新型生態(tài)系統(tǒng)，除土壤螨密度和種類豐富度外，甲螨亞目的無翼類、低等類和中氣門亞目的種類豐富度和密度以及中氣門亞目雌雄性比對環(huán)境變化敏感，是較好的生物指標。

目前對草原土壤螨的生態(tài)指示研究還很少，本研究以紅松洼保護區(qū)草原土壤螨為研究對象，設置固定研究樣地進行圍欄封育，分析土壤螨群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性特征對短期圍欄封育的響應，從而篩選出可用于草原生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量監(jiān)測和評價的指標特征。

1　材料與方法

1.1 研究區(qū)自然概況

紅松洼國家級自然保護區(qū)位于河北省圍場滿族蒙古族自治縣的最北部，地處內(nèi)蒙古高原南緣與冀北山地交匯地帶，為不同自然地理區(qū)過渡帶。地貌為高原臺地，海拔1600～1800 m。土壤以山地草甸土和山地黑土為主，成土母質(zhì)為玄武巖風化的殘坡積物。土壤理化性質(zhì)：PH 6.14，全氮0.27%，有效氮239 mg·kg-1，銨態(tài)氮6.68 mg·kg-1，硝態(tài)氮24.9 mg·kg-1，可溶性總氮25.7 mg·kg-1，全磷0.136%，有效磷17.7 mg·kg-1，速效鉀74 mg·kg-1。屬中溫型大陸季風氣候，春季短且多風，夏季涼爽，秋霜早，冬季寒冷漫長。晝夜溫差大，無霜期 70～80 d，積雪期長達7個月。年均降水量450～500 mm，多集中于 7—8月，屬半干旱地區(qū)。植被以亞高山草甸為主，中生雜草占優(yōu)勢。

1.2 樣地設置與采樣方法

在保護區(qū)蘑菇山試驗區(qū)選擇1個代表性地塊作為圍欄封育樣地，樣地面積為 100 m×100 m，E117o38'58.88"，N42o34'23.78"。2012年3月設置水泥樁鐵絲網(wǎng)進行圍欄封育，防止生畜干擾。圍欄外試驗區(qū)為自由放牧樣地，面積為3 hm2，周邊有牦牛、綿羊和少量馬等生畜，均為全年自由放牧管理，冬季雪大時補充儲存的草飼喂，放牧率約為 14.55 sheep·hm-2。植被以地榆（Sanguisorba officinalis L.）-裂葉蒿（Artemisia tanacetifolia L.）雜草類草甸為主。

野外調(diào)查在2013年7月下旬，時值保護區(qū)植物生長最旺季，亦是土壤動物的發(fā)生高峰期。在圍欄內(nèi)封育樣地，四角和中心劃分5個10 m×10 m的大樣方，每大樣方內(nèi)在四角和中心設5個1 m×1 m小樣方，每小樣方采1個樣點，共25個樣點。在圍欄外自由放牧樣地，以圍欄四邊中點為起點，向4個垂線方向分別做5個1 m×1 m小樣方，間距10 m，每方向的5個小樣方作為1個大樣方，每小樣方采1個樣點，共20個樣點。在每樣點，用土壤動物定量采樣器采1個面積20 cm2、深15 cm的土柱，分3層（0～5、5～10和10～15 cm）作為3個不同土壤層的樣品裝入自封袋，帶回實驗室用于土壤螨分析。

1.3 土壤螨樣品收集和鑒定

土壤螨標本采用改進的Tullgren干法從土壤樣品中分離出來（柯欣等，2004），顯微鏡進行鑒定和計數(shù)。螨類需制片，無氣門目體壁柔軟，清洗后直接制片，隱氣門目（甲螨）及中氣門目需透明后再制片（劉漫萍等，2007）。制片采用 Hoyer氏封固液，借助工具書（培克等，1975；尹文英，1998；Gilyarov et al.，1975；Balogh，1992；Osu，2006）和參考文獻（劉漫萍等，1997；劉漫萍等，1998a；劉漫萍等，1998b）進行分類鑒定。所有土壤螨（蜱螨亞綱）按4目分類系統(tǒng)分為無氣門（Astigmata）、前氣門（Prostigmata）、中氣門（Mesostigmata）和隱氣門目，并鑒定到種或形態(tài)種水平（Liu et al.，2013）。

1.4 群落結(jié)構(gòu)和多樣性指標測定

1.4.1 群落結(jié)構(gòu)

調(diào)查樣地內(nèi)出現(xiàn)的物種數(shù)、各種類密度和各種類占總密度的百分比。物種數(shù)為樣地內(nèi)出現(xiàn)的總種數(shù)，密度為大樣方密度的平均值并換算為每平方米個體數(shù)。

1.4.2 生物多樣性

（1）物種豐富度：S

（2）Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H′）：

（3）群落均勻度Pielou指數(shù)（J′）：

式中，S為大樣方中出現(xiàn)的物種數(shù)；Pi為大樣方中第i個種的個體數(shù)占總個體數(shù)的比例。

1.4.3 物種數(shù)-樣點數(shù)量關(guān)系

樣地內(nèi)物種數(shù)隨樣點數(shù)增加而累加的關(guān)系曲線。隨樣點數(shù)（x）增加，物種的累加數(shù)［S（x）］符合“物種數(shù)-樣點數(shù)量雙曲線關(guān)系方程”（Sober?n et al.，1993）：

式中，a和b為特征參數(shù)，a/b代表雙曲線的形狀。

1.4.4 中氣門性比

中氣門目及優(yōu)勢種的雄性與雌性個體數(shù)比值：雄/雌。

1.5 統(tǒng)計分析

圍欄內(nèi)、外群落結(jié)構(gòu)和多樣性指數(shù)等比較用單因子方差分析；土壤螨密度用雙因子（圍欄和土壤層）方差分析；差異顯著性用Tukey HSD檢驗。統(tǒng)計分析軟件用Statistica第7版。

2　結(jié)果與分析

2.1 土壤螨種類組成、密度和優(yōu)勢度

圍欄內(nèi)、外土壤樣品中土壤螨（蜱螨亞綱）共出現(xiàn) 46個種，無氣門、前氣門、中氣門和隱氣門（甲螨）目分別為7、6、8和25種，其個體數(shù)密度分別占總密度的5.5%、6.0%、28.2%和60.2%；甲螨的原始類、無翼類和有翼類分別含13、7和5種，其密度分別占總密度的9.6%、33.5%和17.1%；優(yōu)勢種為中氣門的棘下盾螨（Hypoaspis queerlandicus）、甲螨的微小奧甲螨（Microppia minus）和甲螨的微奧甲螨屬1種（Microppia sp.），分別占總密度的17.8%、14.9%和10.4%（表1）。

圍欄內(nèi)土壤螨出現(xiàn)41種，比圍欄外的21種多近1倍，其中，無氣門、前氣門、中氣門和甲螨分別由圍欄內(nèi)的6、6、7和22種下降為圍欄外的3、2、3和13種，甲螨中的原始類、無翼類和有翼類的種數(shù)由11、6和5種分別降為5、5和3種（表1）。土壤螨總密度（蜱螨亞綱）和各類群及物種的密度在圍欄內(nèi)、外均無顯著性差異（表1）。

2.2 密度垂直分布

前氣門和中氣門密度在不同土壤層顯著性不同。前氣門在頂層土壤（0～5 cm）的密度分別比中層（5～10 cm）和底層（10～15 cm）高8.9和2.8倍，中氣門頂層分別比中層和底層高2.9和13.1倍（表2，圖 1a、b）。優(yōu)勢種棘下盾螨在不同土壤層間亦出現(xiàn)了顯著性差異，但這個差異取決于圍欄處理：圍欄內(nèi)棘下盾螨在表土層密度比圍欄外高2.9倍，圍欄內(nèi)、外表土、中層、底層密度比分別為 44:8:1 和3:3:1（表2，圖1c、d）。

2.3 多樣性指數(shù)

圍欄內(nèi)的物種豐富度和多樣性指數(shù)分別為（14.40±0.51）和（3.14±0.29），高于圍欄外的（11.50±2.36）種和（2.81±0.27），但均勻性指數(shù)在圍欄內(nèi)（0.82±0.07）、外（0.84±0.05）接近。

2.4 物種數(shù)-樣點數(shù)量關(guān)系

圍欄內(nèi)土壤螨物種數(shù)隨樣點數(shù)的增加而快速增加，到第25個樣點已累計達41個種且曲線有繼續(xù)上升的趨勢，該關(guān)系曲線很好地擬合了“物種數(shù)-樣點數(shù)量雙曲線關(guān)系方程”，其a/b值為44（圖2）。圍欄外則不同，物種數(shù)起初亦隨樣點數(shù)增加而增加，當樣點增到6個時，種數(shù)增至18種，但之后種數(shù)隨樣點數(shù)增加的速度極為緩慢，該關(guān)系曲線未能較好地擬合上述“雙曲線關(guān)系方程”，擬合效果明顯較低，其a/b值為12（圖2）。

2.5 中氣門雄性密度和性比

圍欄內(nèi)土壤螨中氣門目和優(yōu)勢種棘下盾螨的雄性個體密度分別為（220±71）和（160±63）個/m2，比圍欄外分別高 25.7%和 6.7%，而其雄性與雌性個體數(shù)之比則剛好相反，圍欄內(nèi)分別為（0.07± 0.03）和（0.06±0.03），分別比圍欄外低50%和30%（表3）。

3　討論

本研究中，紅松洼草原作為自然生態(tài)系統(tǒng)其土壤螨出現(xiàn)的種數(shù)偏低，僅相當于華東區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)（Liu et al.，2013），密度亦較低，與其他高山草甸的小節(jié)肢類土壤動物密度相近（劉國華等，2013；肖紅艷等，2012），可能是由于高原氣候溫度較低、無霜期短造成生境單調(diào)，且自然環(huán)境較惡劣。捕食螨（中氣門目）所占比例較大，其密度近甲螨的50%，且3個優(yōu)勢種中，捕食螨種占據(jù)第一位。在普通生態(tài)系統(tǒng)中，捕食螨所占比例要比甲螨低得多（通常不到甲螨的 1/3），且優(yōu)勢種大多是甲螨的種類（劉漫萍等，2007；Liu et al.，2013）。捕食螨比例大，說明研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境受外界干擾較少，保持了較自然的狀態(tài)。圍欄封育使土壤螨總黃數(shù)比自由放牧大幅升高，在土壤螨中，無氣門、前氣門、中氣門和甲螨以及甲螨中的原始類、無翼類和有翼類各類群的黃數(shù)亦呈現(xiàn)圍欄封育比自由放牧多的特點。這說明土壤螨物黃豐度度對荒表植被的啃食和恢復變化敏感，土壤螨總黃數(shù)及各類群黃數(shù)可作為土壤環(huán)境評價和監(jiān)測指標特征。但土壤螨密度在圍欄內(nèi)外總體上無顯著性差異。以往的研究表明放牧降低土壤動物的類群數(shù)，但對土壤動物密度的影響則表現(xiàn)為輕牧區(qū)或中牧區(qū)密度不變或上升，而重牧區(qū)下降（劉任濤等，2010；劉國華等，2013；Parfitt et al.，2010；肖紅艷等，2012；劉新民等，1994；殷秀琴等，1997）。這些研究在“放牧降低土壤動物的類群數(shù)”上與本研究結(jié)果一致，在密度結(jié)果上可能說明本研究區(qū)屬于輕牧區(qū)或中牧區(qū)。在草原荒區(qū)，植物群落不僅可為土壤動物提供充足的食物來源，滿足其生長發(fā)育需要，還能為土壤動物提供適宜的棲息環(huán)境，而放牧活動減少植被荒上牧草生物量，使放牧草荒中的土壤有機質(zhì)年積累量處于較低狀態(tài)，對土壤動物造成了影響（劉國華等，2013；Battigelli et al.，2003）。但另一方面，放牧會產(chǎn)生牛糞堆積，導致土壤有機質(zhì)和含水率增加，從而使土壤動物某些黃類密度增加（肖紅艷等，2012）。

表1　圍欄內(nèi)（封育）、外（放牧）土壤螨種類和密度（個體數(shù)/m2）及各種類個體數(shù)占總個體數(shù)百分比Table 1　Species and groups， their densities （ind./m2） and percentage of each species or group to total density of soil mites inside （enclosure）and outside （grazing） the fencing

表2　土壤螨4目和3優(yōu)勢種密度的圍欄處理與土壤層雙因子方差分析Table 2　Two-way ANOVA of the Fencing and soil Layerfor the 4 orders and 3 dominant species of soil mites

圖2　圍欄內(nèi)（封育）、外（放牧）土壤螨物種數(shù)-樣點數(shù)量關(guān)系曲線（散點圖）及其“物種數(shù)-樣點數(shù)量雙曲線關(guān)系方程”擬合曲線（線性圖）Fig. 2　Accumulative curves of species number - sample point number of soil mites （scatter diagrams） and their fit curves （linear diagrams） with the “species number-sample point number function” inside （enclosure） and outside （grazing） the fencing

表3　圍欄內(nèi)外土壤螨中氣門目及中氣門目2優(yōu)勢種的雄性個體數(shù)密度和雄性/雌性比Table 3　Male density and male to female sex ratio of Mesostigamata and 2 dominant species in Mesostigamata of soil mites inside and outside the fencing

“物種數(shù)-樣點數(shù)量雙曲線關(guān)系方程”是用于推測自然環(huán)境區(qū)域或生態(tài)系統(tǒng)某生物類群可能具有的種數(shù)的模型（Sober?n et al.，1993），在推測植物（Williams et al.，2007）、鳥類和昆蟲（Dorazio et al.，2006）種類中都有所應用，但以蝴蝶等昆蟲的準確性最高，推測的種類數(shù)與實際存在的種類數(shù)幾乎相等（Dorazio et al.，2006）。但該模型只適用于自然狀態(tài)生態(tài)系統(tǒng)，而對于受干擾的生態(tài)系統(tǒng)，偏差較大。因此，本研究采用這一模型，將圍欄內(nèi)、外分別作為自然狀態(tài)和受干擾生態(tài)系統(tǒng)，通過比較“物種數(shù)-樣點數(shù)量關(guān)系曲線”與該模型的擬合度及物種數(shù)量增加的趨勢，判別圍欄外受干擾的狀況。模型中，代表雙曲線形狀的“a/b”常數(shù)是反映該擬合度及物種增加趨勢的1個主要參數(shù)。本研究結(jié)果表明，圍欄內(nèi)“物種數(shù)-樣點數(shù)量關(guān)系曲線”比圍欄外更具物種繼續(xù)增加趨勢，且圍欄內(nèi)該關(guān)系曲線與上述模型“物種數(shù)-樣點數(shù)量關(guān)系雙曲線方程”擬合度遠較圍欄外高，說明圍欄內(nèi)更接近自然生態(tài)系統(tǒng)，而圍欄外受較大干擾。因而，土壤螨“物種數(shù)-樣點數(shù)量關(guān)系曲線”可用于評價土壤生態(tài)系統(tǒng)受干擾的狀況。

前氣門和中氣門的垂直分布總體與在普通生態(tài)系統(tǒng)中相似，呈表聚性，但甲螨和無氣門目未呈表聚性，這與它們在其他生態(tài)系統(tǒng)中通常呈典型表聚性不同。優(yōu)勢種棘下盾螨的垂直分布在圍欄內(nèi)、外出現(xiàn)了顯著性差異，其在圍欄內(nèi)呈典型表聚性垂直分布，表土層中的密度為中層的5.5倍；而在圍欄外，表土層中的密度顯著下降，與中層的幾乎相等，不呈表聚性；圍欄內(nèi)表土層中的密度顯著高于圍欄外。因此，棘下盾螨密度的垂直分布對地表植被的啃食和恢復變化敏感，可作為評價和監(jiān)測指標特征。土壤螨表聚性的呈現(xiàn)通常是因為植物凋落物和根分泌物使得土壤表層含有較豐富的有機物和有機物分解真菌，為以凋落物碎屑和真菌為食物的土壤螨和其他無脊椎土壤動物提供了食物和棲息地，同時，也為取食這些土壤螨或其他土壤動物的捕食性土壤螨提供了豐富的食物（劉漫萍等，2007；Liu et al.，2013；Bedano et al.，2007）。棘下盾螨是一種捕食性螨，對環(huán)境變化敏感，在未受干擾的生態(tài)系統(tǒng)中，如在圍欄內(nèi)，通常與其食物源一致呈表聚性垂直分布（劉漫萍等，2007；Bedano et al.，2007），而在圍欄外，由于地表環(huán)境被啃食，棘下盾螨的食物源和生境均會受到不利影響，使種群個體向下方土內(nèi)移動，導致表土層密度下降，表聚性消失。

雄/雌性比例特征主要用于中氣門目，該目大多為捕食性種類，個體較大，很多種類可區(qū)分出雌雄性。以往研究表明，雄性個體通常對環(huán)境變化較為敏感，因此，雄性密度及雄/雌性比例常作為評價指標特征（劉漫萍等，2007；Liu et al.，2013）。本研究中，圍欄內(nèi)土壤螨中氣門目和棘下盾螨的雄性個體密度高于圍欄外，說明中氣門和棘下盾螨的雄性個體密度對地表植被變化敏感，可作為評價指標特征。但雄/雌性比例沒有表現(xiàn)為圍欄內(nèi)高于圍欄外，可能是對于該地區(qū)的這類干擾類型雌雄性的敏感性是相似的。

在群落多樣性指數(shù)上，物種豐富度和香農(nóng)多樣性指數(shù)亦是圍欄內(nèi)高于圍欄外，與土壤螨總種數(shù)的結(jié)果基本一致，但均勻性指數(shù)變化不大，說明物種豐富度和香農(nóng)多樣性指數(shù)較均勻性指數(shù)敏感。

4　結(jié)論

圍欄封育2年，紅松洼草原土壤螨群落結(jié)構(gòu)和多樣性特征對地表植物的放牧啃食和恢復變化具有不同的敏感性響應，可用于草原生態(tài)系統(tǒng)退化和恢復狀況的評價與監(jiān)測：（1）物種多樣性最為敏感，包括土壤螨總種數(shù)，土壤螨中的無氣門、前氣門、中氣門和甲螨，以及甲螨中的原始類、無翼類和有翼類各類群；（2）“物種數(shù)-樣點數(shù)量關(guān)系曲線”及“a/b”常數(shù)可很好地反映過度放牧的影響；（3）棘下盾螨是當?shù)氐膬?yōu)勢物種，其在表土層的密度及密度的垂直分布對過度放牧的影響亦較為敏感；（4）捕食螨雄性個體密度對過度放牧有一定的響應，亦可作為評價指標特征。同時，通過本研究，基本摸清了紅松洼草原土壤螨種類組成，為該地區(qū)進一步開展有關(guān)土壤螨的工作奠定了基礎(chǔ)。

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DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.05.006

中圖分類號：X174

文獻標志碼：A

文章編號：1674-5906（2016）05-0768-07

基金項目：國家自然科學基金項目（41271264）；環(huán)保部環(huán)保公益性行業(yè)科研專項（201209036）

作者簡介：劉漫萍（1969年生），女，助理研究員，碩士，主要從事蜱螨分類及其生態(tài)功能研究。E-mail: liump@sstm.org.cn

*通信作者。E-mail: qinweihua2002@sina.com； E-mail: xinke@sibs.ac.cn

收稿日期：2015-06-04

Soil Mite Community Structure in Response to Short-Term Grazing Exclosure and Characteristics as Indicators of Environmental Quality in Hongsongwa Natural Reserve

LIU Manping1， QIN Weihua2*， LI Zhonglin2， WANG Yunjing3， HUANG Jianbo4， KE Xin4*
1. Natural History Research Center， Shanghai Natural History Museum， Shanghai Science & Technology Museum， Shanghai 200127， China；2. Nanjing Institute of Environmental Sciences， Ministry of Environmental Protection， Nanjing 210042， China；
3. Hongsongwa National Reserve， Chengde 068450， China；4. Institute of Plant Physiology and Ecology， Shanghai Institutes for Biological Sciences， Chinese Academy of Sciences， Shanghai 200032， China

Abstract：Soil mites are one of the most dominant and diverse soil mesofauna groups in prairie ecosystems and therefore soil mite diversity and community structure at the species level should be fully considered in assessment and monitoring of the soil environment. An experiment was conducted to determine the response of the soil mite community structure and species diversity characteristics to short-term grazing exclosure in Hongsongwa Natural Reserve by comparing the communities inside and outside the exclosure fence， and their characteristics as bioindicators. Both the exclosed area and the surrounding area with continuous grazing area were studied with the quadrat method. The results showed that the total species number of soil mites inside the fence （41 species）exceeded that outside the fence （21 species） by ca. 50%， and the accumulative curves of “species number vs. sample point number”indicated that the mite species number continuously increased with increasing number of sample points inside the fence， but this was not the case with grazing； the density of the dominant species Hypoaspis queerlandicus in the soil surface layer （0～5 cm） inside the fence exceeded that outside the fence by 2.9 times， and the density ratios of surface/middle （5～10 cm）/bottom （10～15 cm） layer were 44∶8∶1 and 3∶3∶1 respectively for inside and outside the fence. These selected bioindicators were the most sensitive to absence of grazing. Shannon-Wiener diversity index and densities of male Mesostigmata were also higher in the exclosures； total density and densities of groups and species， and male to female ratios of Mesostigmata responded to the grazing exclosure， but their sensitivity was less than the above characteristics. During the two years of exclosure， the bioindicator characteristics of soil mite community diversity showed different levels of sensitivity， suggesting that they could be used for assessment or evaluation of soil quality of prairie ecosystem. The present study reports on soil mite species and their composition in the Hongsongwa Natural Reserve， laying the foundation for further scientific research and methodological studies.

Key words：soil animal； grazing exclosure； prairie ecosystem； biological indicator； environmental monitoring