［KH－*3D］翟云霞，臧建成，2*，蘇成

(1．西藏農(nóng)牧學院植物科學學院，西藏林芝860000;2．西藏高原資源昆蟲與應用昆蟲實驗室，西藏林芝860000)

西藏林芝市不同耕作方式對農(nóng)田土壤動物群落特征的影響

［KH－*3D］翟云霞1，臧建成1，2*，蘇成1

(1．西藏農(nóng)牧學院植物科學學院，西藏林芝860000;2．西藏高原資源昆蟲與應用昆蟲實驗室，西藏林芝860000)

為了解西藏林芝市不同耕作方式下土壤動物群落結(jié)構(gòu)、多樣性變化，于2014年5－10月對西藏林芝市巴宜區(qū)青稞田、玉米田、油菜田及草地采用直徑10 cm×10 cm土鉆五點取樣法，采用改良的Tullgren漏斗分離和收集土壤動物。共捕獲土壤動物872只，隸屬于4門12綱30目，共計50種，其中節(jié)肢動物構(gòu)成了西藏林芝農(nóng)田土壤動物的主要類群，占總體個數(shù)的85．68%;其次是線蟲動物門，占總體個數(shù)的9．51%。Simpson優(yōu)勢度指數(shù)D(油菜)＞D(草地)＞D(青稞)＞D(玉米);Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H(草地)＞H(油菜)＞H(青稞)＞H(玉米);Pielou均勻度指數(shù)E(油菜)＞E(草地)＞E(青稞)＞E(玉米)。在Sorensen相似性系數(shù)中，草地－青稞、草地－油菜和玉米－油菜為中等相似，草地－玉米、青稞－玉米和青稞－油菜為中等不相似，且Sorensen相似性系數(shù)低于Morisita-Horn系數(shù)。本試驗表明，西藏林芝市不同土地土壤動物群落常見類群和稀有類群的種類構(gòu)成和數(shù)量隨季節(jié)變化相對較大，優(yōu)勢類群的種類構(gòu)成和數(shù)量變化較小;通過Sorensen和Morisita-Horn相似性分析，不同土地利用方式對土壤動物的物種豐富度影響較大。

不同耕作方式;土壤動物;群落結(jié)構(gòu);西藏林芝

土壤動物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組分，在自然生態(tài)系統(tǒng)中扮演著消費者和分解者的角色，對土壤的形成、發(fā)育、土壤結(jié)構(gòu)、肥力保持以及物質(zhì)循環(huán)和能量流動等方面起著不可替代的重要作用［1－2］。由于人類的活動，地上和地下動物的結(jié)構(gòu)和多樣性都會產(chǎn)生不同的變化［3］。青藏高原具有獨特的地理環(huán)境，對該地區(qū)的研究已經(jīng)成為研究的熱點［4］。近年來我國學者對拉薩河流域濕地、不同農(nóng)田及貢嘎山不同植被土壤動物群落結(jié)構(gòu)進行了研究［4－7］。西藏林芝市土壤動物的研究僅見于色季拉山不同植被類型土壤動物多樣性研究［8］，農(nóng)田不同利用方式下土壤動物的研究尚未見報道。土地的不同利用方式，常會對土壤動物產(chǎn)生不好的影響，但是人為的干擾并不總是有害的，如土壤有機質(zhì)的覆蓋、保護性耕作和輪作等對土壤動物的密度和豐富度的保持反而有利［9－13］。本研究旨在探討不同耕作方式對農(nóng)田土壤動物群落結(jié)構(gòu)的影響，為林芝市農(nóng)林、農(nóng)牧交錯地帶土地管理及土地合理利用提供科學依據(jù)，同時也可為該區(qū)農(nóng)田地下害蟲的預測預報及防治提供技術支持。

1 材料與方法

1．1 研究區(qū)概況

本研究在西藏林芝市巴宜區(qū)境內(nèi)西藏大學農(nóng)牧學院實習農(nóng)場，位于青藏高原的東南部，屬于西藏自治區(qū)林芝縣境內(nèi)，系念唐古拉山向南延伸的余脈，與喜馬拉雅山東部向北發(fā)展的山系相連。研究樣區(qū)生物資源豐富，為農(nóng)牧林過渡地帶，處于藏東南溫暖氣候區(qū)與半濕潤氣候區(qū)的過渡地帶，受印度洋暖濕季風影響，冬季干燥，夏季多雨。年降水量600～1000 mm，年平均溫度8～10℃，≥0℃積溫為3000～3500℃，≥10℃的時間約為180 d。農(nóng)場主要種植青稞、油菜、玉米、蔬菜及牧草。

1．2 研究方法

1．2．1 土壤動物取樣與鑒定2014年5－10月，在西藏林芝市巴宜區(qū)西藏學農(nóng)牧學院實習農(nóng)場青稞田、油菜田、玉米田和草地用10 cm×10 cm土鉆分0～10，10～20，20～30 cm土層進行取樣。手撿大型土壤動物，同時將采集的土樣裝PE封口袋(聚乙烯封口袋)中，帶回實驗室，采用Tullgren干漏斗法進行處理，分離中小型旱生土壤動物，收集于指型管內(nèi)用75%酒精保存。在尼康中級體視顯微鏡SMZ800+D5100下進行分類鑒定，土壤動物分類主要采用大類別分類法［14］，一般鑒定到目，常見類群鑒定到科。分離得到的中小型土壤動物根據(jù)《中國土壤動物檢索圖鑒》［15］在光學顯微鏡和體視顯微鏡下進行分類鑒定，并進行數(shù)量統(tǒng)計［16］。所得數(shù)據(jù)在Excel中進行相關統(tǒng)計分析。

1．2．2 數(shù)據(jù)分析選擇Simpson優(yōu)勢度指數(shù)、Shannon-wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)反映土壤動物群落結(jié)構(gòu)多樣性特征。

Simpson優(yōu)勢度數(shù):

Pielou均勻度指數(shù):

E=H/lnS

式中，N表示全部種的個體總數(shù);Ni表示種i的個體數(shù); Pi表示第i個物種占總物種數(shù)的比例;S表示物種數(shù)。

土壤動物群落相似性指標的測定，運用如下公式。

Sorensen相似性系數(shù):

Cs=2c/(a+b)

在信息化時代背景下，各個行業(yè)對計算機的應用度越來越高，相對傳統(tǒng)作業(yè)模式來說，應用計算機技術辦公、生產(chǎn)，能夠在不同程度上減少工作人員的壓力，同時可以提升工作效率及準確率。計算機技術不斷被推廣使用，勢必會面臨網(wǎng)絡信息安全管理問題，所以現(xiàn)階段計算機網(wǎng)絡信息安全管理工作非常重要，相關安全管理工作人員在實際工作過程中應針對不同類型的信息選擇不同的安全管理方式，并不斷完善安全管理策略及措施，以此才能有效提升計算機網(wǎng)絡信息安全管理工作質(zhì)量。下文就現(xiàn)階段計算機網(wǎng)絡信息安全管理中存在的問題入手分析，從不同角度提出解決問題的措施。

式中，a表示A種類全部類群數(shù);b表示B種類全部類群數(shù);c表示A種類和B種類共有的類群數(shù)。計算值在0～0．24為極不相似;0．25～0．49為中等不相似; 0．50～0．74為中等相似;0．75～1．00為極相似。

Morisita-Horn系數(shù)［17］:

式中，S為A、B所有類群數(shù);aN、bN分別為A、B所有類群的總個體數(shù);ani、bni分別為A、B中第i個類群的個體數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2．1 巴宜區(qū)土壤動物群落組成

經(jīng)過本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，巴宜區(qū)不同耕作方式下的農(nóng)田土壤動物種類多種多樣。調(diào)查共捕獲土壤動物872只，隸屬于4門12綱30目，共計50種。

由表1可以看出，所捕獲的土壤動物中優(yōu)勢種群有3種，常見種群8種，稀有種群10種，其中3種優(yōu)勢種群均屬節(jié)肢動物門(Arthropoda)，弾尾目(Collembola)所占比例最大為40．60%，其次為蛛形綱(Arachnida)，所占比例為18．23%，同翅目(Homoptera)所占比例最少為10．09%。常見種群在線蟲動物門(Nemata)、緩步動物門(Tardigrada)、節(jié)肢動物門(Arthropoda)中均有，線蟲動物門(Nemata)所占比例為9．51%，在常見種群中所占比例最大;緩步動物門(Tardigrada)所占比例相對較大，為4．24%;在節(jié)肢動物門(Arthropoda)中有原尾綱(Protura)、雙翅目(Diptera)、等翅目(Isoptera)、鞘翅目(Coleoptera)、鱗翅目(Lepidoptera)和嚙目(Psocoptera)，其中雙翅目(Diptera)所占比例最大，為3．21 %。稀有種群屬于環(huán)節(jié)動物門(Annelida)和節(jié)肢動物門(Arthropoda)，其中蜈蚣目(Scolopendrida)和半翅目(Hemiptera)所占比例最小。

表1 西藏林芝市巴宜區(qū)農(nóng)田土壤動物群落組成Table 1Community structure of soil animal in farmland of bay area Linzhi city

2．2 西藏林芝市巴宜區(qū)不同耕作方式下群落結(jié)構(gòu)

巴宜區(qū)土壤動物群落密度在不同月份和不同土地利用方式上也存在一定的差異。在草地土壤中，棘跳科(Onychiuridae)和前氣門亞目(Prostigmata)為優(yōu)勢種群，分別所占該種土地利用方式所有種群總數(shù)的27．98%、20．73%。青稞土壤中，優(yōu)勢種群為線蟲動物門(Nemata)、棘跳科(Onychiuridae)和真螨目(Acariformes)、前氣門亞目(Prostigmata)，除線蟲動物門(Nemata)外，其他均為節(jié)肢動物門(Arthropoda)，所占比例分別為16．79%、29．10%、12．31%和14．93%。玉米田中，棘跳科(Onychiuridae)和同翅目(Homoptera)均為優(yōu)勢種群，分別屬于節(jié)肢動物門(Arthropoda)中的弾尾綱(Collembola)和昆蟲綱(Insecta)，分別占玉米田土壤動物總數(shù)的51．80%和17．79%。在油菜田中，線蟲動物門(Nemata)、棘跳科(Onychiuridae)和中氣門亞目(Mesostigmata)為優(yōu)勢種群，所占比例分別為11．25 %、30%和11．25%。

表2 不同土地利用方式的優(yōu)勢種群Table 2Dominant populations of different land use patterns

對不同土地利用方式下的各優(yōu)勢種群(表2)，進行方差分析，得到表4。

由表3可以看出，在不同土地利用方式下各優(yōu)勢種群之間，在不同利用方式下的土壤動物之間差異極顯著。

表3 各土地利用方式優(yōu)勢種群方差分析Table 3Variance analysis of dominant populations under different land use patterns

表4 不同月份不同土層農(nóng)田土壤動物密度方差分析Table 4Analysis of variance of soil animal density of different soil layers in different months

2．3 西藏林芝市巴宜區(qū)土壤動物群落密度

2．3．1 不同月份不同土層農(nóng)田土壤動物密度由圖1可知，在5月中0～10 cm的土壤動物密度最大，6月10～20 cm的土壤動物密度最大，7月20～30 cm的土壤動物密度最大，8月0～10 cm的土壤動物密度最大，9月20～30 cm土壤動物密度最大，10月10～20 cm土壤動物密度最大，可以看出5月和8月為表聚型，6月和10月為中聚型，7月和9月為底聚型。由表4可知在不同月份間土壤動物密度差異顯著(F=3．625872，F(xiàn)0．05=3．325835，F(xiàn)0．01= 5．636326，F(xiàn)0．01＞F＞F0．05)，不同深度間差異不顯著(F=0．587004，F(xiàn)0．05=4．102821，F(xiàn)0．01=7．559432，F(xiàn)＜F0．05，F(xiàn)＜F0．01)。

2．3．2 不同土地耕作方式不同土層農(nóng)田土壤動物密度由圖2可知，草地土壤動物中0～10 cm的密度最大，青稞土壤動物中20～30 cm密度最大，玉米土壤動物中10～20 cm密度最大，油菜土壤動物中10～20 cm密度最大，由此可以得出，草地土壤動物為表聚型，玉米和油菜土壤動物為中聚型，青稞土壤動物為底聚型。由表5可知不同農(nóng)田間(F=3．9084276，F(xiàn)0．05=4．7570627，F(xiàn)0．01=9．7795382，F(xiàn)＜F0．05，F(xiàn)＜F0．01))和不同深度間(F=0．3014736，F(xiàn)0．05=5．1432528，F(xiàn)0．01=10．924767，F(xiàn)＜F0．05，F(xiàn)＜F0．01)差異均不顯著。

圖1 不同月份不同土層土壤動物密度Fig．1Soil animal density of different soil layers in different months

圖2 不同農(nóng)田不同土層土壤動物密度變化Fig．2Soil animal density of different farmland in different soil layer

表5 不同農(nóng)田不同土層農(nóng)田土壤動物密度方差分析表Table 5Analysis of variance of soil animal density of different farmland in different soil layer

表6 不同土地利用方式種類與數(shù)量方差分析Table 6Variance analysis of species and quantity changes of soil animal of different land use patterns

2．4 西藏林芝市巴宜區(qū)不同土地利用方式下的土壤動物群落結(jié)構(gòu)

2．4．1 不同利用方式和不同月份下土壤動物種類與數(shù)量的變化不同土地利用方式下的土壤動物群落種類和數(shù)量都存在差異，由圖3可知，其中數(shù)量變化較大，種類變化較小，不同土地利用方式下種類與數(shù)量的方差分析表明種類與數(shù)量間差異不顯著(F =0．9639，F(xiàn)0．01=99，F(xiàn)0．05=19，F(xiàn)＜F0．05)，不同土地利用方式之間差異顯著(F=35．7423，F(xiàn)0．01=98．5025，F(xiàn)0．05=18．5128，F(xiàn)0．01＜F＜F0．05)，如表6所示。

圖3 不同土地利用方式下土壤動物種類與數(shù)量變化Fig．3Species and quantity changes of soil animal of Different land use patterns

不同月份下土壤動物群落種類與數(shù)量也存在差異，由圖4可知種類和數(shù)量之間都存在差異，但種類之間變化較小，數(shù)量之間變化趨勢較大，不同月份下種類和數(shù)量的方差分析表明種類與數(shù)量間差異不顯著(F=1．0376，F(xiàn)0．01=15．9770，F(xiàn)0．05=6．3882，F(xiàn)＜F0．01，F(xiàn)＜F0．05)，月份之間差異極顯著(F= 38．8683，F(xiàn)0．01=21．1977，F(xiàn)0．05=7．7086，F(xiàn)＞F0．01，F(xiàn)＞F0．05)，如表7所示。

2．4．2 西藏林芝市巴宜區(qū)不同耕作方式下土壤動物多樣性特征比較選擇使用Simpson優(yōu)勢度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)反映八一鎮(zhèn)不同土地利用方式下土壤動物群落結(jié)構(gòu)多樣性特征(表8)。由表8可知，Simpson優(yōu)勢度指數(shù)D(油菜)＞D(草地)＞D(青稞)＞D(玉米);Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H(草地)＞H(油菜)＞H(青稞)＞H(玉米); Pielou均勻度指數(shù)E(油菜)＞E(草地)＞E(青稞)＞E(玉米)。

由表9可知，在Sorensen相似性系數(shù)中，草地－青稞、草地－油菜和玉米－油菜為中等相似，草地－玉米、青稞－玉米和青稞－油菜為中等不相似，且由表10可以看出Sorensen相似性系數(shù)低于Morisita-Horn系數(shù)，說明八一鎮(zhèn)土壤動物群落常見類群和稀有類群的種類構(gòu)成和數(shù)量隨季節(jié)變化相對較大，優(yōu)勢類群的種類構(gòu)成和數(shù)量變化較小，Sorensen和Morisita-Horn相似性分析表明，在八一鎮(zhèn)的土壤動物群落組成受土地不同利用方式的影響，不同土地利用方式對土壤動物的物種豐富度影響較大。

圖4 不同月份種類與數(shù)量變化Fig．4Species and quantity changes of different months

表7 不同月份種類與數(shù)量方差分析Table 7Variance analysis of species and quantity changes of different months

表8 不同土地利用方式下土壤動物群落多樣性特征Table 8Community diversity of soil animals of under different land use patterns

表9 不同土地利用方式之間相似性比較Table 9Similarity comparison between different land use patterns

3 結(jié)論

共捕獲到872只，隸屬于4門12綱30目，共計50種，節(jié)肢動物門(Arthropoda)是西藏林芝市巴宜區(qū)土壤動物群落的主要組成部分，在土壤動物群落的結(jié)構(gòu)起著決定性的作用，在生態(tài)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，都是不可或缺的重要組成部分。在調(diào)查中每次都出現(xiàn)的類群有線蟲動物門(Nematoda)、棘跳科(Onychiuridae)、前氣門亞目(Prostigmata)、雙翅目(Diptera)和蟻科(Formicidae)，除線蟲動物門外，其它均為節(jié)肢動物門;出現(xiàn)5次的有2種，分別是中氣門亞目(Mesostigmate)和鞘翅目(Coleoptera);出現(xiàn)4次的有5種，分別為圓科(Sminthuridae)蟲屬(Podura)、蜘蛛目(Araneae)、等翅目(Isoptera)和同翅目(Homoptera);出現(xiàn)3次的有3種，為仙女蟲科(Naididae)、原尾綱(Protura)和鱗翅目(Lepidoptera);出現(xiàn)2次得有6種，分別為等節(jié)科(Isotomidae)、古蚖目(Eosentomata)、棒亞目(Rhabdura)、盲蛛目(Opiliones)、革翅目(Dermaptera)和纓翅目(Thysanoptera);出現(xiàn)1次的有29種，由此可以看出，在不同月份和不同土地利用方式的影響下，由于受到環(huán)境因素和人為因素的影響，土壤動物群落結(jié)構(gòu)和組成具有明顯的變化，同時也反映出稀有類群和常見類群具有各自的季節(jié)和生活方式特征。

在Sorensen相似性系數(shù)中，草地－青稞、草地－油菜和玉米－油菜為中等相似，草地－玉米、青稞－玉米和青稞－油菜為中等不相似，Sorensen相似性系數(shù)低于Morisita-Horn系數(shù)，表明西藏林芝市農(nóng)田土壤動物群落常見類群和稀有類群的結(jié)構(gòu)及數(shù)量隨季節(jié)變化較大，優(yōu)勢類群的種類構(gòu)成和數(shù)量變化較小。不同土地利用方式對土壤動物的物種豐富度影響較大。

4 討論

Connell和Slatyer［18］認為決定土壤動物分布的主要因子是植被結(jié)構(gòu)和土壤理化性質(zhì)，而影響土壤季節(jié)動態(tài)的主要因子則是土壤溫度和土壤濕度。溫度太高、太低都不利于土壤動物的生長和發(fā)育［19］。在六次調(diào)查中土壤動物的總數(shù)量變化為N(7月)＞N(10月)＞N(9月)＞N(5月)＞N(6月)＞N(8月)，經(jīng)方差分析表明，不同月份土壤動物密度和數(shù)量差異均為極顯著。溫度的變化會影響植物的生長發(fā)育和生理生化變化，進而影響土壤的結(jié)構(gòu)和環(huán)境，對土壤動物的生長發(fā)育造成很大影響。在林芝市巴宜區(qū)麗腹弓角鰓金龜為主要地下害蟲，5月土壤中該昆蟲處于幼蟲(蠐螬)期，6月開始羽化為成蟲，使土壤動物總量在6月有所下降，在7月土壤動物總量上升的主要原因是部分鞘翅目(Coleoptera)或其它昆蟲的成蟲所產(chǎn)卵，經(jīng)過孵化，已經(jīng)發(fā)育為幼蟲，致使總量有較大的增加［20］。在8月，由于作物已處于成熟期，多數(shù)幼蟲由幼蟲發(fā)育為成蟲，轉(zhuǎn)為地上為害，而且8月是西藏林芝市氣溫最高時期，是土壤動物數(shù)量減少的主要原因，9月作物已處于收獲時期，溫度降低，幼蟲數(shù)量增加，導致土壤動物總數(shù)增加，10月氣溫相對較低，土壤動物數(shù)量相對9月沒有太大變化［2］。

通過方差分析和相關相似性系數(shù)的對比分析，西藏林芝市不同土地的利用方式對土壤動物群落結(jié)構(gòu)和個體數(shù)量影響較大，差異顯著，存在明顯的不均勻分布。地上植物是地下土壤動物的主要食物來源，在生態(tài)系統(tǒng)中地上與地下部直接相連，在自上而下的調(diào)控過程中，地上部植物的變化也會對土壤動物群落的結(jié)構(gòu)和特征造成顯著影響［21－23］。

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(責任編輯 陳虹)

Effects of Different Tillage Methods Linzhi City on Community Characteristics of Soil Fauna

ZHAI Yun-xia1，ZANG Jian-cheng1，2*，SU Cheng1
(1．Xizang Agriculture and Animal Husbandry College，Department of Plant Technology，Tibet Linzhi 860000，China;2．Lab of Resource and Applied Insecst in Tibet Plateau，Tibet Linzhi 860000，China)

To examine the community structure and diversity of soil animal in different tillage method soil of Linzhi city，five-point sampling method was used to gather soil samples of barley，corn，rape and grassland per 10 cm×10 cm and to separate and capture soil animal by modified Tullgren funnal．The results showed that from May to October in 2015，872 individuals of soil animal，belonging to 4 phylums，12 classes，30 orders and 50 species in total，were captured，of which species in the arthropoda(85．68%of the total individuals)and nematoda(9．51%of the total individuals)constitute the dominant group of soil animals．The Simpson dominance index was in order of D(rape)＞D(grassland)＞D(barley)＞D(corn)，the Shannon-Wiener diversity index H(grassland)＞H(rape)＞H(barley)＞(corn)，and E (rape)＞E(grassland)＞E(barley)＞E(corn)for the Pielou index．In Sorensen similarity coefficient，meadow-barley，meadow-canola and corn-canola were moderately similar，meadow-corn，barley-corn and barley-rapeseed were moderately dissimilar，and Sorensen similarity coefficient was lower than Morisita-Horn coefficients．It was concluded that the composition and quantity of soil animal largely varied in different seasons，but the structure and quantity of dominant species group had less change in different soils of Linzhi city;The different tillage method soil had a large effect on species richness by using Sorensen and Morisita-Horn index similarity analysis．

Different tillage methods;Soil animal;Community structure;Linzhi

S604+．6

A

1001－4829(2017)1－0141－07

10．16213/j．cnki．scjas．2017．1．025

2016－01－20

國家自然科學基金(41561054);西藏自治區(qū)地區(qū)自然科學基金(2015ZR-13-26);2013大學生創(chuàng)新實驗項目

翟云霞(1991－)，男，從事植物保護研究，*為通訊作者:臧建成(1977－)，男，副教授，主要從事農(nóng)林害蟲防治及昆蟲生態(tài)學、土壤動物研究，E-mail:zangjc2008@163．com。