地表节肢动物多样性对煤矸石山不同植被恢复方式的响应及生物指示作用

辛未冬; 杜一丹; 刘华煜; 杨轶萌; 赵浩志; 杨丹

摘要

地表节肢动物是土壤生态系统的重要组成部分,对土壤环境的变化十分敏感。煤矸石山生态退化形势严峻,恢复植被是修复退化煤矸石山生态系统的主要措施,不仅影响土壤理化性质,还影响与土壤有密切联系的地表节肢动物多样性。为探究煤矸石山不同植被恢复方式与地表节肢动物群落多样性之间的关系,于2019年10月选取霍州煤矸石山恢复区的天然恢复植被(草地)、人工恢复植被(石榴地和山楂地)和未受煤矸石影响的玉米地(对照)为研究对象,分析地表节肢动物多样性对煤矸石山不同植被恢复方式的响应及生物指示作用。研究发现,(1)4个样地地表节肢动物活动密度和群落多样性指数均有显著差异。活动密度、Simpson优势度指数和Shannon-wiener多样性指数均表现为石榴地与其他样地存在显著差异;Margalef丰富度指数表现为玉米地显著高于其他样地;Pielou均匀度指数表现为草地最高,石榴地最低。(2)CCA排序结果表明,土壤速效磷和含水量是影响地表节肢动物分布的主要土壤环境因子,且不同地表节肢动物类群对土壤环境因子的响应不同,其中疣跳科(Neanuridae)的活动密度与土壤速效磷和含水量显著正相关。(3)地表节肢动物对不同恢复样地有较强指示作用,其中卷壳虫科(Armadillidae)可指示山楂地,蓟马科(Thripidae)等可指示石榴地,缘腹细蜂科(Scelionidae)等可指示对照玉米地,草地无指示种。研究表明,天然恢复不利于提高地表节肢动物活动密度和类群数,但可以维持较高的Shannon多样性指数;人工恢复虽然有较高的地表节肢动物活动密度和类群数,但Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数较低;两种恢复方式在提升地表节肢动物类群数目方面与对照玉米地相比仍有差异,未来还需参考各恢复植被的功能特征,制定因地制宜的恢复策略。

地表节肢动物多样性对煤矸石山不同植被恢复方式的响应及生物指示作用

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