降水量对灌丛微生境地面节肢动物群落的影响

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00014

摘要/Abstract

摘要：

为揭示降水梯度对灌丛微生境地面节肢动物群落的影响，根据年降水量选择干旱、半干旱和半湿润区草地，以共有的灌丛黑沙蒿（Artemisia ordosica）、柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）为对象，以灌丛间开阔地为对照（CK），连续3年利用陷阱杯法，研究了降水梯度下灌丛微生境下地面节肢动物的物种组成、多样性分布特征及影响因素。结果显示：干旱区微生境间地面节肢动物群落组成均存在显著差异；“虫岛效应”在半干旱区微生境间无显著性；在干旱和半湿润区，柠条锦鸡儿灌丛栽植有利于地面节肢动物个体数和类群数增加。dbRDA结果显示，土壤全碳、含水量和草本植物丰富度是影响降水梯度下微生境地面节肢动物群落结构的重要因素。随年降水减少，不同灌丛微生境下地面节肢动物群落组成差异增大，在干旱、半湿润区，栽植柠条锦鸡儿灌丛对地面节肢动物的保育效应要优于黑沙蒿灌丛。

关键词: 降水, 灌丛, 地面节肢动物, 群落特征

Abstract:

The objective of this study is to examine the effects of different precipitation gradients on the distribution of ground-active arthropods communities in shrub microhabitats， an investigation of ground-active arthropods abundance and diversity beneath the shrubs （Artemisia ordosica and Caragana korshinskii） and open spaces between shrubs was conducted a field experiment by using pitfall trapping method during three consecutive years in the arid， semiarid and semi-humid grassland ecosystem. Species composition， diversity distribution characteristics and influencing factors of terrestrial arthropods in shrub microhabitats with different precipitation gradients were investigated. The results showed that： in the arid grassland， there were significant differences in the composition of ground-active arthropods communities among different microhabitats； in the semiarid grassland， A. ordosica and CK were significant different from C. korshinskii； while in the semi-humid grassland， there were no significant differences among different microhabitats. “Bug island” effect of different shrubs on ground-active arthropods were non-significant in the semiarid grassland； in the arid and semi-humid grassland， C. korshinskii favored an increase in the number of individuals and group richness of ground-dwelling arthropods. The dbRDA results showed that TC， SM， and HR were important factors regulating the structure of the ground-dwelling arthropods communities among the different microhabitats under precipitation gradients. A comprehensive analysis showed that the differences in the composition of ground-dwelling arthropods communities in different microhabitats increased with the decrease in annual precipitation， and it was suggested that there was facilitative effect of C.korshinskii plantations on the abundance and richness of ground-active arthropods relative to A. ordosica in the arid and semi-humid grasslands.

Key words: precipitation, shrub, ground-active arthropods, characteristics of community

中图分类号:

Q958

郭志霞, 刘任涛, 赵文智. 降水量对灌丛微生境地面节肢动物群落的影响[J]. 中国沙漠, 2025, 45(5): 253-265.

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图/表 12

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环境分区	年平均气温 /℃	年蒸散量/mm		风速 /（m·s^-1）	土壤类型		地带性植被
环境分区	年平均气温 /℃	实际	潜在	风速 /（m·s^-1）	地带性	非地带性	地带性植被
干旱区	9.2	242	1 235	2.9	灰漠土与棕钙土	风砂土	草原化荒漠
半干旱区	8.5	287	1 120	2.8	黄绵土与灰钙土	风砂土	荒漠化草原
半湿润区	8.7	318	1 192	2.7	灰褐土	风砂土	荒漠化草原

环境分区	年平均气温 /℃	年蒸散量/mm		风速 /（m·s^-1）	土壤类型		地带性植被
环境分区	年平均气温 /℃	实际	潜在	风速 /（m·s^-1）	地带性	非地带性	地带性植被
干旱区	9.2	242	1 235	2.9	灰漠土与棕钙土	风砂土	草原化荒漠
半干旱区	8.5	287	1 120	2.8	黄绵土与灰钙土	风砂土	荒漠化草原
半湿润区	8.7	318	1 192	2.7	灰褐土	风砂土	荒漠化草原

土壤理化性质	指标	测定方法
物理性质	含水量	烘干称重法^[15]
	电导率	1∶5土水比浸提后，使用便携式电导率仪（雷磁DDSJ-308F）测定^[15]
	粒径组成	采用Mastersizer3000激光衍射粒度分析仪测^[12] 据国际制土壤质地分类划分土壤质地：砂粒（2~0.05 mm）、粉粒（0.05~0.002 mm）、黏粒（<0.02 mm）^[15]
化学性质	pH	1∶5土水比浸提后，使用PHS-3C酸度计测定^[15]
	全碳	采用元素分析仪（意大利 DK6，UDK140分析仪）测定^[15]
	全氮	采用元素分析仪（意大利 DK6，UDK140分析仪）测定^[15]

土壤理化性质	指标	测定方法
物理性质	含水量	烘干称重法^[15]
	电导率	1∶5土水比浸提后，使用便携式电导率仪（雷磁DDSJ-308F）测定^[15]
	粒径组成	采用Mastersizer3000激光衍射粒度分析仪测^[12] 据国际制土壤质地分类划分土壤质地：砂粒（2~0.05 mm）、粉粒（0.05~0.002 mm）、黏粒（<0.02 mm）^[15]
化学性质	pH	1∶5土水比浸提后，使用PHS-3C酸度计测定^[15]
	全碳	采用元素分析仪（意大利 DK6，UDK140分析仪）测定^[15]
	全氮	采用元素分析仪（意大利 DK6，UDK140分析仪）测定^[15]

微生境	干旱区			半干旱区			半湿润区
微生境	黑沙蒿	柠条锦鸡儿	CK	黑沙蒿	柠条锦鸡儿	CK	黑沙蒿	柠条锦鸡儿	CK
pH	0.28±0.000^b	0.28±0.001^b	0.29±0.000^a	0.29±0.000^a	0.29±0.001^b	0.29±0.000^a	0.28±0.001	0.28±0.001	0.28±0.001
EC/%	0.46±0.002^a	0.46±0.002^a	0.45±0.002^b	0.46±0.002^b	0.47±0.001^a	0.46±0.002^b	0.45±0.002	0.45±0.002	0.45±0.002
SM/%	0.07±0.005^b	0.07±0.007^b	0.09±0.005^a	0.15±0.006^b	0.17±0.007^a	0.15±0.004^b	0.20±0.011^a	0.16±0.009^b	0.18±0.006^ab
Clay/%	0.02±0.019	0.00±0.000	0.00±0.000	0.20±0.028	0.24±0.027	0.24±0.026	0.20±0.027	0.14±0.037	0.16±0.035
Silt/%	0.18±0.036	0.15±0.030	0.16±0.032	0.34±0.008^b	0.36±0.007^ab	0.36±0.009^a	0.34±0.006^a	0.31±0.005^b	0.32±0.005^b
Sand/%	0.47±0.001	0.48±0.000	0.48±0.001	0.46±0.002	0.46±0.004	0.45±0.004	0.46±0.001	0.47±0.001	0.47±0.002
TC/(g·kg^-1)	0.09±0.00^a	0.07±0.01^b	0.05±0.01^c	0.14±0.025	0.17±0.027	0.15±0.026	0.15±0.026	0.14±0.021	0.13±0.021
TN/(g·kg^-1)	0.01±0.003	0.01±0.003	0.01±0.002	0.02±0.005	0.03±0.010	0.02±0.006	0.04±0.011	0.03±0.007	0.03±0.007
HD/(株·m^-2)	0.01±0.009^b	0.31±0.018^a	0.23±0.050^a	0.32±0.012^b	0.33±0.01^b	0.36±0.008^a	0.28±0.017	0.29±0.014	0.30±0.011
HR	0.00±0.003^c	0.15±0.008^a	0.09±0.021^b	0.20±0.006	0.21±0.012	0.23±0.008	0.16±0.011^b	0.17±0.012ab	0.20±0.009^a
HH/cm	0.08±0.076^a	1.20±0.052^a	0.68±0.156^b	1.18±0.074	1.24±0.057	1.24±0.070	1.26±0.063	1.24±0.074	1.10±0.082