浙江師范大學(xué)動(dòng)物學(xué)野外實(shí)習(xí)報(bào)告土壤生物多樣性調(diào)查

1、土壤生物多樣性調(diào)查第五大組第1小組一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解土壤動(dòng)物的多樣性和重要性。2. 掌握土壤動(dòng)物生態(tài)學(xué)研究的基本技術(shù)和分析方法。2、 實(shí)驗(yàn)原理1. 土壤動(dòng)物是指其生活史全過程或某一發(fā)育階段在土壤中渡過，對(duì)土壤的形成、發(fā)育、肥力等有一定影響的動(dòng)物。2. 土壤動(dòng)物的采集主要利用樣方法：在一定面積的樣方或樣圓中，定量采集一定深度的土壤樣品，然后根據(jù)不同土壤動(dòng)物的特征采用不同的方法分離。3. 土壤動(dòng)物的分離方法：手撿法、干漏斗法、濕漏斗法。4. 辛普森多樣性指數(shù) D=1（Ni/N）2=1-(4/11)2+(3/11)2+4*(1/11)2 香農(nóng)-威那指數(shù)H（Pi）（log2Pi）=-(4/11)*

2、log2(4/11)+(3/11)*log2(3/11)+4*(1/11)*log2(1/11)三、實(shí)驗(yàn)過程1.選取校園中毛竹和廣玉蘭根部周圍區(qū)域作為采集地。2.先用鐵鍬挖取表面腐殖質(zhì)層土壤，再深挖至20-30公分，采集沉積層土壤。3.采集好4袋土壤樣品，分別為毛竹腐殖質(zhì)層、毛竹沉積層、廣玉蘭腐殖質(zhì)層、廣玉蘭沉積層，做好標(biāo)記帶回實(shí)驗(yàn)室。4.在光線好的地方，用手撿法挑取出土壤動(dòng)物，并放至培養(yǎng)皿中于顯微鏡下觀察其形態(tài)，再按照檢索表查出其種類，同時(shí)做好記錄。5 進(jìn)行生物多樣性分析。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1 廣玉蘭根部土壤（1）土壤動(dòng)物本小組調(diào)查的廣玉蘭根部土壤樣方內(nèi)，經(jīng)過觀察鑒定，腐殖質(zhì)層的土壤動(dòng)物種類包括少

3、足類、膜翅類、纓翅類、等足類、唇足類、姬蚯蚓類，沉積層的土壤動(dòng)物種類包括唇足類、蜘蛛類、腹足類。表1 廣玉蘭根部土壤動(dòng)物種類少足類等足類唇足類膜翅類纓翅類蜘蛛類姬蚯蚓類腹足類數(shù)量腐殖質(zhì)層411311沉積層422圖1 廣玉蘭根部土壤動(dòng)物數(shù)量分布圖3 廣玉蘭根部的部分土壤動(dòng)物 圖4 部分動(dòng)物的顯微鏡照片（唇足類、纓翅類）（2）多樣性分析廣玉蘭腐殖質(zhì)層：辛普森多樣性指數(shù) D=1（Ni/N）2=1-(4/11)2+(3/11)2+4*(1/11)2=0.7603香農(nóng)-威那指數(shù)H（Pi）（log2Pi）=-(4/11)*log2(4/11)+(3/11)*log2(3/11)+4*(1/11)*log2

4、(1/11)=2.300廣玉蘭沉積層：辛普森多樣性指數(shù) D=1（Ni/N）2=1-(2/8)2+(2/8)2+(4/8)2=0.6250香農(nóng)-威那指數(shù)H（Pi）（log2Pi）=-(2/8)*log2(2/8)+(2/8)*log2(2/8)+(1/2)*log2(1/2)=1.5002 毛竹根部土壤（1）土壤動(dòng)物本小組調(diào)查的毛竹根部土壤樣方內(nèi)，通過觀察鑒定，腐殖質(zhì)層無土壤動(dòng)物，沉積層的土壤動(dòng)物種類包括膜翅類和蜘蛛類。表2毛竹根部土壤動(dòng)物種類膜翅類蜘蛛類數(shù)量腐殖質(zhì)層00沉積層21圖5 毛竹根部土壤動(dòng)物數(shù)量分布（2）多樣性分析毛竹下層：辛普森多樣性指數(shù) D=1（Ni/N）2=1-(2/3)2+(

5、1/3)2=0.4444香農(nóng)-威那指數(shù)H（Pi）（log2Pi=-(2/3)*log2(2/3)+(1/3)*log2(1/3)=0.91835、 結(jié)果分析及討論1 廣玉蘭根部土壤動(dòng)物 廣玉蘭腐殖質(zhì)層的土壤動(dòng)物種類較多，生物多樣性較好；而廣玉蘭沉積層的土壤動(dòng)物種類相對(duì)較少，生物多樣性相對(duì)較差。腐殖質(zhì)層擁有更多的腐殖質(zhì)或掉落的植物碎屑，可以為土壤動(dòng)物提供更多的食物，因此腐殖質(zhì)層的生物多樣性優(yōu)于沉積層的土壤動(dòng)物。2 毛竹根部土壤動(dòng)物 在本小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，毛竹腐殖質(zhì)層無土壤動(dòng)物，而毛竹沉積層土壤動(dòng)物種類也極少。但是有小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，毛竹腐殖質(zhì)層的土壤動(dòng)物種類和數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于沉積層，其他小組的結(jié)果

6、顯示兩層土壤動(dòng)物種類相似，或沉積層略多于腐殖質(zhì)層。我們認(rèn)為，這和樣地的選取緊密相關(guān)，我們小組的樣地選取不是很合理，離毛竹根部太遠(yuǎn)，土壤質(zhì)地太干，腐殖質(zhì)太少，幾乎沒有土壤生物生存。陽光的照射使表層土壤溫度升高，水分減少。土壤動(dòng)物多具有趨暗、趨濕、避高溫的特性，因此在這樣的環(huán)境下土壤動(dòng)物很少。3 腐殖質(zhì)層與沉積層土壤 總體而言，土壤腐殖質(zhì)層的動(dòng)物種類和數(shù)量都多于沉積層。腐殖質(zhì)為土壤動(dòng)物提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)。從動(dòng)物的種類來看，腐殖質(zhì)層的動(dòng)物多為昆蟲，僅有少量的蛛形綱、多足綱和甲克綱動(dòng)物，而沉積層土壤中有軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物，昆蟲較少。昆蟲多有翅，活動(dòng)需要飛、跳躍，土壤表層土質(zhì)疏松，且地面能為這些昆蟲更大

7、的活動(dòng)空間。此外，昆蟲對(duì)水分的需求少，喜歡較為干燥的環(huán)境，土壤表層的環(huán)境比深層更為干燥，而一些軟體或環(huán)節(jié)動(dòng)物動(dòng)物則需要更多的水分，所以在土壤深層出現(xiàn)。4 廣玉蘭與毛竹根部土壤毛竹和廣玉蘭相比較，廣玉蘭根部周圍的土壤中土壤生物種類更多，生物多樣性更為豐富。廣玉蘭周圍的樹木比較多，土壤表面堆積的樹葉、果實(shí)多，沒有陽光直射，根部周圍的土壤突然更為濕潤，腐殖質(zhì)和其他食物資源更加豐富，土壤溫度較低，更適宜土壤生物的生存。而毛竹周圍幾乎沒有其他樹木，土壤較為平坦，陽光的照射使土壤溫度升高、水分減少、土壤結(jié)塊變硬不利于小動(dòng)物的活動(dòng)。此外，廣玉蘭和毛竹這兩種不同的植物的生長，會(huì)影響其根系附近的土壤的性質(zhì)。比如這兩種土壤的Ph、濕度等不同，或是由于這兩種植物的生長，使得土壤中含有不同的食物，某些土壤動(dòng)物會(huì)對(duì)食物有所選擇，所以也造成了不同植株下的土壤中含有的土壤動(dòng)物的種類會(huì)不同。兩種植物根部土壤如圖，廣玉蘭根部土壤顏色較深，毛竹根部土壤顏色較淺。圖6 廣玉蘭和毛竹根部土壤（A廣玉蘭表層B毛竹表