摘要
大型土壤动物的群落结构和多样性特征可以一定程度反映土壤环境特征及变化,在煤矸石山进行的人工植被恢复可以改善土壤结构,进而影响大型土壤动物群落,本文以长治潞安矿区王庄煤矸石山为研究区,选择复垦区3个坡位为实验样地,自然林地2个坡位为对照样地,对煤矸石山不同坡位大型土壤动物群落结构特征及影响因素进行研究,旨在揭示大型土壤动物群落结构和多样性分布特征,利用冗余分析和相关分析探索大型土壤动物与土壤环境因子关系,利用指示值法筛选各生境的指示种,主要结果如下: (1)5个生境共采集1453只大型土壤动物,共3门6纲13目47科。蚁科是优势类群,占总捕获量的34.10%,常见类群9类,占总捕获量的44.8%;其余姬蜂科、缘腹细蜂科、叩头甲科等38类均为稀有类群,占总捕获量的22.10%。 (2)尽管对照区大型土壤动物活动密度均显著小于复垦区,而类群数均大于复垦区,但不显著,5个生境活动密度差异显著(P<0.01),类群数差异不显著(P>0.05)。 (3)复垦区大型土壤动物活动密度和类群数随土层变化趋势与对照区有明显差异,对照区大型土壤动物表聚性更强,复垦区大型土壤动物表聚性不明显,对照林地2个坡位各土层大型土壤动物活动密度均小于复垦区3个坡位。 (4)对照区大型土壤动物Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均显著高于复垦区(P<0.01),而Simpson优势度指数低于复垦区。复垦区Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均随坡位下降呈减小趋势,对照区Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数随土层变化更显著。 (5)影响复垦区大型土壤动物分布最关键的土壤环境因子是有机质,蚁科的活动密度与含水量呈显著负相关;影响对照区大型土壤动物分布最关键的土壤环境因子是土壤容重,步甲科(Carabidae)、正蚓科(Lumbricidae)、隐翅虫科(Staphylinidae)与有机质和碱解氮密切相关。 (6)复垦区大型土壤动物活动密度与土壤含水量呈显著负相关(P<0.05),对照区活动密度与有机质呈极显著正相关(P<0.01)。 (7)复垦区坡上指示种为瓢虫科;复垦区坡中和坡下均无指示种;对照区坡下指示种种类最多,为正蚓科和扁甲科,坡上无指示种。 (8)复垦区不同空间部位恢复效果有明显差异,坡上恢复效果更好一些,复垦区在提升物种类群和多样性方面与对照林地相比仍有较大差异,不同空间部位土壤理化性质是影响大型土壤动物分布的最主要因素,地表植被、大型土壤动物的个体差异和生存环境也会影响大型土壤动物分布,是多种环境因素共同作用的结果。