浙江師范大學動物學野外實習報告土壤生物多樣性調查

1、土壤生物多樣性調查第五大組第1小組一、實驗目的1. 了解土壤動物的多樣性和重要性。2. 掌握土壤動物生態(tài)學研究的基本技術和分析方法。2、 實驗原理1. 土壤動物是指其生活史全過程或某一發(fā)育階段在土壤中渡過，對土壤的形成、發(fā)育、肥力等有一定影響的動物。2. 土壤動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，然后根據不同土壤動物的特征采用不同的方法分離。3. 土壤動物的分離方法：手撿法、干漏斗法、濕漏斗法。4. 辛普森多樣性指數 D=1（Ni/N）2=1-(4/11)2+(3/11)2+4*(1/11)2 香農-威那指數H（Pi）（log2Pi）=-(4/11)*

2、log2(4/11)+(3/11)*log2(3/11)+4*(1/11)*log2(1/11)三、實驗過程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，分別為毛竹腐殖質層、毛竹沉積層、廣玉蘭腐殖質層、廣玉蘭沉積層，做好標記帶回實驗室。4.在光線好的地方，用手撿法挑取出土壤動物，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，同時做好記錄。5 進行生物多樣性分析。四、實驗結果1 廣玉蘭根部土壤（1）土壤動物本小組調查的廣玉蘭根部土壤樣方內，經過觀察鑒定，腐殖質層的土壤動物種類包括少

3、足類、膜翅類、纓翅類、等足類、唇足類、姬蚯蚓類，沉積層的土壤動物種類包括唇足類、蜘蛛類、腹足類。表1 廣玉蘭根部土壤動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量腐殖質層411311沉積層422圖1 廣玉蘭根部土壤動物數量分布圖3 廣玉蘭根部的部分土壤動物 圖4 部分動物的顯微鏡照片（唇足類、纓翅類）（2）多樣性分析廣玉蘭腐殖質層：辛普森多樣性指數 D=1（Ni/N）2=1-(4/11)2+(3/11)2+4*(1/11)2=0.7603香農-威那指數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 D=1（Ni/N）2=1-(2/8)2+(2/8)2+(4/8)2=0.6250香農-威那指數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）土壤動物本小組調查的毛竹根部土壤樣方內，通過觀察鑒定，腐殖質層無土壤動物，沉積層的土壤動物種類包括膜翅類和蜘蛛類。表2毛竹根部土壤動物種類膜翅類蜘蛛類數量腐殖質層00沉積層21圖5 毛竹根部土壤動物數量分布（2）多樣性分析毛竹下層：辛普森多樣性指數 D=1（Ni/N）2=1-(2/3)2+(

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

6、顯示兩層土壤動物種類相似，或沉積層略多于腐殖質層。我們認為，這和樣地的選取緊密相關，我們小組的樣地選取不是很合理，離毛竹根部太遠，土壤質地太干，腐殖質太少，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)境下土壤動物很少。3 腐殖質層與沉積層土壤 總體而言，土壤腐殖質層的動物種類和數量都多于沉積層。腐殖質為土壤動物提供更多的營養(yǎng)物質。從動物的種類來看，腐殖質層的動物多為昆蟲，僅有少量的蛛形綱、多足綱和甲克綱動物，而沉積層土壤中有軟體動物、環(huán)節(jié)動物，昆蟲較少。昆蟲多有翅，活動需要飛、跳躍，土壤表層土質疏松，且地面能為這些昆蟲更大

7、的活動空間。此外，昆蟲對水分的需求少，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)動物動物則需要更多的水分，所以在土壤深層出現。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、果實多，沒有陽光直射，根部周圍的土壤突然更為濕潤，腐殖質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、土壤結塊變硬不利于小動物的活動。此外，廣玉蘭和毛竹這兩種不同的植物的生長，會影響其根系附近的土壤的性質。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，某些土壤動物會對食物有所選擇，所以也造成了不同植株下的土壤中含有的土壤動物的種類會不同。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