露天煤礦不同恢復(fù)植被大型土壤動(dòng)物群落比較

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1、崔艷等：露天煤礦不同恢復(fù)植被大型土壤動(dòng)物群落比較1027露天煤礦不同恢復(fù)植被大型土壤動(dòng)物群落比較崔艷1，張繼棟1，白中科1*，李晉川3，韓麗君2，樊文華21.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京100083；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，山西太谷030801；3.山西省生物研究所，山西太原030006摘要：對(duì)平朔安太堡露天煤礦排土場(chǎng)恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)5種植被模式下的大型土壤動(dòng)物進(jìn)行調(diào)查，共獲取大型土壤動(dòng)物246頭，分屬于2綱、9目、24科。利用DIC與DG多樣性指數(shù)對(duì)其群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：大型土壤動(dòng)物多樣性由多到少的次序?yàn)椋横橀熑~混交林，喬灌

2、混交林，草；針葉混交林，灌木；大型土壤動(dòng)物密度與土壤有機(jī)質(zhì)、土壤含水量密切相關(guān)；大型土壤動(dòng)物類群數(shù)與土壤容重、含水量密切相關(guān)。影響土壤動(dòng)物生存的土壤物理?xiàng)l件是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)土壤動(dòng)物回遷的主要因素。土壤的肥力是影響土壤動(dòng)物繁殖的主要因素。關(guān)鍵詞：大型土壤動(dòng)物；恢復(fù)植被；露天煤礦中圖分類號(hào)：S154.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-2175（2008）03-1024-04崔艷等：露天煤礦不同恢復(fù)植被大型土壤動(dòng)物群落比較1027植被作為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的主要部分，是土壤動(dòng)物演替的重要影響因素。植被演替與土壤動(dòng)物的關(guān)系研究主要集中在森林自然演替生

3、態(tài)系統(tǒng)[1,2]、人為干擾森林生態(tài)系統(tǒng)[3,4]、人為干擾草原生態(tài)系統(tǒng)[5]、草原恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)[6,7]、森林恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)[8]、退化紅壤恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)[9-11]中土壤動(dòng)物的影響方面。礦業(yè)開發(fā)影響地的土壤動(dòng)物調(diào)查研究集中在露天開采的銅礦[12-14]、鐵礦[15]等尾礦廢棄生境以及煤礦復(fù)墾生態(tài)系統(tǒng)[16-17]。對(duì)于露天煤礦開采后恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)中植被與土壤動(dòng)物的關(guān)系研究少見報(bào)道。本文對(duì)安太堡露天煤礦重建生態(tài)系統(tǒng)土壤動(dòng)物進(jìn)行研究，旨在了解不同植被恢復(fù)模式下的土壤動(dòng)物群落特征及其差異性，為土壤動(dòng)物作為恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)提供科學(xué)依據(jù)。1研究地區(qū)與

4、研究方法1.1研究區(qū)概況表1各樣地概況Table1Basicinformationofsamplingareas西排土場(chǎng)南排土場(chǎng)海拔高度/m14601520138014201450復(fù)墾植被油松×云杉×落葉松沙棘刺槐×油松×榆樹刺槐×檸條冰草注：油松.Pinustabulaeformis，云杉.Piceakoraiensisnakai，落葉松.Larixgmeliniirupr，沙棘.Hippophaerhamnoides，刺槐.Robiniapseudoacacia，榆樹.Ulmuspumila，檸條.Caraganakorshinskii，

5、冰草Agropyroncristaum平朔礦區(qū)地處黃土高原晉陜蒙接壤的黑三角地帶、山西省北部的朔州市境內(nèi)(39°23′~39°37′N，112°10′~113°30′E)。該區(qū)屬典型的溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫4.8～7.8℃，年均降雨量428.2～449.0mm，全年蒸發(fā)量1786.6～2598.0mm。礦區(qū)地帶性土壤為栗鈣土與栗褐土，地帶性植被屬干草原。安太堡露天煤礦是平朔礦區(qū)開發(fā)建設(shè)的第一個(gè)大型露天煤礦，占地面積60km2，服務(wù)年限97a(1985—2095年)。目前，巖土排棄已形成了5座高45～190m的外排土場(chǎng)(二鋪、南排、

6、西排、西排擴(kuò)大區(qū)、南寺溝排土場(chǎng))；同時(shí)，部分剝離巖土回填礦坑，形成內(nèi)排土場(chǎng)，總占地近1000hm2[18]。60余種植物生長(zhǎng)在此恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)中，分屬20科，其中禾本科18種，菊科12種，豆科8種，唇形科和藜科各4種。地上植被以1年生或越年生草本植物為主，多年生草本植物次之。1.2樣地選擇根據(jù)研究區(qū)域的主要的復(fù)墾植被類型，綜合考慮使地理位置以及恢復(fù)時(shí)間對(duì)土壤動(dòng)物的影響降到最低，選擇5個(gè)不同復(fù)墾植被的排土場(chǎng)平臺(tái)（表1），其中西排土場(chǎng)沙棘林復(fù)墾時(shí)間為1994年，其余樣地全部為1992年復(fù)墾。1.3采樣方法及分離鑒定各樣地選取代表性樣方5m×5m崔艷

7、等：露天煤礦不同恢復(fù)植被大型土壤動(dòng)物群落比較1027，在各樣方中利用對(duì)角性法確定5個(gè)采樣點(diǎn)，在各樣點(diǎn)利用自制的大型土壤動(dòng)物采集器(20cm×20cm×5cm)取表層土壤(0~5cm)，就地分離手揀大型土壤動(dòng)物，保存在75%酒精的試管中，帶回室內(nèi)鑒定。土壤動(dòng)物的鑒定參照《中國(guó)土壤動(dòng)物檢索圖鑒》[19]，鑒定到科，某些種類鑒定到目或綱。1.4土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)分析土壤動(dòng)物群落多樣性分析利用多群落間比較的DIC多樣性指數(shù)、密度-類群指數(shù)（DG）[20]以及Simpon優(yōu)勢(shì)度指數(shù)。2結(jié)果與分析2.1大型土壤動(dòng)物類群及數(shù)量組成在5個(gè)樣地25個(gè)樣點(diǎn)中，共獲

8、取大型土壤動(dòng)物246頭，隸屬2綱：昆蟲綱、蛛形綱，9目：鞘翅目、半翅目、膜翅目、鱗翅目、同翅目、蜘蛛目，革翅目、雙尾目、雙翅目，24科。依據(jù)個(gè)體數(shù)在總捕獲數(shù)中的比例