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1、<p>土壤生物多样性调查第五大组第1小组一、实验目的1. 了解土壤动物的多样性和重要性。2. 掌握土壤动物生态学研究的基本技术和分析方法。2、 实验原理1. 土壤动物是指其生活史全过程或某一发育阶段在土壤中渡过，对土壤的形成、发育、肥力等有一定影响的动物。2. 土壤动物的采集主要利用样方法：在一定面积的样方或样圆中，定量采集一定深度的土壤样品，然后根据不同土壤动物的特征采用不同的方法分离。3. 土壤动物的分离方法：手捡法、干漏斗法、湿漏斗法。4. 辛普森多样性指数 D=1?（Ni/N）2=1-(4/11)2+(3/11)2+4*(1/11)2 香农-威那指数H（Pi）（log2Pi
2、）=-(4/11)*log2(4/11)+(3/11)*log2(3/11)+4*(1/11)*log2(1/11)三、实验过程1.选取校园中毛竹和广玉兰根部周围区域作为采集地。2.先用铁锹挖取表面腐殖质层土壤，再深挖至20-30公分，采集沉积层土壤。3.采集好4袋土壤样品，分别为毛竹腐殖质层、毛竹沉积层、广玉兰腐殖质层、广玉兰沉积层，做好标记带回实验室。4.在光线好的地方，用手捡法挑取出土壤动物，并放至培养皿中于显微镜下观察其形态，再按照检索表查出其种类，同时做好记录。5 进行生物多样性分析。四、实验结果1 广玉兰根部土壤（1）土壤动物本小组调查的广玉兰根部土壤样方内，经过观察鉴定，腐殖质层
3、的土壤动物种类包括少足类、膜翅类、缨翅类、等足类、唇足类、姬蚯蚓类，沉积层的土壤动物种类包括唇足类、蜘蛛类、腹足类。表1 广玉兰根部土壤动物种类少足类等足类唇足类膜翅类缨翅类蜘蛛类姬蚯蚓类腹足类数量腐殖质层411311沉积层422图1 广玉兰根部土壤动物数量分布图3 广玉兰根部的部分土壤动物 图4 部分动物的显微镜照片（唇足类、缨翅类）（2）多样性分析广玉兰腐殖质层：辛普森多样性指数 D=1?（Ni/N）2=1-(4/11)2+(3/11)2+4*(1/11)2=0.7603香农-威那指数H（Pi）（log2Pi）=-(4/11)*log2(4/11)+(3/11)*log2(3/11)+4*
4、(1/11)*log2(1/11)=2.300广玉兰沉积层：辛普森多样性指数 D=1?（Ni/N）2=1-(2/8)2+(2/8)2+(4/8)2=0.6250香农-威那指数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）土壤动物本小组调查的毛竹根部土壤样方内，通过观察鉴定，腐殖质层无土壤动物，沉积层的土壤动物种类包括膜翅类和蜘蛛类。表2毛竹根部土壤动物种类膜翅类蜘蛛类数量腐殖质层00沉积层21图5 毛竹根部土壤动物数量分布（2）多样性分析毛竹下层：辛普森多样性指数 D=1?（Ni/N
5、）2=1-(2/3)2+(1/3)2=0.4444香农-威那指数H（Pi）（log2Pi=-(2/3)*log2(2/3)+(1/3)*log2(1/3)=0.91835、 结果分析及讨论1 广玉兰根部土壤动物 广玉兰腐殖质层的土壤动物种类较多，生物多样性较好；而广玉兰沉积层的土壤动物种类相对较少，生物多样性相对较差。腐殖质层拥有更多的腐殖质或掉落的植物碎屑，可以为土壤动物提供更多的食物，因此腐殖质层的生物多样性优于沉积层的土壤动物。2 毛竹根部土壤动物 在本小组的实验结果中，毛竹腐殖质层无土壤动物，而毛竹沉积层土壤动物种类也极少。但是有小组的实验结果显示，毛竹腐殖质层的土壤动物种类和数量远远
6、多于沉积层，其他小组的结果显示两层土壤动物种类相似，或沉积层略多于腐殖质层。我们认为，这和样地的选取紧密相关，我们小组的样地选取不是很合理，离毛竹根部太远，土壤质地太干，腐殖质太少，几乎没有土壤生物生存。阳光的照射使表层土壤温度升高，水分减少。土壤动物多具有趋暗、趋湿、避高温的特性，因此在这样的环境下土壤动物很少。3 腐殖质层与沉积层土壤 总体而言，土壤腐殖质层的动物种类和数量都多于沉积层。腐殖质为土壤动物提供更多的营养物质。从动物的种类来看，腐殖质层的动物多为昆虫，仅有少量的蛛形纲、多足纲和甲克纲动物，而沉积层土壤中有软体动物、环节动物，昆虫较少。昆虫多有翅，活动需要飞、跳跃，土壤表层土质疏
7、松，且地面能为这些昆虫更大的活动空间。此外，昆虫对水分的需求少，喜欢较为干燥的环境，土壤表层的环境比深层更为干燥，而一些软体或环节动物动物则需要更多的水分，所以在土壤深层出现。4 广玉兰与毛竹根部土壤毛竹和广玉兰相比较，广玉兰根部周围的土壤中土壤生物种类更多，生物多样性更为丰富。广玉兰周围的树木比较多，土壤表面堆积的树叶、果实多，没有阳光直射，根部周围的土壤突然更为湿润，腐殖质和其他食物资源更加丰富，土壤温度较低，更适宜土壤生物的生存。而毛竹周围几乎没有其他树木，土壤较为平坦，阳光的照射使土壤温度升高、水分减少、土壤结块变硬不利于小动物的活动。此外，广玉兰和毛竹这两种不同的植物的生长，会影响其根系附近的土壤的性质。比如这两种土壤的Ph、湿度等不同，或是由于这两种植物的生长，使得土壤中含有不同的食物，某些土壤动物会对食物有所选择，所以也造成了不同植株下的土壤中含有的土壤动物的种类会不同。两种植物根部土壤如图，广玉兰根部土壤颜色较深，毛竹根部土壤颜色较浅。图6 广玉兰和毛竹根部土壤（A广玉兰表层B毛竹表层C广玉兰深层D毛竹深层）在此次的实验中，相比其他小组，我们小组所取到的土壤动物的种类和数量都不是很多，除了和选取的样地有关之外，挖土速度较慢也造成了部分土壤动物的逃逸。此外，我们所挖取的土壤深度较深，也是动物种类和数量减少的一个原因。</p>
