The relationships between desert shrubs and soil fauna and their responses to precipitation changes in arid regions： A review

doi:10.11686/cyxb2021389

Abstract

Abstract:

In a desert ecosystem， shrub regeneration was facilitated as part of a vegetation restoration program. Shrub regeneration was found to be one of the most efficient， economical， lasting and stable measures for desertification control in these regions. The soil fauna is an important component of soil biota in desert ecosystems， and play important roles in material recycling， energy flow and information transfer. Shrub establishment had beneficial effects on soil faunal distribution and shrubs also acted as “fertilizer islands” in the restoration of degraded ecosystems. Our study focused on the relationships between soil faunal distributions and shrub microhabitats. Firstly， we catalogued the distribution of desert shrubs and their effects on the distribution of soil faunal communities. Secondly， we probed into the underlying mechanisms of the effects of shrubs on soil faunal distribution and how these processes responded to precipitation changes in these regions. From these data we extrapolated responses under future global climate change and proposed some key topics for future study. They are： 1） The feedback of soil faunal distribution in particular shrub microhabitats on aboveground plant growth and development and related ecophysiological attributes； 2） Identification of new methods to examine the relationships between soil fauna and desert shrubs under precipitation changes； 3） The ecosystem service benefits of particular soil faunal diversity distribution patterns between shrub microhabitats in arid regions.

Key words: desert shrub, biodiversity conservation, soil fauna, precipitation changes

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Figures/Tables 3

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研究区 Study area	灌丛下土壤动物类型 Soil faunal groups under shrubs	优势类群数Number of dominant groups
研究区 Study area	灌丛下土壤动物类型 Soil faunal groups under shrubs	灌丛内 Inside the shrub	灌丛外 Outside the shrub
奈曼 Naiman	大中型节肢动物Macro-and meso-arthropods	28	14
宁夏盐池 Yanchi， Ningxia	大中小型节肢动物Macro-， meso- and micro- arthropods	17	5
宁夏灵武白芨滩Baijitan， Lingwu， Ningxia	大型节肢动物Macro-arthropods	6	4
美国南加州干旱区Arid area of Southern California	大型节肢动物Macro-arthropods	16	3
以色列Negev荒漠Negev desert， Israel	小型节肢动物Micro-arthropods	3	1

研究区 Study area	灌丛下土壤动物类型 Soil faunal groups under shrubs	优势类群数Number of dominant groups
研究区 Study area	灌丛下土壤动物类型 Soil faunal groups under shrubs	灌丛内 Inside the shrub	灌丛外 Outside the shrub
奈曼 Naiman	大中型节肢动物Macro-and meso-arthropods	28	14
宁夏盐池 Yanchi， Ningxia	大中小型节肢动物Macro-， meso- and micro- arthropods	17	5
宁夏灵武白芨滩Baijitan， Lingwu， Ningxia	大型节肢动物Macro-arthropods	6	4
美国南加州干旱区Arid area of Southern California	大型节肢动物Macro-arthropods	16	3
以色列Negev荒漠Negev desert， Israel	小型节肢动物Micro-arthropods	3	1

灌丛种类 Shrub species	I	G	Shannon指数 Shannon index	捕食性Predation		植食性Phytophagous		腐食性Saprophytic
灌丛种类 Shrub species	I	G	Shannon指数 Shannon index	I	G	I	G	I	G
油蒿A. ordosica	a	a	a	a	a	b	a	a	a
花棒H. scoparium	b	ab	b	b	a	a	a	b	b
沙拐枣C. mongolicum	b	b	b	b	b	b	a	b	b
柠条C. konshinskii	b	b	ab	b	ab	ab	a	b	b

灌丛种类 Shrub species	I	G	Shannon指数 Shannon index	捕食性Predation		植食性Phytophagous		腐食性Saprophytic
灌丛种类 Shrub species	I	G	Shannon指数 Shannon index	I	G	I	G	I	G
油蒿A. ordosica	a	a	a	a	a	b	a	a	a
花棒H. scoparium	b	ab	b	b	a	a	a	b	b
沙拐枣C. mongolicum	b	b	b	b	b	b	a	b	b
柠条C. konshinskii	b	b	ab	b	ab	ab	a	b	b

[1]	GAO Li-jie, HOU Jian-hua, AN Zhe, GAO Bao-jia. Characteristics of soil fauna community structure in forest-steppe ecotone on Southeastern Inner Mongolia Plateau [J]. Acta Prataculturae Sinica, 2013, 22(4): 27-34.
[2]	XIAO Hong-yan, LIU Hong, LI Bo, YUAN Xing-zhong, SUN Shu-cun. A study on the influence of grazing disturbance on soil fauna communities in subalpine meadows [J]. Acta Prataculturae Sinica, 2012, 21(2): 26-33.
[3]	WANG Xing-li, YIN Xiu-qin, SONG Bo, XIN Wei-dong, LI Bo, MA Hong-bin. Main species litter decomposition and function of soil fauna in Leymus chinensis grassland [J]. Acta Prataculturae Sinica, 2011, 20(6): 143-149.