彭彩云,王戈,趙波,廖興艷,張健,肖玖金*,母晨君
(1.林業(yè)生態(tài)工程省級重點實驗室,成都611130;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,成都611130;3.四川省九頂山自然保護區(qū),四川 什邡618400;4.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)旅游學(xué)院,成都611830)
中國是世界上人工植被覆蓋面積最大的國家,人工植被系統(tǒng)已經(jīng)成為森林資源的重要組成部分,對社會發(fā)展和生態(tài)建設(shè)發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著對天然林的禁伐,人工植被系統(tǒng)成為獲取木材的主要手段[1]。但由于樹種單一,在長期的經(jīng)營過程中,人工植被系統(tǒng)土壤理化性質(zhì)的變化影響了其生態(tài)功能,進而改變了群落的物種組成及結(jié)構(gòu)。近年來,相關(guān)學(xué)者對人工植被系統(tǒng)下植被多樣性[2-5]、土壤理化性質(zhì)[5-8]、土壤微生物[9-11]及凋落物養(yǎng)分循環(huán)[12-13]等進行了研究,這些研究成果為探索人工植被系統(tǒng)地上、地下生態(tài)及人工林近自然改造提供了重要的理論依據(jù)。
研究“植被-土壤”系統(tǒng)中生物多樣性和群落組成,是評價人工植被系統(tǒng)生態(tài)功能、選擇適宜造林樹種的一個重要方面[14]。土壤動物是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[15-16],其群落組成和功能對土壤形成、物質(zhì)循環(huán)和能量流動具有重大影響[17],它不僅是指示森林土壤肥力的重要生物學(xué)指標(biāo),而且與森林土壤的形成、發(fā)育、演替及森林生態(tài)系統(tǒng)的生物元素循環(huán)密切相關(guān),其群落組成的差異能夠反映環(huán)境的細微變化。人工植被系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)及其環(huán)境改變會對土壤動物群落產(chǎn)生顯著影響,而作為響應(yīng)因子的土壤動物群落會對人工植被系統(tǒng)中土壤環(huán)境變化做出重要反映[18]。
四川是長江上游重要的水源涵養(yǎng)區(qū),也是主要的生態(tài)脆弱區(qū)之一[14],人工植被系統(tǒng)作為該區(qū)域森林資源的重要組成部分,在維護長江流域生態(tài)安全中發(fā)揮著重要的作用[18]。然而,隨著人工植被系統(tǒng)面積不斷擴大,人工植被系統(tǒng)地力衰退及同樹種多代連作使生產(chǎn)力持續(xù)下降的趨勢也越來越明顯,導(dǎo)致物種多樣性降低。因此,調(diào)查不同人工植被系統(tǒng)下土壤動物群落多樣性特征,能為進一步研究長江上游低山丘陵區(qū)人工植被系統(tǒng)的合理經(jīng)營、林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人工植被系統(tǒng)天然化培育及人工植被系統(tǒng)的可持續(xù)經(jīng)營和生態(tài)恢復(fù)等提供理論參考。
研究區(qū)位于四川省宜賓市高縣境內(nèi)(28.60°~28.61°N,104.56°~104.57°E),地處長江上游、川云公路中段,地貌以低山丘陵為主,海拔在400~450 m之間,屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)。每年5—10月為雨季,雨量充沛,雨熱同季,年均氣溫18.1 ℃,年均降水量1 021.8 mm,相對濕度81%,年均日照時數(shù)1 148 h[2]。土壤為由砂巖發(fā)育而成的山地黃壤,發(fā)育完善,層次過渡明顯。區(qū)域植被類型屬亞熱帶常綠闊葉林,典型的人工植被系統(tǒng)有馬尾松(Pinus massoniana,PM)、大桉(Eucalyptus grandis, EG)、紅椿(Toona ciliata,TC)和硬頭黃竹(Bambusa rigida,BR)林。
馬尾松林結(jié)構(gòu)簡單,喬木層以馬尾松為主,林下主要灌木有梨葉懸鉤子(Rubus pirifolius)、野梧桐(Mallotus japonicus)、展 毛 野 牡 丹(Melastoma normale)等,主要草本有商陸(Phytolacca acinosa)、蕨(Pteridium aquilinum)、芒(Miscanthus sinensis)、芒萁(Dicranopteris dichotoma)等,灌草覆蓋率10%~30%。竹林以硬頭黃竹為主,其林下主要灌木有短柄枹櫟(Quercus serrata)、山礬(Symplocos sumuntia)等,主要草本有海金沙(Lygodium japonicum)、蕨(P.aquilinum)等,灌草覆蓋率40%~70%。大桉林下主要灌木有展毛野牡丹(M.normale),主要草本有五節(jié)芒(Miscanthus floridulus)、小蓬草(Conyza canadensis)、積雪草(Centella asiatica)、凹葉景天(Sedum emarginatum)等,灌草覆蓋率50%~60%。紅椿林下主要灌木有毛桐(Mallotus barbatus),主要草本有芒(M. sinensis)、五 節(jié) 芒(M. floridulus)、藎 草(Arthraxon hispidus)等,灌草覆蓋率20%~25%。耕地中無灌木,以稗(Echinochloa crusgalli)為主,耕地類型為菜地,前茬作物為落花生(Arachis hypogaea)。樣地概況詳見表1。
表1 實驗地概況Table 1 Basic conditions of the plots
實驗地位于四川省宜賓市高縣來復(fù)鎮(zhèn)毛巔坳林區(qū)經(jīng)營小班。根據(jù)前期的樣地調(diào)查,選擇地形地貌、海拔、母巖、土壤類型、坡度、坡位等相近部位的馬尾松、硬頭黃竹、大桉、紅椿人工植被系統(tǒng),并分別設(shè)置2個面積為20 m×20 m的樣地,以毗鄰耕地為對照。
于2015 年10 月在各樣地內(nèi)按照“品”字形布點,隨機設(shè)置3個面積大小為50 cm×50 cm(0.25 m2)的樣方,在各樣點挖土壤剖面,采用環(huán)刀(r=5 cm,V=100 cm3)自下往上順次在0~5、>5~10、>10~15 cm層取土樣,用尼龍網(wǎng)(Φ=0.057 mm)包好后放在黑色布袋中,并于12 h 內(nèi)帶回實驗室,分別用干漏斗(Tullgren裝置)和濕漏斗(Baermann裝置)分離土樣中的土壤動物;同時,在各樣點收集10 cm×10 cm(0.01 m2)面積內(nèi)的枯落物進行干生土壤動物的分離。土壤動物的分離均在烘蟲箱中進行,控制烘蟲箱溫度為37~40 ℃??萋湮?、干生和濕生樣品的烘蟲時間均為48 h。分離出的土壤動物除濕生外,均用盛有體積分數(shù)75%的乙醇培養(yǎng)皿收集,在體視解剖鏡下觀察計數(shù);濕生土壤動物的收集則用清水??萋湮锱c干生樣品每隔12 h觀察一次,濕生樣品每隔4 h 觀察一次,觀察間隔時間逐步增長。對觀察到的所有土壤動物進行分類并計數(shù)。
參照《幼蟲分類學(xué)》[19]、《昆蟲分類檢索》[20]、《中國土壤動物檢索圖鑒》[21]和《中國亞熱帶土壤動物》[22]等對所采集到的土壤動物進行分類鑒定,一般鑒定至目、科等較高的分類階元。
1.3.1 土壤動物的多樣性
采用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)、Margalef 豐富度指數(shù)、Pielou 均勻度指數(shù)、Simpson 優(yōu)勢度指數(shù)和密度-類群指數(shù)對土壤動物進行多樣性分析。
Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)=-∑PilnPi.
Margalef豐富度指數(shù)(D)=(S-1)/lnN.
Pielou均勻度指數(shù)(J)=H′/lnS.
Simpson優(yōu)勢度指數(shù)(C)=∑(ni/N)2.
式中:Pi= ni/N;ni為該區(qū)內(nèi)第i 個類群的個體數(shù);N為該樣區(qū)內(nèi)所有類群的個體數(shù);S為樣區(qū)內(nèi)類群數(shù)。
式中:g為群落中的類群數(shù);G為各群落所包含的總類群數(shù);Di為第i 類群個體數(shù);Dimax為各群落中第i類群的最大個體數(shù);Ci為在C個群落中第i個類群出現(xiàn)的比率。
1.3.2 群落相似性分析
采用Sorensen相似性指數(shù)[23](Cs)對各樣地土壤動物群落相似性進行分析。
Sorensen相似性指數(shù)(Cs)=2C/(A+B).
式中:C 為2 個群落或樣地生境共有類群數(shù);A 和B分別為生境a和生境b的類群數(shù)。相似性指數(shù)主要用于反映不同植被之間土壤動物類群的相似程度,其中:計算值在0.75~1.00之間為極相似,在0.50~0.74 之間為中等相似,在0.25~0.49 之間為中等不相似,在0~0.24之間為極不相似。
1.3.3 土壤動物類群數(shù)量等級劃分
各類群數(shù)量優(yōu)勢度的劃分:個體密度占總密度10%以上者為優(yōu)勢類群,1%~10%為常見類群,1%以下為稀有類群。
1.3.4 數(shù)據(jù)處理和分析
采用Excel 2010 和SPSS 22.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析,采用Origin 8.1繪制圖形。用單因素方差分析(One-way ANOVA)對各樣地土壤動物群落結(jié)構(gòu)特征和多樣性特征進行差異性檢驗,如果差異顯著則用最小顯著差法(least significant difference,LSD)進行多重比較。顯著性水平設(shè)定為P<0.05。對于不服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù),利用lg(X+1)進行轉(zhuǎn)換,如果仍不服從正態(tài)分布,則進行Kruskal-Wallis H非參數(shù)檢驗。
本次調(diào)查共捕獲土壤動物4 444只,隸屬于5門12綱22目83類(附表1,http://www.zjujournals.com/agr/CN/10.3785/j.issn.1008-9209.2018.10.251)。以線蟲綱為優(yōu)勢類群,占捕獲總數(shù)的70.10%;常見類群為等節(jié)跳科、若甲螨群、懶甲螨群、線蚓科、奧甲螨群、渦蟲、耳頭甲螨群和肉食螨科8類,占捕獲總個數(shù)的18.26%;剩余的綏螨科、山棘科和長角跳科等74 類構(gòu)成稀有類群,其個體數(shù)占捕獲總數(shù)的11.65%。
在農(nóng)耕地中捕獲土壤動物659 只,隸屬于25類,優(yōu)勢類群為線蟲綱,占捕獲總數(shù)的87.80%;在馬尾松林中捕獲土壤動物690 只,隸屬于48 類,優(yōu)勢類群為線蟲綱,占捕獲總數(shù)的58.31%;在竹林樣地中捕獲土壤動物1 423只,隸屬于56類,優(yōu)勢類群為線蟲綱和若甲螨群,分別占捕獲總數(shù)的36.95%和14.41%;在大桉林樣地中捕獲土壤動物394只,隸屬于44 類,優(yōu)勢類群為線蟲綱,占捕獲總數(shù)的87.14%;在紅椿林樣地中捕獲土壤動物1 274只,隸屬于42 類,優(yōu)勢類群為線蟲綱和等節(jié)跳科,分別占捕獲總數(shù)的40.01%和19.87%。
2.2.1 水平分布特征
各樣地土壤動物水平分布特征見圖1,結(jié)果顯示:土壤動物的平均密度以農(nóng)耕地樣地最高,馬尾松林樣地最低,其中,農(nóng)耕地樣地土壤動物的平均密度極顯著高于其他樣地(P<0.01);在竹林樣地中土壤動物的類群數(shù)最高,農(nóng)耕地樣地最低,其中農(nóng)耕地樣地與竹林樣地土壤動物類群數(shù)差異極顯著(P<0.01)。統(tǒng)計分析結(jié)果顯示:各樣地間土壤動物的平均密度差異極顯著(F=78.478,P=0.000),類群數(shù)差異顯著(F=4.810,P=0.020)。
圖1 人工植被系統(tǒng)林下土壤動物平均密度與類群數(shù)水平分布特征Fig.1 Average density and group number of soil faunas in artificial plantations in horizontal distribution
2.2.2 垂直分布特征
各樣地土壤動物垂直分布特征見圖2,可以看出,土壤動物個體數(shù)及類群數(shù)均表現(xiàn)出明顯的表聚性特征。其中,農(nóng)耕地樣地除枯落物層外,其余土層土壤動物密度均高于其他人工植被系統(tǒng)相應(yīng)土層;除>10~15 cm土層外,竹林樣地土壤動物類群數(shù)均高于其他樣地。
圖2 人工植被系統(tǒng)林下土壤動物平均密度與類群數(shù)垂直分布特征Fig.2 Average density and group number of soil faunas in artificial plantations in vertical distribution
進一步進行差異性檢驗分析,結(jié)果顯示:各樣地間土壤動物平均密度在枯落物層差異不顯著(F=2.765,P=0.088),0~5、>5~10和>10~15 cm層均存在極顯著差異(F=22.556,P=0.000;F=12.999,P=0.001;F=83.745,P=0.000)。各樣地間土壤動物類群數(shù)在枯落物層差異極顯著(F=6.221,P=0.009),0~5 cm 層差異顯著(F=3.874,P=0.037),>5~10和>10~15 cm層差異均不顯著(F=0.661,P=0.633;F=1.328,P=0.325)。
參照尹文英[24]、林英華等[25]、張雪萍等[26]對土壤動物功能群的劃分,將土壤動物分為4個功能類群,即捕食性、植食性、腐食性和雜食性土壤動物。由圖3可以看出,植食性、雜食性和捕食性土壤動物在竹林樣地中所占比例最高,腐食性土壤動物在農(nóng)耕地樣地中所占比例最高。腐食性土壤動物在農(nóng)耕地、馬尾松林和大桉林樣地所占比例分別高達93.29%、64.41%和91.70%。
圖3 人工植被系統(tǒng)林下土壤動物功能類群密度所占比例Fig.3 Percentage of functional groups of soil faunas in artificial plantations
對不同功能類群土壤動物密度和類群進行差異性檢驗,由表2可以看出:FL、PM和TC間捕食性土壤動物密度差異不顯著(P>0.05),EG顯著低于BR和TC(P<0.05);腐食性土壤動物密度以FL極顯著高于其他各類樣地(P<0.01);雜食性土壤動物密度以EG顯著低于BR和TC(P<0.05);各樣地間植食性土壤動物密度差異不顯著(P>0.05)。捕食性土壤動物類群數(shù)在FL和EG中均顯著低于其他各樣地(P<0.05);各樣地間腐食性和植食性土壤動物類群數(shù)差異均不顯著(P>0.05);雜食性土壤動物類群數(shù)除BR樣地外,其余樣地間差異均不顯著(P<0.01)。
表2 人工植被系統(tǒng)林下土壤動物功能類群的類群數(shù)和平均密度Table 2 Average density and group number of functional groups of soil faunas in artificial plantations
2.4.1 多樣性指數(shù)
如圖4所示:竹林樣地中土壤動物的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)均極顯著高于農(nóng)耕地和大桉林樣地(P<0.01);優(yōu)勢度指數(shù)則與多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)相反,竹林樣地極顯著低于農(nóng)耕地和大桉林樣地(P<0.01);土壤動物的豐富度指數(shù)在竹林樣地中最高,在農(nóng)耕地樣地中最低,且二者間存在極顯著差異(P<0.01)。如圖5所示,竹林樣地中土壤動物的密度-類群指數(shù)顯著高于農(nóng)耕地和大桉林樣地(P<0.05)。對各樣地間土壤動物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)、豐富度指數(shù)和密度-類群指數(shù)進行差異性檢驗,結(jié)果顯示:各樣地間土壤動物的各指數(shù)均存在極顯著差異(F=6.264,P=0.009;F=65.72,P=0.007;F=6.997,P=0.006;F=6.137,P=0.009),而密度-類群指數(shù)間差異不顯著(F=2.702,P=0.092)。
2.4.2 相似性指數(shù)
由于不同的植被類型其生境條件不同,導(dǎo)致土壤動物的多樣性不同,但各類生境又表現(xiàn)出一定的相似性[27]。在本研究中,采用Sorensen 相似性指數(shù)對幾種人工植被系統(tǒng)林下土壤動物類群的相似性指數(shù)進行了對比。從表3 可以看出,除大桉林外,各林分與農(nóng)耕地的相似性指數(shù)值均在0.25~0.49之間,為中等不相似;除農(nóng)耕地外,各林型間的相似性指數(shù)值均在0.50~0.74 之間,為中等相似。表明農(nóng)耕地與除大桉林外的各林分間具有明顯的差異,而農(nóng)耕地與大桉林土壤動物群落相似性為中等相似。
圖4 人工植被系統(tǒng)林下土壤動物多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)與豐富度指數(shù)Fig.4 Diversity,evenness,dominance and richness indexes of soil faunas in artificial plantations
圖5 人工植被系統(tǒng)林下土壤動物密度-類群指數(shù)Fig.5 Density-group index of soil faunas in artificial plantations
表3 人工植被系統(tǒng)林下土壤動物群落相似性指數(shù)Table 3 Similarity index of soil fauna groups in artificial plantations
土壤動物平均密度以耕地最高,馬尾松林最低,這主要與耕地土壤中線蟲數(shù)量遠高于其他生態(tài)系統(tǒng)有關(guān),耕地土壤線蟲平均密度是馬尾松人工林的5.46 倍,是竹林的6.97 倍,是紅椿林的5.77倍,是大桉林的2.07 倍。與人工林生態(tài)系統(tǒng)相比,耕地生態(tài)系統(tǒng)施肥及其他干擾活動,人為地增加了土壤有機質(zhì)和全氮的含量,從而促進線蟲的大量繁殖。同時,從各生態(tài)系統(tǒng)土壤動物類群數(shù)分析來看,耕地土壤動物類群數(shù)最低,為25 個類群,竹林最高,為56 個類群,其余生態(tài)系統(tǒng)土壤動物類群數(shù)均在40 種以上,原因在于農(nóng)耕地較大強度的干擾不利于土壤動物的棲息和繁衍[28],秸稈焚燒[29]、刈割活動[30]等均會引起土壤動物群落結(jié)構(gòu)的改變,在本研究中表現(xiàn)為土壤動物類群數(shù)在所有人工植被系統(tǒng)中最低。
個別研究認為,亞熱帶地區(qū)常綠樹種的凋落葉可能由于營養(yǎng)成分較落葉樹種高,因此分解較快[31],而土壤動物個體數(shù)增加有利于凋落物的分解[32]。在本研究中,可能由于大桉林凋落葉養(yǎng)分歸還速度更快,有利于土壤動物群落的生存和繁衍,土壤動物個體密度和類群數(shù)的增加又進一步提高了對凋落物分解的貢獻率,加快了凋落物的分解,在這樣的循環(huán)中,土壤動物個體密度和類群數(shù)不斷增長,可能是大桉林土壤動物平均密度和類群數(shù)高于紅椿林的原因。另外,由本實驗地概況可知,大桉樹型高大且樹冠伸展,郁閉度較紅椿林大,灌草層覆蓋度同樣高于紅椿林,以上因素綜合導(dǎo)致大桉生態(tài)系統(tǒng)單位面積內(nèi)凋落物質(zhì)量高于紅椿生態(tài)系統(tǒng)。凋落物氮、磷、碳/氮和碳/磷較高時,更有利于土壤動物的類群數(shù)和個體數(shù)的發(fā)展[33]。同樣,馬尾松為針葉樹種,葉片多為厚革質(zhì),角質(zhì)層發(fā)達,含有較多木質(zhì)素、纖維素、單寧等物質(zhì),阻礙了微生物對物質(zhì)的分解,也不利于淋溶作用和土壤動物的機械破壞[30];而竹林凋落物的木質(zhì)素、纖維素含量相對較低,與馬尾松相比凋落葉分解速率更快,養(yǎng)分流動更為迅速,能更快地為土壤動物提供食物來源,因此竹林生態(tài)系統(tǒng)土壤動物平均密度和類群數(shù)高于馬尾松林生態(tài)系統(tǒng)。
土壤動物類群分布受植被類型、土壤、氣候等環(huán)境因子的影響[34]。本研究發(fā)現(xiàn),在不同植被類型林地中,優(yōu)勢類群主要有線蟲綱、若甲螨群、等節(jié)跳科。從分類來看,優(yōu)勢類群屬線蟲綱、蜱螨目、彈尾目;從食性來看,優(yōu)勢類群主要為腐食性土壤動物,土壤有機質(zhì)是其重要食物來源。這一研究結(jié)果與以往的研究結(jié)果類似:王振海等對小興安嶺森林10 個不同植被類型生境土壤動物群落結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn),不同生境主要類群包括彈尾類、蜱螨類、線蚓類,表明優(yōu)勢類群的分布與植被類型無明顯相關(guān)性[35]。在本研究中,不同植被類型林地常見類群具有一定的差異,在8 類常見土壤動物類群中,耕地生態(tài)系統(tǒng)占4 類,馬尾松人工林占6 類,竹林占6 類,大桉林占2 類,紅椿林占7 類。同種土壤動物在不同植被類型中具有不同多度,例如:奧甲螨群在耕地生態(tài)系統(tǒng)、大桉生態(tài)系統(tǒng)中為稀有類群,而在其他生態(tài)系統(tǒng)中為常見類群;在某些生態(tài)系統(tǒng)中為常見類群的土壤動物在其他生態(tài)系統(tǒng)甚至并未出現(xiàn),例如,渦蟲綱在耕地生態(tài)系統(tǒng)、大桉生態(tài)系統(tǒng)中為常見類群,在其他生態(tài)系統(tǒng)中未出現(xiàn)。表明常見類群的分布受植被類型的影響。
土壤動物雖然種類繁多,數(shù)目眾多,但許多種類有著共同的食性,它們在功能上相近,占據(jù)著相似的生態(tài)位,屬于同一個功能類群[36-37]。在本研究中,農(nóng)耕地和大桉林的腐食性土壤動物個體數(shù)分別占其總個體數(shù)的93.29%和91.70%,土壤動物群落相似性為中等相似,顯示出2 種人工植被類型生態(tài)系統(tǒng)具有相似的以腐食性為主的土壤動物群落。另外,在竹林生態(tài)系統(tǒng)土壤動物類群中植食性、雜食性和捕食性土壤動物所占比例在所有人工植被類型生態(tài)系統(tǒng)中最高,同樣,類群數(shù)也表現(xiàn)為最高,表明該生態(tài)系統(tǒng)土壤動物群落的食物鏈和食物網(wǎng)關(guān)系更為復(fù)雜,群落內(nèi)部能量流動的途徑更多,土壤動物種類更多,土壤動物群落更穩(wěn)定。
土壤動物多樣性研究對于整個生態(tài)系統(tǒng)的研究有著重要意義,是生態(tài)環(huán)境評價的重要指標(biāo),其指數(shù)大小能反映群落的穩(wěn)定性程度高低[34],其中,多樣性指數(shù)反映群落組成的復(fù)雜程度,均勻度則能反映各物種個體數(shù)目分配的均勻程度,較高的多樣性指數(shù)和均勻度表明在該生態(tài)系統(tǒng)中,有更長的食物鏈及更為復(fù)雜的種間關(guān)系,可能對負反饋有更強的控制能力。在本研究中,Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H′)、Pielou 均勻度指數(shù)(J)、Margalef 豐富度指數(shù)(D)和密度-類群指數(shù)(DG)均以竹林最高,耕地和大桉林最低,表明竹林群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性更高。Simpson 優(yōu)勢度指數(shù)(C)以耕地最高,大桉林次之,竹林最低,這主要是由于在耕地和大桉林2 個生態(tài)系統(tǒng)中,線蟲綱均是其唯一的優(yōu)勢類群,其個體數(shù)占總個體數(shù)的比例分別達到87.80%和87.14%,導(dǎo)致其群落結(jié)構(gòu)組成的優(yōu)勢度指數(shù)增加。
綜上所述,不同植被生態(tài)系統(tǒng)土壤動物群落結(jié)構(gòu)有明顯差異,這主要體現(xiàn)在常見土壤動物類群上,優(yōu)勢類群對其差異影響較小,其中,耕地因施肥和人為擾動致使土壤動物群落結(jié)構(gòu)單一,而人工林生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出穩(wěn)定的土壤動物群落結(jié)構(gòu)。另外,通過顯著性分析表明,在不同植被類型生態(tài)系統(tǒng)中土壤動物平均密度差異極顯著,類群數(shù)差異顯著,這主要是由不同植被類型生態(tài)系統(tǒng)凋落物量和凋落物分解速率的不同造成的(耕地除外)。在人工林生態(tài)系統(tǒng)中,大桉林和竹林表現(xiàn)出較高的土壤動物平均密度和類群數(shù),表明這2 類生態(tài)系統(tǒng)的土壤環(huán)境更優(yōu)越。此外,通過多樣性特征分析發(fā)現(xiàn),竹林生態(tài)系統(tǒng)的土壤動物群落穩(wěn)定性最高,這一結(jié)論在竹林土壤動物群落類群數(shù)和食性復(fù)雜程度上得到表現(xiàn)。這些結(jié)果不僅表明土壤動物的群落結(jié)構(gòu)與植被類型相關(guān),也為進一步了解土壤動物群落結(jié)構(gòu)與植被類型的相互關(guān)系提供了一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。從土壤動物多樣性角度,建議合理搭配以竹類為主、其他樹種為輔的人工植被系統(tǒng),擴大植樹造林面積,合理利用耕地,以更好地發(fā)揮人工植被系統(tǒng)在維護長江流域生態(tài)安全中的重要作用。
浙江大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版)2019年5期