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      馬尾松人工林火燒跡地大型土壤動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)

      2016-03-01 13:01:01楊大星楊茂發(fā)
      貴州農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016年4期
      關(guān)鍵詞:跡地火燒類群

      楊大星, 楊茂發(fā)

      (1.貴州大學(xué) 昆蟲(chóng)研究所, 貴州省山地農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 貴州 貴陽(yáng) 550025; 2.貴陽(yáng)學(xué)院 生物與環(huán)境工程學(xué)院, 貴州 貴陽(yáng)550005)

      馬尾松人工林火燒跡地大型土壤動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)

      楊大星1,2, 楊茂發(fā)1*

      (1.貴州大學(xué) 昆蟲(chóng)研究所, 貴州省山地農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 貴州 貴陽(yáng) 550025; 2.貴陽(yáng)學(xué)院 生物與環(huán)境工程學(xué)院, 貴州 貴陽(yáng)550005)

      為喀斯特地區(qū)馬尾松人工林火燒跡地退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)治理提供依據(jù),于2011年10月(秋季)和2012年2月(冬季)采用手撿法對(duì)黔南喀斯特地區(qū)恢復(fù)1.5個(gè)月(RS1)和1.5年(RS2)馬尾松人工林火燒跡地及未被火燒的馬尾松人工林(CK)大型土壤動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查。結(jié)果表明:共捕獲大型土壤動(dòng)物103只,隸屬2門(mén)4綱15目28科32類。馬尾松人工林火燒跡地不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物存在差異,隨著恢復(fù)時(shí)間的增加,類群數(shù)、個(gè)體密度和多樣性增加。在季節(jié)變化方面,RS1、RS2的類群數(shù)和個(gè)體密度季節(jié)差異顯著,但多樣性季節(jié)差異不顯著;CK類群數(shù)、個(gè)體密度和多樣性均無(wú)顯著的季節(jié)變化??λ固伛R尾松人工林火燒跡地大型土壤動(dòng)物隨恢復(fù)時(shí)間的增加,群落結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜,但類群數(shù)和個(gè)體密度穩(wěn)定性較差,隨季節(jié)變化呈明顯的波動(dòng)態(tài)勢(shì)。

      喀斯特地區(qū); 馬尾松人工林; 火燒跡地; 大型土壤動(dòng)物

      土壤動(dòng)物分布廣泛,是陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是生態(tài)系統(tǒng)演化的重要驅(qū)動(dòng)因子,在土壤養(yǎng)分循環(huán)、有機(jī)質(zhì)分解和土壤結(jié)構(gòu)維持等方面具有重要作用[1-4]。此外,土壤動(dòng)物對(duì)環(huán)境變化敏感,能夠反映環(huán)境的細(xì)微變化,所以常被用作土壤健康狀況的指示生物[5-8]??λ固厣鷳B(tài)系統(tǒng)地質(zhì)背景獨(dú)特,生態(tài)環(huán)境極其脆弱,穩(wěn)定性差,在人為活動(dòng)干擾影響下極易退化,土壤作為最重要的生態(tài)因子,也會(huì)隨生態(tài)系統(tǒng)的退化而嚴(yán)重退化[9]。土壤動(dòng)物研究是喀斯特地區(qū)生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容[10-11],其中,也涉及馬尾松人工林火燒跡地[12],但僅限于中小型土壤節(jié)肢動(dòng)物。中小型土壤動(dòng)物和大型土壤動(dòng)物生態(tài)功能明顯不同[13],所以在研究火燒干擾的影響時(shí)有必要將大型和中小型土壤動(dòng)物同時(shí)考慮,這樣才能更好地理解火燒干擾對(duì)馬尾松人工林生態(tài)系統(tǒng)造成的綜合影響,而對(duì)大型土壤動(dòng)物的研究目前還未見(jiàn)報(bào)道。

      惠水縣位于貴陽(yáng)市正南面,地處黔中高原南部邊坡,地勢(shì)北高南低,地跨106°22′~107°06′E,25°41′~26°18′N,平均海拔1 100 m,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年均氣溫13.6~19.6℃,年均降雨量1 300 mm,無(wú)霜期280 d以上;區(qū)內(nèi)土層淺薄,分布不連續(xù),地形復(fù)雜,擁有同緯度地區(qū)保存完好的喀斯特森林地貌,是喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的代表性區(qū)域,同時(shí)也是水土流失的極敏感區(qū)。馬尾松林是當(dāng)前該區(qū)最具代表性的森林類型之一,且多為人工林[14-16]。近年來(lái),在人為活動(dòng)干擾加劇的情況下,喀斯特生態(tài)系統(tǒng)退化日趨嚴(yán)重[17],恢復(fù)重建已成為生態(tài)學(xué)研究熱點(diǎn)[18-19],但研究以植被[19-21]和土壤理化性質(zhì)[22]為主,對(duì)土壤動(dòng)物關(guān)注較少。為此,筆者于2011年在惠水縣大龍鄉(xiāng)排樓村與干昌村之間采用手撿法對(duì)馬尾松人工林火燒跡地不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物進(jìn)行調(diào)查,以期探明其群落結(jié)構(gòu)特征和多樣性,為喀斯特地區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)治理提供科學(xué)依據(jù)。

      1 調(diào)查研究方法

      1.1 樣地選擇

      樣地設(shè)于惠水縣大龍鄉(xiāng)排樓村與干昌村之間。選取恢復(fù)1.5個(gè)月(RS1)和1.5年(RS2)馬尾松人工林火燒跡地作為試驗(yàn)樣地(表1),并在RS1附近選取未被火燒的馬尾松人工林作為對(duì)照(CK),于2011年10月(秋季)和2012年2月(冬季)分2次進(jìn)行調(diào)查采樣?;謴?fù)時(shí)間為火燒日期與采樣日期的時(shí)間差。3個(gè)樣地均為退耕還林后的馬尾松林,退耕還林時(shí)間為10年。

      表1 不同恢復(fù)階段馬尾松人工林的自然概況

      注:同行不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05) ;火燒強(qiáng)度的劃分參照王洪斌[23]的分級(jí)方法進(jìn)行;表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(n=12)。

      Note:Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The burn intensity is determined according to reference[23]. The data in the table is mean value±SE(n=12).

      1.2 樣本采集與處理

      每個(gè)樣地隨機(jī)選取6個(gè)采樣點(diǎn),每個(gè)采樣點(diǎn)間隔5 m以上,取樣面積為50 cm×50 cm,按0~5 cm、5~10 cm和10~15 cm取樣,采用手撿法收集大型土壤動(dòng)物。同時(shí)在每個(gè)樣點(diǎn)采集適量土壤樣本,分析土壤理化性質(zhì)。捕獲的大型土壤動(dòng)物樣本依據(jù)《中國(guó)土壤動(dòng)物檢索圖鑒》[24]進(jìn)行分類鑒定,一般鑒定到科或?qū)?,并統(tǒng)計(jì)個(gè)體數(shù)量。

      參照文獻(xiàn)[25]的方法進(jìn)行土壤理化性質(zhì)的分析:pH,電位法(水∶土=2.5∶1);有機(jī)質(zhì),高溫外熱重鉻酸鉀氧化-容量法;全氮,凱氏定氮法;全磷,鉬銻抗比色法;全鉀,火焰分光光度法;有效氮,F(xiàn)eSO4-Zn還原-堿解擴(kuò)散法;有效磷,鉬銻抗比色法;有效鉀,火焰分光光度法。

      1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

      使用密度-類群指數(shù)(Density-group index, DG指數(shù))[26]進(jìn)行多樣性分析,使用Sorenson指數(shù)[27]進(jìn)行群落間相似性分析。物種優(yōu)勢(shì)度劃分標(biāo)準(zhǔn)[28-29]:個(gè)體數(shù)占總捕獲量10%以上為優(yōu)勢(shì)類群,個(gè)體數(shù)占總捕獲量的1%~10%為常見(jiàn)類群,個(gè)體數(shù)占總捕獲量的1%以下為稀有類群。土壤動(dòng)物群落采用單因素方差分析(One-way ANOVA)進(jìn)行差異性檢驗(yàn),若差異顯著則使用鄧肯法進(jìn)行多重比較。利用Spss 16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,使用Origin 8.5作圖。

      DG=∑(Di/Dimax)×(G/GT)

      Cs=2j/(a+b)

      式中:Di為第i類群的密度,Dimax為各類群中第i類群的最大密度,G為群落中的類群數(shù),GT為各群落所包含的總類群數(shù);j為2個(gè)群落共有的類群數(shù),a和b分別為樣地A和樣地B的類群數(shù),0

      2 結(jié)果與分析

      2.1 大型土壤動(dòng)物類群的組成

      調(diào)查共捕獲大型土壤動(dòng)物103只,隸屬2門(mén)4綱15目28科32類(表2)。優(yōu)勢(shì)類群為管薊馬科(Phlaeothripidae)和石蜈蚣目(Lithobiomorpha),占總捕獲量的30.10%;常見(jiàn)類群為杜拉蚓屬(Drawida)、步甲科(Scarabidae)成蟲(chóng)和卷葉蛾科(Tortricidae)等15類,占總捕獲量的55.34%;稀有類群由艾螋屬(Irdex)、地蜈蚣目(Geophilomorpha)和金龜甲科(Scarabaeidae)成蟲(chóng)等15類組成,占總捕獲量的14.56%。

      RS1捕獲大型土壤動(dòng)物6只,隸屬1門(mén)1綱1目3科,由象甲科(Curculionidae)幼蟲(chóng)、葉甲科(Chrysomelidae)幼蟲(chóng)和步甲科(Carabidae)幼蟲(chóng)3類優(yōu)勢(shì)類群組成,無(wú)常見(jiàn)類群和稀有類群。

      RS2捕獲大型土壤動(dòng)物44只,隸屬2門(mén)4綱10目17科20類。優(yōu)勢(shì)類群為石蜈蚣目和步甲科成蟲(chóng)2類,占RS2總捕獲量的34.09%;常見(jiàn)類群為杜拉蚓屬、偽瓢甲科(Endomychidae)成蟲(chóng)和蛉蟋科(Trigonidiidae)等18類組成,占RS2總捕獲量的65.91%;無(wú)稀有類群。

      CK捕獲大型土壤動(dòng)物53只,隸屬2門(mén)4綱10目14科16類。優(yōu)勢(shì)類群為管薊馬科和杜拉蚓屬,占CK總捕獲量的47.17%;常見(jiàn)類群為卷葉蛾科、隱翅甲科(Staphylinidae)成蟲(chóng)和石蜈蚣目等14類,占CK總捕獲量的52.83%;無(wú)稀有類群。

      表2 馬尾松人工林火燒跡地不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物類群的組成

      Table 2 Population composition of soil macrofauna in the burned area ofP.massonianaplantation at different recovery stages

      類群SoilmacrofaunaRS1密度/(Ind/m2)占比%RS2密度/(Ind/m2)占比%CK密度/(Ind/m2)占比%合計(jì)Total密度/(Ind/m2)占比%管薊馬科Phlaeothripidae6.3335.856.3318.45石蜈蚣目Lithobiomorpha3.0020.451.005.664.0011.65杜拉蚓屬Drawida1.339.092.0011.323.339.71步甲科(成蟲(chóng))Scarabidae(adult)2.0013.640.673.772.677.77卷葉蛾科Tortricidae1.679.431.674.85偽瓢甲科(成蟲(chóng))Endomychidae(adult)1.339.091.333.88象甲科(幼蟲(chóng))Curculionidae(larvae)0.3316.671.005.661.333.88葉甲科(幼蟲(chóng))Chrysomelidae(larvae)1.0050.000.331.891.333.88隱翅甲科(成蟲(chóng))Staphylinidae(adult)1.337.551.333.88蛉蟋科Trigonidiidae1.006.821.002.91斑蠊屬Neostylopyga1.005.661.002.91捕鳥(niǎo)蛛科Theraphosidae0.332.270.331.890.671.94擬態(tài)蛛科Mimetidae0.674.550.671.94步甲科(幼蟲(chóng))Carabidae(larvae)0.6733.330.671.94金龜甲科(幼蟲(chóng))Scarabaeidae(larvae)0.674.550.671.94網(wǎng)蝽科Tingidae0.332.270.331.890.671.94大蚊科(幼蟲(chóng))Tipulidae(larvae)0.674.550.671.94地蜈蚣目Geophilomorpha0.332.270.330.97盲蜈蚣屬Cryptops0.331.890.330.97狼蛛科Lycosidae0.331.890.330.97卵形蛛科Oonopidae0.332.270.330.97平腹蛛科Gnaphosidae0.332.270.330.97苔甲科(成蟲(chóng))Scydmaenidae(adult)0.331.890.330.97芫菁科(成蟲(chóng))Meloidae(adult)0.332.270.330.97毛蕈甲科(成蟲(chóng))Biphyllidae(adult)0.332.270.330.97金龜甲科(成蟲(chóng))Scarabaeidae(adult)0.332.270.330.97鞘毛角蝽屬Hypselosoma0.332.270.330.97眼管薊馬屬Ophthalmothrips0.331.890.330.97油葫蘆屬Teleogryllus0.332.270.330.97艾螋屬I(mǎi)rdex0.331.890.330.97木螱科Kalotermitidae0.332.270.330.97蜂類Bee0.332.270.330.97總密度/(Ind/m2)Totaldensity2.0014.6717.6734.33總類群數(shù)Total3201632

      2.2 大型土壤動(dòng)物群落的分布

      2.2.1 垂直分布 從圖1可知,馬尾松人工林火燒跡地不同恢復(fù)階段類群數(shù)和個(gè)體密度在秋季和冬季垂直分布差異較大。從2個(gè)季節(jié)的平均值看,RS1類群數(shù)和個(gè)體密度各層無(wú)顯著差異;RS2類群數(shù)0~5 cm和5~10 cm層顯著高于10~15 cm層(F=3.88,P<0.05),個(gè)體密度0~5 cm顯著高于10~15 cm層(F=4.29,P<0.05);CK類群數(shù)和個(gè)體密度0~5 cm顯著高于5~10和10~15 cm層(F=22.04,P<0.001;F=10.20,P<0.001)。說(shuō)明,火燒干擾能降低大型土壤動(dòng)物垂直分布表聚性,而隨著恢復(fù)時(shí)間的增加,表聚性提高。

      2.2.2 類群數(shù)和個(gè)體密度 馬尾松人工林跡地不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物水平分布存在差異(圖2)。秋季CK的類群數(shù)顯著高于RS1和RS2(F=15.00,P<0.001),CK和RS2的個(gè)體密度顯著高于RS1(F=13.10,P<0.01);冬季RS2的類群數(shù)顯著高于CK和RS1(F=7.50,P<0.01),而個(gè)體密度以CK最高,RS1最低,但無(wú)顯著差異。說(shuō)明,火燒干擾降低了大型土壤動(dòng)物類群數(shù)和個(gè)體密度,隨恢復(fù)時(shí)間的增加,火燒跡地類群數(shù)和個(gè)體密度隨之提高。RS1和RS2的類群數(shù)(tRS1=-2.74,P<0.05;tRS2=-3.48,P<0.01)、個(gè)體密度(tRS1=-2.74,P<0.05;tRS2=-3.16,P<0.05)均有顯著的季節(jié)變化,而CK的季節(jié)差異不明顯。表明,馬尾松人工林火燒跡地類群數(shù)和個(gè)體密度穩(wěn)定性差,在不同季節(jié)有顯著的波動(dòng),CK類群數(shù)和個(gè)體密度穩(wěn)定性高,受季節(jié)變化的影響小。

      注:不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05),下同。

      Note:Different lowercase letters indicate significance of difference atP<0.05 level. The same below.

      圖1 馬尾松人工林不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物的垂直分布

      Fig.1 Vertical distribution of soil macrofauna in burned area ofP.massonianaplantation at different recovery stages

      注:不同大、小寫(xiě)字母表示冬季和秋季的空間差異顯著(P<0.05);**和*分別表示同一生境季節(jié)間差異達(dá)極顯著(P<0.01)和顯著水平(P<0.05)。

      Note:Different lowercase letters indicate significance of difference between the habitats in Autumn atP<0.05 level.Different capital letters indicate significance of difference between the habitats in Winter atP<0.05 level. ** and * indicate significance of difference between different seasons in the same habitat atP<0.01 andP<0.05 level respectively.

      圖2 馬尾松人工林不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物的水平分布

      Fig.2 Horizontal distribution of soil macrofauna in the burned area ofP.massonianaplantation at different recovery stages

      2.2.3 多樣性 秋季CK的多樣性顯著高于RS1(F=5.65,P<0.05),冬季各恢復(fù)階段的多樣性無(wú)顯著差異(圖3)。RS1和RS2冬季的多樣性升高,CK降低,但不同恢復(fù)階段差異均未達(dá)顯著水平。說(shuō)明,火燒干擾能降低大型土壤動(dòng)物多樣性??λ固伛R尾松人工林火燒跡地大型土壤動(dòng)物多樣性隨恢復(fù)時(shí)間的增加提高,但季節(jié)變化對(duì)不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物的多樣性無(wú)明顯的影響。

      圖3 馬尾松人工林不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物 群落的多樣性

      Fig.3 Community diversity of soil macrofauna in burned area ofP.massonianaplantation at different recovery stages

      2.2.4 群落相似性 由相似性系數(shù)(表3)可知,不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物的空間相似性和季節(jié)相似性均較低,為中等不相似或極不相似。說(shuō)明,時(shí)空變化對(duì)不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)有較大的影響。

      2.3 土壤理化性質(zhì)對(duì)土壤動(dòng)物群落多樣性的影響

      喀斯特馬尾松人工林火燒跡地大型土壤動(dòng)物與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性分析結(jié)果(表4)表明:大型土壤動(dòng)物類群數(shù)和個(gè)體密度與全磷顯著正相關(guān)(P<0.05),與全鉀極顯著正相關(guān)(P<0.01),但與pH、全氮、有效氮、有效磷和有效鉀無(wú)顯著相關(guān)性。說(shuō)明全磷和全鉀較其他的土壤因子對(duì)大型土壤動(dòng)物的影響較大。

      表3 馬尾松人工林不同恢復(fù)階段大型土壤動(dòng)物 群落的相似性

      Table 3 Similarity of soil macrofauna in the burned area ofP.massonianaplantation at different recovery stages

      項(xiàng)目ItemRS1RS2CKRS1000RS200.260.43CK0.360.080.22

      表4 馬尾松人工林火燒跡地大型土壤動(dòng)物群落多樣性與土壤因子的相關(guān)系數(shù)

      Table 4 Correlation coefficients between community diversity of soil macrofauna and soil factors in the burned area ofP.massonianaplantation

      項(xiàng)目ItempH有機(jī)質(zhì)SOM全氮TN全磷TP全鉀TK有效氮AN有效磷AP有效鉀AK類群數(shù)/個(gè)Groupnumber0.25-0.270.000.33?0.57??0.070.19-0.15個(gè)體密度/(Ind/m2)Individualdensity0.17-0.220.070.37?0.59??0.220.06-0.11

      注:**和*分別表示相關(guān)性達(dá)極顯著(P<0.01)和顯著水平(P<0.05)。

      Note:** and * indicate significance of difference atP<0.01 andP<0.05 level respectively.

      3 結(jié)論與討論

      植物群落對(duì)土壤動(dòng)物多樣性有影響[30-31],植被組成越復(fù)雜,土壤動(dòng)物多樣性越高[32]。RS1在火燒干擾后林下植被和地表凋落物幾乎完全喪失,一些以凋落物為食的類群生存受限,這對(duì)于土壤動(dòng)物種群的生存發(fā)展極為不利,也導(dǎo)致RS1的類群數(shù)、個(gè)體密度和多樣性最低。RS2經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的恢復(fù),植被由馬尾松林演替為針闊混交林,植被多樣性提高,生存環(huán)境改善,土壤動(dòng)物的類群數(shù)、個(gè)體密度和多樣性也隨之提高。雖然RS2的植被多樣性高于CK,但其植被蓋度和凋落物厚度明顯低于CK,總體上看,RS2和CK的植被組成狀況對(duì)大型土壤動(dòng)物的影響力較為接近。因此,二者的類群數(shù)、個(gè)體密度和多樣性變化不明顯。

      土壤動(dòng)物多樣性不僅受植被的影響,其與土壤理化性質(zhì)也有密切聯(lián)系。陳滸等[33]發(fā)現(xiàn),喀斯特土壤動(dòng)物類群數(shù)和個(gè)體數(shù)與土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮和全磷呈負(fù)相關(guān),與本研究結(jié)果差異較大,采樣環(huán)境不同可能是產(chǎn)生差異的原因。在本研究中,大型土壤動(dòng)物的類群數(shù)分布主要受土壤全磷和全鉀影響,其他土壤因子影響力較弱。說(shuō)明,在火燒跡地生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中,增加土壤全磷和全鉀的輸入可能更有利于生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。由此也說(shuō)明,火燒干擾可通過(guò)破壞大型動(dòng)物的生存環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)源對(duì)其產(chǎn)生負(fù)面影響,且火燒干擾對(duì)土壤動(dòng)物的直接致死作用也是土壤動(dòng)物多樣性下降的重要原因[34]?;馃蟠笮屯寥绖?dòng)物群落的恢復(fù)受時(shí)間、植被和土壤理化性質(zhì)等因素的影響。

      土壤動(dòng)物群落存在顯著的季節(jié)變化[35-36],季節(jié)變化過(guò)程中的降雨和氣溫導(dǎo)致的土壤溫濕度變化是影響土壤動(dòng)物分布的重要因素[37-38],在水分缺乏時(shí),濕度下降可導(dǎo)致土壤動(dòng)物類群數(shù)和個(gè)體密度的降低[30,39]。Wiwatwitaya[40]研究發(fā)現(xiàn),在濕度的影響下,泰國(guó)東北部常綠旱生林土壤動(dòng)物的多度在雨季和旱季之間明顯不同,在干旱條件下群落多度更低。2011年秋季,中國(guó)西南地區(qū)發(fā)生了嚴(yán)重的干旱,持續(xù)的高溫氣候加劇了水分的散失,土壤含水量相對(duì)較低,不利于土壤動(dòng)物生存發(fā)展,秋季大型土壤動(dòng)物類群數(shù)和個(gè)體密度因此而維持在較低水平。進(jìn)入冬季后,氣溫下降,降水量增加,旱情得到緩解,土壤動(dòng)物類群數(shù)和個(gè)體密度顯著增加,一些昆蟲(chóng)進(jìn)入土壤中越冬,也一定程度上增加了土壤動(dòng)物類群和個(gè)體密度。在本研究中,火燒跡地群落多樣性季節(jié)差異性高于CK,說(shuō)明火燒干擾降低了大型土壤動(dòng)物群落的季節(jié)穩(wěn)定性。RS1無(wú)凋落物的覆蓋,在季節(jié)變化的影響下土壤溫濕度變化較大,大型土壤動(dòng)物類群數(shù)和個(gè)體密度波動(dòng)明顯;RS2雖有少量凋落物存在,但對(duì)土壤溫濕度變化的調(diào)控能力有限,大型土壤動(dòng)物在不同季節(jié)的分布狀況也明顯不同;凋落物和苔蘚的覆蓋減少了CK土層溫濕度的變化幅度,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性相對(duì)較高,大型土壤動(dòng)物分布受季節(jié)變化的影響也相對(duì)較小。

      已有的研究表明,凋落物的分解能釋放出豐富的有機(jī)物而使土壤動(dòng)物大量聚集[41],即凋落物的存在能明顯提高土壤動(dòng)物表聚性[42-44]。RS1幾乎無(wú)凋落物,其類群數(shù)和個(gè)體密度垂直分布表聚性也最低;RS2經(jīng)過(guò)了較長(zhǎng)時(shí)間的恢復(fù)后,凋落物的種類和數(shù)量增加,大型土壤動(dòng)物表聚性也得到了提高;與RS1和RS2相比,CK苔蘚層厚,凋落物豐富,為土壤動(dòng)物的生存提供了理想的生存環(huán)境,大型土壤動(dòng)物表聚性因此也最為明顯。

      由于條件限制,研究?jī)H選取1.5個(gè)月和1.5年2個(gè)火燒跡地進(jìn)行研究,時(shí)間序列偏少,在今后的研究中,若能增加時(shí)間序列,同時(shí)進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的定點(diǎn)觀測(cè),研究結(jié)果對(duì)喀斯特退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建可能會(huì)更具有科學(xué)指導(dǎo)意義。

      致謝:感謝徐進(jìn)、焦猛、劉健鋒、范遲飛和彭炳富等同學(xué)協(xié)助野外調(diào)查采樣。

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      (責(zé)任編輯: 王 海)

      Community Structure of Soil Macrofauna in the Burned Area ofPinusmassonianaPlantation

      YANG Daxing1,2, YANG Maofa1*

      (1.InstituteofEntomology,GuizhouKeyLaboratoryforPlantPestManagementofMountainousRegion,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025; 2.CollegeofBiologyandEnvironmentEngineering,GuiyangUniversity,Guiyang,Guizhou550005,China)

      The soil microfauna in the burned areas ofP.massonianaplantation after 1.5 months (RS1) and 1.5 years (RS2) of recovery and non-burned area (CK) ofP.massonianaplantation was investigated by the hand picking method in October, 2011 and February, 2012 to provide references for restoration ecosystem. Results:103 soil macrofauna individuals were captured and belong to 32 species, 28 families, 15 orders, 4 classes, 2 phylums. There is a difference in soil macrofauna between the burned areas ofP.massonianaplantation with different recovery stage. The species number, individual density and diversity of soil macrofauna increase with increase of recovery time. There are significant differences in species number and individual density between RS1 and RS2 in different seasons but is no obvious difference in the diversity of soil macrofauna. The species number, individual density and diversity of CK are no obvious seasonal variation. The community structure of soil macrofauna in the burned area ofP.massonianatends to be more complex with increase of recovery time but the species number and individual density show the obvious fluctuation situation with seasonal variation.

      karst region;Pinusmassonianaplantation; burned area; soil macrofauna

      2015-11-02; 2016-01-10修回

      貴州省教育廳創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目“系統(tǒng)與應(yīng)用蜱螨學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”[黔教合人才團(tuán)隊(duì)字(2014)33];貴陽(yáng)學(xué)院高層次人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目“土地利用方式改變對(duì)土壤節(jié)肢動(dòng)物群落的影響”(校人才2014002);貴州省聯(lián)合基金項(xiàng)目“不同干擾方式下土壤節(jié)肢動(dòng)物群落特征”[黔科合LH字(2014)7182]

      楊大星(1980-),男,講師,從事土壤動(dòng)物生態(tài)學(xué)研究。E-mail: ydaxing @163.com

      *通訊作者:楊茂發(fā)(1968-),男,教授,博士生導(dǎo)師,從事昆蟲(chóng)及螨類系統(tǒng)學(xué)、害蟲(chóng)綜合治理研究。E-mail: gdgdly@126.com

      1001-3601(2016)04-0183-0154-06

      S154.5; Q958

      A

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