林窗大小對馬尾松人工林土壤動物群落的影響.pdf

1、土壤動物作為土壤生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，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意義。馬尾松（Pinus massoniana）是長江中上游地區(qū)主要的造林樹種，由于其耐干旱瘠薄，適應(yīng)能力強，在該區(qū)域人工林構(gòu)成中占有很大比例，但結(jié)構(gòu)單一的馬尾松人工林存在生產(chǎn)力不高、生物多樣性低、地力衰退、病蟲害頻發(fā)等生態(tài)問題，嚴(yán)重制約其生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益。通過人為砍伐形成林窗，對馬尾松人工林進行改造是有效提升生態(tài)服務(wù)功能和實現(xiàn)人工林可持

2、續(xù)經(jīng)營的重要途徑。本研究調(diào)查了長江上游地區(qū)馬尾松人工林7種不同大小林窗內(nèi)(G1:100 m2、G2.225 m2、G3:400 m2、G4.625 m2、G5:900m2、G6:1225m2、G7:1600 m2)土壤動物群落的區(qū)系組成、分布特征、多樣性和相似性特征以及功能類群等。大型土壤動物采用手揀法，中小型干生、濕生土壤動物分別采用Tullgren干漏斗和Baermann濕漏斗分離。結(jié)果表明:
　　(1)2015年1月、4月、

3、7月、10月共捕獲土壤動物33859只，隸屬于6門14綱35目265類（附表1），其中，7種不同大小林窗中捕獲土壤動物29502只，林下對照捕獲土壤動物4357只。優(yōu)勢類群為線蟲綱，占捕獲總數(shù)的81.07％;常見類群包括線蚓科、懶甲螨群、等節(jié)跳科和若甲螨群4個類群，占捕獲總數(shù)的10.77％;稀有類群主要包括綏螨科、奧甲螨群、雙翅目（幼）和蟻科等260個類群，占捕獲總數(shù)的8.16％。
　　(2)馬尾松人工林林窗土壤動物的平均密度表現(xiàn)

4、為隨著林窗面積的增大而降低，在G5(900 m2)林窗土壤動物的平均密度顯著提高且達到最大，隨后在G5-G7(900-1600m2)林窗間再次表現(xiàn)出隨林窗面積增大而降低的規(guī)律;土壤動物的類群數(shù)表現(xiàn)為隨著林窗面積的增大而上升，在G5(900 m2)林窗達到最大，隨后隨著林窗面積的增大，類群數(shù)逐步減少;土壤動物的平均密度排序為G5(6.41×105)＞G6(3.87×105)＞G1(1.77×105)＞G7(1.76×105)＞G2(1.6

5、9×105)＞G3(1.49×105)＞CK(1.21×105)＞G4(0.90×105)，類群數(shù)排序為G5(157)＞G2(138)＞G4(136)＞G3(135)＞G7(131)＞G6(130)＞G1(127)＞CK(121);各林窗土壤動物的平均密度總體表現(xiàn)為10月最高，1月最低，4月或7月次之，類群數(shù)總體表現(xiàn)為4月最多，1月最少，7月或10月次之的分布規(guī)律。
　　(3)馬尾松人工林林窗內(nèi)大型土壤動物的平均密度和類群數(shù)均表現(xiàn)

6、出隨著林窗面積增大而逐步增高，在G4-G5(625-900 m2)林窗達到最大，隨后隨著林窗面積增大逐步減少;中小型土壤動物的平均密度總體表現(xiàn)為大型林窗高于中小型林窗，最大值出現(xiàn)在G5-G6(900-1225 m2)林窗;中小型土壤動物的類群數(shù)總體表現(xiàn)出與大型土壤動物相似的分布規(guī)律，但最大值出現(xiàn)在G4-G6(625-1225 m2)林窗。
　　(4)馬尾松人工林各林窗土壤動物群落垂直分布表聚性明顯，除1月部分林窗出現(xiàn)枯落物層類群數(shù)

7、低于0-5 cm層的逆向分布現(xiàn)象外，其余林窗各季節(jié)從枯落物層依次往下，隨深度增加，土壤動物的類群數(shù)均逐漸減小，但各季節(jié)各林窗枯落物層土壤動物的平均密度均低于0-5 cm層。
　　(5)馬尾松人工林不同大小林窗內(nèi)，雜食性土壤動物密度所占的比例最高，均占捕獲總密度的60％以上，其次依次為腐食性＞植食性＞菌食性＞捕食性＞枯食性＞糞食性，其中大型林窗內(nèi)雜食性土壤動物的密度明顯高于中小型林窗。各林窗內(nèi)土壤動物類群以腐食性、捕食性、雜食性和植

8、食性為主，其中腐食性土壤動物類群數(shù)所占的比例最高，均占各林窗捕獲總類群數(shù)的30％以上;各林窗腐食性和捕食性土壤動物表現(xiàn)出隨著林窗面積增大，類群數(shù)所占比例逐步降低的趨勢。隨著時間推移，各林窗內(nèi)雜食性土壤動物密度所占比例有所提高，而其他食性土壤動物的變化均不顯著。
　　(6)林窗的形成降低了小型和大型林窗內(nèi)土壤動物的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)，但對中型林窗土壤動物的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)影響較小。馬尾松人工林不同大小林窗內(nèi)土壤動物的多樣性

9、指數(shù)和均勻度指數(shù)分布規(guī)律基本一致，在G1-G4(100-625m2)間均表現(xiàn)出隨林窗面積增大土壤動物的多樣性和均勻度增大，在G4(625 m2)林窗達到最大，在G5(900 m2)林窗顯著降低，隨后G5-G7(900-1600 m2)間再次表現(xiàn)為隨林窗面積的增大而增大的規(guī)律，優(yōu)勢度指數(shù)的變化規(guī)律則與二者相反;土壤動物的豐富度指數(shù)表現(xiàn)相對平穩(wěn)，總體呈現(xiàn)出林窗面積越大其土壤動物豐富度指數(shù)越高的特征。
　　(7)研究發(fā)現(xiàn)，林窗面積對土壤

10、動物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性特征（除香農(nóng)多樣性指數(shù)外）影響極顯著(P＜0.01)，而季節(jié)變化與林窗面積的交互作用除對土壤動物的類群數(shù)和豐富度指數(shù)作用不顯著外(P＞0.05)，其余均造成極顯著影響(P＜0.01)。相關(guān)性分析顯示:林窗面積與土壤動物的群落組成和密度—類群指數(shù)表現(xiàn)出極顯著正相關(guān)性(P＜0.01)，與優(yōu)勢度指數(shù)、豐富度指數(shù)存在顯著正相關(guān)性(P＜0.05)，而與均勻度指數(shù)存在極顯著負相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，與多樣性指數(shù)存在顯著負相關(guān)