张兵1*, 张春雨1, 陈相秀1, 陈浩缜2, 潘萌2, 王少鹏2
Bing Zhang1*, Chunyu Zhang1, Xiangxiu Chen1, Haozhen Chen2, Meng Pan2, Shaopeng Wang2
1 School of Grassland Science, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, China
2 Institute of Ecology, College of Urban and Environmental Science, Peking University, Beijing, 100871, China
摘要: 人工造林导致的林型变化会显著影响土壤生物群落结构和功能。跳虫作为土壤中重要的分解者类群,其不同物种间体型差异可达百倍,且体型大小、体重和代谢速率间均为非线性关系。为评估林型变化和凋落物理化性质对土壤跳虫群落“存量”功能(密度和生物量)和“流量”功能(代谢速率)影响的异同,本研究以北京市东灵山辽东栎(Quercus liaotungensis)天然林和落叶松(Larix principis rupprechtii)和油松(Pinus tabulaeformis)人工林中的土壤跳虫为对象,综合分析了林型和林下凋落物生物量以及氮、磷元素浓度对跳虫密度、生物量和代谢速率等功能的影响。结果显示,(1)林型不显著影响跳虫群落总密度、总生物量和总代谢速率,但油松林中跳虫群落密度结构、生物量结构和代谢结构与落叶松林和辽东栎林显著不同;(2)凋落物氮、磷元素浓度(而非凋落物生物量)显著影响(正相关)跳虫群落和3个目跳虫的密度、生物量和代谢速率;(3)林型对跳虫群落平均体长、平均体重和平均代谢速率无显著影响,但显著影响了长跳目和愈腹目平均体长、平均体重和平均代谢速率,并且凋落物生物量和氮、磷元素浓度与部分目跳虫的平均体长、平均体重和平均代谢速率显著相关。这些结果表明,东灵山60年落叶松人工林与辽东栎天然林的跳虫密度、生物量和代谢速率等功能指标相近,但油松林中跳虫群落的功能已出现显著变化,这种变化主要与油松林中低质量(氮、磷元素浓度)的凋落物有关。林型和凋落物理化性质对跳虫密度、生物量和代谢速率以及对跳虫平均体长、平均体重和平均代谢速率的影响程度与跳虫类群有关。此外,本研究还发现,林型和凋落物理化性质对3个目跳虫的代谢速率和生物量的影响程度相似,而与对密度的影响存在较大差异。通过在跳虫群落和目水平上分析不同生境下跳虫的密度和生物量等“存量”功能和代谢速率等“流量”的影响差异,本研究结果为系统探究环境变化如何影响土壤动物群落的生态功能提供了新视角。