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八大公山亚热带森林木质残体中大型无脊椎动物群落特征
生物多样性
2022, 30 (12):
21476-.
DOI: 10.17520/biods.2021476
木质残体可为大型无脊椎动物提供重要栖息地、食物等资源, 并影响其生物多样性。目前针对不同树种、径级及分解阶段的木质残体如何调控土壤大型无脊椎动物群落结构尚不清楚, 相关研究在亚热带森林地区尤为稀缺。为此, 本文选取湖南省八大公山国家级自然保护区柳杉(Cryptomeria fortunei)、亮叶水青冈(Fagus lucida)及檫木(Sassafras tzumu) 3种树种为研究对象, 每种树种分别选取两类径级(直径分别为10 ± 2 cm、4 ± 2 cm)不同分解阶段的木质残体, 对其中的大型无脊椎动物进行调查。调查于2020年10-11月完成。结果显示: 共捕获大型无脊椎动物2,558只, 隶属4门10纲23目, 不同树种的优势类群、常见类群及稀有类群均存在差异。亮叶水青冈木质残体中大型无脊椎动物个体密度显著高于柳杉和檫木。亮叶水青冈和檫木大径级木质残体中大型无脊椎动物Shannon-Wiener多样性指数显著高于小径级, 3个树种大径级木质残体中大型无脊椎动物的类群数、特有类群数均大于小径级。木质残体中大型无脊椎动物的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数及Pielou均匀度指数与木材密度显著负相关, 表明随着分解的进行木质残体中大型无脊椎动物群落呈明显变化趋势。木质残体的理化性质(相对含水率、全氮、全碳及碳氮比)和土壤温度、湿度与木质残体中大型无脊椎动物群落特征具有相关性。研究初步表明, 大型无脊椎动物群落特征在所选树种、径级及分解阶段木质残体中具有差异, 在亚热带森林中同时保留不同树种、不同大小径级的木质残体或有利于增加大型无脊椎动物多样性。
表3
不同树种、径级和分解阶段木质残体中大型无脊椎动物群落组成Bray-Curtis相似距离的置换多元方差分析(PERMANOVA)
正文中引用本图/表的段落
置换多元方差分析(PERMANOVA)及NMDS分析结果表明, 不同树种、径级及分解阶段对木质残体中大型无脊椎动物的群落组成均具有显著影响(图2, 表3)。一些大型无脊椎动物类群专性附生于特定树种的木质残体中。其中, 亮叶水青冈木质残体上有5类, 分别为蜚蠊目、鳞翅目幼虫、正蚓目、异蛰目和姬马陆目; 柳杉木质残体上有2类, 分别为腹足纲和球马陆目(图3a)。同一树种不同径级木质残体中大型无脊椎动物的特有类群也不同。等翅目和缨翅目在檫木小径级木质残体中分布; 伪蝎目、等足目、膜翅目、原尾纲、综合目、三肠目、石蜈蚣目、地蜈蚣目和带马陆目分布在檫木大径级木质残体中(图3b)。蜘蛛目、伪蝎目、膜翅目等16个类群只在亮叶水青冈大径级木质残体中分布(图3c)。蜈蚣目和带马陆目只在柳杉小径级木质残体中分布, 等足目、腹足纲、三肠目和球马陆目只在柳杉大径级木质残体中分布(图3d)。
无脊椎动物对木质残体径级大小的选择偏好性导致不同径级木质残体中的大型无脊椎动物群落特征具有差异(Grove, 2002a)。本研究结果表明, 径级对木质残体中大型无脊椎动物群落组成和多样性特征均有显著影响, 3个树种大径级木质残体中大型无脊椎动物的类群数均多于小径级, 亮叶水青冈和檫木大径级木质残体中大型无脊椎动物的Shannon-Wiener多样性指数显著高于小径级。这与Grove (2002b)对直径不同的木质残体中的土壤动物群落特征的研究结果一致, 可能原因如下: (1)较大径级的木质残体分解需要的时间长, 栖息地和资源异质性更高, 在分解过程中可允许更多的物种同时生活(V?is?nen et al, 1993)。(2)不同径级木质残体的心材和边材有所不同, 分解过程中各组分的性质发生变化也会影响分解过程中附生的无脊椎动物(Yee et al, 2006), 如心材结构疏松, 可能有利于分解者活动(常晨晖等, 2015)。(3)大径级木质残体的树皮和韧皮部较厚, 可更长时间地维持幼虫发育的最佳条件, 从而保持较高的物种多样性(Siitonen & Saaristo, 2000)。
本文的其它图/表
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