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澎溪河消落带大型土壤动物群落分布格局及其影响因素
生物多样性
2024, 32 (7):
24117-.
DOI: 10.17520/biods.2024117
消落带是水体与陆地之间的过渡区域, 生态过程独特, 生物多样性较高, 对环境变化非常敏感。土壤动物是消落带生态系统的重要组成部分, 发挥着重要的生态功能。研究消落带土壤动物多样性对充分评估大型水利水电工程对生态环境的影响至关重要。本文通过对澎溪河消落带8个地点和4个高程大型土壤动物群落及其环境要素的野外调查, 结合冗余分析(redundancy analysis, RDA)探讨其关键影响因素, 运用扩散生态位连续体指数(dispersal-niche continuum indexes, DNCI)探讨扩散过程和生态位分化在土壤动物群落多样性维持中的相对重要性。结果表明, 澎溪河消落带大型土壤动物共有16目77科57,072只, 以马陆、鼠妇等腐食性类群和蜘蛛、步甲等捕食性类群为主。土壤动物多度和丰度沿河流流向和高程都呈现出先增加后降低的趋势, 多样性指数和优势度指数趋势相反。捕食者相对多度随高程增加而降低, 腐食者变化趋势与此相反。消落带大型土壤动物群落在垂向尺度上表现出明显的空间分布格局, 采样地点对群落结构和功能组成无显著影响。水文情势和土壤理化性质的总解释量分别为31.53%和14.36%, 共同效应分别为15.43%和14.05%, 单独效应分别为16.10%和0.31%。消落带生境(150-170 m)中物种扩散过程的重要性显著高于生态位分化, 陆地生境(180 m)中二者无显著差异。水文情势是消落带土壤动物群落组成、结构及其空间格局的关键影响因素。消落带与陆地之间生物迁移扩散是消落带土壤动物群落多样性维持的主要途径。研究结果可为消落带生物多样性的保护和恢复提供重要的科学依据。 ![]() View image in article
图3
澎溪河消落带大型土壤动物群落各功能类群的相对多度。不同小写字母表示不同分组间差异显著(P < 0.05)。
正文中引用本图/表的段落
功能组成上, 高程显著影响了捕食者、杂食者、植食者和腐食者的相对多度(表1, P < 0.05), 捕食者和植食者的相对多度随高程的增加而降低, 腐食者和杂食者主要分布于170-180 m (图3)。采样地点对功能类群无显著影响(P < 0.05)。捕食者和植食者的相对多度沿河流流向呈现出先降低后升高的趋势, 腐食者的变化规律与此相反(图3)。
消落带大型土壤动物群落分布格局沿高程增加连续变化, 其多度和丰度随高程的增加而降低, 功能类群由捕食者为主逐渐变为由腐食性土壤动物群落为主, 呈现出明显的垂直梯度, 但这种格局仅局限于淹水范围内(图3)。这种现象说明了在人为调控河流水位的背景下, 消落带生物多样性及其空间格局仍然符合洪水脉冲理论(Benke et al, 2000)。淹水强度在侧向尺度上的衰减使植物群落、微气候、土壤理化性质等影响土壤动物群落格局的环境要素在高程梯度上也呈现出明显的梯度(Xiao et al, 2022)。消落带具有明显的边缘效应, 高程较低的区域与水体的交换频繁, 存在很多水生类群, 消落带上部栖息了很多陆地生境中的物种, 导致其生物多样性和优势度呈现出随高程增加先降低后升高的趋势(Sabo et al, 2005)。消落带退水初期, 土壤潮湿, 且很多凋落物碎屑沉积于消落带上部区域, 为鼠妇、马陆等腐食性土壤动物提供了理想的栖息和觅食环境(Taylor & Batzer, 2010), 导致优势类群鼠妇的多度远高于下部区域。与其他生态系统相比, 水生食物资源补给为消落带捕食性土壤动物提供了优质的食物资源(Uno, 2016)。已有研究证实, 蜘蛛、步甲等捕食性类群的多度与水生昆虫的生物量呈显著正相关, 距离越远、植被茂密区域水生食物资源的补给越低, 这解释了消落带捕食性土壤动物类群随高程的增加而减少(Kato et al, 2003)。
本文的其它图/表
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