鼎湖山不同自然植被土壤动物群落结构时空变化

第 25 卷第 10 期 2005 年 10 月
生　　态　　学　　报
A CTA ECOLO G ICA S I ICA N
V o l 25, N o. 10 . O ct. , 2005
鼎湖山不同自然植被土壤动物群落结构时空变化
(11 中国农业科学研究院土壤肥料研究所, 北京　1000

81; 2. 中国林业科学研究院森林保护研究所, 北京　100091; 3. 中国科学院鼎湖山生态定位站, 广东肇庆　526070)
1, 2
摘要: 2001 年 10 月 2002 年 8 月采用大型改良干漏斗和手拣法对鼎湖山鼎湖山南亚热带典型常绿阔叶林、 ～ 河岸常绿阔叶林、 山地常绿阔叶林、 针阔混交林、 沟谷常绿阔叶林和灌木草丛 6 种自然植被类型土壤动物群落结构时空变化进行初步调查。 结果 表明, 蜱螨目 (A ca rina ) 和弹尾目 (Co llem bo la ) 为 6 种自然植被常年优势类群, 缨翅目 (T hysanop tera ) 、 鞘翅目 (Co leop tera ) 、 膜 翅目 (H ym enop tera) 和双翅目 (D ip tera ) 幼虫则为常年常见类群。土壤动物群落类群和个体数量的消长规律分别是: 10 月= 6 月
= 8 月> 4 月 > 2 月= 12 月和 4 月> 10 月> 6 月> 8 月> 2 月> 12 月。土壤动物个体数量总数依次为南亚热带典型常绿阔叶
林> 河岸常绿阔叶林> 山地常绿阔叶林> 沟谷常绿阔叶林> 针阔混交林> 灌木草丛; 不同月份、 不同植被类型以及不同月份和 不同植被类型之间土壤动物群落的组成具有较大变化, 组成差异极显著 ( F = 5163, Α 010001; F = 11108, Α 010001; F = = =
2197, Α 010001) , 不同类群之间个体数量差异极显著 (F = 102138, Α 010001) , 但月份间类群数差异不显著 (F = 0150, Α = = >
Prel i inary investiga tion on tem pora l and spa tia l var ia tion of structure of so il m fauna comm un ity in d ifferen t na tura l vegeta tion s of D inghushan
L I Y ing 2 ua N H
3 Guo 2Y i 　 ( 1.
F orest P rotection , C h inese A cad em y of F orestry , B eij ing 100091 C h ina; 3. D ing hushan F orest E cosy stem R esea rch S ta tion , C h inese A cad em y of
～ S ciences, Guang d ong Z haoqing 526070, C h ina ). A cta E colog ica S in ica , 2005, 25 (10) : 2616 2622.
Abstract: D inghu shan B io sp here R eserve, nea r the T rop ic of Cancer, is one of the fo rem o st na tiona l na tu re reserves in Ch ina.
A ca rina and Co llem bo la w ere the dom inan t comm un ity, and T hysanop tera, Co leop ter, H ym enop tera and D ip tera ( la rva ) w ere the comm on comm un ity in the yea r round. Am ong the 6 typ es of na tu ra l vegeta tion, the fluctua tion of the num ber of o rder and ind ividua ls w a s sep a ra tely: O ctober = J une = A ugu st > A p ril > Feb rua ry = D ecem ber and A p ril > O ctober > J une >
A ugu st > Feb rua ry > D ecem ber. T he to ta l num ber of the ind ividua ls and g roup of so il fauna w ere in o rder of M on soon
基金项目: 国家科技部社会公益研究专项资金项目资助项目 (20002177) ; 中国科学院鼎湖山生态定位站资助项目 收稿日期: 2004207223; 修订日期: 2005201221 3 通讯作者 A u tho rs fo r co rrespondence. 作者简介: 林英华 (1966 ) , 女, 博士, 主要从事动物生态学和土壤生态环境研究. E 2 ail: linyinghua@ 263. net ～ m
suppo rted by CERN m on ito ring of D inghu shan fo rest station, CA S
and b road 2leaf m ixed fo rest, R iver 2bank s fo rest and Sh rubby g ra ssland. F rom O ctober 2001 to A ugu st 2002, the so il fauna
致谢: 鼎湖山生态定位站的张佑昌、 唐旭莉、 杨月娣等参加了野外工作, 廖崇惠研究员鉴定了全部土壤动物的标本, 在此一并致谢
Rece ived da te: 2004207223; Accepted da te: 2005201221 . B iography: L I Y ing 2H ua, Ph. D. , m ain ly engaged in zoo log ical eco logy and eco logy and environm en t of so il E 2 ail: linyinghua@ 263. net N m
comm un ities w ere investiga ted by M od ified T u llg ren and H and so rting m ethod s in na tu ra l vegeta tion. T he com po sition of g roup s, d istribu tion, the num ber of ind ividua l and the d iversity index of so il fauna w ere ana lyzed. T he resu lts show ed tha t
Founda tion item: Sp ecial Fund of the Social Pub lic W elfare of the M in istry of Science and T echno logy of Ch ina (N o. 20002177) ; Part su rvey w as
文章编号: 100020933 (2005) 1022616207　中图分类号: Q 142, Q 145, Q 958　文献标识码: A
0105 ) 。 多样性分析表明, 类群多样性和均匀性指数除南亚热带典型常绿阔叶林、 山地常绿阔叶林 12 月最高外, 其它则 2 月最
高, 优势度指数则相反; 山地常绿阔叶林土壤动物群落多样性指数和均匀性指数最大, 针阔混交林则最小。 关键词: 土壤动物; 群落结构; 时空变化; 自然植被; 鼎湖山
T he Institu te S oil and F ertiliz er , C h inese A cad em y of A g ricu ltu re S ciences, B eij ing 100081, C h ina; 2. R esea rch Institu te of
Its na tu ra l vegeta tion included M on soon everg reen b road 2leaved fo rest, R avine ra in fo rest, Everg reen b road 2leaved fo rest, P ine
林英华1, 2 , 张夫道13 , 张俊清1 , 欧阳学军3 , 莫定生3 , 周国逸3
? 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
, ZHAN G Fu 2 ao 1 , ZHAN G J un 2 ing 1 , OU YAN G Xue 2 un 3 , M O D ing 2Sheng 3 , ZHOU D Q J
10 期
林英华　等: 鼎湖山不同自然植被土壤动物群落结构时空变化
　 2617
m ixed fo rest > Sh rubby g ra ssland. B y ana lysis of va riance p rocedu re, the resu lt ind ica ted tha t the so il fauna comm un ities w ere 010001 ) , and a lso to the num ber of ind ividua l a t d ifferen t comm un ities ( F = 102138, Α 010001 ) , w h ile the g roup s w ere no t = = sign ifican t to m on th s ( F = 5163, Α 010001 ) , vegeta tion ( F = 11108, Α= 010001 ) and m on th s and vegeta tion ( F = 2197, Α=
表 1　鼎湖山不同海拔高度代表性植被群落的基本情况 [4 ]
Table 1　The vegeta tion cond ition of D inghushan B C
[4 ]
m ixed fo rest w a s the sm a llest.
南亚热带典型常绿阔叶林 ( 简称 D ) 、 山地常绿阔叶林 ( 简称 E ) 、 灌木草丛 ( 简称 F ) 等 6 种森林类型进行调查。 其自然状况 C )、 如表 1。
V egatation
everg reen b road 2leaved fo rest> R iver2bank s fo rest> Everg reen b road 2leaved fo rest > R avine ra in fo rest > P ine and b road 2leaf com p a red. T he d iversity index and the evenness index of M on soon everg reen b road 2leaved fo rest and M oun ta in everg reen b road 2leaved fo rest w ere the g rea test in D ecem ber, and o thers w ere the g rea test in Feb rua ry, w h ile the dom inan t index w a s in Key words: so il fauna; comm un ity structu re; va ria tion of tem po ra l and sp a tia l; na tu ra l vegeta tion; D inghu shan
　　土壤动物是土壤生态系统不可缺少的重要组成部分, 在改变土壤的理化性质, 促进生态系统物质循环和能量流动发挥着 可分, 植被群落季相变化对土壤动物群落的组成具有一定的影响[1 ]。 廖崇惠等人对鼎湖山自然保护区内的 6 种主要自然植被和 人工植被中土壤动物区系组成及特征等方面进行了研究, 但植被群落季相变化对土壤动物群落的影响未见报道[2, 3 ]。 本文在对
重要的作用。 植被为土壤动物提供生存环境的同时, 也对土壤动物群落的组成产生影响, 植被类型与土壤动物的垂直变化密不
鼎湖山 6 种自然植被类型 ( 代表不同海拔梯度) 的土壤动物进行连续 6 次调查的基础上, 从鼎湖山土壤动物群落季节动态角度 进行研究, 对于丰富和完善鼎湖山土壤动物研究成果, 探讨和揭示土壤动物与环境之间的关系以及土壤动物多样性动态变化特 征, 阐明土壤动物在森林生态系统能量流动和物质循环中的作用具有重要的意义。
1　研究地点和方法 1. 1　研究地点概况
土壤 So il
地形 植被
T errain
～ 10cm 取样。 枯枝落叶取样面积 20cm ×20cm , 土壤样品用直径 8cm 的取土器采集。 ? 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
温度为 2019℃, 最冷月 ( 1 月份) 和最热月 ( 7 月份) 的平均温度分别为 1210℃和 2810℃。年平均降雨量 1956 mm , 主要集中在每 年的 4 9 月, 约占全年的 7610% , 全年湿度大, 年平均相对湿度 8018% 。 ～
类别 So rt
A
石块, 主要分布在海拔 300m 以下; 黄壤分布于赤红壤以上, 可达海拔 980 m 以上的山地; 其上即为山地灌丛草甸土。
自 然保护区的植被的调查, 仅按不同垂直分布, 选取河岸常绿阔叶林 ( 简称 A ) 、 沟谷常绿阔叶林 ( 简称 B ) 、 针阔混交林 ( 简称
1. 2　调查方法
> sign ifican t am ong m on th s (F = 0150, Α 0105). T he so il fauna d iversity in d ifferen t m on th s and d ifferen t na tu ra l vegeta tion s w a s sm a llest. T he m o st d iversity index of the M oun ta in everg reen b road 2leaved fo rest w a s the g rea test, and the P ine and b road 2leaf
D E F
鼎湖山位于北回归线附近, 处于亚热带季风气候区南缘。 属低山丘陵地貌, 为南亚热带季风性湿润气候, 水热丰富, 年平均
自然土壤区分为赤红壤、 黄壤和山地灌丛草甸土, 地带性土壤类型为发育于砂岩和砂页岩母质的赤红壤, 土层薄且多含碎 植被类型属于本气候区的地带性顶极植被——季风常绿阔叶林以及向它演变的过渡植被类型。 据王铸豪等人 [4 ] 对鼎湖山
类型 T yp es pH (1∶1H 2O )
冲积土
4. 58 1. 82
赤红壤
6. 12 6. 47
赤红壤
4. 12 2. 36
赤红壤
4. 28 3. 35
黄壤
4. 30 5. 54
黄壤
4. 68 1. 93
有机质 O rgan ic m atter ( 表土 su rface so il) (% )
全 N To tal n itrogen (% ) 0. 075 ) 坡向及坡度 Slop e expo su re ( ° 河溪两侧 海拔 E levation (m ) 30 50 ～ 优势种 Dom inan t 　
0. 350
0. 116
0. 164
0. 328
0. 080
东南 20 30 ～ 50 150 ～
南 20 30 ～ 200 240 ～
东南 20 30 ～ 270 300 ～
北 30 35 ～ 650 700 ～
东南 30 35 ～ 800 920 ～
水翁、 蒲桃 　
0. 7 0. 8 ～ 1. 0
凸脉榕、 鱼尾 葵
0. 7 0. 9 ～ 1. 0 2. 0 ～
马 尾 松、荷 木、 锥栗
0. 8 0. 9 ～ 1. 0 3. 0 ～
锥 栗、荷 木、 少叶黄杞、 圆 齿 荷、 湖 杜 密 鼎 黄果厚壳桂 花树 鹃、 五节芒
0. 8 0. 9 ～ 3. 0 5. 0 ～ 0. 8 0. 9 ～ 4. 0 0. 8 0. 9 ～ 1. 0
盖度 Coverage (% ) 凋落物厚度 L itters ( cm )
2001 年 10 月 2002 年 8 月, 分别在 6 块样地分 6 次进行采样。每一种类型随机选取 5 个样方, 每个样方内取 5 个点, 分别 ～
按照枯枝落叶、～ 5cm 、～ 10cm 和 10 15cm 分层取样, 灌木草丛由于枯枝落叶较少和土壤层较浅, 仅分枯枝落叶、～ 5cm 、 0 5 ～ 0 5
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受条件因素影响, 本次调查仅采用手检和改良 T u llg ren 法分离提取土壤动物并分别鉴定统计数量, 未采集湿生土壤动物。 标本受分类的限制, 采用大类进行分类。 得到的所有土壤动物标本, 其体型大小划分依据其在食物中的分解作用进行划分[5 ]; 土 壤动物分类依据中国土壤动物检索 [6 ]。
1. 3　数据处理
2　结果
2. 1　土壤动物群落组成
序号
N o. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
总计 To tal
采用香农2威纳多样性指数 ( Shannon 2 eaner Index ) 、 ielou 指数和辛普森优势度指数 (Si p son Index ) 分别为[7, 8 ]: W P m
H′ =
Table 2　Sta tistics of groups and ind iv idua ls of so il fauna
全年 6 次调查, 6 种自然植被类型共获土壤动物 32 类 97653 只个体, 隶属 3 门、 纲、 目, 新采集到脉翅目幼虫, 见表 2。 13 32
表 2　土壤动物群落类群和个体数量统计
名称
体型
N am e
Body size
后孔寡毛目 O l p istopo ra . 前孔寡毛目 O l P lesiopo ra . 颚蛭目 Chathobdellida 柄眼目 Stylomm atop ho ra 蜘蛛目 A raneae 伪蝎目 P seudo sco rp iones 盲蛛目 O p iliones 蜱螨目 A carina 等足目 Isopoda 倍足纲 D ip lopoda 地蜈蚣目 Geop h ilom o rp ha 石蜈蚣目 L ithob iom o rp ha 蜈蚣目 Sco lop end rom o rp ha 综合纲 Sym p hyla 线纲 Pau ropoda 原尾纲 P ro tu ra 弹尾目 Co llem bo la 双尾目 D ip lu ra 蜚蠊目 B lattop tera 等翅目 Isop tera 直翅目 O rthop tera 革翅目 D eram p tera 啮虫目 P socop tera 缨翅目 T hysanop tera 半翅目 H em ip tera 同翅目 Hom op tera 鞘翅目 Co leop tera 膜翅目 H ym enop tera 双翅目 D ip tera 蜱螨目 ( 幼) A carina (L arvae) 唇足目 ( 幼) Ch ilopoda (L arvae ) 半翅目 ( 幼) H em ip tera (L arvae) 同翅目 ( 幼) Hom op tera (L arvae ) 鳞翅目 ( 幼) L ep idop tera (L arvae ) 脉翅目 ( 幼) N eu rop tera (L arvae) 鞘翅目 ( 幼) Co leop tera (L arvae ) 膜翅目 ( 幼) H ym enop tera (L arvae) 双翅目 ( 幼) D ip tera (L arvae)
大 B ig 大 大 大 大 大 大 中小 M idd le 大 大 大 大 大 中小 中小 中小 中小 中小 大 大 大 大 大 大 大 大 大 大 大 中小 大 大 大 大 大 大 大 大
　　+ + + 优势类群 Dom inan t Group ( ≥10% ) ; + + 常见类群 Comm on Group (1%～ 10% )
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6
s
P i ln P i 　J s = H ′lnS 　C =
i= 1
A
B 5 2 3
C 1
D 4
32 43 1 6
28
35 1
84
42 37 60 89 38 15 1 11 83 7 36 21 11 43 2 4
66 32 6
75 84 13 8
110 2 16 42 33 7 3 2
112
9764
7620 61 16 9 8
5928 35 23 6 10 17 30 17 13 73 5 5
18834
125 52 31 17 22 16 1 2
129
153 63 28 79 32 55 7 2
10397
3476
2967
4876
18 14 66
29 8
19 12 53
25 26 90
280
155 50
262
197
137
137 874 26
173 768 138
372 21
1619
1615
2 2 1
2
2
13 24 63 5
5
65 73
43 69
97 50
218
271
232
361
23238
13367
11249
27288
6
ni N
2
E
F
总计
63 3
频度 (% )
0. 06 0. 31 0. 00 0. 01 0. 51 0. 41 0. 18 0. 27 0. 29 0. 09 0. 03 0. 04 0. 62 0. 17 0. 14 0. 15 0. 12 0. 21 0. 02 0. 02 0. 18 1. 33 0. 08 0. 65 1. 21 6. 60 0. 52 0. 20 0. 00 0. 00 0. 14 0. 37 0. 00 0. 49 0. 01 1. 69
丰富度
To t. 301 13
F req.
A bund.
10 41 3
11 70
104 101 40 76 68 16 3 7 7 1 5 8
103 64 12 43 48 15 5 5
500 400 173 264 283 92 27 43
5603
3435
51184
52. 46
+ + +
59
58 24 9 4 5 1 1
607 170 135 143 119 203 16 15
5445
2514 33
29675
30. 42
+ + +
11 1
29 5
52 9
172 74
165 293 231 949 316
235 84
1294 636
+ +
127 610 6 200
1177 6435 507 200 2 4
+ + + +
113 61 1 1
2 1
135 363 3 6 476
73
117 198
104 370
1650
+ +
14088
8333
97563
100. 00
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优势类群 2 类, 蜱螨目、 弹尾目, 分别占全年个体总数的 52146% 和 30124% ; 常见类群 4 类, 缨翅目、 鞘翅目 ( 成) 、 膜翅目 ( 成) 和 境变化适应能力较强, 为鼎湖山土壤动物主要组成成分, 其他 24 类土壤动物成体和 8 类土壤动物幼虫分别占全年个体总数的
1100% 以下, 属稀有类群, 它们对环境条件的变化极为敏感, 仅在某一时期, 土壤环境条件适宜时, 其数量才逐步增加, 并成为某
双翅目 ( 幼, 分别占全年个体总数的 1133% 、 121% 、 160% 和 1169% , 两类群共占总个体数的 93153% 。这些类群分布广, 对环 1 6 针阔混交林和灌木草丛中常见类群变化最明显。
2. 2　土壤动物群落类群数和个体数量的月变化
一植被群落常见类群。 除蜱螨目、 弹尾目外, 膜翅目和双翅目幼虫因其相对增长幅度较大而成为优势类群外, 沟谷常绿阔叶林、
土壤动物群落类群数和个体数月变化因自然植被类型不同而不同 ( 图 1, 图 2) 。
图 1　不同植被类型、 不同月份土壤动物数量变化
图 2　不同植被类型、 不同月份土壤动物类群数变化
F ig. 1 　 F luctuation of so il fauna ind ividuals at d ifferen t vegetation typ es and m on th s
F ig. 2 　 F luctation of so il fauna g roup s at d ifferen t vegetation and
m on th s
　　土壤动物总个体数量变化表现为: 4 月> 10 月> 6 月> 8 月> 2 月> 12 月, 但不同的植被类型、 不同月份土壤动物个体数量
总数变化趋势有所不同。 其中土壤动物变化主要表现为优势类群蜱螨类和弹尾类个体数量变化, 蜱螨类个体数量的月消长表现
为 10 月个体数量最高, 12 月最低, 2 月至 6 月个体数量逐渐增加, 8 月又开始有所减少; 弹尾类个体数量的月消长与蜱螨类相 似, 即 10 月至 12 月个体数量呈下降趋势, 2 月开始个体数量逐渐增加, 但弹尾类个体数量 4 月达到最高, 之后其个体数量开始 下降。 两者数量变化因自然植被类型不同有所不同, 蜱螨类降幅多在 80% 以下, 而弹尾类多在 80% 以上。 土壤动物群落类群数依次为 10 月= 6 月= 8 月> 4 月 > 2 月= 12 月。但同一植被类型中, 植被 A 4 月和 6 月的类群数最
高, 12 月最低; 植被 B 8 月类群数最高, 10 月和 2 月最低; 植被 C 8 月类群数最高, 12 月最低; 植被 D、 4 月和 6 月类群数最高, E
2 月和 10 月最低; 植被 F 8 月类群数最高, 12 月最低, 其月份间类群数差异不显著 (F = 0150, Α 0105) 。 > 213　土壤动物群落植被间差异与垂直分布 > E> A > C > B , 中小型土壤动物个体数量为 D > A > B > F > E> C。
21311 　土壤动物群落林间差异　土壤动物个体数量总数大小依次为 D > A > E > B > C > F , 其中大型土壤动物个体数量为 D
土壤动物群落类群数为 A > F > B = C = E > D , 其中大型土壤动物群落类群数与土壤动物群落类群数变化相同, 中小型土 方差分析表明, 不同月份、 不同植被类型以及不同月份和不同植被类型之间土壤动物个体数量变化较大, 其差异性极显著
壤动物类群没有变化。
010001) 。
21312　垂直分布　土壤动物个体数和类群数随海拔变化趋势如图 3, 其中仅 30 240m 之间和 270 920m 之间土壤动物个体 ～ ～
数呈下降的趋势, 而土壤动物类群数则在 30 300m 呈下降的趋势, 300 650m 略有上升, 以上则没有变化。 ～ ～
2. 4　土壤动物群落多样性变化
2. 4. 1　垂直性变化　从图 4 中可以看出, 土壤动物多样性指数 H ′ 和均匀性指 J s 数除海拔 270 300m 外, 其大小随海拔呈递 ～
增趋势, 优势度 C 与其相反, 说明海拔 270 300m 之间土壤动物数量的增加是以少数类群因其数量增加导致其数量最多, 因而 ～ 优势现象明显。
( F = 5163, Α 010001; F = 11108, Α 010001; F = 2197, Α 010001) , 且不同类群之间个体数量差异极显著 ( F = 102138, Α = = = =
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25 卷
图 3　土壤动物个体和类群随海拔高度变化
F ig. 3　V ariab le of so il fauna ind ividual and g roup s w ith elevation
图 4　多样性指数随海拔高度变化
F ig. 4 　 V ariab le of d iversity index, evenness and dom inat w ith elevation
2. 4. 2　季节性变化　从表 3 中可以看出: 不同自然植被类型中, H ′ 在旱季 ( 10、 月、 12 翌年 2 月份) 和雨季 ( 4、、 月份) 变化不 6 8
同。旱季除 E 12 月份最高外, 其他均在 2 月份; 雨季 A 和 B 4 月最高, C 和 D 6 月最高, E 和 F 8 月份最高; J s 的变化与多样性 指数的变化相同; C 则与 H ′ J s 的变化不同, 旱季土壤动物优势度最高值除了 B 以外均出现 10 月份; 雨季则 C 、 和 F 4 月 和 E 份最高, B 6 月份最高, A 和 D 8 月最高。
表 3　不同月份 6 种自然植被土壤动物群落多样性的月变化
Table 3　Var iance of m on ths of so il fauna d iversity in d ifferen t vegeta tion and m on ths
H′
月份
M on th s 10 12 2 4 6 8 A 1. 164 1. 127 1. 493 1. 229 1. 145 1. 045 D 10 12 2 4 6 8 1. 209 1. 316 1. 322 1. 337 1. 359 1. 093
Js
C
B 1. 077 0. 950 1. 313 1. 446 1. 094 1. 153 E 1. 087 1. 591 1. 410 1. 381 1. 476 1. 524
C 1. 050 1. 023 1. 108 0. 770 1. 139 1. 123 F 0. 753 0. 928 1. 282 1. 289 1. 460 1. 351
A 0. 357 0. 359 0. 470 0. 377 0. 356 0. 338 D 0. 376 0. 447 0. 422 0. 406 0. 417 0. 354
B 0. 348 0. 303 0. 425 0. 455 0. 340 0. 354 E 0. 347 0. 540 0. 463 0. 429 0. 471 0. 501
C 0. 326 0. 326 0. 370 0. 239 0. 358 0. 358 F 0. 272 0. 310 0. 398 0. 400 0. 472 0. 431
A 0. 437 0. 415 0. 329 0. 370 0. 389 0. 398 D 0. 397 0. 352 0. 356 0. 333 0. 395 0. 442
B 0. 457 0. 501 0. 351 0. 303 0. 502 0. 397 E 0. 397 0. 173 0. 273 0. 297 0. 340 0. 259
C 0. 479 0. 480 0. 446 0. 651 0. 428 0. 405 F 0. 509 0. 447 0. 264 0. 339 0. 312 0. 312
　　同一植被类型中, 仅 F 10 月的 H ′ J s 指数低于其他植被类型, 且 C 指数较高。 和 说明植被类型 F 中土壤动物的增加仅是由 于少数类群增加称为优势类群的结果, 群落 C 指数增加, H ′ J s 指数下降; 与此相反, D 土壤动物 H ′ J s 指数最大, C 指数最 和 和 小。 H ′ 指数作为 J s 和 S 的函数, 反映出系统中信息量的大小, 并具有可累加性, 因此对每种植被类型不同月份的 H ′ 指数进行 累 加, 其大小依次为 E ( 81469) > D ( 71636) > A ( 71203) > F ( 71063) > B ( 71033) > C ( 61213) , 表明影响 E 土壤动物群落多样性 的未确定性因素较多, 不稳定性较大, 而 C 中土壤动物的群落则相反。
3　讨论
在一定的时空范围内, 影响土壤动物群落的因素很多, 主要有地域景观的复杂性、 调查和采集方法以及人为干扰程度等。
从本次调查来看, 地域景观的复杂性对土壤动物群落的影响最大。 鼎湖山以中低山和丘陵地貌为主要地理特征, 受山谷地
形的影响, 小气候、 植被和土壤等自然要素的垂直分化明显, 但土壤动物群落垂直分布与自然环境要素的变化不一致, 这与地形 ? 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
10 期
林英华　等: 鼎湖山不同自然植被土壤动物群落结构时空变化
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变化、 人为干扰以及植被的变动有关。 南亚热带典型常绿阔叶林为鼎湖山地带性植被, 整个群落处于由阳性植物占优势的森林 向中生性和耐阴性植物占优势的演替顶极群落类型演变的最后阶段, 结构层次复杂, 水热条件较好, 形成较适宜的小气候, 因而 土壤动物最丰富, 但其多样性和均匀性指数最低, 表明南亚热带典型常绿阔叶林是由于少数类群数量多而导致土壤动物总数变 大, 优势现象突出; 季风常绿阔叶林外围丘陵山地的针阔混交林为马尾松林封山育林而形成的不稳定的群落, 属于次生演替系 列的过渡类型, 而群落内部变化不同于季风常绿阔叶林, 结构相对简单, 林内凋落物层较厚, 参与养分循环的土壤动物主要集中 在凋落物层, 因而土壤动物群落类群数组成也较为丰富, 多样性与均匀性指数较高; 位于鸡笼山东坡山地上的灌木草丛, 是森林 被破坏以后形成的次生植被类型, 土层较薄, 受人类活动的影响, 其群落结构简单, 林内凋落物少且分布不均匀, 受林内环境条 件因素的影响, 土壤动物数量较少, 但整个群落相对稳定, 优势现象最低, 多样性与均匀性指数最高。 环境因子直接或间接影响土壤动物群落组成。 除河岸常绿阔叶林土壤为冲积土以外, 其他 5 种自然植被的土壤类型均为鼎 湖山的典型土壤——赤红壤和黄壤 ( 见表 1、 2) , 在 6 种自然植被中, 土壤动物个体数量的变化是随着土壤有机质的含量变化 表 而改变, 这与亚热带森林土壤动物的调查结果不一致[9 ] , 鼎湖山土壤有机质含量与土壤动物数量和类群呈不显著的负相关, 如 灌木草丛的有机质含量虽然高于河岸常绿阔叶林, 土壤动物数量却低于河岸常绿阔叶林。 对土壤全 N 含量与土壤有机质含量 进行相关分析, 两者相关关系显著 ( r = 0199, Α 010004) , 因此土壤全 N 含量对土壤动物数量产生影响与土壤有机质含量对土 = 负相关, 而类群则呈正相关, 两者均不显著, 其机理有待分析。 森林凋落物是土壤有机质的重要来源, 也是土壤动物营养的重要组成部分。 地表凋落物的厚度和土壤肥沃度的差异与植被 壤动物的类群数随凋落物厚度的增加而增加, 这是否具有普遍性需要进一步研究加以确认。 种消失, 某些类群有大幅度的减少的现象。 这一点与热带雨林地区的研究结果相似[12 ]。 采样点减少到一半, 且每种植被类型取 5 个点, 但从采集到土壤动物类群 ( 大类) 来看, 除有鞭目 ( Ped ip a lp ida) 未采集到标本外, 研究较少, 要在多大的面积上、 采用什么分离方法获得最多的类群数, 有待研究。 人类活动对鼎湖山环境的形成和发展具有重要的影响。 在长期人为活动干扰下, 鼎湖山区的大部分自然植被遭到破坏, 从 而引起小气候、 土壤和微地形的改变。 在这种自然与人为因素的综合作用下, 对土壤动物群落变化规律作了探讨, 与 Conell 的 中度干扰假说 ( 即最大物种多样性出现在中度程度干扰水平上) [10 ] 有无关系, 有待于深入分析。
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壤动物的影响相一致。 土壤 pH 对土壤动物的区系和分布通常是一种限制因素 [10 ] , 相关分析表明, 土壤动物个体数与 pH 存在
及其发展过程有密切关系。 本次调查结果表明, 凋落物的厚度与土壤动物个体数量关系不明显, 但对土壤动物类群影响较大, 土 据鼎湖山气象观测站 1975 1980 年对地面温度和降水量的观测结果 [11 ] 结合本次土壤动物群落调查来看, 中小型土壤动 ～
物数量在 10 月份 ( 土温 2518℃) 最多, 而在 6 月份 ( 土温 3010℃) 最少, 但大型对土壤温度的这种变化不明显, 说明小型土壤动 物数量对低温和降水量变化的反应比大型土壤动物敏感, 对环境影响的依赖性强于大型土壤动物, 因此当 6 月份土壤温度达到 最高时, 中小型土壤动物减少。 随着 4 月份气温升高和雨季的到来, 土壤动物数量出现明显的增加, 但随着 5 月份和 8 月份降雨 量的加大和地面温度的升高, 土壤和森林凋落物湿度的增加, 森林凋落物分解速度改变, 一些种群的活动受到抑制, 表现为 8 月 温湿度和土壤生物的活性相应地降低, 森林凋落物在雨季基本腐解后, 土壤动物数量和类群数因其取食行为的改变导致一些物 陈茂乾等 [13 ] 对鼎湖山森林土壤动物的研究认为, 如果每个样点钻取 10 个点, 则取样数增加到 6 8 个时, 土壤动物类群数 ～ 达到最大。 本研究由于受采样周期和工作量等因素的限制, 在全年 6 次采样中, 仅采用改良型干漏斗和手捡法, 每一种植被类型 其它标本均有采集, 且分布级别相同, 说明本次调查已经采集到鼎湖山不同植被类型中土壤动物实有的类群, 较全面地反映出 鼎湖山土壤动物的组成情况。 有鞭目和新采集到脉翅目幼虫, 这两者在两次调查中均为稀有类群, 他们只有在环境适宜时种群 数量才逐步增加。 目前土壤动物研究中, 受各种因素的限制, 在取样面积大小、 分离方法和获得土壤动物的类群总数之间关系的
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份土壤动物数量和类群数明显减少, 但在雨季末期的 10 月份以后, 受北方冷空气影响的 11 月下旬至翌年 3 月下旬间, 土壤的
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