【摘 要】
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土壤动物是维持森林生态系统物质循环和能量流动过程中的关键环节,是土壤食物网中不可或缺的重要组成部分,在支持和调节生态系统服务中发挥着特殊的功能。由于土壤生态系统在恢复过程中的复杂性和多样性,如何利用适当的干扰途径来促进森林土壤生物多样性的恢复尚不清晰。鉴于此,本研究在对湖南会同地区杉木人工林、杉木人工林采伐撂荒20 a后形成的次生林（以下简称次生林）和成熟常绿阔叶林3个不同森林类型的土壤动物群落特
【基金项目】
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2017年-今:湖南省科技创新平台与人才计划项目“亚热带森林生态系统结构与服务功能湖南省重点实验室”（编号:2017TP1040）； 2018年-今:中央引导地方科技发展专项资金项目“亚热带森林生态系统结构与服务功能湖南省重点实验室建设”（编号:2018CT5003）；
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土壤动物是维持森林生态系统物质循环和能量流动过程中的关键环节,是土壤食物网中不可或缺的重要组成部分,在支持和调节生态系统服务中发挥着特殊的功能。由于土壤生态系统在恢复过程中的复杂性和多样性,如何利用适当的干扰途径来促进森林土壤生物多样性的恢复尚不清晰。鉴于此,本研究在对湖南会同地区杉木人工林、杉木人工林采伐撂荒20 a后形成的次生林（以下简称次生林）和成熟常绿阔叶林3个不同森林类型的土壤动物群落特征调查的基础上,选取土壤动物群落多度存在明显差异的杉木人工林和次生林两个森林类型为研究对象,采用全因子实验设计方法,经过一年的野外微缩控制实验,系统分析了跳虫（Folsomia candida）添加、凋落物控制（添加/去除）和降水格局改变（均匀降水）3种调控措施对森林土壤动物群落、土壤有机碳及养分特征的影响。主要研究结论如下:1.通过分析试验地不同森林类型的土壤动物群落特征可知:杉木人工林采伐迹地自然恢复20 a后,次生林与成熟常绿阔叶林土壤动物在群落组成上表现了更高的相似性,其中次生林与杉木人工林Jaccard相似性为0.57,杉木人工林与常绿阔叶林相似性为0.58,次生林与常绿阔叶林Jaccard相似性为0.64;杉木人工林采伐迹地自然恢复为次生林后,土壤动物群落的多度出现了显著的增加,从杉木人工林的52 916.1 ind m-2,增加到次生林的86 618.7 ind m-2,接近常绿阔叶林的78298.4 ind m-2。但土壤动物群落的多样性变化缓慢,Shannon多样性指数从杉木人工林到次生林增加了25.71%,达到常绿阔叶林的88.88%。通过比较3种森林类型土壤动物多度和多样性,明显可以看出土壤动物的多样性恢复速度要慢于土壤动物的多度恢复。由于次生林的群落组成、多样性和多度特征比杉木人工林更加接近于成熟常绿阔叶林,因此本文认为撂荒这种适度干扰促进了土壤动物的恢复。2.配对t检验表明,跳虫添加后,两个林型中土壤动物群落多度及多样性明显增加;除土壤微生物生物量碳含量和微生物熵显著增加外,土壤有机碳和养分含量无明显变化;与杉木人工林相比,次生林对跳虫添加的响应更为敏感。凋落物添加后,杉木人工林中土壤动物群落多度明显增加,而次生林中则无明显变化;两个林型中土壤动物群落多样性无明显变化;土壤有机碳和养分含量明显增加;与次生林相比,杉木人工林对凋落物添加的响应更为敏感。凋落物去除后,两个林型中土壤动物群落多度及多样性明显降低,除土壤微生物生物量碳含量和微生物熵呈先降低后增加的趋势外,土壤有机碳和养分含量明显降低,表明凋落物去除加快了有机碳和养分的流失。降水格局改变后,两个林型中的土壤动物群落多度及多样性未发生明显变化;除土壤微生物生物量碳含量和微生物熵显著增加外,土壤有机碳和养分含量明显降低,表明降水格局改变也促进了有机碳和养分的流失。3.多因素方差分析表明,跳虫添加、凋落物控制及两者间的交互效应均显著影响土壤动物群落多度及多样性;降水格局改变对土壤动物群落多度及多样性无明显影响,但跳虫添加与降水格局改变的交互效应对土壤动物群落多度及多样性有显著影响;凋落物控制和降水格局改变对土壤有机碳和养分含量有显著影响,跳虫添加及与降水格局改变和凋落物控制的交互效应对土壤有机碳和养分含量无明显影响。此外,综合配对t检验和多因素方差分析结果可知,凋落物控制对土壤动物群落多样性的显著影响主要体现在凋落物去除上,而凋落物添加对土壤动物群落多样性并无明显影响。4.与凋落物添加和降水格局改变相比,跳虫添加对提高土壤动物群落多度及多样性、激发土壤微生物活性及改善土壤质量均有一定的驱动作用,且这种驱动效应在次生林中表现更优,有利于加速次生林向成熟常绿阔叶林的自然恢复进程,因此跳虫添加可能是森林生态系统恢复与重建的一种调控手段。
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