天童常绿阔叶林凋落物层跳虫群落的生态学研究

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跳虫是森林生态系统凋落物层最重要的土壤动物之一,在落叶分解过程中起着重要的辅助作用。跳虫群落与植物群落之间存在动态的相互作用。从生态系统的角度看,地上植物群落的演替必然会对凋落物层中的跳虫群落产生影响。跳虫群落则通过对凋落物的分解以及对土壤的耕耘作用,使土壤理化性质发生改变,对地上植物群落产生直接或间接的作用,从而影响其结构、功能和演替动态。论文以浙江天童受损常绿阔叶林4个主要演替阶段和2003年经不同砍伐程度处理的5个永久样地中凋落物层跳虫群落为研究对象,于2009年秋—2010年秋,对其生态分布进行了详细的四季调查,探究了常绿阔叶林的次生演替演替和不同程度的砍伐对跳虫群落组成、数量、垂直分布、季节变化等产生的影响,分析了不同样地凋落物养分含量的变化与跳虫群落之间的相关性。同时,对该地区跳虫的优势类群棘跳(Onychiuridae)的室内培养技术进行了探索,对跳虫个体生态学进行了初步的研究。主要研究结果如下:1、天童常绿阔叶林的次生演替对跳虫群落的影响在科这一分类等级上,各演替阶段类群组成相差不大,四个演替阶段等节(?)科(Isotomidae)和棘(?)科(Onychiuridae)始终为优势类群,其他常见类群与稀有类群组成各异。跳虫的个体数量分布情况为:马尾松群落(29.01%)>栲树群落(28.49%)>檵木-石栎群落(26.38%)>木荷群落(16.31%)。跳虫的类群数和个体数量在凋落物中呈现垂直分布现象,总体表现为向下递增的趋势,大量的跳虫个体集中分布在中间腐叶层和底部腐殖土层,分别占总数的33.94%和55.99%。不同季节跳虫群落类群组成变化规律不明显,但密度却发生明显的变化,跳虫密度的季节变化规律为秋季>春季>夏季>冬季。不同演替阶段跳虫群落呈现出不同的季节变化,总体上分为2种类型:①秋季大量发生的有演替顶级的栲树群落(13类,51.97%)、演替初期的檵木-石栎群落(11类,45.37%)和马尾松群落(12类,38.40%);②木荷群落跳虫集中分布在春夏秋三季数量接近,且春季数量最多(12类,32.16%),冬季类群数和数量极少(9类,12.44%)运用不同多样性指数对土壤动物多样性季节变化所得结果不同,Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数在各样地中变化均为木荷群落>栲树群落>檵木-石栎群落>马尾松群落,Simpson优势度指数在马尾松群落中达到最高,木荷群落最低;Margalef丰富度指数在演替顶级的栲树群落达到最高,演替初期的马尾松群落最低。2、不同砍伐程度对跳虫群落的影响在科这一分类等级上,各样地类群组成相差不大,5个样地等节(?)科和长角姚科始终为优势类群,其他常见类群与稀有类群组成各异。跳虫的密度分布情况为:去除地表植物,保留枯枝落叶的Ⅱ号样地>清除下木层保留大树的Ⅳ号样地>择伐大树保留萌枝的Ⅰ号样地>V号对照样地>皆伐的Ⅲ号样地。不同季节跳虫群落类群组成变化规律不明显,但密度却发生明显的变化,跳虫密度的季节变化规律为秋季>夏季>春季>冬季。不同程度的砍伐处理下跳虫季节变化主要表现为:(1)秋季大量发生的主要有清除地上植物、保留枯枝落叶的Ⅱ号样地(44.91%)和作为对照的V号样地(61.20%);(2)夏季大量发生的主要有去除大树,保留萌枝的Ⅰ号样地(39.49%)和清楚下木层的Ⅳ号样地(45.11%);(3)春夏秋三季密度相近,冬季密度最低,仅皆伐的Ⅲ号样地表现为这种情况。运用不同多样性指数对跳虫群落多样性季节变化所得结果不同,对各样地的多样性指数进行测度得出:Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数变化趋势相同,均为:V号对照样地>皆伐的Ⅲ号样地>清除下木层的Ⅳ样地>择伐大树的Ⅰ号样地>去除地表植物保留枯枝落叶的Ⅱ号样地,Simpson优势度指数变化情况为去除地表植物保留枯枝落叶的Ⅱ号样地>择伐大树的Ⅰ号样地>清除下木层的Ⅳ号样地>皆伐的Ⅲ号样地>V号对照样地,Margalef丰富度指数:清除下木层的Ⅳ号样地>去除地表植物保留枯枝落叶的Ⅱ号样地>V号对照样地>择伐大树的Ⅰ号样地>皆伐的Ⅲ号样地。3、凋落叶养分含量对跳虫群落的影响天童常绿阔叶林不同演替阶段凋落物总氮和总磷存在显著性差异,不同砍伐程度下,各样地有机碳、总氮、总磷均存在显著性差异,随着砍伐程度的加剧,有机碳和总氮含量逐渐减少。相关性分析表明,凋落物层跳虫总密度与有机碳,和总磷呈显著负相关,与总氮相关性不显著。4、跳虫室内培养应采用模拟自然环境法培养,直接以凋落物作为其食物源,从而摆脱酵母发霉对跳虫生长、繁殖的影响,也更接近其自然生存环境。
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