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本研究通过样地调查法研究了外来种蚯蚓P.corethrurus在西双版纳热带地区的三种主要土地利用类型:橡胶林,次生林,热带季节雨林的分布状况及相应生态条件,并采用室内人工控制试验,初步比较研究了外来种和本地种蚯蚓的竞争排斥关系、与地上不同植物种类、土壤微生物的相互关系。初步探讨了热带外来种蚯蚓P.corethrurus种群扩散的驱动因素。研究结果表明:
(1)土地利用方式使自然林转变为橡胶林后,其林地土壤理化性质发生了较大变化,包括:地表凋落物生物量和土壤含水量逐渐降低,土壤pH值逐步升高,同时也导致蚯蚓群落结构的改变。橡胶林外来种蚯蚓P.corethrurus的密度(114±28.2ind·m-2)和生物量(15.92±4.81 g·m-2)分布最高,其次是相临的次生林(密度86.9±36.3 ind·m-2；生物量:15.74±2.46 g·m-2),而季节雨林中外来种蚯蚓(密度20.0±7.59 ind·m-2；生物量:2.51±1.37 g·m-2)的分布最少。相关分析表明:外来种蚯蚓的数量密度与土壤pH值和土壤温度呈显著正相关,而与土壤含水量和微生物生物量碳呈显著负相关；本地种蚯蚓则与土壤微生物生物量碳极显著正相关,与土壤温度表现为显著负相关。
(2)外来种蚯蚓P.corethrurus在不同土地利用类型林地的分布表现出明显的边缘效应。在相邻的橡胶林一次生林之间,其个体数量和生物量分布表现为从次生林内部(密度:6.4±3.7ind·m-2,生物量:1.0±0.8g·m-2)至两林地林缘交界处(密度:80±16.7 ind·m-2,生物量:8.5±2.7 g·m-2)显著升高；在自然林中,外来种蚯蚓在冲积地(密度:147.2±34.1 ind·m-2,生物量:20.6±7.1 g·m-2)的数量和生物量分布显著高于其在坡地的分布(密度:16±7.1 ind·m-2,生物量:0.5±0.2 g·m-2)。
(3)低密度的外来种蚯蚓P.corethrurus能有效地促进植物生长,但高的蚯蚓密度会导致本地植物木奶果的相对生长率显著降低,并极显著降低了木奶果土壤系统中的微生物生物量碳含量。相对于木奶果,外来种蚯蚓似乎更能适应橡胶树的细根及其分泌物,经过试验初期蚯蚓种群的波动(不变或降低)后,其种群生物量发生显著的增长,但其机制还需进一步研究。
(4)外来种蚯蚓P.corethrurus的分泌物一蚓粪会对本地种蚯蚓产生抑制作用,数据显示预养过外来种蚯蚓的土壤培养本地种、或培养土中加入外来种蚓粪的处理都将导致本地种蚯蚓生物量的显著降低,并且这种抑制作用在初期并未随蚓粪数量的增加而加强,相反低浓度(36克蚓粪/盆)的分泌物在试验初期(30天)能更有效的抑制本地种蚯蚓的生长,但在试验后期(60天以后)高浓度(90克/盆,180克/盆,360克/盆)的分泌物也极显著降低本地种的生长。
(5)外来种蚯蚓P.corethrurus蚓茧的孵化率受不同森林土壤微生物群落的影响。干季的蚓茧在次生林土壤浸提液中培育的孵化率达到79.3％,而雨季初期的蚓茧在次生林土壤浸提液中培育的孵化率仅为17.5%；在橡胶林土壤浸提液和土壤中,外来种蚓茧孵化率和幼蚓生长显著好于次生林(p=0.035)。此外,次生林土壤在一定程度上可抑制外来种蚯蚓P.corethrurus幼蚓的生长,但橡胶林土壤则对外来种蚯蚓幼蚓的生长有一定促进作用。