梵净山世界自然遗产提名地土壤螨类群落结构及其价值研究

摘要

土壤螨类是土壤生态系统的重要组成部分之一，是陆地生态系统中对土壤和植被的物质和能量转化起不可忽视作用的生物。为探讨梵净山世界自然遗产提名地不同生境土壤螨类群落结构特征及其遗产价值，本研究选择梵净山4个典型垂直带谱包括常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林及亚高山针叶林为研究样地，于2016年12月和2017年7月对上述四个林带的土壤螨类进行了采集，采用形态特征分类法将土壤螨进行分类，并采用类群属数、个体数、群落多样性、群落相似性、甲螨MGP分析和捕食性革螨结构分析等指标对土壤螨类群落结构特征进行了分析。主要研究结论如下： 1）在研究区四个不同植被带共获土壤螨类标本20,311头，隶属于3目4亚目111科238属，包括疥螨目79科181属16,167头，中气门螨目22科44属3,901头，绒螨目10科13属243头，各目下科、属类群和个体数量分别占研究区总的科、总的属和总个体数量的71.17%、20.00%、9.09%，76.05%、18.26%、5.39%和79.60%、19.21%、1.20%。研究区常见类群和稀有类群分别占总数的10.33%和87.97%。不同植被带螨类优势属差异较大，混居甲螨属Mixacarus、菌甲螨属Scheloribates和洼甲螨属Camisis分别为常绿阔叶林和亚高山针叶林的优势属，而在其他两个植被带未出现优势属，但常绿落叶阔叶混交林中的木单翼甲螨属 Xylobates和平懒甲螨属 Platynothrus所占比例较大，落叶阔叶林则三盲甲螨属Trimalaconothrus和平懒甲螨属所占比例较大。 2）四个植被带土壤螨类类群属数和个体数的时空变化均差异显著（p<0.05）。水平结构上，螨类类群属数排序为常绿阔叶林>常绿落叶阔叶混交林>落叶阔叶林>亚高山针叶林，个体数的变化与类群属数一致，个体密度排序为常绿阔叶林>常绿落叶阔叶混交林>亚高山针叶林>落叶阔叶林。垂直分布上，类群属数出现逆分布现象且差异显著（p<0.05）。个体数量和个体密度为枯枝落叶层（9,640头，20467.09头 m-2）>土壤上层（8,656头，9188.96头 m-2）>土壤下层（2,015头，2139.07头 m-2）。季节上变化上，4个林带的土壤螨类类群属数、个体数和个体密度均为冬季>夏季。 3）同一植被带内不同海拔土壤螨类垂直结构上差异显著（p<0.05），由于采样的冬季地表积雪温度过低，使得螨类数量在土层中变化表现出夏季枯枝落叶层最多，冬季土壤上层最多。 4）梵净山土壤螨类多样性指数为3.37，高于不同温度带及相邻地区。在4个林带螨类群落多样性有显著差异（p<0.05），常绿落叶阔叶混交林多样性指数最高，亚高山针叶林最低。多样性指数和均匀度指数总体上呈冬季>夏季，且季节变化显著。 5）常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林和落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林的相似程度均为中等相似；常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林和亚高山针叶林的相似度为中等不相似，且冬夏季各林带之间均为中等不相似。 6）不同植被带土壤甲螨类群结构上属O型，其中G群数量居多；数量结构上，常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林的群落类型为O型，且常绿阔叶林以M群居多、常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林均以G群居多，亚高山针叶林为MG型。季节上，冬季各林带类群结构均属O型且G群占比较高，夏季常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林属O型且G群比例较大，落叶阔叶林和亚高山针叶林分别属GP和G型。冬季各林带数量结构均属O型，常绿阔叶林和亚高山针叶林均以M群占比例较大，常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林以G群占比例较大；夏季除常绿阔叶林P群占比例较大之外，其余林带均属G型。在各植被带内的不同海拔表现出随着海拔的上升P群的数量不断减少、M群基本出现在冬季的特征。 7）4个植被带捕食型革螨整体上均以K-选择为主，其中冬季各带以K-选择为主，而夏季常绿阔叶林和亚高山针叶林以r-选择为主，常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林为K-选择。 研究表明，梵净山不同植被带的土壤螨类多样性丰富，丰富了梵净山作为世界自然遗产地的多样性价值内涵，由土壤甲螨和革螨所指示的梵净山具有良好的生态环境。该研究为梵净山生态环境质量的后续监测和亚热带其他世界自然遗产地、提名地等的土壤螨类对比研究提供了基础资料。梵净山土壤螨类与环境的关系还有待进一步研究。

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