西藏東南部典型林草交錯地帶不同植被地表節肢動物多樣性研究

臧建成，孫 濤，洪大偉

(1 西藏農牧學院 a植物科學學院，b 西藏高原資源昆蟲與應用昆蟲實驗室，西藏 林芝 860000；2 淮北師范大學 生命科學學院，安徽 淮北 235000)

穩定的植被群落具有多樣性的生物種群，其功能及營養物質在群落中的流動和循環也較為穩定[1]。植被的改變會影響土壤動物群落的分布、結構及功能[2-4]。節肢動物是生態系統的重要組成部分，其在土壤有機物分解、物質循環、土壤結構改善、植物群落變化中均具有重要作用[5]。近年來有關青藏高原土壤動物、地表節肢動物方面已有大量研究，這些研究主要集中在西藏農田土壤動物，河谷灌叢不同封育時間、不同植被類型、不同土地利用方式對土壤節肢動物的影響以及林牧交錯地帶土壤動物比較等方面[6-10]。

在西藏東南部包括雅魯藏布江中下游及其支流的高山峽谷地帶,分布著茂密的森林、灌叢、草甸，氣候類型復雜，造就了多種典型的植被類型及過渡類型[11]。本研究選擇西藏東南部高山櫟灌叢林牧交錯地帶4種典型植被類型為對象，對其地表節肢動物群落進行調查，旨在探明西藏東南部典型植被類型的地表節肢動物組成、群落多樣性以及功能群在不同植被類型間的變化趨勢，為生物多樣性保護和昆蟲生態學研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

研究區位于青藏高原東南部西藏林芝市巴宜區章麥村，系念青唐古拉山向南延伸的余脈，與喜馬拉雅山東部向北發展的山系相連。該區域位于北緯26°52′-30°40′，東經92°09′-98°47′，平均海拔3 000 m，受印度洋暖濕季風影響，冬春干燥，夏秋多雨。年降水量600～1 000 mm，年平均溫度8～10 ℃，≥0 ℃積溫為3 000～3 500 ℃，≥10 ℃的時間約180 d，為西藏降水量最充沛的地區之一，屬半濕潤區與濕潤區的過渡地帶[12-13]。研究區生物資源豐富，為農牧林過渡地帶，是藏東南溫暖氣候區與半濕潤氣候區的過度地帶，林區植被類型主要為川滇高山櫟(Quercusaquifolioides)灌叢、高山櫟灌叢林牧交錯地帶(簡稱林牧交錯地帶，植物主要為禾本科羊茅(Festucaovina)、早熟禾(Poaannua))、天然草地(植物主要為白茅(Imperatacylindrica))和人工草地(植物主要為垂穗披堿草(Elymusnutans))。

1.2 節肢動物樣本的采集與鑒定

于2018年5-9月對高山櫟灌叢、林牧交錯地帶、天然草地、人工草地4種典型植被進行調查。采用陷阱誘捕法采集地表節肢動物。采用5點取樣法，每個樣點設置5個重復，每個樣方間隔5 m。在每個取樣點，將塑料杯(50 mL)埋入土壤，杯口與地面平齊，同時在杯中加入4%的福爾馬林液、5 mL甘油和幾滴洗衣粉溶液，增加誘捕的有效性。每次布置陷阱持續的時間為7 d，每3 d檢查杯中浸漬液以確保取樣的有效性；采集的樣品收集于指型管內，帶回實驗室用體積分數75%酒精保存。參考《中國土壤動物檢索圖鑒》[14]、《昆蟲分類》[15]、《青藏高原蜘蛛》[16]，將樣品在尼康中級體視顯微鏡SMZ800+D5100下進行分類鑒定。

1.3 數據處理與分析

參考文獻[17],計算地表節肢動物類群的相對多度、類群豐富度、Shannon-Wiener多樣性指數、Pielou均勻度指數和Simpson優勢度指數。為保證試驗數據滿足正態分布，對地表節肢動物的多樣性指數、均勻性指數和優勢度指數進行lg(1+x)轉化。不同植被地表節肢動物群落的相似性用Cody指數和S?rensen指數[18-19]反映，計算公式如下：

Bc=(a+b-2c)/2；Si=2c/(a+b)

式中：Bc為Cody指數；a、b為兩群落地表節肢動物類群數，c為兩群落共有節肢動物的類群數；Si為S?rensen 指數。

數據統計與分析采用SPSS 18.0和Excel軟件進行，采用單因素方差分析(One-way ANOVA)和Tukey HSD進行各處理間相關數據的多重分析。

2 結果與分析

2.1 西藏東南部4種典型植被地表節肢動物的特征分析

西藏東南部不同典型植被地表節肢動物群落組成及類群相對多度見表1。

表1 西藏東南部4種典型植被地表節肢動物群落結構

由表1可以看出，5～9月共收集地表節肢動物3 668頭，隸屬20目141科，其中優勢種群為隱翅甲科、螞蟻科和棘跳科；常見類群為步甲科、跳甲科、蚤蠅科、管巢蛛科、狼櫛蛛科、狼蛛科、皿蛛科、擬平腹蛛科、逍遙蛛科、盜蛛科、生圓馬陸科、赤螨科、煙管螺科、跳蟲科；其余科為稀有類群。在目級水平上，優勢類群為鞘翅目、膜翅目、蜘蛛目、彈尾目，其動物數分別占總數的19.19%，16.44%，24.45%和20.56%；常見類群為雙翅目、真螨目、柄眼目、球馬陸目，其動物數分別占總數的8.59%，4.58%，1.39%和1.31%；其余目為稀有類群。

西藏東南部典型植被群落之間地表節肢動物群落組成和數量也有較大差異。天然草地的節肢動物科類群數最多，為77科，動物數占全部采集樣數的32.36%；其次是林牧交錯地帶，地表節肢動物有75科，動物數占全部采集樣數的32.77%；高山櫟灌叢和人工草地的節肢動物科數相對較少，分別為59和55科，動物數分別占全部采集樣數的9.27%和25.60%；高山櫟灌叢采集到的節肢動物數量最少，且不同類群間差異較大。

在高山櫟灌叢和林牧交錯地帶均未出現的類群有步甲科、薪甲科、瓢蟲科等44科，占總科數的31.21%。天然草地和人工草地均未出現的類群有偽葉甲科、偽瓢甲科、蜣螂科等35科，占總科數的24.82%。在4種植被類型中均出現的科有石蜈科、盜蛛科、管巢蛛科、姬蜂科、蟻科、小金蠅科、蚤蠅科、花蠅科、禾蠅科、擬步甲科、象甲科、隱翅甲科等12科，占總科數的8.51%。

2.2 西藏東南部典型植被類型地表節肢動物的多樣性分析

西藏東南部4種典型植被類型地表節肢動物的多樣性指數見表2。由表2可以看出，從類群豐富度來看，天然草地>林牧交錯地帶>高山櫟灌叢>人工草地，天然草地和林牧交錯地帶類群豐富度相近，高山櫟灌叢和人工草地類群豐富度接近,前兩者顯著高于后兩者。Shannon-Wiener多樣性指數天然草地最高，顯著高于其他植被類型；高山櫟灌叢最低，顯著低于其他植被類型。Pielou均勻度指數高山櫟灌叢最低，顯著低于其他植被類型；天然草地最高，顯著高于其他植被類型。Simpson優勢度指數高山櫟灌叢最高；林牧交錯地帶最低，顯著低于其他植被類型。

表2 西藏東南部4種典型植被類型地表節肢動物的多樣性指數

2.3 西藏東南部典型植被地表節肢動物群落的相似性分析

由表3可以看出，西藏東南部典型植被類型對地表節肢動物S?rensen相似性指數有影響。高山櫟灌叢與林牧交錯地帶間S?rensen指數最高，高山櫟灌叢與人工草地和人工草地與林牧交錯地帶間S?rensen相似性指數接近，高山櫟灌叢與林牧交錯地帶和人工草地與天然草地間S?rensen相似性指數接近，結果說明地表節肢動物群落相似性隨植被類型的變化而變化，其類群組成的替代速率因植被群落的不同而不同。

表3 西藏東南部4種典型植被類型地表節肢動物相似性指數

高山櫟灌叢與天然草地之間Cody指數最高，其次是林牧交錯地帶與天然草地；高山櫟灌叢與林牧交錯地帶、人工草地與天然草地Cody指數最小，均為28。結果說明，林牧交錯地帶是高山櫟灌叢與天然草地的過渡地帶，天然草地是林牧交錯地帶與和人工草地之間的過渡地帶，但在演替過程中具有連續性。

3 討 論

不同植被類型地表節肢動物類群、數量及其相對多度的明顯差異，與植被群落下土壤理化特性、環境變化及干擾程度有極其密切的關系[20-21]。本研究結果表明，西藏東南部4種典型植被類型地表節肢動物類群數不同，多樣性差異顯著，說明不同植被對地表節肢動物的物種豐富度、均勻度指數、優勢度和多樣性指數均有影響，其中對Shannon-Wiener多樣性指數的影響最大[22]。土壤水分變化也會影響地表節肢動物個體數量和類群數，灌叢與草地對降水截流程度不同，同樣會影響地表節肢動物物種豐富度和多樣性指數[19,23-25]。研究區為西藏東南部灌叢、林牧交錯地帶及試驗用人工草地，家畜和人為活動較為頻繁、干擾較大，這對地表節肢動物個體數量和類群特征也有影響[8,26]。

本研究發現，S?rensen指數最高值與最低值分別出現在高山櫟灌叢與林牧交錯地帶和高山櫟灌叢與人工草地之間，表明在同一區域內，地表節肢動物類群構成因植被類型的不同而異，但在不同植被間具有連續性。