消落帶土壤動物群落維持機制探索

摘要：為增進對消落帶土壤動物群落維持機制的了解，分別于2022年6月、7月、8月、10月在白夾溪典型消落帶進行野外調查采樣，結果表明：消落帶土壤動物群落在組建與維持過程中存在物種遷移和生態位分化兩種機制，這兩種機制的重要性與水位變化導致的生境連通度變化有關。由于目前的研究方法無法兼顧多度與豐富度，未來應盡可能在方法上進行完善，以更為精確地理解土壤動物的群落組成與維持機制。

關鍵詞消落帶土壤動物群落多樣性維持機制

ExplorationfortheMaintenanceMechanismofHydro-FluctuationBeltSoilFaunaCommunity

MAHua1LIChangqing1YUPinfeng1CHENJie1HETianyao1

WANGKehong1，2

1.ChongqingKeyLaboratoryofWaterEnvironmentEvolutionandPollutionPreventionandControlintheThreeGorgesReservoirArea，ChongqingThreeGorgesUniversity，Chongqing，404100China;2ChongqingFieldScienceObservationStationofEnvironmentandEcologyoftheThreeGorgesReservoirArea，ChongqingThreeGorgesUniversity，Chongqing，404100China

Abstract：Inordertoenhanceourunderstandingofthemaintenancemechanismsofsoilfaunacommunitiesinhydro-fluctuationbelt，thisstudyconductedfieldinvestigationsandsamplingin?;atypicalhydro-fluctuationbeltinBaijiaxiinJune，July，August，andOctober2022.Theresultsindicatethattherearetwomainmechanisms，dispersalandnicheprocesses，intheformationandmaintenanceofsoilfaunacommunitiesinhydro-fluctuationbelt，andtheimportanceofthesemechanismsisrelatedtochangesinhabitatconnectivitycausedbywaterlevelfluctuations.Ascurrentmethodscan'taccountforbothrichnessandabundance，furtherstudiesshouldrefinethemethodologicalscaletobetterunderstandthecommunitycompositionandmaintenancemechanismsofsoilfauna.

KeyWords：Hydro-fluctuationbelt;Soilfauna;Communitydiversity;Maintenancemechanism

消落帶作為一種介于水陸兩相之間的過渡生境，擁有較高的初級生產力和生物多樣性，生物群落較其他生境具有較高的特殊性，對環境變化極為敏感[1]。土壤動物是消落帶生物群落中的重要組成部分，其數量龐大、種類繁多、功能多樣，對消落帶的生態系統穩定性具有重要影響[2]。隨著河流開發進程的加快，消落帶生物多樣性受到嚴重威脅[3]。國內外對消落帶生物群落的多樣性開展了大量研究，但主要工作集中于土壤動物的區系組成、環境要素與分布格局等方面，對消落帶土壤動物群落維持機制的了解仍不是很充分。目前，對生物群落維持機制的認識主要包括環境因素相互作用、生活史策略適應、生態位分化、物種遷移等四種主要假說[4]，前兩者已由大量消落帶生物多樣性的研究證實，但生態位分化與物種遷移兩種假說在消落帶生境的適用性由于統計方法的局限尚未得到討論。GIBERTC等人[5]提出的Per-SIMPER分析與VILMIA等人[6]提出的DNCI分析能有效識別生態位分化與物種遷移兩種機制的相對重要性，為群落維持機制作的進一步研究提供了可能。本研究擬選取三峽庫區的典型消落帶，從消落帶土壤動物群落的多樣性著手展開研究，增進對消落帶土壤動物群落維持機制的了解。

1研究方法

研究區域位于澎溪河支流白夾溪，三峽庫區蓄水后，白夾溪消落帶面積3.19km2，占三峽水庫消落帶面積的0.91%，地勢平緩，具有典型代表性。依據三峽庫區水位管理模式設置150m、160m、170m、180m4個高程，于2022年6月、7月、8月、10月采用陷阱法采集消落帶的大型土壤動物。參考《中國土壤動物檢索圖鑒》[7]和《昆蟲分類學（修訂版）》[8]等資料，在體視顯微鏡下將采集的土壤動物樣品鑒定到科并計數。采用單因素方差分析檢驗空間和時間尺度上消落帶土壤動物分類群分布的差異顯著性，事后比較選用LSD法，顯著性水平取0.05。進行Per-SIMPER和DNCI分析以評估物種擴散機制和生態位分化機制的相對重要性。考慮部分稀有類群的影響可能存在放大效應，Per-SIMPER和DNCI分析過程中只納入優勢類群或在所有樣方中出現頻率大于60%的類群。

2研究結果

本研究共采集到土壤動物20503只，分屬17目95科。在全部調查到的95個類群中，鼠婦科為優勢類群，占總數的37.43%。白家溪消落帶土壤動物類型豐富，既包含步甲科、尺蝽科、蟻科等陸生類群，也包含少量水生或半水生的類群，如澤甲科、圓泥甲科、黽蝽科等。方差分析結果表明，除蟻科外的所有優勢類群、常見類群的季節差異顯著（P<0.05），除狼蛛科、蟋蟀科和奇馬陸科外的所有優勢類群、常見類群均在高程尺度上差異顯著（P<0.05）。Per-SIMPER分析結果（如表1所示）表明，不同季節、不同高程土壤動物各類群對群落差異的貢獻度存在差異。組內DNCI分析結果表明，落干期物種遷移機制對群落組建與維持過程的影響顯著強于淹水期，高地生境的物種遷移機制的影響顯著弱于低地生境（如圖1所示）。

3討論

白家溪消落帶土壤動物類群豐富，以步甲等陸生類群為主，也包含少數水生或半水生類群，這說明消落帶生境具有明顯的邊緣效應，生物多樣性較高[9-10]。在消落帶水位變化的影響下，土壤動物群落具有周轉率高，物種組成復雜的特點。DNCI分析結果表明，不同季節間的物種擴散存在差異，低地、高地生境之間存在頻繁的物種擴散現象（如圖2所示）。Per-SIMPER分析結果（見表1）表明，不同的土壤動物類群在消落帶的遷移在時間上不同步，這可能與不同類群的繁殖策略有關[11]。消落帶在水位變化的影響下具有顯著的微生境梯度，進而形成了多樣的生態位，從而導致消落帶出現廣泛的多物種共存現象，使生態位分化機制具有顯著影響[12]。生態位分化機制影響在高程尺度上的差異可能與消落帶水位變化導致的生境島嶼化有關[13]。

4結論與展望

消落帶土壤動物具有周轉率高，物種組成復雜的特點，并具有獨特的生活史策略以適應水位變化的自然選擇壓力。消落帶土壤動物群落在組建與維持過程中存在物種遷移和生態位分化兩種主要機制，兩種機制的重要性與水位變化導致的生境連通度變化有關。由于目前群落生態學中研究群落組成與維持機制的一些方法無法兼顧多度與豐富度，未來應盡可能在方法上進行完善，以更為精確地理解土壤動物的群落組成與維持機制。

參考文獻

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