白 露， 兰洪波, 宋丽莎， 刘卫文， 覃池萍

(1.黔南民族师范学院，贵州都匀 558000；2.贵州茂兰国家级自然保护区管理局，贵州荔波 558400)



茂兰保护区漏斗森林大型土壤动物多样性研究

白 露1， 兰洪波2, 宋丽莎1， 刘卫文1， 覃池萍2

(1.黔南民族师范学院，贵州都匀 558000；2.贵州茂兰国家级自然保护区管理局，贵州荔波 558400)

2013年7～10月对茂兰喀斯特漏斗森林内的大型土壤动物进行调查。结果表明，共采集到大型土壤动物样本15 808只， 隶属3门7纲20目，其中优势类群为膜翅目和鞘翅目，常见类群为蜘蛛目、盲蛛目、蜱螨目、蜚蠊目、同翅目、弹尾目、等足目、腹足类、唇足类、倍足类、直翅目，其余类群为稀有种群。生境结构的不同导致土壤动物在种群结构、数量、多样性、均匀度、优势度上存在显著差异。

茂兰喀斯特漏斗森林；大型土壤动物；多样性

大型土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分，对土壤肥力保持和土壤生产力的提高具有重要作用，作为指示生物，在土壤质量评价中的地位日益显现[1]。近几年喀斯特地区水土流失和石漠化问题逐渐引起人们的关注，喀斯特生态系统退化的一个表现形式是森林土壤的退化，喀斯特森林土壤退化的一个表现形式则是土壤生物减少和消失，喀斯特土壤中存在大量土壤动物，土壤动物是土壤生态系统中的主要消费者，也是土壤质量改善的主要贡献者，所以大型土壤动物可作为土壤生态环境条件变化的生物学指示。 目前对土壤动物的研究很多[2-6]，但对喀斯特地区土壤动物的研究相对薄弱[7-10],对喀斯特漏斗森林大型土壤动物的研究尚属空白，为此，笔者以茂兰喀斯特漏斗森林为研究对象，以大型土壤动物与环境之间的关系为基础，探讨了大型土壤动物的多样性特征，旨在为喀斯特森林生态系统保护提供理论依据。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区概况茂兰喀斯特森林位于贵州省荔波县南部，与广西木论国家级自然保护区毗邻，地理位置为107°52′10″～108°54′40″E、25°09′20″～25°20′50″N。面积212.85 km2,森林覆盖率达87.3%，处于贵州高原向广西丘陵平原过渡的斜坡地带，地势西北高东南低。平均海拔550～850 m，年平均气温15.3 ℃，年气温差18.3 ℃，全年降水量在1 750～1 950 mm，年平均湿度83%左右，年日照平均为1 272.8 h；属于中亚热带季风湿润气候。区内土壤以黑色石灰土为主，持水量较低，地表水缺乏。土壤富钙和富盐基化，pH为6.5～8.0。

1.2 方法

1.2.1采样地的设置。2013年7～10月，在茂兰保护区凉水井漏斗森林根据海拔梯度选择4个样地(即A、B、C、D)。

1.2.1.1样地A。地理位置：107°65′49″ E、25°17′42″N，海拔448 m，主要植被：长梗罗伞(Brassaiopsisglomerulata)、木姜子(Litseacubeba)、粗丝木(Gomphandratetrandra)、海桐(Pittosporumtobira)、光叶石楠(Photiniaglabra)、尖叶四照花(Dendrobenthamiaangustata)、朴树(Celtissinensis)、多脉榆(UlmuscastaneifoliaHems)、青冈(Cyclobalanopsisglauca)、丝栗栲(Castanopsisfargesii)、冬青(Ilexchinensis)、卫矛(Euonymusalatus)、九里香(Murrayaexotica)、石岩枫(Mallotusrepandus)、棕竹(Rhapisexcelsa)、香叶树(Linderacommunis)、齿叶铁仔(Myrsinesemiserrata)、菝葜(Smilaxchina)、冷水花(Pileacadierei)、楼梯草(Elatostemaumbellatum)、魔芋(Amorphophalluskonjac)、茜草(Rubiacordifolia)、虎耳草(Saxifragastolonifera)、石蒜(Lycorisradiata)。

1.2.1.2样地B。地理位置：107°65′40″E、25°17′33″N，海拔625 m，主要植被：青冈、圆果化香(Platycaryalongipes)、裂果卫矛(Euonymusdielsianus)、光叶榉(Zelkovaserrata)、黄棉木(Metadinatrichotoma)、山杜英(Elaeocarpussylvestris)、翅荚香槐(Cladrastisplatycarpa)、小叶女贞(Ligustrumquihou)、皱叶海桐(Pittosporumcrispulum)、九里香、冷水花、莎草(Herbofnutgrass)、江南卷柏(Moellendorf′sspikemossHerb)、石韦(Pyrrosialingua)、翠云草(Selaginellauncinata)。

1.2.1.3样地C。地理位置：107°56′36″E、25°17′36″N，海拔748 m，主要植被：光叶海桐(Pittosporumglabratum)、光叶榉、伞花木(Eurycorymbuscavaleriei)、天仙果(Ficuserecta)、椤木石楠(Photiniadavidsoniae)、火棘(Pyracanthafortuneana)、漆树(Toxicodendronvernicifluum)、飞蛾槭(Aceroblongum)、化香(Platycaryastrobilacea)、南酸枣(Choerospondiasaxillaris)、黄连木(Pistaciachinensis)、三叶岩爬藤(Tetrastigmahemsleyanum)、八角枫(Alangiumchinense)、蓝天竹(Nandinadomestica)、钩刺雀梅藤、紫麻(Oreocnidefrutescens)、光枝勾儿茶(Berchemiapolyphylla)、十大功劳(Mahoniafortunei)、翠云草、石蒜、苔草(Carextristachya)。

1.2.1.4样地D。地理位置：107°56′33″E、25°17′35″N，海拔844 m，主要植被：圆叶乌桕、腺叶山帆、裂果卫矛(Euonymusdielsianus)、化香、光叶海桐、多脉青冈(Cyclobalanopsismultinervis)、刺五茄(Acanthopanaxsenticosus)、水冬瓜(Alnuscremastogyne)、青冈栎、鹅耳枥(Carpinusturczaninowii)、圆果化香、齿叶黄皮(Clausenadunniana)、漆树、野桐(Mallotusjaponicus)、大叶黄金、厚果崖豆藤(Millettiapachycarpa)、钩刺雀梅、九里香、短圆叶卫矛、齿叶铁仔、飞蛾槭(Aceroblongum)、小花青风藤、十大功劳、江南卷柏、苔草、莎草、冷水花、石韦、凤尾蕨(Pteriscretica)、肾蕨(Nephrolepisauriculata)。

1.2.2取样。采用陷阱法收集。利用一次性塑料水杯，在每个样地随机选取5个样方，每个样方埋20个塑料杯(塑料杯直径7 cm，高10 cm)，杯口低于地面5 cm，在杯内放入少量酒精。每隔0.5 m埋杯1个，每次埋杯之后2 d收集一次。埋杯时，把见到的土壤动物用手拣法收集，用70%乙醇杀死固定，带回实验室分类鉴定。

1.2.3鉴定。土壤动物鉴定主要依据《中国土壤动物检索图鉴》、《中国亚热带土壤动物》及《茂兰景观昆虫》。

1.2.4数据分析。

式中，S为类群数;N为个体总数;Pi为土壤动物第i类的个体数占总个体数的比例。

2 结果与分析

2.1 大型土壤动物的组成及数量在4个样地中共采集到标本15 808个，分别隶属3门7纲20目(表1)。其中以膜翅目和鞘翅目数量最多，为优势种群，分别占个体总数的44.06%和13.63%；其次是蜘蛛目、盲蛛目、蜱螨目、唇足类、倍足类、等足类、半翅目、直翅目、蜚蠊目、同翅目、弹尾目、腹足类12个类群，个体总数占总个体数的38.70%，为常见类群；革翅目、鳞翅目、石蛃目、等翅目、缨翅目、寡毛类6个类群为稀有类群，个体数占个体总数的3.61%。且有些类群只分布在1～2个生境内。优势类群和常见类群共占个体总数的96.39%，构成了茂兰喀斯特漏斗森林大型土壤动物群落的主要成分，对大型土壤动物群落特征起着决定性作用。

2.2 大型土壤动物多样性分析不同生境条件下，大型土壤动物的群落组成有所差异(表2)，类群数为A样地(20)、B样地(17)、C样地(15)、D样地(12)；个体数大小依次为A样地(5 103)、D样地(4 443)、B样地(3 102)、C样地(3 012)。多样性指数大小排序为样地A、样地B、样地C、样地D，其中样地A的土壤动物类群数多，多样性指数最高(2.291 9)，D样地多样性指数最低(1.480 8)，这与土壤动物类群数的排序是一致的；均匀度指数大小排序为样地A、样地B、样地C、样地D，其中样地A均匀度指数最高(0.765 1)，表明土壤动物的类群分布较均匀,样地D均匀度指数最低(0.595 9)，表明其土壤动物类群分布的均匀度偏低；优势度指数大小排序为样地D、样地C、样地B、样地A，说明样地D的优势种群较集中(0.360 2)。群落优势度指数反映优势种群的集中程度，与多样性及均匀性指数相反。生态优势度、均匀度和物种多样性指数有密切关系，一般而言，多样性指数越高，生态优势度越小，均匀度越高。多样性指数受生境的影响较大。

表1 大型土壤动物的类群及数量 个

注：“+++”表示优势种群 (>10%)；“++”为常见种群 (1%～10%)；“+”表示稀有种群(<1%)。

表2 各样地大型土壤动物群落的几种重要指标

2.3 相似性分析大型土壤动物类群的组成通常因生境不同而不同。由表3可知，4个样地大型土壤动物相似指数都较大，说明它们之间的相似程度都很大，其中B样地和C样地土壤动物相似度最高(0.937 5)，C样地和D样地相似度最小(0.740 7)，都达到中等相似的程度。在研究的4个样地中，大型土壤动物在类群数和个体数上虽存在一定差异，但它们之间的群落相似性很高，说明它们之间共有的类群数很多，同时也反映了喀斯特漏斗森林不同植被下大型土壤动物组成和结构较相近，喀斯特漏斗森林结构复杂多样。

表3 不同生境土壤动物组成相似性比较

注：大于0.75表示极其相似；0.75～0.50表示中等相似；0.50～0.25表示中等不相似；小于0.25表示极不相似。

2.4 大型土壤动物群落月变化由图1可知，8月份最多，共采集到样本4 604个，10月份最少，共采集到样本数2 793个。7、8月大型土壤动物个体数相当，到9、10月大型土壤动物的个体数呈依次递减趋势。由此表明，由于月份的不同导致生境的差异和大型土壤动物生物学特性的差异，使得大型土壤动物在不同月份的生境中，个体总数存在明显差异。

3 结论

大型土壤动物是茂兰喀斯特漏斗森林土壤动物的重要组成部分，该次调查共采集到样本15 808个，隶属3门7纲20目。优势类群为膜翅目和鞘翅目，其中膜翅目蚁科昆虫数量占有绝对优势，说明其在土壤动物组成中至关重要。

由于生境的异质性，导致不同生境大型土壤动物群落特征存在一定差异，共有的类群反映了适应大环境的大的区域分布规律，不同类群反映了各小环境的特殊性。

茂兰喀斯特漏斗森林大型土壤动物个体数月变化明显，因而使得不同样地生境大型土壤动物个体总数相应表现出明显的月份动态差异，大型土壤动物个体数的月变化特点反映了它与环境的适应性。

[1] LENOIR L，PERASON T，BENGTESAON J，et al.Bottom-up or top-down control in forest soil microcosms? Effect of soil fauna on fungal biomass and C/N mineralization[J].Biol Fertil Soils,2007,43:281-294.

[2] 殷秀琴，吴东辉，韩晓梅．小兴安岭森林土壤动物多样性研究[J].地理科学,2003,23(3):316-322.

[3] 尹文英．土壤动物学研究的回顾与展望[J]．生物学通报，2001,36(8)：1-3.

[4] 吴东辉，张柏，殷秀琴，等．吉林省中西部平原区土壤线虫群落生态特征[J]．生态学报,2005,25(1)：59-67.

[5] 叶岳，周云超．黔中石灰岩地区植被下大型土壤动物群落多样性[J]．农业现代化研究，2008，29(3)：361-364.

[6] 叶岳，周云超，武绍义，等．黔南喀斯特地区不同土地利用方式下大型土壤动物功能类群研究[J]．河南农业科学，2009(3)：47-51.

[7] 庞姝，任红，谢伟，等．湘西吉首喀斯特地貌区4种典型生境的土壤动物调查[J]．生命科学研究，2006,10(4):333-337.

[8] 兰洪波，冉景丞，谭成江．茂兰喀斯特实验区桑园大型土壤动物结构初探[J]．江苏农业科学，2010(5):469-470.

[9] 兰洪波，冉景丞，杨茂发．茂兰喀斯特森林实验区桑园土壤昆虫初步调查[J]．河南农业科学，2010(11):54-56.

[10] 兰洪波，冉景丞，蒙惠理．茂兰喀斯特森林大型土壤动物群落多样性初探[J]．西南大学学报：自然科学版，2011,33(3)：73-77.

Diversity of Macro Soil Animals of Karst Funnel Forest in Maolan Reserve

BAI Lu1, LAN Hong-bo2, SONG Li-sha1et al

(1. Qiannan Normal College for Nationalities, Duyun, Guizhou 558000; 2. Management Department of Maolan Nature Reserve in Guizhou, Libo, Guizhou 558400)

From July to October, 2013, the macro soil animals communities under four habitats in Karst funnel forest in Maolan were studied. There are a total of 15 808 macro soil animals, belong to 20 order 7 classes and 3 phyla. The dominant orders were Coleoptera and Hymenoptera, while the frequent orders were Araneida, Opiliones, Acari, Blattaria, Homoptera, Collembola, Isopoda, Gastropods, Orthoptera, Diplopods and others were rare orders.The results proved that different habitat structure lead to macro soil animal in different population structure, quantity, diversity, evenness and dominance.

Maolan Karst funnel forest; Macro soil animals; Diversity

贵州省自然科学基金项目(黔科合J字 [2013]2135)；国土资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室开放课题(KERDC201302)；贵州省林业厅科技人才专项(黔林科合J字 [2013] 10号)。

白露(1992- )，女，贵州荔波人，本科生，专业：生物科学。

2014-12-02

S 759.9

A

0517-6611(2015)02-088-02