西藏东南部典型林草交错地带不同植被地表节肢动物多样性研究

臧建成，孙 涛，洪大伟

(1 西藏农牧学院 a植物科学学院，b 西藏高原资源昆虫与应用昆虫实验室，西藏 林芝 860000；2 淮北师范大学 生命科学学院，安徽 淮北 235000)

稳定的植被群落具有多样性的生物种群，其功能及营养物质在群落中的流动和循环也较为稳定[1]。植被的改变会影响土壤动物群落的分布、结构及功能[2-4]。节肢动物是生态系统的重要组成部分，其在土壤有机物分解、物质循环、土壤结构改善、植物群落变化中均具有重要作用[5]。近年来有关青藏高原土壤动物、地表节肢动物方面已有大量研究，这些研究主要集中在西藏农田土壤动物，河谷灌丛不同封育时间、不同植被类型、不同土地利用方式对土壤节肢动物的影响以及林牧交错地带土壤动物比较等方面[6-10]。

在西藏东南部包括雅鲁藏布江中下游及其支流的高山峡谷地带,分布着茂密的森林、灌丛、草甸，气候类型复杂，造就了多种典型的植被类型及过渡类型[11]。本研究选择西藏东南部高山栎灌丛林牧交错地带4种典型植被类型为对象，对其地表节肢动物群落进行调查，旨在探明西藏东南部典型植被类型的地表节肢动物组成、群落多样性以及功能群在不同植被类型间的变化趋势，为生物多样性保护和昆虫生态学研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于青藏高原东南部西藏林芝市巴宜区章麦村，系念青唐古拉山向南延伸的余脉，与喜马拉雅山东部向北发展的山系相连。该区域位于北纬26°52′-30°40′，东经92°09′-98°47′，平均海拔3 000 m，受印度洋暖湿季风影响，冬春干燥，夏秋多雨。年降水量600～1 000 mm，年平均温度8～10 ℃，≥0 ℃积温为3 000～3 500 ℃，≥10 ℃的时间约180 d，为西藏降水量最充沛的地区之一，属半湿润区与湿润区的过渡地带[12-13]。研究区生物资源丰富，为农牧林过渡地带，是藏东南温暖气候区与半湿润气候区的过度地带，林区植被类型主要为川滇高山栎(Quercusaquifolioides)灌丛、高山栎灌丛林牧交错地带(简称林牧交错地带，植物主要为禾本科羊茅(Festucaovina)、早熟禾(Poaannua))、天然草地(植物主要为白茅(Imperatacylindrica))和人工草地(植物主要为垂穗披碱草(Elymusnutans))。

1.2 节肢动物样本的采集与鉴定

于2018年5-9月对高山栎灌丛、林牧交错地带、天然草地、人工草地4种典型植被进行调查。采用陷阱诱捕法采集地表节肢动物。采用5点取样法，每个样点设置5个重复，每个样方间隔5 m。在每个取样点，将塑料杯(50 mL)埋入土壤，杯口与地面平齐，同时在杯中加入4%的福尔马林液、5 mL甘油和几滴洗衣粉溶液，增加诱捕的有效性。每次布置陷阱持续的时间为7 d，每3 d检查杯中浸渍液以确保取样的有效性；采集的样品收集于指型管内，带回实验室用体积分数75%酒精保存。参考《中国土壤动物检索图鉴》[14]、《昆虫分类》[15]、《青藏高原蜘蛛》[16]，将样品在尼康中级体视显微镜SMZ800+D5100下进行分类鉴定。

1.3 数据处理与分析

参考文献[17],计算地表节肢动物类群的相对多度、类群丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数。为保证试验数据满足正态分布，对地表节肢动物的多样性指数、均匀性指数和优势度指数进行lg(1+x)转化。不同植被地表节肢动物群落的相似性用Cody指数和Sörensen指数[18-19]反映，计算公式如下：

Bc=(a+b-2c)/2；Si=2c/(a+b)

式中：Bc为Cody指数；a、b为两群落地表节肢动物类群数，c为两群落共有节肢动物的类群数；Si为Sörensen 指数。

数据统计与分析采用SPSS 18.0和Excel软件进行，采用单因素方差分析(One-way ANOVA)和Tukey HSD进行各处理间相关数据的多重分析。

2 结果与分析

2.1 西藏东南部4种典型植被地表节肢动物的特征分析

西藏东南部不同典型植被地表节肢动物群落组成及类群相对多度见表1。

表1 西藏东南部4种典型植被地表节肢动物群落结构

由表1可以看出，5～9月共收集地表节肢动物3 668头，隶属20目141科，其中优势种群为隐翅甲科、蚂蚁科和棘跳科；常见类群为步甲科、跳甲科、蚤蝇科、管巢蛛科、狼栉蛛科、狼蛛科、皿蛛科、拟平腹蛛科、逍遥蛛科、盗蛛科、生圆马陆科、赤螨科、烟管螺科、跳虫科；其余科为稀有类群。在目级水平上，优势类群为鞘翅目、膜翅目、蜘蛛目、弹尾目，其动物数分别占总数的19.19%，16.44%，24.45%和20.56%；常见类群为双翅目、真螨目、柄眼目、球马陆目，其动物数分别占总数的8.59%，4.58%，1.39%和1.31%；其余目为稀有类群。

西藏东南部典型植被群落之间地表节肢动物群落组成和数量也有较大差异。天然草地的节肢动物科类群数最多，为77科，动物数占全部采集样数的32.36%；其次是林牧交错地带，地表节肢动物有75科，动物数占全部采集样数的32.77%；高山栎灌丛和人工草地的节肢动物科数相对较少，分别为59和55科，动物数分别占全部采集样数的9.27%和25.60%；高山栎灌丛采集到的节肢动物数量最少，且不同类群间差异较大。

在高山栎灌丛和林牧交错地带均未出现的类群有步甲科、薪甲科、瓢虫科等44科，占总科数的31.21%。天然草地和人工草地均未出现的类群有伪叶甲科、伪瓢甲科、蜣螂科等35科，占总科数的24.82%。在4种植被类型中均出现的科有石蜈科、盗蛛科、管巢蛛科、姬蜂科、蚁科、小金蝇科、蚤蝇科、花蝇科、禾蝇科、拟步甲科、象甲科、隐翅甲科等12科，占总科数的8.51%。

2.2 西藏东南部典型植被类型地表节肢动物的多样性分析

西藏东南部4种典型植被类型地表节肢动物的多样性指数见表2。由表2可以看出，从类群丰富度来看，天然草地>林牧交错地带>高山栎灌丛>人工草地，天然草地和林牧交错地带类群丰富度相近，高山栎灌丛和人工草地类群丰富度接近,前两者显著高于后两者。Shannon-Wiener多样性指数天然草地最高，显著高于其他植被类型；高山栎灌丛最低，显著低于其他植被类型。Pielou均匀度指数高山栎灌丛最低，显著低于其他植被类型；天然草地最高，显著高于其他植被类型。Simpson优势度指数高山栎灌丛最高；林牧交错地带最低，显著低于其他植被类型。

表2 西藏东南部4种典型植被类型地表节肢动物的多样性指数

2.3 西藏东南部典型植被地表节肢动物群落的相似性分析

由表3可以看出，西藏东南部典型植被类型对地表节肢动物Sörensen相似性指数有影响。高山栎灌丛与林牧交错地带间Sörensen指数最高，高山栎灌丛与人工草地和人工草地与林牧交错地带间Sörensen相似性指数接近，高山栎灌丛与林牧交错地带和人工草地与天然草地间Sörensen相似性指数接近，结果说明地表节肢动物群落相似性随植被类型的变化而变化，其类群组成的替代速率因植被群落的不同而不同。

表3 西藏东南部4种典型植被类型地表节肢动物相似性指数

高山栎灌丛与天然草地之间Cody指数最高，其次是林牧交错地带与天然草地；高山栎灌丛与林牧交错地带、人工草地与天然草地Cody指数最小，均为28。结果说明，林牧交错地带是高山栎灌丛与天然草地的过渡地带，天然草地是林牧交错地带与和人工草地之间的过渡地带，但在演替过程中具有连续性。

3 讨 论

不同植被类型地表节肢动物类群、数量及其相对多度的明显差异，与植被群落下土壤理化特性、环境变化及干扰程度有极其密切的关系[20-21]。本研究结果表明，西藏东南部4种典型植被类型地表节肢动物类群数不同，多样性差异显著，说明不同植被对地表节肢动物的物种丰富度、均匀度指数、优势度和多样性指数均有影响，其中对Shannon-Wiener多样性指数的影响最大[22]。土壤水分变化也会影响地表节肢动物个体数量和类群数，灌丛与草地对降水截流程度不同，同样会影响地表节肢动物物种丰富度和多样性指数[19,23-25]。研究区为西藏东南部灌丛、林牧交错地带及试验用人工草地，家畜和人为活动较为频繁、干扰较大，这对地表节肢动物个体数量和类群特征也有影响[8,26]。

本研究发现，Sörensen指数最高值与最低值分别出现在高山栎灌丛与林牧交错地带和高山栎灌丛与人工草地之间，表明在同一区域内，地表节肢动物类群构成因植被类型的不同而异，但在不同植被间具有连续性。