消落带土壤动物群落维持机制探索

摘要：为增进对消落带土壤动物群落维持机制的了解，分别于2022年6月、7月、8月、10月在白夹溪典型消落带进行野外调查采样，结果表明：消落带土壤动物群落在组建与维持过程中存在物种迁移和生态位分化两种机制，这两种机制的重要性与水位变化导致的生境连通度变化有关。由于目前的研究方法无法兼顾多度与丰富度，未来应尽可能在方法上进行完善，以更为精确地理解土壤动物的群落组成与维持机制。

关键词消落带土壤动物群落多样性维持机制

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

消落带作为一种介于水陆两相之间的过渡生境，拥有较高的初级生产力和生物多样性，生物群落较其他生境具有较高的特殊性，对环境变化极为敏感[1]。土壤动物是消落带生物群落中的重要组成部分，其数量庞大、种类繁多、功能多样，对消落带的生态系统稳定性具有重要影响[2]。随着河流开发进程的加快，消落带生物多样性受到严重威胁[3]。国内外对消落带生物群落的多样性开展了大量研究，但主要工作集中于土壤动物的区系组成、环境要素与分布格局等方面，对消落带土壤动物群落维持机制的了解仍不是很充分。目前，对生物群落维持机制的认识主要包括环境因素相互作用、生活史策略适应、生态位分化、物种迁移等四种主要假说[4]，前两者已由大量消落带生物多样性的研究证实，但生态位分化与物种迁移两种假说在消落带生境的适用性由于统计方法的局限尚未得到讨论。GIBERTC等人[5]提出的Per-SIMPER分析与VILMIA等人[6]提出的DNCI分析能有效识别生态位分化与物种迁移两种机制的相对重要性，为群落维持机制作的进一步研究提供了可能。本研究拟选取三峡库区的典型消落带，从消落带土壤动物群落的多样性着手展开研究，增进对消落带土壤动物群落维持机制的了解。

1研究方法

研究区域位于澎溪河支流白夹溪，三峡库区蓄水后，白夹溪消落带面积3.19km2，占三峡水库消落带面积的0.91%，地势平缓，具有典型代表性。依据三峡库区水位管理模式设置150m、160m、170m、180m4个高程，于2022年6月、7月、8月、10月采用陷阱法采集消落带的大型土壤动物。参考《中国土壤动物检索图鉴》[7]和《昆虫分类学（修订版）》[8]等资料，在体视显微镜下将采集的土壤动物样品鉴定到科并计数。采用单因素方差分析检验空间和时间尺度上消落带土壤动物分类群分布的差异显著性，事后比较选用LSD法，显著性水平取0.05。进行Per-SIMPER和DNCI分析以评估物种扩散机制和生态位分化机制的相对重要性。考虑部分稀有类群的影响可能存在放大效应，Per-SIMPER和DNCI分析过程中只纳入优势类群或在所有样方中出现频率大于60%的类群。

2研究结果

本研究共采集到土壤动物20503只，分属17目95科。在全部调查到的95个类群中，鼠妇科为优势类群，占总数的37.43%。白家溪消落带土壤动物类型丰富，既包含步甲科、尺蝽科、蚁科等陆生类群，也包含少量水生或半水生的类群，如泽甲科、圆泥甲科、黾蝽科等。方差分析结果表明，除蚁科外的所有优势类群、常见类群的季节差异显著（P<0.05），除狼蛛科、蟋蟀科和奇马陆科外的所有优势类群、常见类群均在高程尺度上差异显著（P<0.05）。Per-SIMPER分析结果（如表1所示）表明，不同季节、不同高程土壤动物各类群对群落差异的贡献度存在差异。组内DNCI分析结果表明，落干期物种迁移机制对群落组建与维持过程的影响显著强于淹水期，高地生境的物种迁移机制的影响显著弱于低地生境（如图1所示）。

3讨论

白家溪消落带土壤动物类群丰富，以步甲等陆生类群为主，也包含少数水生或半水生类群，这说明消落带生境具有明显的边缘效应，生物多样性较高[9-10]。在消落带水位变化的影响下，土壤动物群落具有周转率高，物种组成复杂的特点。DNCI分析结果表明，不同季节间的物种扩散存在差异，低地、高地生境之间存在频繁的物种扩散现象（如图2所示）。Per-SIMPER分析结果（见表1）表明，不同的土壤动物类群在消落带的迁移在时间上不同步，这可能与不同类群的繁殖策略有关[11]。消落带在水位变化的影响下具有显著的微生境梯度，进而形成了多样的生态位，从而导致消落带出现广泛的多物种共存现象，使生态位分化机制具有显著影响[12]。生态位分化机制影响在高程尺度上的差异可能与消落带水位变化导致的生境岛屿化有关[13]。

4结论与展望

消落带土壤动物具有周转率高，物种组成复杂的特点，并具有独特的生活史策略以适应水位变化的自然选择压力。消落带土壤动物群落在组建与维持过程中存在物种迁移和生态位分化两种主要机制，两种机制的重要性与水位变化导致的生境连通度变化有关。由于目前群落生态学中研究群落组成与维持机制的一些方法无法兼顾多度与丰富度，未来应尽可能在方法上进行完善，以更为精确地理解土壤动物的群落组成与维持机制。

参考文献

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