论文摘要
采伐是林业生产和森林经营活动的重要组成部分,其对当地和周边地区甚至更大范围内的生态环境有较大影响。土壤动物是森林生态系统的重要组成部分,其群落组成和功能对土壤形成、物质循环和能量流动具有重大影响,其群落特征常作为土壤肥力的重要生物学指标。本文研究了四川省洪雅县巨桉人工林采伐干扰前和采伐干扰后土壤动物的区系组成、优势类群、季节动态、剖面分布变化等生态学特征,并分析了土壤动物与土壤微生物及土壤理化性质的相互关系。大型土壤动物采用野外手捡法,中小型干生、湿生土壤动物采用干湿漏斗分离法进行研究。结果表明:(1)本次研究采伐干扰前后四季共获大中小型土壤动物16571头(不包括原生动物),分属6门14纲30目。其中,采伐干扰前样地1和样地2分别获土壤动物4168头和4784头,较采伐干扰后分别多355头和978头。(2)巨桉人工林生态系统中采伐干扰前后土壤动物均以杂食性种团为主,其采伐前个体数为6899头,较采伐干扰后多1183头;腐食性种团数量仅次于杂食性种团,采伐前个体数为1456头,较采伐干扰后多371头;采伐干扰前其余同功能种团个体数合计为504头,较采伐干扰后减少了311头。(3)采伐干扰前土壤动物总个体数均以秋季最高,春季最低,而采伐干扰后土壤动物总个体数均以冬季最高,夏季最低。采伐干扰影响了土壤动物个体数的季节动态,而对类群数的影响可能有滞后效应。(4)Shannon-Wiener指数H′和Pielou均匀性指数J采伐前和采伐后均有相同的季节变化趋势,采伐干扰后各季节均匀性指数J均较采伐干扰前低。采伐干扰前后密度-类群指数DG均呈相反的季节变化趋势。Simpson优势度指数C随采伐后时间的延长而下降。(5)采伐干扰前枯落物层、5~10 cm、10~15 cm土层四季平均土壤动物密度均较采伐干扰后高,而0~5 cm土层土壤动物密度较采伐后低。采伐干扰前枯落物层干生土壤动物密度各季节均高于采伐干扰后(除冬季外),0~5 cm干生土壤动物密度各季节均高于采伐干扰后(除夏季外),5~10 cm干生土壤动物密度各季节均低于采伐干扰后(除夏季外),10~15 cm干生土壤动物密度各季节均高于采伐干扰后。采伐干扰前湿生土壤动物0~5 cm(除春季和夏季外)、5~10 cm(除春季外)、10~15 cm(除春季外)土层各季节均高于采伐后。(6)采伐干扰前各季节大型土壤动物个体数高于采伐干扰后(除冬季外),而类群数低于采伐后(除春季外),中小型土壤动物个体数采伐干扰前最低值出现在春季,最高值出现在秋季,而采伐干扰后最低值出现在夏季,最高值出现在冬季。(7)采伐干扰后,有16个类群个体数上升,其中弹尾目上升幅度最大,其个体数增加占总增加数的70.85%,采伐干扰后,半翅目、腹足纲、缓步动物门、猛水蚤目和少足纲等5个类群消失,其个体数减少占总减少数的0.19%。有13个类群个体数下降,蜱螨目减少幅度最大,其减少个体数占总减少数的79.98%。(8)采伐前除土壤线虫与土壤温度呈负相关外,土壤动物总数、蜱螨目和弹尾目均与之呈正相关;各项均与土壤含水量和有机质含量呈正相关。采伐后各项均与土壤温度呈负相关,而与土壤含水量呈正相关;除土壤线虫与土壤有机质含量呈正相关外,其余各项均呈负相关。(9)本研究显示,巨桉人工林土壤动物个体数随采伐干扰时间的延长而逐渐减少,其群落结构的季节变化波动较大,表明巨桉人工林为栖息在其系统内的土壤动物提供了必要场所和食物源,是保持系统内土壤动物多样性和稳定性的重要保障。本研究仅开展了采伐干扰后巨桉人工林生态系统土壤动物群落的初期调查,采伐干扰对巨桉人工林土壤动物群落演替发展的持续性影响,有待进一步研究。