流动沙地人工种植灌丛对地面节肢动物多样性与功能群结构的影响
刘任涛, 朱凡
林业科学. 2016, 52(2):
91-98.
doi:10.11707/j.1001-7488.20160211
摘要
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多维度评价
[目的] 调查不同林龄灌丛地面节肢动物群落特征,分析柠条灌丛林固沙过程对地面节肢动物多样性与功能群结构的影响规律,并以周围封育草地为对照,基于地面节肢动物多样性与功能群结构辨析柠条灌丛对流动沙地的固定恢复效果,为生物多样性恢复、人工灌丛林管理、沙漠化防治提供科学依据。[方法] 在宁夏盐池选择流动沙地,以6,15和36年生柠条灌丛林为研究样地,以周围邻近封育草地为对照,利用陷阱诱捕法,调查不同林龄灌丛样地地面节肢动物群落组成与结构特征,结合功能群划分分析不同林龄灌丛样地间地面节肢动物功能群结构(捕食性和植食性)的变化规律。[结果] 1)地面节肢动物优势类群包括蠼螋科、拟步甲科和鳃金龟科,其个体数占总个体数的78.84%,常见类群包括7个类群,其个体数占总个体数的15.23%;其他26个类群为稀有类群,其个体数占总个体数的5.93%。不同类型生境样地中地面节肢动物类群个体数分布均存在显著差异性,例如,长奇盲蛛科、狼蛛科、泥蜂科主要生存于灌丛生境中,而步甲科主要生存于流动沙地生境中。2)流动沙地柠条灌丛定居6年后,地面节肢动物总个体数以及功能群(捕食性和植食性)个体数均急剧下降(P<0.05),而丰富度和Shannon指数以及功能群丰富度均显著增加(P<0.05)。相对于流动沙地,6,15,36年生灌丛林地和封育草地的地面节肢动物总个体数、捕食性和植食性功能群的个体数分别下降了79%~95%,83%~95%和72%~95%,而丰富度、Shannon指数、捕食性和植食性功能群的丰富度分别增加了0.6~1.4倍、1.0~2.0倍、0.2~1.0倍和1.0~2.0倍。3)在柠条灌丛固沙过程中,不同年龄灌丛林地的地面节肢动物总个体数以及功能群个体数变化较小(P>0.05),并与封育草地间无显著差异性(P>0.05),但丰富度和Shannon指数随着林龄的增加而显著增大(P<0.05),分别在15年和36年灌丛接近封育草地水平,36年生灌丛林地呈现出最高值。4)在柠条林固沙进程中,捕食性和植食性类群丰富度亦随着林龄增加而显著增多(P<0.05)。6年生灌丛二者均接近于封育草地水平,但植食性类群丰富度在15年生灌丛林地达到最高值,捕食性类群丰富度在36年生灌丛林地达到最高值。捕食性和植食性类群间营养关系表现为从流动沙地到柠条灌丛林地变化较大,而受到柠条灌丛林固沙过程以及恢复方式的影响较小,其中植食性类群所占比重高于捕食性类群。[结论] 流动沙地人工种植灌丛可以快速恢复地面节肢动物丰富度和多样性,一旦定居成功后就可以维持草地生态系统营养级关系的相对稳定性。在柠条灌丛生长发育过程中,植食性类群先于捕食性类群的恢复,有利于食物网结构稳定性维持和生态系统功能恢复。与封育自然恢复相比,人工种植柠条灌丛对于沙地地面节肢动物多样性的恢复和保育效果更好。