凋落物分解過程中無脊椎動物與微生物群落的相互作用隨海拔的變化特征.pdf

1、以無脊椎動物為主的土壤動物和微生物群落是生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)與能量轉換的積極參與者，在凋落物分解中具有不可替代的作用。因此，理解凋落物分解過程中無脊椎動物和微生物群落動態(tài)及其交互作用，對于深入認識凋落物分解機理具有重要的意義。理論上，凋落物分解過程中的無脊椎動物和微生物群落動態(tài)及其交互作用可能隨著生態(tài)系統(tǒng)類型，尤其是海拔梯度上的生態(tài)系統(tǒng)類型而發(fā)生顯著的變化。然而，迄今未見相關研究報道。岷江流域作為長江上游最為重要的支流之一，在調節(jié)區(qū)域氣候、

2、保育生物多樣性、涵養(yǎng)水源和調節(jié)河川徑流等方面具有突出的戰(zhàn)略地位。同時，該區(qū)域垂直氣候分異明顯，且受到地形地貌影響，形成了土壤類型和植被類型明顯不同的生態(tài)系統(tǒng)類型，這些不同的生態(tài)系統(tǒng)類型為研究無脊椎動物和微生物群落對凋落物分解的相對貢獻、凋落物分解過程中無脊椎動物和微生物群落動態(tài)及其交互作用提供了理想的研究場所。因此，本研究采用凋落物網(wǎng)袋法，研究了岷江流域海拔梯度上7種典型生態(tài)系統(tǒng)14種植物凋落物分解過程中無脊椎動物和微生物群落結構變化及

3、凋落物質量損失，探討無脊椎動物和微生物群落對凋落物分解的相對貢獻以及二者的相互作用，以期為更深入地理解凋落物分解機制提供理論依據(jù)。研究表明:
　　1)隨著海拔升高、降水減少，土壤無脊椎動物活性逐漸受到抑制。水熱充足時，無脊椎動物不僅種類和數(shù)量多，同時多樣性、均勻性和豐富度都較高。然而，當水熱條件不足時，部分無脊椎動物活性受到抑制，導致群落優(yōu)勢度變高。這也說明海拔梯度造成的水熱差異是調控無脊椎動物活性的關鍵因子。
　　2)無脊

4、椎動物類群密度和多樣性指數(shù)隨著分解進程逐漸增加，優(yōu)勢度指數(shù)逐漸減小，個體密度在凋落物分解第二年12月份達到最大。不同生態(tài)系統(tǒng)中，凋落物分解第一年無脊椎動物類群密度和個體密度差異不顯著，第二年則出現(xiàn)較大差異。多樣性、均勻性、優(yōu)勢度和豐富度指數(shù)在2年的分解過程中不同生態(tài)系統(tǒng)間都存在較大差異。這說明不同的分解時期對土壤無脊椎動物的活性有著顯著的影響。
　　3)微生物群落中，主要由細菌組成，同無脊椎動物一樣，受到海拔驅動的水熱條件的控制。

5、在水熱條件不足時，細菌活性受到抑制，而真菌活性卻有所增加，并作用于凋落物分解。
　　4)微生物多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)均表現(xiàn)為干旱河谷—森林交錯帶＞亞高山森林＞北亞熱帶森林＞高山草甸＞中亞熱帶森林＞高山森林＞干旱河谷;豐富度指數(shù)表現(xiàn)為干旱河谷＞干旱河谷—森林交錯帶＞亞高山森林＞北亞熱帶森林＞中亞熱帶森林＞高山森林＞高山草甸;優(yōu)勢度指數(shù)表現(xiàn)為高山森林＞干旱河谷＞中亞熱帶森林＞高山草甸＞亞高山森林＞北亞熱帶森林＞干旱河谷—森林交錯帶。<

6、br>　　5)凋落物分解第一年冬季微生物總磷脂脂肪酸(PLFA)含量和細菌PLFA含量高于生長季，第二年冬季低于生長季。真菌PLFA含量和真菌/細菌在凋落物分解初期較高，其他時期較低。凋落物分解第一年革蘭氏陽性菌和革蘭氏陽性菌/革蘭氏陰性菌低于普遍第二年，革蘭氏陰性菌PLFA含量變化無明顯規(guī)律。
　　6)在不同生態(tài)系統(tǒng)無脊椎動物卻對凋落物中細菌、真菌PLFA含量、真菌/細菌或者微生物群落結構產(chǎn)生顯著影響，同時顯著改變了微生物群落結

7、構，但受到生態(tài)系統(tǒng)、凋落物質量和采樣時間的調控。高山/亞高山地區(qū)凋落物2年的分解過程中無脊椎動物和微生物存在競爭關系。干旱河谷—森林交錯帶和干旱河谷地區(qū)，土壤生物活性受到低溫、干旱和土壤瘠薄等環(huán)境的限制，無脊椎動物的活動增加了微生物的活性，但同時也導致微生物群落結構穩(wěn)定性降低。亞熱帶凋落物2年分解過程中，無脊椎動物數(shù)量和種類的增多促進了凋落物中細菌活性，降低了真菌活性。
　　7)無脊椎動物和微生物對凋落物質量損失具有顯著作用。無脊

8、椎動物改變了凋落物分解速率，其中促進了草本——黑褐苔草和針葉凋落物——冷杉、紅樺、岷江柏（干旱河谷）、抗子梢和馬尾松凋落物的分解，而對闊葉凋落物主要起到抑制作用。真菌在凋落物分解初期起主要作用，細菌主要在凋落物分解后期作用更顯著。無脊椎動物和微生物對凋落物分解的貢獻受到生態(tài)系統(tǒng)、采樣時間和凋落物質量的調控。
　　凋落物分解過程不僅隨著海拔梯度上升而變化，而且還受到凋落物質量和微環(huán)境的調控。無脊椎動物與微生物群落的相互作用隨著海拔升