小興安嶺典型闊葉紅松林局地尺度地表和地下土壤動物群落空間異質(zhì)性特征.pdf

1、土壤動物作為重要的生態(tài)系統(tǒng)分解者，在空間尺度上常常表現(xiàn)為異質(zhì)性特征，地表鞘翅目成蟲和地下土壤跳蟲作為土壤動物的重要組成部分，在維持生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能方面具有重要作用。本文依托涼水國家級自然保護區(qū)東北典型闊葉紅松林9hm2(300m×300m)動態(tài)監(jiān)測樣地，以地表鞘翅目成蟲和地下土壤跳蟲為研究對象，基于地統(tǒng)計空間分析方法和不同時空尺度的定位調(diào)查揭示研究變量在群落水平、科級水平和物種水平的空間自相關(guān)性及異質(zhì)性分布格局。結(jié)果顯示:201

2、5年7月、8月和10月使用陷阱法3次取樣調(diào)查共捕獲地表鞘翅目成蟲3186只個體，隸屬12科、38屬、72種，群落各月間科數(shù)量為顯著差異(p＜0.05)，物種數(shù)量和個體數(shù)量則為極顯著差異(p＜0.01），研究區(qū)局地尺度空間上，地表鞘翅目成蟲的多樣性指數(shù)在各月份有所不同，也僅個別指數(shù)在調(diào)查月份間表現(xiàn)為顯著差異(p＜0.05);2014年9月底10月初一次采樣共捕獲地下土壤跳蟲18356只個體，隸屬7科、21屬、32種，多樣性各指標(biāo)大都為不顯

3、著差異。Moran'sⅠ系數(shù)表明在0-150m的空間尺度上地表和地下土壤動物群落在三個水平上表現(xiàn)為復(fù)雜的空間自相關(guān)性。地表鞘翅目成蟲群落及物種具有明顯的尺度依賴性，僅在某一尺度或尺度范圍上具顯著性（正相關(guān)或負(fù)相關(guān)），各月將近60％的物種其I在-0.1與0之間，表現(xiàn)為弱空間自相關(guān)。地下土壤跳蟲群落及優(yōu)勢科群落在整個空間距離內(nèi)表現(xiàn)為空間正相關(guān)，樣地內(nèi)出現(xiàn)的大多數(shù)物種空間正負(fù)自相關(guān)性不顯著，其他物種在|I|＞0.3的顯著性檢驗水平上也僅在某一

4、尺度或尺度范圍內(nèi)呈顯著正相關(guān)或負(fù)相關(guān)。地表鞘翅目成群落及物種的空間異質(zhì)性理論模型可以用線狀、球狀、指數(shù)和高斯模型進行擬合，異質(zhì)性特征主要受結(jié)構(gòu)性因素在12.90m-36.30m的范圍內(nèi)表現(xiàn)為空間聚集或結(jié)構(gòu)性因素和隨機性因素共同調(diào)控在最大變程范圍在39.30m-1158.90m之間發(fā)生變化，受隨機性因素作用的物種也占據(jù)較大的比率表現(xiàn)為純塊金效應(yīng)，群落及物種（共有種）的空間異質(zhì)性存在明顯的季節(jié)性差異，具體表現(xiàn)在物種的調(diào)空因素和變程變化，隨著

5、季節(jié)的變化聚集分布減弱、隨機（均勻）分布增強的特點，空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)性因素和隨機性因素共同作用所占比重較大，空間結(jié)構(gòu)存在較大變異，呈聚集或隨機性分布，變程變化具有季節(jié)性和波動性。地下土壤跳蟲群落理論模型可以用線狀、指數(shù)、球狀和高斯模型進行擬合，主要受結(jié)構(gòu)性因素分別在13.7-126.10m的空間尺度上形成空間聚集或受隨機性因素單一控制表現(xiàn)為純塊金效應(yīng)在研究尺度內(nèi)成隨機或均勻分布。地表鞘翅目成蟲以及地下土壤跳蟲物種之間、物種與環(huán)境因子

6、之間存在復(fù)雜的（正的或負(fù)的）空間關(guān)聯(lián)性，地形因子和土壤理化性質(zhì)因子均是影響地表鞘翅目成蟲和地下土壤跳蟲物種空間分布的重要因素，只是影響強弱具有差異性，但簡單Mantel檢驗并未發(fā)現(xiàn)二者存在顯著的空間關(guān)聯(lián)性。地表鞘翅目成蟲群落隨著季節(jié)的變化（從夏天到秋天）聚集物種數(shù)量的斑塊形狀復(fù)雜程度降低，在樣地的中心及其周圍形成物種數(shù)量最大值聚集區(qū)，葬甲科、步甲科和隱翅蟲科群落的空間分布都具有一定的斑塊性，在空間上呈梯度狀分布，三者空間分布格局存在較大