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

1、土壤動(dòng)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(chóng)和地下土壤跳蟲(chóng)作為土壤動(dòng)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(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)東北典型闊葉紅松林9hm2(300m×300m)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地，以地表鞘翅目成蟲(chóng)和地下土壤跳蟲(chóng)為研究對(duì)象，基于地統(tǒng)計(jì)空間分析方法和不同時(shí)空尺度的定位調(diào)查揭示研究變量在群落水平、科級(jí)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(chóng)3186只個(gè)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(gè)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(chóng)的多樣性指數(shù)在各月份有所不同，也僅個(gè)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(chóng)18356只個(gè)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(dòng)物群落在三個(gè)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(chóng)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(chóng)群落及優(yōu)勢(shì)科群落在整個(gè)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(yàn)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)（均勻）分布增強(qiáng)的特點(diǎn)，空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)性因素和隨機(jī)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(jī)性分布，變程變化具有季節(jié)性和波動(dòng)性。地下土壤跳蟲(chóng)群落理論模型可以用線狀、指數(shù)、球狀和高斯模型進(jìn)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(jī)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(jī)或均勻分布。地表鞘翅目成蟲(chóng)以及地下土壤跳蟲(chóng)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(chóng)和地下土壤跳蟲(chóng)物種空間分布的重要因素，只是影響強(qiáng)弱具有差異性，但簡(jiǎn)單Mantel檢驗(yàn)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(chóng)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(chóng)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