覃國(guó)樂(lè)，李曉東＊，史沉魚(yú)，王孟濤，彭廖華，許潔鳳

（1.河池學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西宜州546300；2.廣西九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，廣西融水545300）

九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物的多樣性

覃國(guó)樂(lè)1，李曉東1＊，史沉魚(yú)1，王孟濤1，彭廖華2，許潔鳳1

（1.河池學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西宜州546300；2.廣西九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，廣西融水545300）

為了解九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物群落的多樣性，為該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)，于2014年9月對(duì)該區(qū)土壤動(dòng)物群落進(jìn)行調(diào)查分析。結(jié)果表明：此次調(diào)查共獲得土壤動(dòng)物3 967只，隸屬4門11綱22目51科，其中優(yōu)勢(shì)類群為棘（蟲(chóng)兆）科、等節(jié)（蟲(chóng)兆）科和矛線科，共2 180只，占采集土壤動(dòng)物總數(shù)的54.95%；常見(jiàn)類群為長(zhǎng)須甲螨科、菌甲螨科、蟻科、厲螨科、圓（蟲(chóng)兆）科、羅甲螨科、莓螨科、步甲科、疣（蟲(chóng)兆）科和鋏（蟲(chóng)八）科10類，共1 291只，占總數(shù)的32.54%；其余為稀有群落，共38類496只，占總數(shù)的12.5%。保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物群落的Shannon－Wiener多樣性指數(shù)相對(duì)較高，群落均勻度較穩(wěn)定。

土壤動(dòng)物；多樣性；群落結(jié)構(gòu)；九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)；廣西

土壤動(dòng)物是指動(dòng)物的一生或生命過(guò)程中有一段時(shí)間定期在土壤中度過(guò)，而且對(duì)土壤產(chǎn)生一定影響力的動(dòng)物［1］。土壤動(dòng)物是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面起著重要作用［2］。國(guó)外對(duì)土壤動(dòng)物的研究較早，一般認(rèn)為始于達(dá)爾文1840年發(fā)表的《On the Fomation of Mould》；我國(guó)起步較晚，1979年張榮祖領(lǐng)導(dǎo)成立了長(zhǎng)白山森林生態(tài)系統(tǒng)定位站土壤動(dòng)物組，標(biāo)志著我國(guó)相關(guān)研究開(kāi)始起步，之后有研究者對(duì)我國(guó)東北地區(qū)，亞熱帶及其典型地帶，熱帶、溫帶地區(qū)以及寒區(qū)、旱區(qū)等區(qū)域土壤動(dòng)物進(jìn)行了大范圍的調(diào)查研究［1，3－9］。近年來(lái)，土壤動(dòng)物生態(tài)方面的研究逐漸成為國(guó)內(nèi)生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)，但目前未見(jiàn)有關(guān)九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物的相關(guān)研究報(bào)道。

九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于廣西西北部，位于東經(jīng)108°35′32″～108°48′49″，北緯25°01′55″～25°19′54″，總面積達(dá)252.1km2。保護(hù)區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均日照時(shí)數(shù)1 000～1 200h，平均氣溫12～17.1℃，極端最高溫高達(dá)37℃，極端最低溫－8℃；年均降雨量1 600～2 100mm，其中4—8月份降雨量占全年總雨量的71.1%～72.7%，10月至次年3月為少雨季節(jié)；相對(duì)濕度85%以上，全年無(wú)霜期300d。九萬(wàn)山保護(hù)區(qū)是廣西3個(gè)植物特有現(xiàn)象中心之一，也是中國(guó)亞熱帶地區(qū)生物種類最豐富的地區(qū)之一，亦是全球同緯度地區(qū)生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵地區(qū)。保護(hù)區(qū)地帶性植被為中亞熱帶常綠闊葉林，是保護(hù)區(qū)分布最廣的優(yōu)勢(shì)植被，地帶性土壤為紅壤。為了解保護(hù)區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)的基本情況，以期為其生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)，筆者于2014年9月對(duì)九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物多樣性進(jìn)行調(diào)查。

1 調(diào)查研究方法

1.1 樣地設(shè)置及采樣方法

結(jié)合不同海拔高度和植被情況，在九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)選取9個(gè)樣地（表1），每個(gè)樣地設(shè)置2個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)設(shè)置50cm×50cm樣方，從上到下共分5層（凋落物層、0～5cm層、5～10cm層、10～15cm層、15～20cm層），現(xiàn)場(chǎng)采用手撿法對(duì)大型土壤動(dòng)物進(jìn)行采集，保存于75%酒精中帶回實(shí)驗(yàn)室。隨后再設(shè)置30cm×30cm樣方，并按上述5層每層取4份100mL土樣，帶回實(shí)驗(yàn)室后采用干漏斗（Tullgren）法對(duì)其中3份土樣分離干生中小型土壤動(dòng)物，采用濕漏斗（Baremann）法對(duì)剩余1份土樣分離濕生小型土壤動(dòng)物，分離后用75%酒精保存。

表1 九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)調(diào)查樣地概況Table 1 Vegetation information of study areas in Jiuwan Mountain National Nature Reserve

1.2 土壤動(dòng)物的鑒定

參考《中國(guó)亞熱帶土壤動(dòng)物》［10］《中國(guó)土壤動(dòng)物檢索圖鑒》［11］和《昆蟲(chóng)分類學(xué)》［12］等的方法，在雙筒顯微鏡（OLYMPUSSZX16）下對(duì)采集的土壤動(dòng)物進(jìn)行分類鑒定和計(jì)數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

1.3.1 類群數(shù)量的等級(jí)劃分 類群個(gè)體數(shù)量占捕獲總數(shù)量的10%以上為優(yōu)勢(shì)類群，1%～10%為常見(jiàn)類群，低于1%為稀有類群［13］。

1.3.2 多樣性指數(shù) 參照文獻(xiàn)［14］的方法對(duì)土壤動(dòng)物群落多樣性指數(shù)（H′）、均勻度指數(shù)（E）、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（C′）、物種豐富度指數(shù)（D）和密度－類群指數(shù)（DG）用軟件Excel 2010和BIO－DAP進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

式中，ni為該樣地群落內(nèi)第i個(gè)類群的個(gè)體數(shù)，N為樣地群落內(nèi)所有類群的個(gè)體數(shù)，Pi＝ni／N，S為樣地群落類群數(shù)，C為所研究的群落數(shù)，Ci為第i個(gè)類群在C個(gè)群落中出現(xiàn)的次數(shù)，Di為第i類群個(gè)體數(shù)，Dimax為第i類群在C個(gè)群落中出現(xiàn)的個(gè)體數(shù)最大值，g為群落中的類群數(shù)，G為各群落所包含的總類群數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 群落組成

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，在九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)共獲得土壤動(dòng)物3 967只，隸屬4門11綱22目51科（表2）。其中，優(yōu)勢(shì)類群為棘（蟲(chóng)兆）科、等節(jié)（蟲(chóng)兆）科和矛線科3類，共2 180只，占采集土壤動(dòng)物總數(shù)的54.95%；常見(jiàn)類群為長(zhǎng)須甲螨科、菌甲螨科、蟻科、厲螨科、圓（蟲(chóng)兆）科、羅甲螨科、莓螨科、步甲科、疣（蟲(chóng)兆）科和鋏（蟲(chóng)八）科10類，共1 291只，占總數(shù)的32.54%；其余為稀有群落，共38類496只，占總數(shù)的12.5%。從目一級(jí)階元統(tǒng)計(jì)，整個(gè)蜱螨目（Acarina）占采集土壤動(dòng)物總數(shù)的26.37%，所以在目一級(jí)階元上亦屬于優(yōu)勢(shì)類群。稀有類群種類數(shù)量大，但是個(gè)體數(shù)量少，說(shuō)明該保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物的異質(zhì)性強(qiáng)；同時(shí)從優(yōu)勢(shì)和常見(jiàn)類群看，該保護(hù)區(qū)以小型土壤動(dòng)物為主。

2.2 群落多樣性

多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、豐富度指數(shù)、密度－類群指數(shù)是分析土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)，都取決于群落類群數(shù)和類群個(gè)體數(shù)［15］。從表3看出，九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)9個(gè)樣地土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)為G＞H＞D＞I＞C＞A＞F＞B＞E，類群數(shù)為H＞I＞A＞D＞F＝B＞G＞C＞E，多樣性指數(shù)為I＞A＞H＞F＞E＞D＞C＞B＞G，均勻度指數(shù)為E＞I＞F＞A＞H＝C＞D＞B＞G，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為C＞B＞G＞D＞E＝A＞F＞H＞I，豐富度指數(shù)為I＞A＞H＞B＞F＞D＞G＞C＞E，密度－類群指數(shù)為H＞I＞G＞A＞D＞F＞C＞B＞E。多樣性指數(shù)與均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.75和0.77，均勻度指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為－0.72。多樣性指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差為0.24，均勻度指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差為0.06，說(shuō)明9個(gè)樣地土壤動(dòng)物群落的均勻度變化不大，但是密度－類群指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差為2.12，相對(duì)較大，同時(shí)綜合類群數(shù)和個(gè)體數(shù)來(lái)看，9個(gè)樣地中的個(gè)別樣地土壤動(dòng)物群落多樣性指數(shù)相差較大，多樣性指數(shù)未按照海拔梯度呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。

表2 九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物的群落組成Table 2 Composition of soil fauna communities in Jiuwan Mountain National Nature Reserve

2.3 群落垂直分布

從圖示可知，九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)的垂直分布表現(xiàn)為腐殖質(zhì)層（1 932只）＞0～5cm層（989只）＞5～10cm層（544只）＞10～15cm層（345只）＞15～20cm層（157只）。腐殖質(zhì)層和0～5cm層個(gè)體數(shù)占總數(shù)的73.6%，具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，分布符合表聚性規(guī)律。個(gè)別土層土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)出現(xiàn)下多上少的現(xiàn)象，這可能與取樣時(shí)個(gè)別樣地具有一定的坡度和小石塊稍多，致使不能按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格分層所致，但總體來(lái)看，土壤動(dòng)物群落個(gè)體數(shù)的分布為上層多于下層。

表3 九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物群落的多樣性指數(shù)Table 3 Diversity indexes of fauna communities in Jiuwan Mountain National Nature Reserve

圖示 九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)的垂直分布Fig. Vertical distribution of soil fauna individual numbers in Jiuwan Mountain National Nature Reserve

3 結(jié)論與討論

九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是我國(guó)亞熱帶地區(qū)物種多樣性最豐富的地區(qū)之一，了解保護(hù)區(qū)內(nèi)對(duì)土壤生態(tài)和物質(zhì)、能量循環(huán)起重要作用的土壤動(dòng)物多樣性情況，對(duì)科學(xué)評(píng)價(jià)保護(hù)區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)和制定更合理的保護(hù)策略具有重要意義。調(diào)查分析結(jié)果表明，九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)有土壤動(dòng)物3 967只，隸屬4門11綱22目51科。其中棘（蟲(chóng)兆）科、等節(jié)（蟲(chóng)兆）科和矛線科3類（占采集動(dòng)物總數(shù)的54.95%）為優(yōu)勢(shì)類群，長(zhǎng)須甲螨科、菌甲螨科、蟻科、厲螨科、圓（蟲(chóng)兆）科、羅甲螨科、莓螨科、步甲科、疣（蟲(chóng)兆）科和鋏（蟲(chóng)八）科10類（占總數(shù)的32.54%）為常見(jiàn)類群，蜚蠊科等38類（占總數(shù)的12.5%）為稀有群落。在目一級(jí)階元上，蜱螨目占26.37%，亦屬于優(yōu)勢(shì)類群。因此，九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物優(yōu)勢(shì)類群組成與同處亞熱帶的衡山自然保護(hù)區(qū)［16］、湘中低山丘陵紅壤森林生態(tài)系統(tǒng)［17］和浙江天童栲樹(shù)林［18］土壤動(dòng)物的組成相似。其土壤動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)類群和常見(jiàn)類群以跳蟲(chóng)類、線蟲(chóng)類和蜱螨類小型土壤動(dòng)物為主，個(gè)體數(shù)量較多，構(gòu)成土壤動(dòng)物群落的主體成分，同時(shí)九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物的垂直分布符合土壤動(dòng)物普遍的表聚性分布特征。

該保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)的變化不大，但是類群－密度指數(shù)變化相對(duì)較大，同時(shí)在海拔400～1 300m，多樣性指數(shù)未呈現(xiàn)出隨海拔升高而降低的趨勢(shì)［19］。一方面說(shuō)明影響土壤動(dòng)物多樣性的因素比較復(fù)雜，另一方面可能與取樣范圍有限和樣地植被類型的選取有關(guān)，進(jìn)一步的大范圍、多生境取樣將能夠更好地說(shuō)明此問(wèn)題。同時(shí)其多樣性指數(shù)均高于浙江百祖山自然保護(hù)區(qū)［19］、廣東石門臺(tái)自然保護(hù)區(qū)［20］以及與其近鄰的廣西木論國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)單性木蘭林區(qū)［21］。雖然Shannon－Wiener多樣性指數(shù)在評(píng)價(jià)土壤動(dòng)物多樣性時(shí)有一定的局限性，但也能反映出九萬(wàn)山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)土壤動(dòng)物的多樣性較為豐富，從而支持了該保護(hù)區(qū)是中國(guó)亞熱帶地區(qū)生物種類最豐富的地區(qū)之一，亦是全球同緯度地區(qū)生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵地區(qū)。

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（責(zé)任編輯：馮 衛(wèi)）

Diversity of Soil Fauna in Jiuwan Mountain National Nature Reserve

QIN Guole1，LI Xiaodong1＊，SHI Chenyu1，WANG Mengtao1，PENG Liaohua2，XU Jiefeng1

（1.College of Chemistry and Bioengineering，Hechi University，Yizhou，Guangxi 546300；2.Administration Bureau of Jiuwan Mountain National Natural Reserve，Rongshui，Guangxi 545300，China）

The diversity and community composition and vertical structure of soil fauna in Jiuwan Mountain National Nature Reserve were investigated in September 2014to explore the diversity of soil fauna and provide the scientific basis for protection and sustainable development of ecosystem of the natural reserve.Results：A total of 3 967individuals of soil fauna were collected in 9sample areas.They belong to 4phyla，11classes，22orders and 51families.The dominant groups were Onychiuridae，Isotomidae and Dorylaimidae，and they accounted for 54.97%of the total number of soil animals（2 180）.The common groups were Stigmaeidae，Scheloribatidae，F(xiàn)ormicidae，Laelapidae，Sminthuridae，Lohmanniidae，Rhagidiidae，Carabidae，Neanuridae and Japygidae，and they accounted for 32.54%of the number（1 291）.The other 38groups were rare groups and accounted for 12.5%of the number（496）.Meanwhile，the Shannon－Wiener indexes of the soil fauna were relatively high and the community composition were relatively stable.

soil fauna；diversity；community composition；Jiuwan Mountain National Nature Reserve；Guangxi

S154.5；Q958.1

A

1001－3601（2016）07－0315－0125－05

2016－02－01；2016－04－05修回

廣西高等學(xué)?？蒲许?xiàng)目“九萬(wàn)山自然保護(hù)區(qū)不同植被下中小型土壤動(dòng)物多樣性初步調(diào)查”（201204LX402）；廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目“國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物單性木蘭林區(qū)土壤動(dòng)物群落的結(jié)構(gòu)與季節(jié)動(dòng)態(tài)”（2012GXNSFBA053056）

覃國(guó)樂(lè)（1969－），男，副教授，碩士，從事森林生態(tài)與保護(hù)研究。E－mail：qinguole2005＠sina.com

＊通訊作者：李曉東（1982－），男，副教授，碩士，從事昆蟲(chóng)分類與土壤動(dòng)物生態(tài)研究。E－mail：lxdong＿627＠163.com