葉　岳，唐文武，姜玉霞

（肇慶學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，廣東 肇慶　526061）

YE Yue，TANG Wenwu，JIANG Yuxia

(School of Life Sciences,Zhaoqing University,Zhaoqing,Guangdong 526061,China)

臺(tái)風(fēng)災(zāi)害是當(dāng)前人類面臨的全球性重大問(wèn)題之一，在我國(guó)發(fā)生頻率非常高，影響也非常嚴(yán)重.廣東省位于太平洋西岸，瀕臨南海，是臺(tái)風(fēng)災(zāi)害發(fā)生頻率最高，影響最大地區(qū),位于廣東西部的肇慶市幾乎每年都會(huì)面臨臺(tái)風(fēng)災(zāi)害[1].2013年尤特臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的強(qiáng)降雨過(guò)程曾造成肇慶市5個(gè)縣（市）的75個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)，農(nóng)作物受災(zāi)面積1191.16 Km2[2].以往自然災(zāi)害研究，主要圍繞雨雪冰凍對(duì)森林生物群落造成的強(qiáng)烈影響[3]，例如喬木[4]、鳥(niǎo)類[5]、林下植被的演替[6]，人工林土壤動(dòng)物的影響[7]等，但因臺(tái)風(fēng)的不確定性，缺乏對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害對(duì)土壤動(dòng)物功能類群的影響研究.

研究臺(tái)風(fēng)災(zāi)害對(duì)常綠闊葉林下大型土壤動(dòng)物功能類群影響，旨在了解臺(tái)風(fēng)災(zāi)害干擾后大型土壤動(dòng)物功能類群的變化，準(zhǔn)確評(píng)估臺(tái)風(fēng)災(zāi)害對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響，為受損森林生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)與重建提供依據(jù).根據(jù)青木淳一等人[8-9]的研究把大型土壤動(dòng)物群落按功能組成劃分為5類，即植食性、腐食性、枯食性、捕食性和雜食性.這種分類方法對(duì)簡(jiǎn)化研究環(huán)節(jié)、探討土壤動(dòng)物在森林生態(tài)系統(tǒng)中的功能作用大有裨益.

1　研究區(qū)概況及研究方法

1.1　研究區(qū)概況

肇慶市位于廣東省西部地區(qū)，北緯22°47′～24°24′，東經(jīng)111°21′～112°52′，屬熱帶、亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均氣溫21.5℃，年平均降雨量1800mm，相對(duì)濕度80%，為廣東省主要林區(qū)之一，研究選取常綠闊葉林分布最廣的北嶺山森林公園作為采樣樣點(diǎn).北嶺山森林公園地處肇慶市端州區(qū)北郊，最高海拔758.7m.

1.2　研究方法

1.2.1采樣時(shí)間和采樣方法

2016年8月2日，臺(tái)風(fēng)“妮妲”在廣東沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力14級(jí)，當(dāng)日17時(shí)經(jīng)肇慶封開(kāi)縣向西移出.這次臺(tái)風(fēng)造成的強(qiáng)降雨等自然災(zāi)害嚴(yán)重影響了珠江三角洲和粵東西北部分地區(qū).

研究分兩次采樣，2016年7月（臺(tái)風(fēng)登陸前）第一次采樣，2016年9月（臺(tái)風(fēng)登陸后）第二次采樣，并同2015年7月和9月調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照.

根據(jù)北嶺山森林公園地理情況，選擇離人行道50m外樣地，避開(kāi)倒樹(shù)、樹(shù)樁等，隨機(jī)選取3個(gè)樣點(diǎn)，取樣面積為25 cm×25 cm，并按0～5、5～10、10～15 cm 3個(gè)土層取樣.每次選3個(gè)樣地，每個(gè)樣地選3個(gè)取樣點(diǎn)，1個(gè)樣點(diǎn)分3層取樣，合計(jì)27份樣本.2015和2016年各采樣2次，共4次，總計(jì)108份樣本.

采用國(guó)際通用的手撿法對(duì)大型土壤動(dòng)物進(jìn)行收集，分類采用尹文英[10]的方法.

1.2.2數(shù)據(jù)分析

利用軟件spss13.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析.

2　結(jié)果與分析

2.1　功能類群組成

由表1可知，2015年捕獲大型土壤動(dòng)物951只，2016年捕獲大型土壤動(dòng)物277只，共1228只，分別隸屬4門8綱16目，其中2015年隸屬3門8綱12目，2016年隸屬3門7綱11目.

大型土壤動(dòng)物功能類群為：植食性2種包括腹足綱、直翅目，個(gè)體數(shù)占總數(shù)的0.41%；腐食性3種包括寡毛綱、真螨目、彈尾目，個(gè)體數(shù)占總數(shù)的18.81%；枯食性7種包括等足目、倍足綱、蜚蠊目、白蟻、嚙目、鱗翅目、雙翅目，個(gè)體數(shù)占總數(shù)的34.28%；捕食性4種包括蜘蛛目、盲蛛目、蜈蚣目、纓翅目，個(gè)體數(shù)占總數(shù)的9.61%；雜食性4種包括線蟲(chóng)、革翅目、鞘翅目、螞蟻，個(gè)體數(shù)占總數(shù)的36.89%.

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，腐食性、枯食性和雜食性3類大型土壤動(dòng)物功能類群個(gè)體數(shù)量占捕獲數(shù)的89.98%，所以腐食性、枯食性和雜食性3類為研究的主要功能類群，是否是肇慶北嶺山主要功能類群待進(jìn)一步研究.

表1　大型土壤動(dòng)物功能類群個(gè)體數(shù)比較

2.2　功能類群雙因素方差方析

從表2可知，2016年采樣時(shí)間、土層和采樣時(shí)間*土層（交互作用）的P＞0.05,差異不顯著.2015年采樣時(shí)間、土層和采樣時(shí)間*土層（交互作用）的P＞0.05,差異不顯著，但土層P＞0.01,差異極顯著.

表2　功能類群的雙因素方差分析

2.3　主要功能類群的雙因素方差分析

腐食性、枯食性和雜食性為研究的主要功能類群.雙因素方差分析表明(如表3和表4所示），主要功能類群對(duì)年間影響因子響應(yīng)不同.2016年主要功能類群P＞0.05,均達(dá)不到顯著水平；而2015年僅土層P＞0.05,說(shuō)明土層對(duì)枯食性大型土壤動(dòng)物和雜食性大型土壤動(dòng)物影響達(dá)到極顯著水平，而對(duì)腐食性大型土壤動(dòng)物影響達(dá)到顯著水平.

表3　主要功能類群的雙因素方差分析(2016年)

表4　主要功能類群的雙因素方差分析（2015年）

2.4　功能類群垂直結(jié)構(gòu)的對(duì)比

圖1和圖2表明2015年7、9月份功能類群在土層中有明顯的表聚性.圖3和圖4表明2016年7、9月份功能類群在土層的變化與2015年同期不同，總體表聚性不明顯，其中明顯變化為雜食性螞蟻.

圖1　2015年7月份功能類群在土層中的個(gè)體數(shù)量（只）　

圖2　2015年9月份功能類群在土層中的個(gè)體數(shù)量（只）

圖3　2016年7月份功能類群在土層中的個(gè)體數(shù)量（只）　

圖4　2016年7月份功能類群在土層中的個(gè)體數(shù)量（只）

3　結(jié)論和討論

3.1　大型土壤動(dòng)物功能類群的變化

腐食性、枯食性和雜食性3類大型土壤動(dòng)物功能類群為研究的主要功能類群.2015年以寡毛綱（腐食性），等足目（枯食性）和螞蟻（雜食性）為優(yōu)勢(shì)功能類群，而2016年臺(tái)風(fēng)后則以雜食性鞘翅目和螞蟻為主,寡毛綱（腐食性）和等足目（枯食性）成為常見(jiàn)功能類群.本研究與其他學(xué)者的[11]研究非常相似,個(gè)體數(shù)量變化對(duì)自然干擾有明顯響應(yīng).2016年臺(tái)風(fēng)后，寡毛綱（腐食性），等足目（枯食性）個(gè)體數(shù)量相較臺(tái)風(fēng)前有所增加，但個(gè)體數(shù)量增加緩慢，比2015年同期個(gè)體數(shù)量差距大.臺(tái)風(fēng)后，雜食性鞘翅目個(gè)體數(shù)量與2015年同期相比有所增加，雜食性螞蟻個(gè)體數(shù)量幾乎恢復(fù)到了2015年同期的水平（表1）.一方面，螞蟻?zhàn)鳛橄蠕h種群聚集，分解枯枝落葉，能增加土壤微生物數(shù)量，對(duì)恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)起到一定作用；另一方面，潮濕和悶熱的林內(nèi)環(huán)境利于地表腐殖質(zhì)的分解（2016年7月，溫度31℃，濕度74%；9月，溫度30℃，濕度95%），容易滋生土壤微生物，此時(shí)林內(nèi)雜食性大型土壤動(dòng)物對(duì)環(huán)境變化響應(yīng)明顯，數(shù)量增加較快，大型土壤動(dòng)物通過(guò)對(duì)腐殖質(zhì)的初步咀嚼，在微生物作用下分解為各種簡(jiǎn)單的化合物，有利于腐食性和枯食性大型土壤動(dòng)物數(shù)量的增長(zhǎng)，因此，雜食性土壤動(dòng)物在惡劣環(huán)境中的土壤食物網(wǎng)占有重要的地位.綜上所述，臺(tái)風(fēng)災(zāi)害擾亂了林內(nèi)的大型土壤動(dòng)物功能類群與周圍環(huán)境之間的動(dòng)態(tài)平衡，臺(tái)風(fēng)過(guò)后使螞蟻發(fā)展為優(yōu)勢(shì)類群.

3.2　大型土壤動(dòng)物垂直結(jié)構(gòu)上的分布情況

臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的暴雨會(huì)造成森林生態(tài)系統(tǒng)的地表形成徑流和泥石流[12]，從而影響大型土壤動(dòng)物在垂直結(jié)構(gòu)上的分布情況，但此次臺(tái)風(fēng)干擾前后，臺(tái)風(fēng)對(duì)大型土壤動(dòng)物在土壤中垂直結(jié)構(gòu)分布上的影響不顯著，這在一定程度上說(shuō)明北嶺山森林生態(tài)系統(tǒng)植被覆蓋率較高，林下土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好，這與其他研究一致[7,13].有研究表明，相較于中小型土壤動(dòng)物，大型土壤動(dòng)物由于生活史周期相對(duì)較長(zhǎng)，可以作為環(huán)境變化的敏感指標(biāo)[7]，而此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)2015年土層中大型土壤動(dòng)物功能類群達(dá)到顯著水平，而2016年臺(tái)風(fēng)帶來(lái)暴雨對(duì)大型土壤動(dòng)物在垂直方向上的影響不顯著，說(shuō)明臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的暴雨把原有土壤水熱條件平衡打破，造成土層對(duì)大型土壤動(dòng)物功能類群影響減弱.本研究結(jié)果與學(xué)者[7]研究災(zāi)害天氣對(duì)大型土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響結(jié)果類似.

利用2015年同期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為災(zāi)前正常水平的參照,開(kāi)展了大型土壤動(dòng)物調(diào)查.突發(fā)性的氣候干擾對(duì)大型土壤動(dòng)物功能類群影響是明顯的，僅從數(shù)量、優(yōu)勢(shì)類群方面研究可能有一定局限性，今后還將對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)中大型土壤動(dòng)物功能類群開(kāi)展系統(tǒng)、長(zhǎng)期的定位監(jiān)測(cè).

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