热带森林凋落叶质量和多样性对土壤动物群落结构及其N矿化作用的调控

【摘要】：本研究在野外采用人工控制因素(土壤节肢动物群落、凋落叶C/N和多样性)的试验方法,探讨了热带凋落物质量(C/N)、树种多样性对土壤节肢动物群落结构及其N矿化贡献的调控。实验设计第一主处理因素为凋落叶质量(2个处理水平,即高C/N：40-45；低C/N：20-25),第二主处理因素为凋落叶多样性(4个处理水平,分别为：原生境地对照CK；4个树种、10个树种和19个树种),同时将土壤节肢动物设为副处理因素(2个水平：驱除和不驱除),采用裂区区组设计原理对以上因素实施野外处理。在试验处理2个月和5个月后(即2008年7月和10月)分别测定了0-10cm土样和地表凋落物中的土壤节肢动物群落及相关N矿化指标,并进行统计分析。结果如下： 1)凋落叶质量对土壤节肢动物群落结构及多样性没有显著作用,但对土壤动物某些类群的数量分布差异产生影响,如在凋落叶多样性为19种时,蜱螨目个体密度在高质量(低C/N)凋落叶处理条件下显著高于低质量(高C/N)凋落叶；此外,不同多样性凋落叶的混合对土壤节肢动物群落有显著影响,表现为凋落叶质量较差(高C/N)时,其种类多样性越高,土壤节肢动物群落多样性也越高。 2)驱除土壤节肢动物导致土壤矿质N含量显著降低,而对N矿化速率的影响目前仅发现在低C/N、10种多样性凋落叶条件下。 3)凋落叶多样性对土壤节肢动物群落的N矿化贡献有显著影响,表现为凋落叶多样性较高时(10种以上),土壤动物群落能显著提高土壤矿质N含量；当凋落叶多样性减少至4种时,土壤动物对N矿化的影响急剧降低(7月为负值)。凋落叶质量对土壤动物群落的N矿化贡献没有显著影响。 4)本试验数据显示,在较短处理时间内,凋落叶质量和多样性未对土壤微生物群落结构或土壤微生物生物量碳产生显著影响。 5)研究认为,保护热带树种森林多样性不仅有利于地下土壤动物群落多样性的维持,而且对土壤动物群落功能作用的发挥有重要意义。