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Characteristics of Soil Nematode Community in Clear Cutting Slash of Fir Forests in Southeast Tibet

藏东南冷杉林采伐迹地土壤线虫群落特征


调查藏东南亚高山地带急尖长苞冷杉林皆伐迹地及林地0~30 cm土层的土壤线虫群落,分离得到线虫14 496条,隶属于2纲6目65属,线虫个体密度平均为989条·(100 g)-1干土,表层(0~5 cm)土壤中线虫个体数量占总数的48.60%,表聚性明显。BoleodorusHelicotylenchus为优势属。植食性线虫是主要营养类群,非植食线虫中食细菌性线虫所占比例最大。土壤有机质以细菌分解途径为主。冬季的线虫多样性指数及均匀度指数明显高于春季; 丰富度指数季节间差异不显著(P>0.05)。不同土层间多样性指数、丰富度指数值随土层加深而减小,均匀度指数、优势度指数值则随土层加深而增大,0~5 cm土层与25~30 cm土层的4个指数值差异均显著(P<0.05)。总之,采伐迹地土壤线虫群落特征具有指示森林生态系统演替过程及所受干扰程度的潜力。

In order to understand nematode community characteristics and diversity in the soil ecology system in clear cutting slash of fir forests in sub-alpine zone in southeast Tibet, we investigated the nematode community structures in 0-30 cm soil layers and analyze the community composition and characteristics by collecting data of nematode density, genus number, diversity and nutrition index. A total of 14 496 nematodes were isolated using the Shallow dish method and they belonged to 2 classes, 6 families, 65 genera. The average density was 989 nematodes·(100 g)-1 dry soil; and approximate 48.6% of the nematodes distributed in top soil (0-5 cm), obviously gathering in the top soil. The dominant genera were Boleodorus and Helicotylenchus. Herbivorous ones were the major nutritional communities. Bacterivorous types were a major part of non-herbivorous nematodes. Soil organic matters were mainly decomposed by bacteria. Statistics analysis showed that the nematode diversity and evenness in winter were higher than that in spring, but there was no significant seasonal variation in SR index. In different soil layers, H‘, SR values decreased with the depth; and J‘, λ values increased with the depth. There were obvious differences in the 4 indexes between 0-5 cm and 25-30 cm soil layers (P<0.05). It is concluded that characteristics of soil nematode community is a potential indicator for the forest ecosystem succession process and the interference degree in clear cutting slash of fir forests in southeast Tibet.


全 文 :第 49 卷 第 6 期
2 0 1 3 年 6 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 49,No. 6
Jun.,2 0 1 3
doi: 10.11707 / j.1001-7488.20130615
收稿日期: 2012 - 05 - 16; 修回日期: 2012 - 12 - 22。
基金项目: 国家自然科学基金项目(31060113)。
藏东南冷杉林采伐迹地土壤线虫群落特征
薛会英1 罗大庆2
(1. 西藏大学农牧学院资源与环境学院 林芝 860000; 2. 西藏大学农牧学院高原生态研究所 林芝 860000)
摘 要: 调查藏东南亚高山地带急尖长苞冷杉林皆伐迹地及林地 0 ~ 30 cm 土层的土壤线虫群落,分离得到线虫
14 496条,隶属于 2 纲 6 目 65 属,线虫个体密度平均为 989 条·(100 g) - 1干土,表层(0 ~ 5 cm)土壤中线虫个体数
量占总数的 48. 60%,表聚性明显。Boleodorus、Helicotylenchus 为优势属。植食性线虫是主要营养类群,非植食线虫
中食细菌性线虫所占比例最大。土壤有机质以细菌分解途径为主。冬季的线虫多样性指数及均匀度指数明显高
于春季; 丰富度指数季节间差异不显著(P > 0. 05)。不同土层间多样性指数、丰富度指数值随土层加深而减小,均
匀度指数、优势度指数值则随土层加深而增大,0 ~ 5 cm 土层与 25 ~ 30 cm 土层的 4 个指数值差异均显著 ( P <
0. 05)。总之,采伐迹地土壤线虫群落特征具有指示森林生态系统演替过程及所受干扰程度的潜力。
关键词: 土壤线虫; 急尖长苞冷杉; 生物多样性; 群落结构; 西藏
中图分类号: S714. 3 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 7488(2013)06 - 0107 - 08
Characteristics of Soil Nematode Community in Clear Cutting Slash
of Fir Forests in Southeast Tibet
Xue Huiying1 Luo Daqing2
(1 . College of Resources and Environment,College of Agriculture and Animal Husbandry,Tibet University Linzhi 860000;
2 . Institute of Plateau Ecology,College of Agriculture and Animal Husbandry,Tibet University Linzhi 860000)
Abstract: In order to understand nematode community characteristics and diversity in the soil ecology system in clear
cutting slash of fir forests in sub-alpine zone in southeast Tibet,we investigated the nematode community structures in 0 -
30 cm soil layers and analyze the community composition and characteristics by collecting data of nematode density,genus
number,diversity and nutrition index. A total of 14 496 nematodes were isolated using the Shallow dish method and they
belonged to 2 classes,6 families,65 genera. The average density was 989 nematodes· ( 100 g ) - 1 dry soil; and
approximate 48. 6% of the nematodes distributed in top soil (0 - 5 cm),obviously gathering in the top soil. The dominant
genera were Boleodorus and Helicotylenchus. Herbivorous ones were the major nutritional communities. Bacterivorous types
were a major part of non-herbivorous nematodes. Soil organic matters were mainly decomposed by bacteria. Statistics
analysis showed that the nematode diversity and evenness in winter were higher than that in spring,but there was no
significant seasonal variation in SR index. In different soil layers,H,SR values decreased with the depth; and J,λ
values increased with the depth. There were obvious differences in the 4 indexes between 0 - 5 cm and 25 - 30 cm soil
layers (P < 0. 05) . It is concluded that characteristics of soil nematode community is a potential indicator for the forest
ecosystem succession process and the interference degree in clear cutting slash of fir forests in southeast Tibet.
Key words: soil nematode; Abies georgei var. smithii; biological diversity; community structure; Tibet
西藏东南部森林覆盖率约 26. 5% (李文华,
1985),是西藏的主要林区。由于青藏高原特殊的
地理、气候条件,使得藏东南森林生态系统具有独
特的组成和特点,对青藏高原甚至东南亚的大气环
流、水汽输送、气候变化和生态平衡均起着巨大的调
节作用。在该区域亚高山地带分布的急尖长苞冷杉
(Abies georgei var. smithii)暗针叶林,极具区域典型
代表性。20 世纪 70,80 年代由于森林采伐形成了
一定面积的采伐迹地,对于高海拔区域的生态环境
造成了一定的负面影响。近年来,围绕该森林生态
系统进行了大量研究,一些报道涉及到急尖长苞冷
杉林及其林隙、采伐迹地的植物多样性研究 (边巴
林 业 科 学 49 卷
多吉等,2004; 杨小林,2007; 潘刚等,2007; 茹广
欣等,2008; 朱登强等,2008),但至今未见有关该
生态系统采伐迹地土壤线虫群落结构及多样性的报
道(薛会英等,2012)。土壤线虫是土壤生态系统的
重要组成部分,它们在土壤物质循环和能量流动方
面起着重要作用,同时也能够提供土壤腐屑食物网
机能方面的信息 (Moore et al.,1991); 因此,从 20
世纪 80 年代开始,国外应用土壤线虫群落来指示土
壤所受干扰程度、恢复水平以及生态过程的研究逐
渐受到重视 ( Bongers,1990; Wasilewska,1997;
Yeates et al.,1999; Bakonyi et al.,2007; Freckman et
al.,1999)。国内则从 20 个世纪 90 年代开始有相
关报道(胡锋等,1999; 李辉信等,2002; 李琪等,
2007; 焦向丽等,2008; 佟富春等,2009)。本文以
藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林采伐迹地为主要研
究对象,研究土壤线虫群落结构、生物多样性等方面
的响应特征,为探索藏东南森林生态系统采伐迹地
植被恢复过程中的土壤生态学过程以及利用土壤线
虫群落指示土壤生态系统中的变化提供依据。
1 研究方法
1. 1 研究区域概况
研究区域位于西藏自治区林芝县境内色季拉山
东坡森林生态系统定位研究站永久固定标准样地
内,地理坐标为 94°49E,29°48N。该区域属典型的
亚高山温带半湿润气候,海拔3 800 ~ 3 900 m,年均
温 - 0. 7 ℃,最暖月(7 月)平均气温 9. 2 ℃,最冷月
(1 月 ) 平 均 气 温 - 14. 0 ℃,年 均 日 照 时 数
1 150. 6 h,年均降水量1 134. 1 mm,雨季 6—9 月的
降水量占全年的 75. 0% ~ 82. 0%。土壤类型主要
为山地暗棕壤,pH4. 0 ~ 5. 0。
选取 1985 年前后的皆伐迹地为样地,坡度
20°,坡位中,植被以草本和灌木为主。主要植物有
杂 色 钟 报 春 ( Primula alpicola )、柔 毛 马 先 蒿
(Pedicularis mollis)、直立悬钩子(Rubus stans)、杜鹃
( Rhododeneron spp. )、 陇 塞 忍 冬 ( Lonicera
tangutica)、香薷 ( Elsholtzia ciliata )、荽叶委陵菜
(Potentilla coriandrifolia) 等,有少量急尖长苞冷杉
幼树; 苔藓层不发达。样地大小为 100 m × 100 m。
对照样地大小 100 m × 100 m,设置在保存完好的急
尖长苞冷杉原始林内,林龄 200 年左右。林内灌木
层主要有西南花楸 ( Sorbus rehderiana)、杜鹃 ( Rh.
spp. )及忍冬(L. spp. )等; 草本层主要以西南草莓
(Fragaria moupinensis)、凉山悬钩子(Ru. fockeanus)
等为主,藓类盖度 80% ~ 100% (罗大庆等,2010)。
1. 2 土壤线虫采集与分离
2010 年 7,11 月,2011 年 1,4 月,在每个样地随
机选取 4 个有代表性的样点(1 m × 1 m),沿土壤剖
面采集 0 ~ 5 cm,5 ~ 10 cm,10 ~ 15 cm,15 ~ 20 cm,
20 ~ 25 cm,25 ~ 30 cm 土层原状土样约 2 kg,装入
聚乙烯袋中贴上标签,带回实验室。4 个季节共收
集土壤样品 192 个。
采样当天,每个土壤样品称取 30. 0 g,用浅盘法
室温分离 48 h,重复 3 次(毛小芳,2004); 解剖镜
下计 数、制 片。依 据 Bongers ( 1988 )、尹 文 英
(1998)、谢辉 (2005)和吴纪华 (1999)文献中的方
法,利用体视显微镜按科、属对线虫进行分类。
依据 食 性 将 线 虫 分 划 为 食 细 菌 性 线 虫
(Bacterivores)、食真菌性线虫 ( Fungivores)、植物寄
生性线虫 ( Plant-parasites) 和杂食 - 捕食性线虫
(Omnivores-Predators) 4 个营养类群 ( Yeates et al.,
1993)。
土壤含水率采用烘干法 (105 ℃ )测定 (鲁如
坤,1999)。将 30 g 鲜土分离得到的线虫个体数量
转换成每 100 g 干土中含有的线虫个体数量。
1. 3 数据分析
各类群数量优势度的划分: 优势类群( + + + )
为个体数占总捕获量 10% 以上; 常见类群 ( + + )
为个体数占总捕获量 1% ~ 10% ; 稀有类群( + )为
个体数占总捕获量 1%以下。
土壤线虫群落结构分析采用以下指标。
1 ) Shannon-Wiener 多 样 性 指 数: H =
-∑
S
i = 1
ni /N × ln(ni /N),ni 为第 i类群的个体数,N为
群落所有类群的个体总数,S 为类群数;
2 ) Pielou 均 匀 度 指 数: J = H / lnS,H 为
Shannon-Wiener 指数,S 为类群数;
3)Simpson 优势度指数: λ =∑ (ni /N) 2,ni 为
第 i 类群的个体数,N 为所有类群的个体总数;
4)Margalef 丰富度指数: SR = (S - 1) / lnN,S
为类群数,N 为所有类群的个体总数;
5)成熟度指数(maturity index,MI,不包括植物
寄生类线虫): MI = Σc( i) × pi;
植物寄生线虫指数( plant parasite index,PPI):
PPI = Σc( i) × pi。
式中,c ( i ) 为土壤线虫第 i 类群 colonizer-
persister 值(Yeates et al.,1993),pi 为土壤线虫第 i
类群的个体数占群落总个体数的比例。
6) 线 虫 通 路 比 值 ( nematode channel ratio,
NCR): NCR = Ba /(Ba + Fu),Ba、Fu 分别为食细菌
801
第 6 期 薛会英等: 藏东南冷杉林采伐迹地土壤线虫群落特征
类、食真菌类线虫数量。
用 SPSS13. 0 软件进行单、双因素方差分析来估
测不同季节、不同深度土层以及两者交互作用对土
壤线虫群落各参数的影响。用 Excel 绘图。
2 结果与分析
2. 1 采伐迹地土壤线虫群落组成
采伐迹地土壤线虫共分离获得14 496条,个体
密度 10 ~ 6 490条·(100 g) - 1干土,平均个体密度为
989 条·(100 g) - 1干土。通过制片鉴定线虫6 913
条,分属于 2 纲 6 目 65 属,优势属为散香属、螺旋属
(表 1)。
春季共获得土壤线虫3 202条,个体密度 19 ~
4 735条·(100 g) - 1干土,平均 937 条·(100 g) - 1干
土。优势属散香属的个体数量占本季总数的
55. 89% ; 螺旋属等 11 属为常见属,个体数量占总
数的 33. 60% ; 真滑刃属等 40 属为稀有属,占总数
的 10. 51%。
夏季共获得土壤线虫4 766条,个体密度 119 ~
6 111条·(100 g) - 1干土,平均1 500条·(100 g) - 1干
土。垫刃属、垫咽属、牙咽属为优势属,3 属个体数
量占总数的 36. 14% ; 真滑刃属等 14 属为常见属,
个体数量占总数的 58. 64% ; 头叶属等 23 属为稀有
属,占总数的 5. 23%。
秋季共获得土壤线虫4 222条,个体密度 124 ~
6 490条·(100 g) - 1干土,平均1 178条·(100 g) - 1干
土。螺旋属、散香属、垫咽属为优势属,个体数量占
总数的 59. 70% ; 厚唇属等 15 属为常见属,占总数
的 32. 91% ; 真滑刃属等 27 属为稀有属,占总数
的 7. 38%。
冬季共获得土壤线虫2 306条,个体密度 10 ~
1 682条·(100 g) - 1干土,平均 340 条·(100 g) - 1干
土。螺旋属、垫咽属、散香属、头叶属为优势属,个体
数量共占总数的 44. 90% ; 小杆属等 19 属为常见
属,占总数的 50. 22% ; 棱咽属等 14 属为稀有属,共
占总数的 4. 82%。
林内对照样地 4 个季节共捕获线虫7 915条,
个体密度 12 ~ 9 615条·(100 g) - 1干土,平均 620
条·(100 g) - 1干土,隶属于线虫动物门的 2 纲 6 目
67 属。垫咽属、螺旋属及绕线属为优势属,个体数
量占线虫总数的 49. 09% ; 常见属 18 个,占线虫
总数的 40. 33%,稀有属共 46 个属,仅占总数
的 10. 55%。
采伐迹地样地不同季节间的土壤线虫数量及构
成均存在差异。与林内相比,采伐迹地土壤线虫群
落在数量和组成上产生了一定的分异。
表 1 色季拉山急尖长苞冷杉林采伐迹地及林内土壤线虫群落组成及营养类群 c-p 值①
Tab. 1 Soil nematode community composition and the c-p value of trophic groups
in the forest of Abies georgei var. smithii and its cutting slash of Sejila Mountain

Genus
春 Spr. 夏 Sum. 秋 Aut. 冬 Win. 林内 Forest
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
营养类群
Trophic
group
c-p 值
c-p
value
真滑刃属 Aphelenchus 9 + 193 + + 3 + 2 + Fu 2
滑刃属 Aphelenchides 15 + 21 + + 26 + + 92 + + Fu 2
拟滑刃属 Paraphelenchus 2 + 9 + 54 + + 10 + + 6 + Fu 2
茎属 Ditylenchus 1 + 5 + 1 + 3 + 70 + + Fu 2
垫咽属 Tylencholaimus 70 + + 292 + + + 222 + + + 99 + + + 1 024 + + + Fu 4
短矛属 Doryllium 3 + 3 + Fu 4
膜皮属 Diphtherophora 4 + 2 + Fu 3
针属 Paratylenchus 2 + 19 + Pp 2
轮属 Criconrmoides 7 + 96 + + Pp 3
垫刃属 Tylenchus 16 + 316 + + + 39 + Pp 2
丝垫刃属 Filenchus 35 + + 150 + + 34 + + 45 + + 420 + + Pp 2
米卡垫刃属 Miculenchus 1 + 19 + + 3 + Pp 2
具脊垫刃属 Coslenchus 2 + 2 + 4 + Pp 2
巴兹尔属 Basiria 43 + + 46 Pp 2
剑垫刃属 Malenchus 2 + 7 + 16 + + 6 + Pp 2
散香属 Boleodorus 920 + + + 38 + + 301 + + + 98 + + + 7 + Pp 2
短体属 Pratylenchus 236 + + 5 + 11 + + 3 + Pp 2
默林属 Merlinius 25 + + Pp 2
Leptotylencholaimus 1 + Pp 2
螺旋属 Helicotylenchus 144 + + 155 + + 677 + + + 121 + + + 755 + + + Pp 3
901
林 业 科 学 49 卷
续表 1 Continued

Genus
春 Spr. 夏 Sum. 秋 Aut. 冬 Win. 林内 Forest
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
营养类群
Trophic
group
c-p 值
c-p
value
毛刺属 Tichodorus 5 + 1 + 4 + 59 + + Pp 3
长针属 Longidorus 1 + Pp 5
小杆属 Rhabditis 56 + + 104 + + 31 + + 79 + + 81 + + Ba 1
中杆属 Mesorhabditis 8 + 1 + 12 + 2 + Ba 1
原杆属 Protorhabiditis 1 + 2 + Ba 1
真头叶属 Eucephalobus 20 + + 37 + + 48 + + 31 + + 46 + + Ba 2
头叶属 Cephalobus 19 + 73 + + 96 + + + 33 + Ba 2
板唇属 Chiloplacus 4 + 164 + + 9 + 2 + 15 + Ba 2
丽突属 Acrobeles 2 + 4 + Ba 2
拟丽突属 Acrobeloides 1 + Ba 2
棱咽属 Prismatolainus 9 + 32 + + 9 + 6 + 59 + + Ba 3
绕线属 Plectus 16 + 9 + 4 + 29 + + 473 + + + Ba 2
杆咽属 Rhabdolaimus 9 + 48 + + 5 + 23 + + 46 + + Ba 3
无咽属 Alaimus 1 + 6 + 9 + 2 + 35 + Ba 4
Metateratocephalidae 1 + 6 + 1 + 24 + Ba 1
畸头属 Teratocephalus 2 + 29 + + 3 + 5 + 27 + Ba 3
巴氏属 Bastiania 5 + 2 + 5 + 3 + + + Ba 2
双胃属 Diplogaster 1 + 6 + Ba 1
齿咽属 Odontolaimus 3 + 2 + Ba 3
盆咽属 Panagrolaimus 1 + 4 + 16 + + Ba 1
Acrostichus 33 + + 1 + Ba 1
活跃属 Rogerus 2 + Ba 3
真单宫属 Eumonhystera 1 + Ba 1
似绕线属 Anaplectus 3 + 2 + 23 + + 10 + + 169 + + Ba 2
素矛属 Achromadora 2 + 6 + 10 + + 59 + + Ba 3
角头属 Tylocephalus 3 + 2 + Ba 2
Paractinolaimus 8 + 15 + Op 5
附矛线属 Epidorylaimus 46 + + 28 + + 58 + + 57 + + 12 Op 4
孔咽属 Aporcelaimus 43 + + 19 + + 12 + + 108 + + Op 5
牙咽属 Dorylaimellus 60 + + 277 + + + 31 + + 23 + + 2 + Op 5
小孔咽属 Aporcelaimellus 21 + + 18 + 19 + + 75 + + Op 5
异矛线属 Alldorylaimus 1 + 61 + + Op 4
大矛属 Enchodelus 3 + 4 + 45 + + 19 + + 8 + Op 4
锯齿属 Prionchulus 13 + + 5 + Op 4
单齿属 Mononchus 2 + Op 4
拟矛线属 Dorylaimoides 6 + 179 + + 9 + 19 + + Op 5
厚唇属 Labronema 3 + 2 + 79 + + 1 + 36 + Op 4
真矛线属 Eudorylaimus 6 + 2 + 84 + + Op 4
锉齿属 Mylonchulidae 1 + 3 + 21 + + 6 + 15 + Op 4
穿咽属 Nygolaimus 1 + 10 + 3 + 2 + 97 + + Op 5
克拉克属 Clarkus 7 + 2 + 7 + 3 + 185 + + Op 4
中矛线属 Mesodorylaimus 9 + 7 + 7 + 14 + + 45 + Op 4
三叶属 Tobrilus 1 + Op 3
Genus of Tylenchidae 4 + 5 + Pp
Genus of Dorylaimda 2 + 5 + Op
细齿属 Leptonchus 17 + Fu 3
小环线虫属 Criconemella 3 + + Pp 3
杆垫刃属 Rhabdotylenchus 1 + Pp 2
盘旋属 Rotylenchus 1 + Pp 3
011
第 6 期 薛会英等: 藏东南冷杉林采伐迹地土壤线虫群落特征
续表 1 Continued

Genus
春 Spr. 夏 Sum. 秋 Aut. 冬 Win. 林内 Forest
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
数量
Num.
优势度
Dom.
营养类群
Trophic
group
c-p 值
c-p
value
胞囊属 Heterodera 1 + Pp 3
短体长针属 Longidorella 17 + Pp 5
Diplogasteriana 3 + Ba 1
Diplolaimelloides 1 + Ba 1
Diplenreron 10 + Ba 1
鹿角唇属 Cervidellus 7 + Ba 2
筛咽属 Ethmolaimus 7 + Ba 3
伊龙属 Ironus 2 + Ba 3
威尔斯属 Wilsonema 19 + Ba 2
亚角咽属 Mactinolaimus 2 + Op 5
矛线属 Dorylaimus 4 + Op 4
库曼属 Coomansus 3 + Op 4
合计 Total 1 646 2 449 1 896 922 4 587
① Fu: 食真菌性线虫 Fungivores; Pp: 植物寄生性线虫 Plant-parasites; Ba: 食细菌性线虫 Bacterivores; Op: 杂食 -捕食性线虫 Omnivores-
Predators.
2. 2 采伐迹地土壤线虫群落特征
2. 2. 1 土壤线虫时空分布 采伐迹地土壤线虫个
体数量在不同季节的垂直分布情况如图 1 所示。
0 ~ 5 cm 土层线虫个体数量占 6 个土层线虫总数的
48. 60%,表聚性明显; 4 个季节的线虫个体数量,夏
季 >秋季 >春季 >冬季。方差分析结果表明: 夏季
0 ~ 5 cm 土层线虫个体数量与 5 ~ 10 cm 土层差异
显著(P < 0. 05),与其他 4 个土层间的差异均达到
了极显著水平(P < 0. 01); 冬季和秋季,0 ~ 5 cm 土
层线虫个体数量与其他 5 个土层间的差异均达到了
极显著水平(P < 0. 01); 春季各土层间没有明显差
异(P > 0. 05)。季节间比较,夏季与春季差异不明
显(P > 0. 05),夏季与秋、冬 2 季的差异均极显著
(P < 0. 01 ),春 秋 冬 3 个 季 节 间 无 明 显 差 异
(P > 0. 05)。
林内 0 ~ 5 cm 土层的线虫数量占线虫总数的
56. 85%,表聚性与采伐迹地一致; 4 个季节的线虫
个体数量,春季 >夏季 > 秋季 > 冬季。方差分析结
果显示,0 ~ 5 cm 土层的线虫数量与其他 5 个土层
的差异均极显著(P < 0. 01),0 ~ 5 cm 土层之外的 5
个土层间差异不显著 (P > 0. 05); 季节间差异不
明显。
图 1 土壤线虫个体数量的垂直分布及季节变化
Fig 1 Vertical distribution and seasonal change of individual density of soil nematode
2. 2. 2 土壤线虫的多样性 采用多样性指数 H、
均匀度指数 J、优势度指数 λ 及丰富度指数 SR 来
说明急尖长苞冷杉林采伐迹地土壤线虫群落多样性
特征,结果见表 2。对于 H,夏季 >冬季 >秋季 >春
季; 对于 J,冬季 >秋季 > 夏季 > 春季 > ; 对于 λ,
春季 >秋季 >冬季 >夏季; 对于 SR,冬季 >夏季 >
秋季 >春季。生物多样性指数在季节间存在一定的
差异,方差分析结果显示,H、J、λ 3 个指数均在冬
季的变化较大,与春季的差异最为显著(P < 0. 05),
SR 季节间无明显差异。
不同土层间,0 ~ 5 cm 土层与 25 ~ 30 cm 土层
的 4 个指数值均差异明显(P < 0. 05); H、SR 值随
土层加深而减小,J、λ 值则随土层加深而增大。
林内的土壤线虫群落生态指数除了 MI、NCR 均
111
林 业 科 学 49 卷
值与采伐迹地差异较大外,H,J,λ,SR 值未表现出 明显的差异。
表 2 色季拉山急尖长苞冷杉林采伐迹地及林内土壤线虫群落结构特征指数①
Tab. 2 Index of soil nematode community in the forest of A. georgei var. smithii and its clear cutting slash of Sejila mountain
项目 Intem H J λ SR MI PPI NCR
夏季 Sum. 1. 74 ± 0. 22ab 0. 75 ± 0. 04a 0. 26 ± 0. 05ab 2. 31 ± 0. 63a 3. 10 ± 0. 46a 2. 12 ± 0. 11a 0. 56 ± 0. 08a
季节 Season
秋季 Aut. 1. 60 ± 0. 46ab 0. 76 ± 0. 08a 0. 31 ± 0. 12ab 2. 30 ± 1. 03a 3. 08 ± 0. 98a 2. 53 ± 0. 10b 0. 52 ± 0. 25a
冬季 Win. 1. 61 ± 0. 63b 0. 89 ± 0. 06b* 0. 28 ± 0. 16b 2. 37 ± 1. 13a 2. 69 ± 0. 24a 2. 40 ± 0. 22b 0. 64 ± 0. 17ab
春季 Spr. 1. 34 ± 0. 52a 0. 67 ± 0. 11a 0. 42 ± 0. 13a 2. 17 ± 1. 28a 2. 84 ± 0. 45a 2. 40 ± 0. 22b 0. 79 ± 0. 18b
0 ~ 5 cm 2. 27 ± 0. 28A 0. 72 ± 0. 07A 0. 19 ± 0. 07A 4. 10 ± 0. 52A 3. 27 ± 0. 15A 2. 40 ± 0. 08AB 0. 55 ± 0. 15A
5 ~ 10 cm 1. 74 ± 0. 20AB 0. 72 ± 0. 17A 0. 29 ± 0. 12AB 2. 62 ± 0. 45B 3. 20 ± 0. 43A 2. 54 ± 0. 22A 0. 58 ± 0. 04A
土层深度 10 ~ 15 cm 1. 44 ± 0. 41BC 0. 74 ± 0. 09AB 0. 34 ± 0. 14AB 1. 93 ± 0. 57BC 2. 98 ± 0. 48AB 2. 40 ± 0. 17A 0. 70 ± 0. 22A
Depth of soil 15 ~ 20 cm 1. 53 ± 0. 35BC 0. 79 ± 0. 12AB 0. 30 ± 0. 14AB 1. 85 ± 0. 27BC 2. 98 ± 0. 45AB 2. 38 ± 0. 27AB 0. 62 ± 0. 21A
layer / cm 20 ~ 25 cm 1. 44 ± 0. 17BC 0. 79 ± 0. 08AB 0. 33 ± 0. 06AB 1. 77 ± 0. 26BC 3. 07 ± 0. 54AB 2. 34 ± 0. 23AB 0. 60 ± 0. 21A
25 ~ 30 cm 1. 01 ± 0. 34C 0. 84 ± 0. 12B 0. 46 ± 0. 11B 1. 46 ± 0. 41C 2. 08 ± 0. 65B 2. 12 ± 0. 22B 0. 74 ± 0. 33A
均值 Mean 1. 57 ± 0. 47 0. 77 ± 0. 11 0. 32 ± 0. 13 2. 29 ± 0. 98 2. 93 ± 0. 58 2. 36 ± 0. 22 0. 63 ± 0. 20
对照均值 CK mean 1. 61 ± 0. 38 0. 80 ± 0. 09 0. 29 ± 0. 10 2. 24 ± 0. 72 3. 65 ± 0. 40 2. 66 ± 0. 25 0. 38 ± 0. 20
① 平均值 ±标准差。同一列中同一组数不同字母表示差异显著(P < 0. 05,邓肯法)。Mean ± SD. In a column,the different letters indicate significant differences
occured in the same group(P < 0. 05,by Duncan method) . 对照为急尖长苞冷杉林地 The land of forest of Abies georgei var. smithii as the CK.
2. 3 土壤线虫营养功能团
土壤线虫群落的各营养功能团数量在不同季节
的垂直分布情况如图 2 所示。
图 2 土壤线虫群落营养类群个体数量在土壤中的垂直分布和季节变化
Fig. 2 Vertical distribution and seasonal change of abundance of soil nematode trophic groups
根据调查结果,4 个季节土壤线虫群落各营养
功能团个体数量的大小顺序为: 植食性线虫
(Pp) >食细菌性线虫 ( Ba) > 杂食 - 捕食性线虫
(Op) >食真菌性线虫 ( Fu),植食性线虫个体数量
占总数的 52. 04%,食细菌性线虫、杂食 /捕食性线
虫及食真菌性线虫个体数量则分别占总数的
16. 96%,16. 56%及 14. 44%。
不同季节各营养功能团个体数量及营养群落构
成等均存在一定的差异。春季植食性线虫数量最多,
占当季各类群线虫总数的 75. 18%,其他 3 种营养类
群数量均低于当季线虫总数的 10%,大小顺序为: 植
食性线虫 >食细菌性线虫 >杂食 -捕食性线虫 >食
真菌性线虫; 夏季植食性线虫 >杂食 -捕食性线虫
>食真菌性线虫 >食细菌性线虫,植食性线虫个体数
量占当季线虫总数的 36. 67% ; 秋季植食性线虫 >食
真菌性线虫 >杂食 /捕食性线虫 >食细菌性线虫,植
食性线虫占当季线虫总数的 55. 94% ; 冬季食细菌性
线虫 >植食性线虫 >杂食 -捕食性线虫 >食真菌性
线虫,食细菌性线虫占当季线虫总数的 34. 97%。
从图 2 可以看出,4 个营养功能团的个体数量
均具有明显的表聚性,在夏秋冬 3 个季节,各营养功
能团主要聚集在 0 ~ 5 cm 土层; 春季的植食性线虫
则主要分布在 5 ~ 10 cm 土层,占本季各土层植食性
线虫总数的 62. 79%,0 ~ 5 cm 土层植食性线虫仅
占 18. 13%。
211
第 6 期 薛会英等: 藏东南冷杉林采伐迹地土壤线虫群落特征
营养结构特征主要用 MI 指数、PPI 指数及 NCR
指数来表示,计算结果见表 3。总体来说,夏季的 MI
值最高,其次是秋季,冬季最低; 不同土层间,MI 最
大值出现在 0 ~ 5 cm 层,25 ~ 30 cm 层则最低。PPI
最大值出现在秋季,夏季最低; 不同土层间,与 MI
的变化趋势相似。方差分析显示,4 个季节间的 MI
值无显著性差异(P > 0. 05); 夏季的 PPI 值和其他
季节相比差异极显著 (P < 0. 01),0 ~ 5 cm 土层的
MI 与 25 ~ 30 cm 土层间差异显著(P < 0. 05); 而不
同土层的 PPI 值相比,5 ~ 15 cm 土层与 25 ~ 30 cm
土层间差异显著(P < 0. 05)。不同季节、不同土层
的 NCR 值均高于 0. 5。
林内 NCR 均值低于 0. 5,植食性线虫 > 食真菌
性线虫 >食细菌性线虫 >杂食 -捕食性线虫。
3 讨论
采伐迹地土壤线虫群落的组成及结构特征反映
出植被变化对土壤生态变化过程的影响,以及土壤
线虫群落对植被恢复过程的响应。
藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林采伐迹地土壤
线虫个体密度 10 ~ 6 490条·(100 g) - 1干土,平均
989 条·(100 g) - 1干土,明显高于东北次生林生态
系统皆伐后撂荒地(焦向丽等,2008),也高于本区
域急尖长苞冷杉林。类群属数(65 属)高于长白山
暗针叶林(32 属)(佟富春等,2009),与本区域急尖
长苞冷杉林(67 属)差异极小。森林采伐导致土壤
线虫个体密度增大,而类群数量并没有因干扰而
减少。
将采伐迹地与本区域急尖长苞冷杉原始林土壤
线虫群落 H、SR 值进行比较,两者差异并不明显,
因此,可以得出以下结论: 藏东南急尖长苞冷杉林
采伐后植被的改变并没有使土壤线虫多样性发生明
显改变,采伐迹地在恢复演替过程中线虫群落多样
性处于保持或恢复状态,这与前人的研究结果一致
(Panesar et al.,2001; Thornton et al.,2002)。
本研究中采伐迹地的 MI 值远远低于林内,这
表明森林砍伐导致土壤生态系统的稳定性下降,抗
干扰能力降低; PPI 值则略高于林内。与 MI 相反,
PPI 越大说明生态系统的稳定性和抗干扰能力越
低。此结果表明 MI 指示森林生态系统的皆伐干扰
程度比 PPI 更灵敏。
采伐迹地土壤线虫群落中食细菌性线虫的比例
略高于食真菌性线虫,这与林内食真菌性线虫较高
的情况不同,说明急尖长苞冷杉林土壤有机质的分
解途径以真菌途径为主; 而采伐后的初级演替阶
段,土壤有机质的分解则兼有细菌降解途径和真菌
降解途径,并有细菌降解途径逐渐占主导的趋势,使
土壤有机质降解更有效率。NCR 结果与此一致。
森林采伐在改变地上植被的同时,也使土壤生
态系统的光照、水分等环境条件发生改变。土壤线
虫在数量、MI 指数及 PPI 指数上对采伐后植被的初
级演替作出响应,显示出土壤线虫群落指示森林生
态系统演替过程及所受干扰程度的潜力。
参 考 文 献
边巴多吉,郭泉水,次 柏,等 . 2004. 西藏冷杉原始林林隙对草本
植物和灌木树种多样性的影响 . 应用生态学报,15 ( 2 ) : 191
- 194.
佟富春,肖以华,王庆礼 . 2009. 长白山次生林演替过程中土壤线
虫群落结构特点 .华南农业大学学报,30(3) : 63 - 68.
胡 锋,李辉信,谢涟琪,等 . 1999. 土壤食细菌线虫与细菌的相互
作用以及对 N、P 矿化生物固定的影响及机理 . 生态学报,19
(6) : 914 - 920.
焦向丽,朱教君,张金鑫,等 . 2008. 干扰对东北次生林生态系统土
壤线虫群落的影响 . 生态学杂志,27(12) : 2129 - 2135.
李辉信,刘满强,胡 锋,等 . 2002. 不同植被恢复方式下红壤线虫
数量特征 .生态学报,22(11) : 1882 - 1889.
李 琪,梁文举,欧 伟 . 2007.潮棕壤线虫群落对土地利用方式的响
应 .生物多样性,15(2) :173 - 181.
李文华 . 1985. 西藏森林 .北京: 科学出版社 .
鲁如坤 . 1999. 土壤农业化学分析方法 . 北京: 中国农业科技出
版社 .
罗大庆,王军辉,任毅华,等 . 2010. 西藏色季拉山东坡急尖长苞冷
杉林的结实特性 . 林业科学,46(7) : 30 - 35.
毛小芳,李辉信,陈小云,等 . 2004.土壤线虫三种分离方法效率比
较 . 生态学杂志,23(3),149 - 151.
潘 刚,罗大庆,边巴多吉 . 2007. 西藏的花楸属植物资源及开发前
景 .林业实用技术,9: 31 - 32.
茹广欣,朱登强,王军辉,等 . 2008. 西藏色季拉山急尖长苞冷杉林地
的物种多样性与土壤养分特征 . 河南农业大学学报,42 ( 5 ) :
511 - 515.
吴纪华 . 1999. 中国淡水和土壤线虫的研究 . 武汉:中国科学院水生
生物研究所博士学位 .
谢 辉 . 2005. 植物线虫分类学 2 版 . 北京: 高等教育出版社 .
薛会英,罗大庆,于宝政 . 2012. 西藏色季拉山急尖长苞冷杉林土
壤线虫群落特征 . 应用生态学报,23(12),3402 - 3408.
杨小林 . 2007.西藏色季拉山林线森林群落结构与植物多样性研究 .
北京: 北京林业大学博士学位论文 .
尹文英 . 1998. 中国土壤动物检索图鉴 . 北京: 科学出版社 .
朱登强,王军辉,张守攻,等 . 2008. 西藏色季拉山西坡急尖长苞冷
杉林物种多样性及群落结构的垂直分布格局 . 西北林学院学
报,23(5) : 1 - 6.
Bakonyi G,Nagy P,Kovacs-Lang E,et al. 2007. Soil nematode community
structure as affected by temperature and moisture in a temperate
semiarid shrubland. Applied Soil Ecology,37(2) : 1 - 10.
Bongers T. 1988. De Nematoden Van Nederland. Stichting Uitgeverij
311
林 业 科 学 49 卷
Koninklijke Nederlandse Natuurhistorische Vereniging.
Bongers T,Bongers M. 1998. Functional diversity of nematodes. Applied
Soil Ecology,10(3) :239 - 251.
Freckman D W,Baldwin J G. 1990. Nematoda∥Dindal D L. Soil Biology
Guide. John Wiley & Sons,New York,155 - 200.
Moore J C,de Ruiter P C. 1991. Temporal and spatial hetero-geneity of
trophic interactions within belowground food webs. Agriculture,
Ecosystems and Environment,34(1 - 4) : 371 - 397.
Panesar T S,Marshall V G, Barclay H J. 2001. Abundance and
diversity of soil nematode in chronosequences of coastal Douglas-fir
forests on Vancouver island,British Columbia. Pedobiologia,45
(3) : 193 - 212.
Thornton C W,Matlack G R. 2002. Long-term disturbance effects in the
nematode communities of south Mississippi woodlands. Journal of
Nematology,34(2) : 88 - 97.
Wasilewska L. 1997. Soil invertebrates as bioindicators,with special
reference to soil inhabiting nematodes. Russian Journal of
Nematology,5(2) : 113 - 126.
Yeates G W,Bonges T,de Goede R G M,et al. 1993. Feeding habits in
soil nematode families and genera—Anoutline for soil ecologists.
Journal of Nematology,25(3) : 315 - 331.
Yeates G W,Wardle D A,Watson R. 1999. Responses of soil nematode
populations,community structure diversity and temporal variability
to agricultural intensification over a seven-year period. Soil Biology
and Biochemistry,31(12) : 1721 - 1733.
(责任编辑 朱乾坤)
411