长白山森林生态系统凋落物层和土壤层跳虫物种多样性和功能多样性对海拔梯度的响应

山脉是生物多样性研究的热点地区,以往关于山脉的研究多集中于地上植物和脊椎动物,无脊椎动物相关的研究明显滞后。跳虫(Collembola)是土壤无脊椎动物的主要类群之一,在分解有机质、疏松和活化土壤过程中发挥着重要的作用。以跳虫为研究对象,采用梯度格局法,在长白山北坡自海拔800 m至1700 m,每隔150 m进行凋落物层和土壤层样品的采集,对比分析了土壤层和凋落物层的群落组成与群落结构,采用4个物种多样性指数(丰富度指数、Pielou均匀度指数、Shannon⁃Weiner多样性指数和Simpson多样性指数)和4个功能多样性指数(功能丰富度FRic指数、功能均匀度FEve指数、二次熵Rao′s Q指数和功能离散FEiv指数),探讨了多样性沿海拔梯度的分布格局。共获得跳虫5542头,隶属于12科42属83种,其中等节跳科为绝对优势类群(相对密度>50%)。非度量多维尺度分析结果表明,凋落物层和土壤层的跳虫群落结构差异显著,长角跳科、鳞跳科和疣跳科物种多分布于凋落物层,而棘跳科物种多分布于土壤层。线性或二次回归模型结果表明,在凋落物层跳虫的丰富度指数,Shannon⁃Weiner多样性指数和Simpson多样性指数沿海拔梯度的变化呈增加格局;但在土壤层跳虫物种多样性指数沿海拔梯度的变化无明显趋势。在凋落物层,跳虫的功能丰富度指数和功能离散度Rao′s Q指数随海拔梯度的变化呈现单峰分布格局;在土壤层,跳虫的功能丰富度指数随海拔梯度的变化也呈现单峰分布格局,但其他功能多样性指数沿海拔梯度的变化无明显趋势。研究表明凋落物层和土壤层跳虫的群落组成,群落结构及多样性存在显著差异,跳虫的物种多样性指数和功能多样性指数对海拔梯度变化的响应不同,未来在探讨土壤动物沿海拔梯度的分布格局及其物种共存机制时,应综合考量垂直分层(凋落物层和土壤层)和多个度量维度(物种多样性和功能多样性)。

基于功能性状的土壤动物群落生态学研究进展

功能性状是生物对周围环境响应与适应的直观表现,同时影响一系列的生态系统功能。土壤动物的功能性状可较好地表征和预测环境变化及其所在生态系统的功能变化。综合物种、系统发育及功能性状的多维分析,有助于全面和深入理解土壤动物分布格局、群落构建机制及生态系统功能。本文在阐述土壤动物功能性状常用表征指标和生态学意义的基础上,系统分析了基于功能性状的土壤动物群落响应环境变化及其群落构建过程的相关研究进展,并提出未来在理论上应重点关注生物互作的生态进化过程对土壤动物功能性状的影响,在方法上应注重具有生态学意义的功能性状数据库的建立,还应重视利用功能性状与生态功能的关系指导生态恢复实践,促进土壤生物多样性保护及资源可持续利用。

中国土壤动物多样性监测网络建设、进展与展望

土壤动物作为陆地生态系统的重要组成部分,调控着生态系统结构和功能的完整性,在生物多样性维持、能量流动和物质循环等方面发挥着关键作用。在当前气候变化和人类活动的持续影响下,土壤动物多样性锐减,使部分土壤动物面临灭绝风险,需要尽快重视土壤动物多样性的监测、保护和恢复工作。基于此,2016年土壤动物多样性监测网络作为中国生物多样性监测与研究网络(Sino BON)的重要组成部分正式建立,初步形成了包含森林、农田、海岛和荒漠生态系统的土壤动物多样性监测网络体系,为推动和完善生物多样性监测的标准化、数据共享和多尺度生物多样性变化评估奠定了良好的基础。本文概述了21世纪以来全球土壤动物多样性监测网络的发端与形成,简介了我国土壤动物多样性监测网络的建立和目标,整理了土壤动物多样性监测网络建立以来的代表性研究进展,主要介绍了国家尺度土壤动物标本的收集与鉴定、典型山地垂直自然带监测、大型固定样地动态监测及长期控制实验样地的土壤动物多样性监测,旨在总结我国土壤动物多样性监测工作的进展与不足,展望未来的研究方向,为加强土壤动物多样性的多尺度空间格局及其维持机制、土壤动物多样性的保护和资源合理利用提供基础数据支撑。

长白山典型森林生态系统中的分解者和消费者——跳虫

“千年积雪万年松,直上人间第一峰”,以及“白河两岸景清幽,碧水悬崖万古留。疑似龙池喷瑞雪,如同天际挂飞流”等诗句,将长白山的巍峨壮观和婀娜多姿表现得淋漓尽致。说起长白山,相信去过那里的朋友一定会被它的“容颜”和“内涵”所倾倒。长白山是鸭绿江、松花江和图们江三江的发源地,同时也是中国东北地区乃至东北亚地区重要的生态屏障。这条山脉包含了气势磅礴的飞流瀑布、巨大的高山湖泊、一望无际的原始森林、奇异的火山地貌和珍贵的动植物,被誉为一座天然博物馆。

长白山垂直自然带弹尾纲物种概况

以长白山弹尾纲为研究对象,基于1758‒2022年度发表的分类学和生态学文献资料,编制了长白山垂直自然带弹尾纲物种名录,分析了首次发表物种的学者贡献、出版物、发表时间和各属沿海拔梯度的分布情况。本研究共梳理弹尾纲物种92种,隶属于3目11科46属,长角䖴目、原䖴目和愈腹䖴目的物种分别占比61%、31%和8%,其中长角䖴目的等节䖴科(该类群物种数占总体比例,26%)、长角䖴科(16%)和鳞䖴科(16%)、原䖴目的棘䖴科(26%)是该地区的主要类群。统计的92种长白山弹尾纲物种由36位学者首次定名和报道,中国学者占主要贡献(33%),其次为波兰(11%)、瑞典(11%)、俄罗斯(8%)和美国(8%);相关论文多发表在国际期刊上,Zootaxa是发表的主要期刊。基于海拔梯度的统计发现,鳞䖴属(Tomocerus)和符䖴属(Folsomia)的物种沿海拔梯度的分布范围最广(海拔800‒1,700 m),分布在海拔800 m(15个物种)、1,100 m(20个物种)和1,400 m(14个物种)的物种最多。基于以上结果,本文讨论了长白山弹尾纲分类学现状和发展前景。