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科研动态

我站在定量评估土壤动物类群的生境偏好性研究

点击:时间:2017-08-05
生物的生境偏好性是影响其群落结构以及分布的因素之一。在某一生境中,生物群体对该生境下环境条件的响应决定了其生境偏好性强度。土壤动物做为地下生态系统中重要的功能组分,其在碳氮等物质循环中扮演重要的作用。以往研究中,多使用冗余分析(RDA)、典范对应分析(CCA)等方法生成排序图来表示土壤动物在不同生境中的分布情况及其与生境条件之间的关系,因此多为定性表示,同时较少关注土壤动物生境偏好性及其影响因素。然而,定量地评估土壤动物类群的生境偏好性并确定其影响因素有利于更好地理解土壤动物分布机制,对生物保护、森林管理措施的制定具有一定的指导意义。 

    在植被生态学中,皮尔逊联合系数(phi coefficient of association)已经被广泛用于量化植物群体对不同生境类型的偏好强度,然而其应用在土壤生态中较少。基于在两类不同的中亚热带森林之间(会同站)所进行的土壤置换试验,沈阳生态所人工林生态组汪思龙研究员等对皮尔逊联合系数在量化土壤动物生境偏好性中的适用性进行了评估。首先,由RDA排序图中土壤动物类群得分和生境得分计算了主要土壤动物类群的预测多度矩阵,由皮尔逊联合系数计算了主要土壤动物类群的生境偏好性强度矩阵。典型相关分析(CCorA)表明,主要动物类群的预测多度矩阵与相应的生境偏好性强度矩阵之间在信息上存有高度的相关性(Pillai's trace statistic = 1.998, P = 0.007);两个矩阵各自生成的排序图之间在土壤动物类群相互关系以及动物-生境关系上均有极高的相似性。线性回归表明,对于土壤动物中的线虫(Nematoda)、蜱螨(Acari)、弹尾目(Collembola)、半翅目(Hemiptera)等类群,预测多度和生境偏好性强度之间呈显著正相关。同时,通过线性回归量化了土壤动物生境偏好性强度与土壤化学因子之间的关系,该结果所表征的土壤动物-生境因子关系与由RDA排序图所表示的信息也较为一致。另外,蜱螨、弹尾目、膜翅目(Hymenoptera)等土壤动物优势类群生境偏好性对土壤有机碳、全氮、pH等因子具有很强的依赖性。研究表明,在粗分类水平上,皮尔逊联合系数适用于评估土壤动物的生境偏好性强度,并且由该系数所得信息可以很好地和传统排序分析结果互补,有利于我们对土壤动物-生境(条件)之间关系有一个更全面的认识。 

    研究结果以“Evaluating the Applicability of Phi Coefficient in Indicating Habitat Preferences of Forest Soil Fauna Based on a Single Field Study in Subtropical China”为主题发表在PLoS ONE上。该研究得到了国家重点基础研究发展计划课题“生态系统管理与土壤碳截获过程(2011CB403203)”的资助。

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