海南蚂蟥岭流域桉树人工林土壤动物生态地理特征.pdf

第 29卷 第 1期 2010 年 1 月 地 理 研 究 GEOGRAPHICAL RESEARCH Vol 129, No 11 Jan 1, 2010 收稿日期: 2009 - 01 -15; 修订日期: 2009 - 09 -04 基金项目: 国家自然科学基金项目 ( 40661004) 作者简介: 唐本安 ( 1949 - ) , 男, 湖南邵阳人, 教授。主要从事生态环境及生态地理教学与研究。 E -mail: tangban 126 1 com 海南蚂蟥岭流域桉树人工林土壤动物 生态地理特征 唐本安, 余中元, 陈春福, 袁建平, 范燕琴, 邱彭华, 李翠娥 ( 海南师范大学资源环境研究所, 海口 571158) 摘要: 海南蚂蟥岭流域土壤动物生态地理类群的调查, 共获得土壤动物样本 2036 只, 隶属 3 门 7纲 18 个类目, 说明蚂蟥岭流域土壤动物生态地理类群并不丰富。比较流域内 5 种不同土 地利用方式中的土壤动物生态地理类群时发现: 桉树人工林地对应尚未开发的原生灌木丛地, 其土壤动物生态地理类群的 Jaccard 相似性系数仅为 0 1375; 土壤动物类群与个体数量分别减 少了 53 1 33% 与 62 1 74% ; 土壤动物群落复杂性指数 ( Cj) 下降了 11056; 土壤动物群落密度 - 类群指数 ( DG) 降低了 41620。研究结果还进一步表明: 桉树人工林土壤动物多样性的减少, 损伤了土壤生态系统中土壤动物分解者的生态功能, 造成了桉树人工林种植地枯枝落叶滞留、 物质循环功能受阻、肥力下降, 流域内土壤生态系统日趋恶化。 关 键 词: 桉树人工林; 土壤动物; 生态地理类群; 蚂蝗岭流域; 海南 文章编号: 1000 -0585( 2010)01 -0118 -09 土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分, 由于土壤动物适应性强, 数量巨大,各 种类型的土壤中都有它们的分布 1, 2。土壤动物和土壤微生物一样, 在土壤生态系统中起 着分解有机质、改变土壤理化性质、保持土壤持水性和通透性、熟化土壤、促进物质循环 的重要作用; 土壤动物在土壤中的活动, 有利于植物 ( 包括农作物) 的正常生长 3,因此 常被作为土壤肥力和森林生态系统稳定性的生物学指标 4。 由于近代人类活动不断加剧,对土地的利用方式也在不断改变, 例如毁林拓土、覆被 改变、湿地改造等等, 都在不同程度上改变了原来生态系统的生境, 从而导致了土壤生态 系统功能上的退化和生物栖息地的破碎化, 影响了土壤动物的栖息环境, 造成了土壤动物 物种多样性的变化或减少。土壤动物物种多样性的变化或减少已引起了广大学者的注意, 2002 年王振中等 5就指出,土壤动物作为土壤生态指标生物的研究已成为国际土壤生态 学领域中的研究热点和前沿课题。目前, 土壤动物多样性作为土壤环境生物指示的研究已 成为国际生态学界关注的热点问题之一 6 。 本文对海南岛西北蚂蟥岭流域土壤动物生态地理类群研究, 是针对 20 世纪 60 年代后 大面积毁林拓土种植桉树 ( Eucaiyp tus) 人工纸浆林所引发的土壤环境退化、生物多样性 减少的生态问题展开的。通过对蚂蟥岭流域桉树人工林土壤动物生态地理类群及其不同土 地利用方式下的土壤动物生态地理类群的比较,深入探讨了土壤动物多样性作为土壤环境 生物指示的意义, 强调土壤动物生态地理类群在土壤生态系统中的作用,为全面展开蚂蟥 1期唐本安 等: 海南蚂蟥岭流域桉树人工林土壤动物生态地理特征119 岭流域生态系统的恢复、重建及其流域区生态经济可持续发展提供科学依据。 1 研究区概况与研究方法 1 11 研究区概况 蚂蝗岭流域位于海南 ( 琼) 西北部的儋州市,北端临近南海北部湾,总面积约为 52 17km 2, 因其主体山岭地形酷似蚂蝗而得名。 蚂蝗岭流域地势中部高四周低, 最高处海拔 16116m,最低处为 25 15m,由岭顶向四 周平缓倾斜。平均年降雨量达 1200mm、蒸发量大于降雨量, 约为 1550mm;年均气温在 22 25 15 e 之间, 属于典型的热带岛屿型季风气候区。地表为土层深厚、质地疏松、沙性 大、黏性小、透水性强的单一种类的红沙壤土覆盖。自然植被均由原始山林和次生灌木丛 构成, 动植物种类繁多,生物多样性也极为丰富。 由于人类活动对土地利用方式的改变,20 世纪 60 年代后,人们开始在这里大面积毁 林拓土种植桉树人工纸浆林,致使自然植被的原始山林所剩面积不到 3% 。至 20 世纪 90 年代初时, 人们发现桉树人工林的种植, 导致了农作物地下水位下降、生活井水枯竭、流 域生态环境遭到破坏, 土壤有机质及全氮含量较其他农业用地贫瘠 ( 表 1) 。于是又大面 积砍伐桉树, 改种马占相思 ( A cacia mangium) 树。并且在这一改种过程中,采取了大 规模的机械刨蔸耕作生产模式, 致使大面积裸露的土地在几次强台风暴雨的袭击下引发了 水土流失灾难。水土流失灾难所带来的不仅仅是惨重的经济损失,其生态系统的损失也是 无法估量的。据海南省儋州市水务局统计 : 蚂蟥岭流域水土流失面积超过 3314km2,占 总面积的 6314% 。仅土壤侵蚀模数就高达 3658 t / a #km 2 ; 造成流域内 7000 多亩农田被 淹,所有道路、桥梁及水利设施几乎全毁,迫使 30多个村庄的农户举家全迁。 表 1 蚂蝗岭不同生境地土层有机质及全氮含量 Tab 1 1 The content of organic matter and all nitrogen in soil layer in different habitats of Mahuangling watershed 土地类型母质土层原生灌木丛地农作物旱地马占相思人工林桉树人工林水土流失区裸地 土层 ( cm)20 500 200 200 200 200 20 有机质 ( % )0 1 360 1 841 1 120 1 370 1 360 1 34 全氮 ( % )0 10200 1 0270 1 0240 1 0190 1 0180 1 019 1 12 研究方法 1 12 1 1 样地的设置与样本采集 为了能够客观反映蚂蟥岭流域土壤动物生态地理类群的 特征, 我们根据流域内的土壤植被覆盖及其土地利用情况, 设置了: 原生灌木丛地、农业 旱作地、马占相思人工林地、桉树人工林地及水土流失后的裸地 5 个不同生境的采样区 ( 见表 1) 。每一采样区分 5 个采样点,每一样点又分 4 层 ( 0 5cm、5 10cm、10 15cm、15 20cm) , 用 100cm3的土壤环刀采集土壤样本;采样次数为 4 次, 时间安排在 年周期中的旱季 ( 头一年 12 月、次年 3 月) 与雨季 ( 6 月、9 月) 。在全部研究过程中, 海南省儋州市蚂蝗岭流域水土流失治理可行性研究报告。 120 地 理 研 究29 卷 土壤样本的采集数共为 400 个。 1 12 1 2 土壤动物分离与分类鉴定 大型土壤动物采用挖掘 50cm 50cm 土壤样方,分层 用手检方法收集, 由于本研究过程未作湿生土壤动物调查, 中小型土壤动物的收集仅采用 Tullgren 法 ( 干漏斗法) 分离提取的方法。 土壤动物的分类鉴定, 主要采用日本青木淳一 7 大类群、尹文英 1, 8, 9 中的分类方法 进行。 1 13 数据处理 本文在进行土壤动物生境要素分析时,样地中的有机质测定是按照 RAT HER 方 法 10进行的。在描述土壤动物生态地理类群特征时,则根据研究过程的需要,采用下列 计算公式进行数据处理: 土壤动物群落复杂性指数( Cj) 采用傅必谦等 11提出的公式: Cj= Hcj Cj= Hcjmax ej Cj( 1) 式中, 将 Cj定义为群落 j 的复杂性指数,其中 Hcj、Hcjmax和 ej分别为群落 j 的 Shannon -Weiner 多样性指数、最大多样性及均匀度; Cj为校正系数, 代表群落间相对丰度 对群落 j 复杂性的影响。 土壤动物群落密度 -类群指数 ( DG) 采用廖崇惠等 12提出的公式: DG = (g/ G) E g i= 1 DiCi/ DimaxC)( 2) 式中: DG 为群落密度 -类群指数; C 为所研究的群落数; Ci为第 i 个类群在 C 个群落 中出现的次数; Di为第 i 个类群的密度; Dimax为第 I 类群在C 个群落中出现的密度最大 值; g 为群落中的类群数; G 为各群落所包含的总类群数。 土壤动物群落相似性系数采用 Jaccard 统计方法: q = c a+ b- c ( 3) 式中:q 为群落相似性系数;c 为两个群落中的共有物种数; a、b 分别为群落 A 、B 所具有的物种数。 2 结果与分析 2 11 蚂蝗岭流域土壤动物生态地理类群特征 2 11 1 1 土壤动物种类与数量 本次调查共获得土壤动物 2036 只。经鉴定, 隶属 3 门 7 纲 18 个类目 ( 见表 2) 。其中蜱螨目 ( A carina) 与弹尾目 ( Collembola) 为优势类群,分别 占总捕量的 49 151%和 39169% ; 膜翅目蚂蚁 ( H ymenoptera) 与等翅目白蚁 ( Isoptera) 为常见类群, 分别占总捕量的 4 1 13%和 1157% 。其余14 个类 ( 目) 土壤动物, 虽然数量 不多, 仅占有总捕量的 5 111%,但种类数的占有却是全流域内土壤动物群落类群数的 77 178%,他们对于研究蚂蟥岭流域桉树人工林土壤动物生态地理类群的变化或减少,却 有着及其重要的意义。 2 11 1 2 不同生境地土壤动物生态地理类群的特性 比较蚂蟥岭流域 5 种不同生境样地 ( 表 2) 的捕获量 ( 2) 、门/ 纲/ 目 ( N) 、密度 ( D # 104/ m2) 、类群复杂性指数 ( Cj) 、密 度 -类群指数 ( DG) ,我们可以看出: 1期唐本安 等: 海南蚂蟥岭流域桉树人工林土壤动物生态地理特征121 表 2 蚂蟥岭流域土壤动物生态地理类群调查统计表 Tab 1 2 The ecogeographical group of soil animals in the Mahuangling watershed ( 2005112- 2007 112) 土壤动物 原生灌 木丛地 农作物 旱地 马占相思 人工林 桉树人 工林 水土流失 区裸地 个体 数量 ( n) 占本 样地 ( % ) 个体 数量 ( n) 占本 样地 ( % ) 个体 数量 ( n) 占本 样地 ( % ) 个体 数量 (n) 占本 样地 ( % ) 个体 数量 ( n) 占本 样地 ( % ) 总 数 ( 2) 占总 捕量 ( % ) 多 度 ( F) 1蜱螨目 A carina354 48 1 4932250 1 47 19650 1 13136 50 1 001008 49 1 51+ + + 2弹尾目 Collembola288 39 1 4526641 1 69 15639 1 909836 1 0380839 1 69+ + + 3膜翅目(蚂蚁)H y menop tera364 1 93152 1 35123 1 07165 1 885100844 1 13+ + 4等翅目 ( 白蚁) Isop tera111 1 5181 1 2571 1 7962 1 21321 1 57+ + 5综合类 Symp hy la60 1 8260 1 94120 1 59+ 6鞘翅目 Coleop tera40 1 5530 1 7762 1 21130 1 64+ 7蜘蛛类 A raneae81 1 1080 1 39+ 8毛马陆 Penicillata112 1 8172 1 57180 1 88+ 9双尾目 Dip lura30 1 4171 1 10100 1 49+ 10原尾目 Protura20 1 2720 1 10+ 11半翅目 H emip tera30 1 4120 1 3130 1 7780 1 39+ 12直翅目 Orthop tera20 1 2730 1 4731 1 1080 1 39+ 13缨翅目 T hysanop tera10 1 1430 1 4740 1 20+ 14蜻蜓目 Odonata30 1 4730 1 15+ 15鳞翅目 Lep idop tera20 1 2720 1 10+ 16蚯蚓类 Op istop ora20 1 3120 1 10+ 17蛭 类 H irudinea10 1 1410 1 05+ 18熊虫类 Eutardigrada91 1 2310 1 1630 1 77130 1 64+ 捕获量 ( 2)73063839127252036 占捕获量 ( % )35 1 8531 1 3419 1 2013 1 360 1 25100 门/ 纲/ 目 ( N)3/ 3/ 153/ 3/ 122/ 2/ 81/ 1/ 71/ 1/ 13/ 3/ 18 密度 ( D# 104/ m2)7 1 306 1 383 1 912 1 720 1 054 1 07 群落复杂性指数 ( C)2 1 0341 1 5730 1 9360 1 9780 1 000- 密度 - 类群指数 ( DG)5 1 7543 1 4211 1 4311 1 1340 1 008- 1) 原生灌木丛地的土壤动物多样性比较丰富 原生灌木丛地土壤动物生态地理类群 的捕获量为 730 只,占捕获量的 35 185%,分别有 3 门 3 纲 15 个类目,密度达 7 1 30 104/ m2, 类群复杂性指数 ( Cj) 与密度- 类群指数 ( DG) 分别为 2 1 034 与 5 1754。虽然 土壤动物群落多样性不如海南尖峰岭热带山地雨林 13也不及海南椰林 14,但在蚂蝗岭流 域不同生境地中, 其土壤动物群落的类群和数量在其流域内 5 种不同生境的样地中最多, 表现出土壤动物多样性比较丰富的特点。 2) 水土流失区裸地土壤动物多样性贫乏 水土流失区裸地仅仅捕获到膜翅目 ( H y- menop tera) 一个类目的 5 只土壤动物, 其捕获量只占总捕量的 0125% ; 密度只为 0 105 10 4/ m2; 群落复杂性指数 ( C j) 几乎为 0;密度 -类群指数 ( DG) 仅为 01008。说明水土 122 地 理 研 究29 卷 流失区裸地生境中的土壤动物类群与数量最少,其土壤动物多样性贫乏。 3) 农业用地土壤动物多样性均存在有较为明显的差异 虽然农作物旱地、马占相思 人工林地、桉树人工林地均有植被覆盖, 但由于植被性质不同, 加之生产模式的区别,其 土壤动物类群与数量都不及原生灌木丛地,其土壤动物类群与数量普遍偏少,均有多样性 减少表现。并且农作物旱地、马占相思人工林地、桉树人工林地土壤动物的捕获量 ( 2) 呈现出:638 391 272 的变化; 土壤动物的类群中的门/ 纲/ 目 ( N) 数也表现出: 3/ 3/ 12 2/ 2/ 8 1/ 1/ 7 量变;土壤动物的密度 ( D # 10 4/ m2 ) 、群落复杂性指数 ( Cj) 、土壤 动物的密度 -类群指数 ( DG) ,均存在较为明显的差异。表明农业用地土壤动物多样性在 均有减少表现的同时, 还呈现出农作物旱地土壤动物多样性高于人工林地的特点。 2 12 桉树人工林土壤动物多样性变化 关于桉树人工林地土壤动物多样性偏少的问题,已有许多学者从不同林型 ( 人工林或 自然林) 生境类型进行过横向型比较研究,并获得过强有力的桉树人工林地土壤动物多样 性偏少的数据资料 15 20。本文对这一问题的研究,主要是从纵向上, 即从土地利用方式 的改变上探讨土壤动物是否存在多样性的变化。 2 12 1 1 不同生境地土壤动物多样性的 Jaccard 相似性系数分析 通过比较蚂蟥岭流域 5 种不同生境土壤动物生态地理类群 Jaccard 相似性系数 ( 见表 3) ,我们发现:水土流失区 裸地与原生灌木丛地的 Jaccard 相似性系数仅为 01067, 说明在水土流失区, 由于原生灌 木丛被毁, 土地裸露, 生态环境恶劣,影响了土壤动物的栖息环境, 造成了土壤动物多样 性的变化, 因而表现出极不相似状态。农作物旱地与原生灌木丛地的 Jaccard 相似性系数 在 0 1588, 表明农作物旱地虽然改变了土地覆被, 以农作物代替了原生灌木丛,其土壤环 境对土壤动物的栖息环境有着一定的影响,但土壤动物多样性变化并不明显,因而与原生 灌木丛地比较,处在中等相似程度。 分析外来物种马占相思人工林地与桉树人工林地却是一个特例, 从土地利用形式上 看,它有林作物覆盖, 与农作物旱地土壤环境相似, 它们与原生灌木丛地的 Jaccard 相似 性系数却表现出中等不相似的 01438 与 01375 水平。如果用极不相似状态的水土流失区裸 地与中等相似程度的农作物旱地进行比较,我们发现, 外来种人工林地土壤动物多样性变 化比农作物旱地偏大, 比水土流失区裸地偏少。说明外来物种对土壤动物多样性变化具有 一定的影响。 表 3 蚂蝗岭流域不同生境地土壤动物的 Jaccard相似性系数 Tab 1 3 Jaccard similarity coefficient of soil animals in different habitats in Mahuangling watershed 0 15880 1 4380 1 3750 1 067 0 1 5880 1 4290 1 3570 1 083 0 1 4380 14290 1 6670 1 125 0 1 3750 13570 1 6670 1 143 0 1 0670 10830 1 1250 1 143 由于我们在实地调查中得知,马占相思人工林地的马占相思种植是近几年来才在原桉 树人工林地上改种的, 考虑到短时期内土壤动物群落变化不大。因而本文仅选取桉树人工 林地的土壤动物多样性变化来进行研究。 1期唐本安 等: 海南蚂蟥岭流域桉树人工林土壤动物生态地理特征123 2 12 1 2 桉树人工林土壤动物类群与数量减少明显 比较蚂蟥岭流域桉树人工林地与原生 灌木丛地所捕获的个体数量 ( n) 、土壤动物类群 ( N) 及其土壤动物的重要类群的 / 蜱螨 目、弹尾目、膜翅目、等翅目 ( 见表 4) ,即可发现,桉树人工林地土壤动物多样性变化 已表现出了土壤动物类群与数量的明显减少。其中土壤动物的个体数减少量竟高达 62 174%,土壤动物类群数的减少量也达到 53133% 。在土壤动物生态地理重要类群中, 蜱螨目和弹尾目减少量最大,分别达到了 61158% 和 65 197%;膜翅目及等翅目的减少量 也分别为 55155% 与 45145% 。 表 4 蚂蝗岭流域桉树人工林地与原生灌木丛地土壤动物群落比较 Tab 1 4 Comparison of soil fauna in eucalyptus plantations with that in native shrubs in Mahuangling watershed 数量 ( n)类群 ( N) 重要类目的土壤动物 蜱螨目 ( A carina) 弹尾目 ( Collembola) 膜翅目 ( 蚂蚁, H ymenop tera) 等翅目 ( 白蚁, Isop tera) 原生灌木丛地730153542883611 桉树人工林地272713698166 减少量 ( % )6217453 1 336115865 1 9755 1 5545 1 45 2 12 1 3 桉树人工林土壤动物群落复杂性指数 ( Cj) 下降 蚂蝗岭流域原生植被地改种桉 树人工林后, 土壤动物生态地理类群变异的第二个重要表现是复杂性指数 ( Cj) 大幅度下 降。比较蚂蝗岭流域不同生境地土壤动物群落类群复杂性指数 ( Cj) ( 见图 1) ,原生灌木 丛地土壤动物群落复杂性指数 ( Cj) 为 21034, 桉树人工林地土壤动物群落复杂性指数 ( Cj) 仅为 01978。表明受外来种桉树的影响, 桉树人工林地土壤动物生态地理类群的复 杂性指数 ( Cj) 相对原生灌木丛地土壤动物生态地理类群的复杂性指数 ( Cj) 下降 了 1 1056。 图 1 蚂蚁岭流域 5种生境地土壤动物群落 复杂性指数 ( Cj) 比较图 Fig 1 1 The community complexity index comparison of soil animals of 5 habitals 图 2 蚂蟥岭流域 5 种生境地土壤动物群落 密度 -类群指数 (DG) 比较图 Fig12 The ( DG) density -group index comparison of soil animals of 5 habitals 2 12 1 4 桉树人工林土壤动物密度 -类群指数 ( DG) 降低 土壤动物密度 -类群指数 ( DG) , 也是评价蚂蝗岭流域桉树人工林地土壤动物生态地理类群变异的重要指标。蚂蝗岭流域原 124 地 理 研 究29 卷 生植被地改种桉树人工林后,同样有植被覆盖的原生灌木丛地、农作物旱地、马占相思林 地及桉树人工林地,土壤动物生态地理类群的密度 -类群指数 ( DG) 相差很大 ( 见图 2) , 其中原生灌木丛地为 51754, 农作物旱地为 31421,马占相思林地及桉树人工林地分别为 1 1431与 1 1134, 说明原生植被的改变,土壤动物密度 -类群指数 ( DG) 均有降低的趋减 变化, 并且受外来物种植被性质及其土地耕作模式的影响, 土壤动物生态地理类群的密度 -类群指数 ( DG) 相对原生灌木丛地的密度 -类群指数 ( DG) 变化最大。其桉树人工林地 土壤动物生态地理类群的密度 -类群指数 ( DG) 的降低量高达 4 1620。 2 13 桉树人工林土壤动物多样性的减少对土壤生态系统的影响 土壤生态系统是土壤中生物与非生物环境的相互作用通过能量转换和物质循环构成的 整体。在自然的森林土壤生态系统中,土壤为土壤生物提供了食物来源和栖境, 而土壤生 物则通过取食分解土壤中的枯枝落叶又为土壤提供肥力, 它们构成了一个完整的生态系 统,在这样的一个生态系统中, 土壤生物属于分解者。 土壤生态系统中的分解者主要包括土壤微生物与土壤动物两个类群,对枯枝落叶分解 起重要作用的应属土壤动物。仲伟彦等 21研究表明,枯枝落叶分解消耗是在大型土壤动 物、中小型土壤动物和微生物共同作用下完成的,其作用强度为大型土壤动物 中小型 土壤动物 土壤微生物,而且大型土壤动物和中小型土壤动物作用差异较小,而微生物 单独作用落叶消耗率明显小于土壤动物。 一般来说,土壤动物作为土壤生态系统的分解者, 分布类群随纬度变化具有较为明显 的地带性规律,低纬度热带地区,大中型土壤动物的分解作用明显高于温带和寒带 22, 23 。 廖崇惠 24 等在小良人工阔叶混交林中白蚁对枯枝落叶的消耗作用研究中指出,等翅目白 蚁是热带森林生态系统中迅速分解消化枯枝落叶的大中型土壤动物类群。在热带森林生态 系统中分解消化枯枝落叶的为蜱螨目与弹尾目等中小型土壤动物。 通过土壤生物,特别是土壤动物对进入土壤生态系统的枯枝落叶与动物残体的分解, 改变了土壤理化性质、促进了土壤的形成与发育、使土壤生态系统有了物质迁移与能量转 化 1, 25,从而实现土壤资源的可持续利用。 土壤生态系统的结构主要取决于构成系统的生物组成分及其数量、生物组成分在系统 中的时空分布和相互之间的营养关系、以及非生物成分的数量及其时空分布。 由于蚂蝗岭流域桉树人工林的多年种植, 构成桉树人工林地土壤生态系统的土壤动物 成分 ( 包括类群与数量) 较流域内原始灌木丛地都发生了较大的变化 ( 见表 2) ,其类群 与数量的减少也显而易见。特别是作为热带季风雨林区土壤生态系统中的土壤动物主要分 解者等翅目 ( 白蚁) 、蜱螨目与弹尾目, 在桉树人工林地中分别减少了 45 145% 、61 158% 与 65 197% ( 见表 4) , 造成了土壤生态系统内的物质循环功能受阻, 枯枝落叶滞留, 土壤 腐殖质得不到补充,肥力持续下降, 表现在桉树人工林土壤耕作层的有机质非常贫乏 ( 见 表 1) ,甚至个别人工桉树林地的耕作层土壤有机质含量比土壤母质层的机质含量还要低。 表明了蚂蝗岭流域因桉树人工林的多年种植, 林地的土壤生态系统已经发生了质与量的变 化。变化的结果: 使得土壤生态系统土壤动物的多样性加快减少, 物质循环功能持续受 阻,土壤环境变得日趋恶化。 3 结论 1) 蚂蝗岭流域土壤动物生态地理类群仅分布有 3 门 7 纲 18 个类目,其中蜱螨目、弹 1期唐本安 等: 海南蚂蟥岭流域桉树人工林土壤动物生态地理特征125 尾目为优势类群, 膜翅类、等翅目为常见类群, 其余 14 个类目为稀有类群。表明热带季 雨林蚂蝗岭流域的土壤动物并不丰富,土壤生态系统显得比较脆弱。 2) 受外来物种人工林的影响,外来种马占相思人工林地与桉树人工林地土壤动物生 态地理类群变化非常明显。其中桉树人工林地土壤动物生态地理类群与个体数量已严重减 少,类群复杂性指数 ( Cj) 大幅度下降, 密度 -类群指数 ( DG) 急剧减少。 3) 桉树人工林地土壤动物多样性的减少,严重损伤了土壤动物作为土壤生态系统分 解者的生态功能, 使得林地枯枝落叶滞留,系统内物质循环功能受阻, 土壤营养物质得不 到补充,肥力下降,生态系统持续恶化。 参考文献: 1 尹文英1 中国土壤动物1 北京: 科学出版社, 2000 1 2 尹文英1 土壤动物学研究的回顾与展望1 生物学通报, 2001, 36( 8) : 1 3 1 3 高峰1 土壤动物科学研究的里程碑1 动物学报, 2000, 46( 2) : 238 240 1 4 Yangw Q, Wang k Y, Song G Y, et al1 Preliminary study on biological characteristics of degraded soil ecosystems in dry hot valley of the Jinsha river 1 Pedosphere, 2002, 12( 4) : 365 372 1 5 王振中, 张友梅, 邢协加1 土壤环境变化对土壤动物群落影响的研究1 土壤学报, 2002, 39( 6) : 892 897 1 6 Nageeb Rashed M, Soltan M E 1 Animal Hair as Biological Indicator for Heavy Metal Pollution in Urban and Rural Areas 1 Environmental Monitoring and Assessment, 2005, 110( 1 3) : 41 53 1 7 青木淳一1 土壤动物学1 东京: 北隆馆, 1980 1 8 尹文英, 等1 中国亚热带土壤动物1 北京: 科学出版社, 1992 1 9 Yin W Y, et al1 Pictoral keys to soil animalsof China1 Beijing: Science Press 1 2000 1 10 A1 L 佩奇, R, H 米勒, 等著1 闵九康, 郝心仁等译, 土壤分析法1 北京: 中国农业科技出版社, 1991, 396 398。 11 傅必谦, 陈卫, 董晓晖, 等1 北京松山四种大型土壤动物群落组成和结构, 生态学报, 2002, 22( 2) : 215 223 1 12 廖崇惠, 李健雄1 再论 DG 指数的性质与应用1 生物多样性, 2009, 17( 2) : 127 134 1 13 廖崇惠, 陈茂乾1 热带人工林土壤动物群落的次生演替和发展过程探讨1 应用生态学报, 1990, 1( 1) : 53 59 1 14 唐本安, 唐敏, 陈春福, 等1 海南东郊椰林生态系统土壤动物群落特征1 生态学报, 2006, 26(1) : 26 32 1 15 王军, 廖庆生, 丁伟民, 等1 粤东地区速生桉树林与天然林枯枝落叶层无脊椎动物多样性比较1 应用生态学报, 2008, 19( 1) : 25 31 1 16 陈秋波1 桉树人工林土壤生物多样性问题研究1 热带农业科学, 2002, 22( 1) : 66 76 1 17 赵一鹤, 杨宇明, 杨时宇, 等1 桉树人工林生物多样性研究进展1 云南农业大学学报, 2007, 22( 5) : 741 746 1 18 Florence V1 Cultural p roblems of Eucalyptus as ex ot-ics1 Comm For Rev, 1986, ( 65) : 141 l63 1 19 Stuart J, Marsden, et al1 Birds diversity and abundance in forest fragments and Eucalyptus plantations around an Atlan -tic forest reserve1 Biodiversity and Conservation, 2001, 10: 737 751 1 20 廖崇惠, 陈茂乾1 小良人工阔叶混交林中白蚁对枯枝落叶的消耗作用1 生态学报, 1990, 10(2) : 173 176 1 21 仲伟彦, 殷秀琴, 陈鹏, 等1 帽儿山森林落叶分解消耗与土壤动物关系的研究1 应用生态学报, 1999, 10( 4) : 511 512 1 22 奥德姆 著, 蒋有绪, 等 译1 系统生态学1 科学出版社, 1993 1 23 严少辉, 彭心赋, 张永强, 等1 我国白蚁资源利用的现状1 昆虫知识, 2008, 45( 2) : 336 339 1 24 廖崇惠, 陈茂乾1 小良人工阔叶混交林中白蚁对枯枝落叶的消耗作用1 生态学报, 1990, ( 2) : 173 176 1 25 殷秀琴, 仲伟彦, 王海霞, 等1 小兴安岭森林落叶分解与土壤动物的作用1 地理研究, 2002, 21( 6) : 689 699 1 126 地 理 研 究29 卷 Analysis on ecogeographical characteristics of soil animal groups of eucaiyptus artificial woodland in Mahuan gling watershed in Hainan Island TANG Ben -an, YU Zhong -yuan, CHEN Chun -fu, YUAN Jian -ping, FAN Yan -qin, QIU Peng -hua, LI Cu- i e (Research Institute of Resources and Environment, Hainan Normal University, Haikou 571158, China) Abstract:Mahuangling watershed is located in Danzhou city in northwest Hainan province, China, facing to the Beibu Bay of the South China Sea, with a total area of about 52. 7 km 2. In the 1990s incorrect forestation of eucalyptus resulted in large area of soil erosion of bare land, higher vulnerability of ecosystem and degradation of soil environment and de - crease in biodiversity and other ecological problems in the watershed area. T o reconstruct the ecosystem in this area, we carried out surveys on ecological geographical groups of soil fauna from December, 2005 to December, 2007. T he results of our research can provide a scientific basis for the government to carry out ecosystem reconstruction as well as ecolog- i cal and economic sustainable development in Mahuangling watershed. By comparison of eco - geographical groups of soil animals in eucalyptus plantations with those of other soil animals under different land use patterns, we deeply discussed the significance