模拟氮沉降对杨树人工林土壤跳虫群落的影响

作者:王梓萌; 阮宏华*; 吴小巧; 杨艳; 谢友超; 沈彩芹; 丁学农; 曹国华
来源:南京林业大学学报(自然科学版), 2023, 1-14.

摘要

【目的】土壤跳虫(弹尾纲物种)在调节土壤生态系统功能方面发挥着重要作用,本研究旨在了解添加氮对杨树人工林土壤跳虫群落结构的影响,为进一步研究人工林生态系统土壤动物群落对未来大气氮沉降的响应与适应机制提供理论基础。【方法】在2012年5月建立的样地中,通过杨树人工林施氮肥的方式模拟大气氮沉降实验,设置N0(对照,不施氮肥)和3个施氮沉降处理,分别为N5[5 g /(m2 · a)]、N15[15 g /(m2 · a)]、N30[30 g /(m2 · a)],每个施氮水平设置4个重复,共16块样地。于2021年—2022年的春季(4月)、夏季(7月)、秋季(10月)和冬季(1月),用取样框采集凋落物层土壤跳虫,用不同直径的土钻分3层,即[0,10) cm、[10,25) cm、[25,40) cm采集土壤层跳虫和土壤样品。样品带回实验室后用干漏斗法(Tullgren法)收集跳虫并分析土壤理化性质。最后用SPSS 26和Canoco 5.0进行统计分析。【结果】研究共捕获跳虫1 446只,隶属于4目7科18属,优势种群为等节跳属(Isotoma)、鳞跳属(Toocerus)、长跳属(Entomobrya)和小等跳属(Isotomiella),4属共占总个体数的66.87%。土壤跳虫的个体数在N15处理时显著增加,但N30处理时则减少;不同土壤层次中,凋落物层的跳虫个体数显著高于土壤层;在不同季节,跳虫的个体数总体呈现为秋>夏>春>冬。Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数在N15处理中最高,Pielou均匀度指数在N30处理最高。RDA分析表明,pH、硝态氮和碳氮比是影响土壤跳虫分布的主要环境因子。【结论】氮沉降会显著影响土壤跳虫的群落组成结构,并表现出一定的季节差异;适度的氮添加能增加跳虫的个体数和多样性,而过量的氮添加则导致跳虫个体数减少。