干旱荒漠生態系統分布格局的環境驅動機制研究獲進展

寒旱所干旱荒漠生態系統土壤動物群落分布格局的環境驅動機制研究獲進展

　　中國科學院寒區旱區環境與工程研究所劉繼亮、李鋒瑞等科研人員在黑河中游荒漠灌叢斑塊地面甲蟲群落分布與微生境的關系研究中取得重要進展。此項研究對于進一步開展干旱荒漠生態系統土壤動物群落分布格局的環境驅動機制研究、進一步解析氣候變化和人類活動影響下荒漠生態系統土壤動物群落的空間分布格局及其演替規律，以及預測由于灌叢斑塊微生境退化而導致的土壤生物多樣性的變化具有重要的科學意義。

　　研究人員介紹，在干旱荒漠生態系統中，灌叢斑塊是最基本的自然生態景觀單元，灌叢斑塊格局可以通過不同的途徑或機制對土壤動物群落的分布、組成和結構產生重要影響。一方面是，灌叢斑塊微生境的變化可以直接影響成年甲蟲對產卵地點和棲息場所的選擇及其幼蟲的生長和發育過程，從而對甲蟲群落的結構、組成和多樣性產生影響。另一方面是，灌叢斑塊的結構以及灌木種類的不同也在一定程度上影響土壤動物群落的分布、組成和多樣性。最近的研究顯示，灌叢斑塊的結構越復雜、空間異質性越大，越有利于形成和維持斑塊中較高的土壤動物多樣性，其主要原因在于，與結構簡單、空間異質性較小的灌叢斑塊相比，結構復雜、空間異質性較大的灌叢斑塊可為多種土壤動物的共存提供更有利的生態位。

　　該所科研人員采用多元回歸分析和RDA 群落排序分析等方法，定量研究了甲蟲群落分布與微生境因子的關系及其季節變異特征。通過研究表明，甲蟲群落數量分布與土壤粗砂、中細砂和粘粉粒含量存在顯著關系，三個因子解釋了21% 的甲蟲群落變異。研究還顯示，甲蟲群落數量分布與春季地面，地下日平均溫度和土壤含水量有顯著關系，而與夏季和秋季地面，地下日平均溫度和土壤含水量無顯著關系。RDA 群落排序分析表明，土壤粗砂含量、中細砂含量、地面溫度和地下溫度對春季甲蟲種群分布有顯著的影響，解釋了34.3% 的甲蟲種群變異;土壤粗砂和中細砂含量對夏季甲蟲種群分布有顯著影響，解釋了18.8% 的甲蟲種群變異;土壤粗砂含量、地下日均溫和土壤含水量對秋季甲蟲種群分布有一定的影響，解釋了17.1% 的甲蟲種群變異。

　　研究表明，在干旱戈壁荒漠生態系統，灌叢斑塊的微生境條件是決定荒漠甲蟲群落分布、組成和功能群多樣性的重要因子，但是微生境因子對甲蟲群落的分布、組成和功能群多樣性的影響作用存在明顯的季節差異。從總體上看，微生境的地面日均溫、地下日均溫和土壤含水量對甲蟲群落分布的影響在春季最明顯，其次是夏季，秋季最弱。不同甲蟲種群對微生境因子的響應模式不同。不同灌叢斑塊對甲蟲群落分布的影響明顯不同。

　　該研究受到國家重點基礎研究發展計劃( 973 計劃)項目( 2009CB421302)，中國科學院生態環境研究中心城市與區域國家重點實驗室開放基金項目( SKLURE2009-2-3)資助。