N沉降下小兴安岭阔叶红松林土壤弹尾虫动态研究

Atmospheric nitrogen deposition is a hot topic in the global change problem. Large amount of nitrogen depostion will have great impact on the composition and functions of plants, animals and microbes in landscape ecosystem. Xiaoxingan Ling is located in the north hemisphere, a very sensitive area in the global change. Under such change, soil fauna will be reponsive to the climatic change. Collembola is one of three major groups in soil. Its diversity, community structure and density will show the soil quality.In this project, it is the first time to do research on the dynamics of Collembola under simulated nitrogen deposition.Dynamics of Collembola on seasonal change, vertical and horizontal change will be the focus in broadleaved Korean pine forest in Xiaoxinggan Ling. The Collembolan community structure and how it works with the nitrogen deposition will be the main work. It helps to know more about Collembolan morphological adaptation in structure and its ecological function with the nitrogen deposition. In addition, it will bring more valuable scientific data for the dynamics of mesofauna under such climatic change.

大气N沉降是近年来人们非常关注的全球变化现象, 大量而持续的N沉降对陆地生态系统植物、动物和微生物群落的组成及其功能过程产生广泛影响。我国小兴安岭林区地处北半球气候变化较为敏感的区域，在气候变化背景条件下，动物类群的某些种类会对气候变化产生响应。弹尾虫是土壤动物3大类群之一，这种中型土壤动物的多样性、群落结构和密度的变化可以指示土壤质量的变化。本研究将在小兴安岭林区通过人工模拟建立N沉降增加梯度系列，研究此背景下阔叶红松林土壤弹尾虫季节变化及垂直、水平分布动态变化，阐述氮沉降增加对弹尾虫群落特征的影响及氮沉降增加对弹尾虫群落影响的作用机制。进一步研究此背景下弹尾虫形态学适应及其生态作用，为进一步在小兴安岭林区验证气候变化背景下中型土壤动物动态变化趋势，积累宝贵的科学数据。

弹尾虫是中小型土壤动物的代表，体型小、分布广、生境类型多样化、生活周期短，对土壤表面凋落物层和土壤环境具有很强的依赖性。森林是陆地生态系统重要的组成部分，森林土壤环境状况与森林健康具有直接而密切的联系，土壤环境健康程度可直接反映森林环境质量的优劣。弹尾虫在水平分布、垂直分布、季节变化、种群数量变化等方面呈现出敏感性，因此可作为良好的环境指示生物。弹尾虫不仅能够评价土壤环境的优劣，而且还与森林生态系统密切相关，森林结构的改变（特别是在全球变化背景下不同施氮浓度）等都能影响其种群数量和结构的改变。本研究对氮沉降下小兴安岭林区中小型土壤动物的代表弹尾虫群落特征及动态进行研究。通过模拟氮沉降增加梯度系列，研究此背景下小兴安岭森林生态系统中阔叶红松林弹尾虫水平、垂直及时间结构等方面生态特征，阐述氮沉降增加对弹尾虫生态功能的影响。本研究选择小兴安岭森林生态系统定位研究站弹尾虫动态特征进行研究，是在全球变化背景下对森林生态系统中弹尾虫内容的归纳。实验分为3个年份（2012～2014年），4个处理（未施氮CK、低氮TL、中氮TM、高氮TH），5个分层（凋落物层，0～5cm层，5～10cm层，10～15cm层，15～20cm层）进行标本收集与分析。通过对弹尾虫群落多样性的分析及采样不同施氮浓度、不同季节、不同土层深度作为影响因子，讨论不同因素交互作用对弹尾虫的影响。弹尾虫在森林生态类型中的特征、在土壤中作用的研究取得阶段性结果。经过为期3年的实验，共收集到标本7 581个，隶属于7科14属。优势科为等节虫兆科和棘虫兆科，常见科为球角虫兆科和疣虫兆科，稀有科为长角虫兆科、鳞虫兆科和圆虫兆科。3年的鉴定结果表明，等节虫兆科和棘虫兆科均为优势类群，而常见类群在不同年份有变化。在不同年份各个季节（春季、夏季和秋季）进行采样，发现每年的个体数变化趋势均为夏季个体数最多，春季次之，而秋季最少。