长白山垂直带土壤动物多样性及其在凋落物分解和元素释放中的贡献

选取长白山北坡针阔混交林带、针叶林带、岳桦林带、苔原带作为研究样地，研究各垂直带土壤动物群落区系组成多样性、水平分布多样性和垂直分布多样性特征及动态；土壤动物在单一物种和混合物种凋落物分解及元素释放中的贡献。采用土壤动物综合定位法对土壤动物群落多样性进行研究。采用凋落物袋法（三种网孔样袋）对各垂直带主要优势种单一物种和混合物种凋落物进行分解试验。探讨海拔梯度变化等对土壤动物多样性特征的影响及土壤动物在凋落物分解和元素释放中的贡献；探讨影响凋落物分解及元素释放过程中的非生物因子和生物因子的作用。揭示土壤动物的时空变化分布规律，土壤动物在凋落物分解、元素释放中的贡献和分异规律及其在森林生态系统中的地位和功能作用，为森林生态系统的健康评价、保护及可持续发展提供土壤动物学论据。通过与大、小兴安岭及松嫩草地的比较研究，分析探讨土壤动物的生态地理特征。

长白山是东亚唯一有高山苔原的名山，植被类型也呈现出从温带到寒带的垂直带性分化。许多学者对长白山垂直带的土壤、植被等进行了较多的研究，而对于土壤动物的研究较少。我国土壤动物生态研究虽始于长白山，但仍停留在基础资料积累阶段，缺乏深入系统的研究，尤其是缺乏土壤动物在凋落物分解和元素释放作用方面的研究，因此开展本项研究。主要研究内容包括长白山各垂直带土壤动物群落多样性及时空变化；各垂直带土壤动物在凋落物分解中的贡献；各垂直带土壤动物在凋落物分解过程中元素释放的贡献。重要结果如下：.1.长白山各垂直带大型土壤动物随海拔的升高，类群数和多样性指数逐渐降低。在低海拔地区大型土壤动物具明显表聚性。不同季节，各垂直带大型土壤动物个体数、类群数存在显著差异。中小型土壤动物个体数和多样性也存在显著季节性差异。土壤动物组成和空间分布在不同海拔梯度存在差异。.2.针阔混交林带凋落物混合对分解速率的影响随取样时间和凋落物种类组成而发生变化。凋落物混合对土壤动物群落组成和多样性无明显影响；针叶林带两种网孔凋落物臭冷杉残留率显著低于鱼鳞云杉。凋落物种类、海拔和分解时间对土壤动物群落组成有显著影响；岳桦林带凋落物分解的贡献从抑制作用逐渐转变为促进作用，并且土壤动物对C/N高的凋落物贡献率较高；苔原带笃斯越桔分解最快。土壤动物对凋落物分解的作用逐渐加强。.3.针阔混交林带凋落物分解过程中，土壤动物参与加快了紫椴凋落物中C、Ca、Mg、Mn 元素淋溶阶段的释放和元素在分解后期的释放；针叶林带臭冷杉、鱼鳞云杉两种网孔凋落物养分残留率在不同分解时期存在差异，螨类和弹尾目对凋落物分解和养分释放有显著促进作用；岳桦林土壤动物类群数与凋落物分解速率、C和N的释放呈正相关，土壤动物显著的促进凋落物C和N的释放；苔原带土壤动物对宽叶仙女木凋落物中Ca、Mg、Mn的释放作用微弱，对笃斯越桔中Mg和Mn的作用显著。.本研究揭示了土壤动物多样性、时空变化分布规律，土壤动物在凋落物分解、元素释放中的贡献及其在森林生态系统中的地位和功能作用，为森林生态系统的健康评价、保护及可持续发展提供土壤动物学论据，为我国其他区域垂直带的系列研究提供借鉴。发表论文17篇,其中SCI 6篇，核心期刊11篇。