鄱阳湖典型洲滩土壤动物群落结构及其对水位变化的响应

Poyang Lake has a unique characteristic of seasonal high-water regime change. It supports rich biodiversity resources, and is an internationally important wintering area for migratory birds. At present, the dry season came early and had a longer duration as the influence ecological function damaged and habitat destruction of migratory birds. Soil fauna has characteristic response and indicates significance of environment to wetland hydrological regime, vegetation type and so on, as the important part of food sources for migratory birds. However, more research on vegetation, birds and zoobenthos in the wetland biology of Poyang Lake, less research on soil fauna. This project will study community structure of soil fauna in a changing process of the water level in typical bottomland wetland of Poyang Lake using the theory and methods of soil zoology and ecology. That will reveal the adaptation mechanism and response of soil fauna to water level change, and illustrate the feedback effect and mechanism of soil fauna to aboveground vegetation. The results will lay the theoretical foundation for the action mechanism of soil fauna in wetland biogeochemical cycling and wetland ecological system evolution of Poyang Lake in further research.

鄱阳湖具有独特的季节性高变幅水情变化特征，孕育了丰富的生物多样性，是国际极其重要的珍稀候鸟越冬地。目前，受气候变化的影响，鄱阳湖枯水期提前、持续时间延长，导致湿地面积减少、生态功能受损、候鸟越冬地遭到破坏。土壤动物作为湿地生态系统的重要组成部分以及候鸟的食物源之一，对湿地水文情势、植被类型等具有特征响应或环境指示意义。目前，国内外对鄱阳湖的生物多样性研究主要集中在植被、鸟类和鱼类等方面，对土壤动物群落生态学的研究鲜有报道。为了解鄱阳湖水位变化对湿地土壤动物群落结构的影响，本项目拟通过土壤动物学、湖泊湿地生态学等多学科理论和方法，以典型洲滩湿地为研究区域，研究水位变化过程中湿地土壤动物群落结构特征，揭示土壤动物对水位变化的响应及适应机制，阐明土壤动物对地上生物的反馈作用及其机制，为进一步研究鄱阳湖湿地土壤动物在湿地生物地球化学循环中的作用机制和鄱阳湖湿地生态系统演变过程提供理论依据。

鄱阳湖具有独特的季节性高变幅水情变化特征，孕育了丰富的生物多样性。受气候变化的影响，鄱阳湖目前处于枯水期提前、持续时间长的状态，导致湿地面积减少、生态功能受损、候鸟越冬地遭到破坏。土壤动物作为湿地生态系统的重要组成部分以及候鸟的食物源之一，对湿地水文情势、植被类型等具有特征响应或环境指示意义。本项目以鄱阳湖典型洲滩湿地3种生境类型（常年干旱地、常年无水淹湿地、季节性水淹地）为研究区域，在不同水位变化过程（枯水期和丰水期）中对土壤动物进行调查，掌握了湿地土壤动物在季节性水位变化过程中的群落结构、分布格局及变化规律；明确了土壤动物对水位变化的响应及适应机制，了解土壤动物对地上生物的反馈作用。主要结果如下：（1）共获得土壤动物5443只，隶属8纲15目42科，表聚性明显，主要集中在0-10cm土壤层中；生境变化对土壤动物个体数和类群数以及多样性、均匀度和丰富度影响显著（P<0.05），水位变化仅对土壤动物个体数、多样性和均匀度影响显著（P<0.05）；主成分分析显示，鄱阳湖水位变化及不同生境类型均对土壤动物群落的影响显著（P<0.01）。（2）水位变化过程中，土壤水分含量与土壤动物群落结构和多样性呈较强的正相关性（P<0.01）；土壤动物个体数与土壤电导率、有机碳、全氮、全磷和碱解氮含量存在极显著的相关关系（P<0.01），类群数与土壤理化性质均存在显著的正相关关系（P<0.01）；土壤水分、温度、pH和有机碳含量对湿地土壤动物优势类群作用最显著，湿地土壤动物优势类群较好的解释了土壤主要理化性质的变化。（3）水位变化对土壤微生物生物量和群落结构影响显著（P<0.01），土壤水分含量与土壤微生物生物量和群落结构存在显著的相关性（P<0.01）；土壤有机碳含量、pH、含水量、温度、全氮和全磷含量对土壤微生物群落结构影响最显著（P<0.05）；土壤动物和土壤性质对土壤微生物群落组成变化的影响高于植物生物量的影响。综上所述，我们可以发现，鄱阳湖水位变化及生境变化对土壤动物群落组成和多样性及其变化规律具有重要的影响。