短期模拟增温改变山地森林土壤螨类的海拔梯度多样性格局:以管涔山为例
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时间:2025年10月14日
来源:Journal of Environmental Management 8.4
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本研究通过开顶式增温箱(OTC)模拟不同海拔(2222米、2395米、2571米)的低度(OTCL)与高度(OTCH)增温场景,揭示气候变暖对山地森林土壤螨类多样性分布的重塑作用。结果表明:增温改变了海拔梯度对螨类群落的影响模式,对照组(CK)呈单峰分布,OTCL处理呈单调递减,OTCH处理转为U型分布;功能多样性(Functional Richness/Evenness)对增温响应存在海拔分异,主要环境驱动因子为pH、土壤有机质(SOM)与重力水含量(GWC)。该研究为山地生态系统应对气候变化的生物指示机制提供了科学依据。
本研究共捕获473只土壤螨类(表S2),其中若螨73只(占比15.43%)。剔除若螨后,成年螨类共400只,分属3目21科22属22种(表S2)。优势种包括Tectocepheus velatus(11.25%)、Diapterobates humeralis(21.00%)、Geolaelaps praesternalis(22.50%)和Neogamasus turbinatus(14.00%)。在对照组(CK)中捕获145只螨类,而低度增温(OTCL)和高度增温(OTCH)处理分别捕获141只和114只。群落组成分析显示,不同处理间螨类群落结构存在显著差异(图2a),其中甲螨亚目(Oribatida)在OTCH处理中占比升高,中气门亚目(Mesostigmata)则在OTCL处理中更丰富。
本研究发现不同增温方式与海拔的交互作用显著影响土壤理化性质,尤其是pH值和含水量。随着海拔升高,土壤pH值降低,这可能源于低温抑制碱性离子释放(Zhang et al., 2009)。这种酸化趋势可能直接影响土壤生物的生理活动,而增温处理通过改变土壤微生物群落结构(Tian et al., 2023)和有机质分解速率(Cuartero et al., 2024),进一步调控土壤养分循环。值得注意的是,土壤有机质(SOM)和重力水含量(GWC)的海拔梯度变化模式在增温处理后发生重构,这可能是驱动螨类群落重构的关键环境因子。
本研究揭示了管涔山森林土壤螨类群落组成与多样性存在海拔依赖性特征,明确了Tectocepheus velatus等4个优势种。不同程度的增温显著改变土壤螨类分布格局:对照组(CK)个体数与物种多样性呈单峰分布,低度增温(OTCL)呈递减趋势,高度增温(OTCH)则转为U型分布。功能性状方面,功能丰富度指数(Functional Richness)在低海拔OTCH样地最高,而功能均匀度指数(Functional Evenness)在高海拔OTCL样地达到峰值。土壤螨类群落主要受pH、土壤有机质(SOM)和重力水含量(GWC)驱动。这些发现为理解气候变化对土壤生态系统的启示提供了关键证据,也可为生态保护与环境管理提供科学基础。
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