常绿阔叶林转为杉木人工林导致白蚁功能群简化及其生态功能衰退

《Ecological Frontiers》：The conversion of broad-leaved evergreen forest to Chinese fir plantation simplified termite functional groups

本研究发现亚热带天然林转为杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林后，白蚁群落发生显著功能重组：土壤取食型FG-III白蚁消失，FG-II物种数减少（6种降至2种），而FG-I白蚁增加5.6倍。尽管物种多样性未显著变化，但功能丰富度（functional richness）骤降93.54%，表明白蚁介导的木质残体分解功能路径窄化，生态系统功能冗余度降低。该研究为人工林可持续管理提供了重要的生态学依据。

　　

Highlight

本研究通过标准化诱饵调查，比较了亚热带原始天然林与46年生杉木人工林的白蚁群落。研究发现人工林中白蚁取食功能群组成简化，功能多样性显著降低，虽未显著改变物种多样性，但导致分解路径窄化和功能冗余度下降。

Study sites

研究地点位于福建省三明森林生态系统与全球变化研究站（北纬26°19′，东经117°36′）。该站点地处中亚热带季风气候区，平均海拔300米，年均气温19.1°C。降水集中于3月至8月，年均降雨量1749毫米，蒸发量1585毫米。年均相对湿度81%。土壤以酸性红壤为主。

Termite species composition in natural and plantation forests

物种累积曲线表明人工林采样相对完整，曲线趋于渐近线（图2）。这提示天然林比人工林可能蕴藏更多白蚁物种。两种林型白蚁物种组成和丰度呈现显著差异：共鉴定到7属10种白蚁。天然林物种丰富度更高（9种对5种），而人工林遭遇率更高（30次对24次记录）。海南土白蚁（Odontotermes hainanensis）在两种林型中均为优势种，但其在人工林中的优势度更突出（占记录46.67%对天然林25%）。森林转化简化了取食功能群组成：土壤取食型FG-III白蚁消失，FG-II丰富度下降（从6种降至2种），FG-I白蚁增加5.6倍。

Discussion

与初始假设相反，从天然林转为杉木人工林虽降低了白蚁物种数和出现率，但未引起白蚁群落多样性的统计学显著改变。天然林中较高的白蚁出现率可能源于其复杂的林下结构和多样土壤性质促进生态位分化。人工林中海南土白蚁的优势度增强，反映了该物种对简化栖息地的适应能力。取食功能群重组表明森林转化通过改变资源可用性（如木质残体分布）和微生境条件（如温湿度波动）过滤了功能性状。功能丰富度（FRic）的急剧下降（93.54%）表明白蚁群落生态位空间收缩，这与土壤取食型白蚁的消失和特定取食类群的减少一致。尽管较大体型物种在人工林微生境中保持竞争优势，但转化后出现体型小型化趋势，可能源于对碎片化资源的适应。白蚁群落在人工林中表现出扩大的觅食范围以定位分散木质残体，但分解粗木质材料的能力下降。这些变化共同导致分解路径窄化和功能冗余度降低，可能影响人工林生态系统的长期养分循环。

Conclusions

从天然林向成熟杉木人工林的转化诱导了林下白蚁群落结构的显著变化。虽然这种林型转变未显著改变林分间白蚁物种多样性，但驱动了功能群重组，进而改变了白蚁群落的生态功能。尽管白蚁活动受季节变化调控，且白蚁群落中的优势物种在森林转化后保持稳定，但功能多样性的丧失可能削弱生态系统对干扰的抵抗力。本研究强调在人工林管理中需考虑土壤动物功能性状的保护，以维持生态系统服务。