山地草甸管理方式对马陆(Diplopoda)群落结构的影响及其生态意义

本研究针对半天然山地草甸生物多样性保护中马陆群落响应机制不清的问题，通过比较刈割、放牧和弃耕三种管理方式下30个样地的马陆群落特征，发现刈割草甸具有最高活动密度(43.4 ind.)、物种数(5.6种)和香农指数(H=1.32)，群落组成受样地面积和森林距离显著影响。研究为草地管理提供了土壤动物保护新视角，对欧盟共同农业政策(2023-27)的生物多样性目标具有实践指导价值。

　　

在欧洲西部喀尔巴阡山脉的葱郁草甸中，隐藏着一个鲜为人知的土壤工程师群体——马陆(Diplopoda)。这些多足类节肢动物通过分解有机质、改善土壤通气性，默默维系着草地生态系统的健康。然而随着传统管理方式的改变，半天然山地草甸正面临生物多样性丧失的危机。尽管植物群落对管理措施的响应已被广泛研究，但作为土壤健康重要指示器的马陆群落如何应对不同管理方式，却始终是个未解之谜。

为解开这个谜团，斯洛伐克技术大学的Slavomír Sta?iov团队在?tiavnické vrchy和Po?ana两座火山山脉展开了一项开创性研究。团队选取10个地点共30个样地，涵盖刈割、放牧和弃耕超过70年的三类管理方式，通过陷阱法采集样本，结合土壤理化性质分析和植被调查，首次系统揭示了管理方式对马陆群落的多维度影响。

研究采用陷阱采样法在2018年春秋两季收集样本，通过冗余分析(RDA)和基于距离的冗余分析(db-RDA)比较环境差异，运用广义线性混合模型(GLMM)分析群落特征差异。土壤参数包括pH值、电导率(EC)及碳(C)、氮(N)、磷(P)含量等，植被数据涵盖各层次物种数及香农指数。

研究结果显示：

1. 1.

   环境特征差异：弃耕草甸具有更高的灌木层植物数、土壤pH(7.1 vs 4.9)、电导率及C/N含量，而管理草甸环境相似。

2. 2.

   群落数量特征：刈割草甸马陆活动密度(43.4 ind.)显著高于放牧(17.5 ind.)和弃耕地(9.6 ind.)，物种数(5.6种)和香农多样性(1.32)也呈现相同趋势。

3. 3.

   物种组成偏好：Megaphyllum projectum偏好放牧地，Unciger transsilvanicus和Mastigona bosniensis倾向管理草甸，Glomeris tetrasticha则专性栖息弃耕湿地。

4. 4.

   环境驱动因子：样地面积与活动密度呈正相关，而与连续森林距离呈负相关；土壤氮含量对物种丰富度有抑制作用，太阳辐射则提升香农多样性。

讨论与意义：

研究发现刈割作为最有利的管理方式，能维持高马陆多样性，而过度放牧可能通过土壤压实、凋落物减少等机制限制某些物种。值得注意的是，弃耕草甸虽然整体多样性低，却为G. tetrasticha等湿生种类提供避难所，提示区域尺度上管理方式组合可能最大化生物多样性保护。

该研究为欧盟共同农业政策(CAP)的生物多样性目标提供了科学依据，建议在制定草地管理策略时，应综合考虑土壤动物群落响应。未来研究需深入探讨管理强度、交替周期等细节，以及马陆在养分循环中的具体功能。这项发表在《Avian Research》的成果，为理解人类活动-土壤动物-生态系统功能的级联效应树立了新标杆。