印度奥里萨邦桑巴尔普尔地区不同热带土地利用生境中白蚁多样性的比较研究

《The Journal of Basic and Applied Zoology》：A comparative study of termite diversity in different tropical land use habitats of Sambalpur district, Odisha, India

　　

背景：真社会性白蚁在土壤过程中扮演关键角色，如养分循环、结构维持和害虫种群调节，这些对生态系统服务至关重要。这种土壤昆虫对干扰和土壤质量有响应，可作为生态干扰的生物指示种（Bioindicator）；然而，其多样性和对土地利用的响应在热带落叶林生境中尚未被研究。方法：本研究在印度奥里萨邦桑巴尔普尔地区热带干旱落叶林的各种自然和人工管理生境中进行。研究人员每两个月采样一次白蚁，持续两年（2021–22年）。采集采用50?×?2 m样带。分析了多样性指数及其与土壤理化性质的相关性。结果：在此期间，共记录到16种白蚁，其中7种属于筑丘白蚁，9种属于地下白蚁。白蚁种类Odontotermes obesus在所有土地利用生境中占优势，而Coptotermes ceylonicus最少遇到，仅记录于人类干扰的森林地点。结论：研究表明，土地利用实践对白蚁多样性和群落组织有显著影响。受干扰的森林区域显示出更高的物种丰富度和多样性，而灌溉农业用地的物种多样性最低，原因是监管不足。强调了保护半自然和森林覆盖生境对土壤健康和生态平衡的重要性，以及物种组成向优势种偏移的趋势。

**论文解读：印度奥里萨邦桑巴尔普尔地区不同热带土地利用生境中白蚁多样性的比较研究**

**研究背景与问题**
白蚁作为真社会性昆虫，在土壤生态过程中发挥关键作用，包括养分循环、土壤结构维持和害虫种群调节，是生态系统服务的重要贡献者。它们对干扰和土壤质量敏感，可作为生态干扰的生物指示种（Bioindicator）。然而，在热带落叶林生境中，白蚁多样性及其对土地利用变化的响应尚未被充分研究。已有研究指出，土地利用变化（如森林砍伐、农业扩张）会显著影响白蚁群落，但针对印度奥里萨邦桑巴尔普尔地区热带干旱落叶林的具体数据仍缺乏。因此，本研究旨在填补这一空白，通过比较自然和人工管理生境中的白蚁多样性，揭示土地利用实践对白蚁群落的影响，为土壤管理和生物多样性保护提供科学依据。

**研究内容与结论**
研究人员在印度奥里萨邦桑巴尔普尔地区的热带干旱落叶林区域，选取了9个不同土地利用生境（包括森林、牧场和农业用地），于2021–22年每两个月进行一次白蚁采样，采用50?×?2 m样带法。共记录到16种白蚁，分属2科：Termitidae（白蚁科，占99.73%）和Rhinotermitidae（鼻白蚁科，占0.23%）。其中，Odontotermes obesus（肥胖土白蚁）在所有生境中占优势，而Coptotermes ceylonicus（斯里兰卡乳白蚁）仅在人类干扰的森林地点（F3）出现且数量最少。研究发现，白蚁物种丰富度在受干扰的森林区域最高（10种），在灌溉农业用地最低（3种），且多样性指数（Shannon指数、Simpson指数、均匀度指数）在各生境间存在显著差异。功能群方面，地下白蚁（FGII）比筑丘白蚁（FGI）更占优势，但差异不显著。主成分分析（PCA）显示，土壤理化性质（如砂粒、黏粒、含水量、电导率、有机碳等）与白蚁物种分布存在关联，部分物种（如Odontotermes brunneus、Odontotermes horni）与土壤黏粒含量正相关，而其他物种（如Odontotermes guptai）与土壤电导率和速效钾正相关。研究结论表明，土地利用实践显著影响白蚁多样性和群落结构，受干扰的森林具有更高的物种丰富度，而灌溉农业用地因管理不善导致多样性最低。强调了保护半自然和森林覆盖生境对维持土壤健康和生态平衡的重要性，并指出物种组成向优势种偏移的趋势。该论文发表在《The Journal of Basic and Applied Zoology》。

**主要关键技术方法**
本研究采用主动样带线采样法（active transect line sampling），在9个热带衍生生境（包括森林、牧场和农业用地）中每两个月采样一次，持续两年（2021–22年）。样带规格为50?×?2 m，每条样带分为5个10?×?2 m的子段，由两人各观察30分钟，采集土壤表面、枯木、牛粪、树根、腐烂木材及白蚁丘（>2 mm）中的白蚁士兵。仅采集士兵个体，保存于70%乙醇中，并记录地理坐标和日期。白蚁鉴定依据形态学检索表（Amina & Rajmohana, 2021; Chhotani, 1997），送至印度加尔各答动物调查局（ZSI Kolkata）进行物种级确认。土壤理化分析采用印度标准技术（IS 2720, 1985）和TSBF协议（Baillie et al., 1990），测定土壤质地、持水量、含水量、温度、pH、电导率（EC）、速效氮（AN）、速效钾（AK）、速效磷（AP）和有机碳（OC）。数据统计分析采用单因素方差分析（ANOVA）及Tukey HSD事后检验（p≤0.05），多样性指数（物种丰富度、丰度、优势度指数、Shannon指数、均匀度指数）通过Past软件估算，主成分分析（PCA）使用Origin软件。

**研究结果**
**白蚁在不同土地利用生境中的多样性**
共记录到16种白蚁，分属2科：Termitidae（15种，5属）和Rhinotermitidae（1种，1属）。Odontotermes属最丰富（10种），其次为Microcerotermes属（2种）。Odontotermes obesus在所有生境中占优势，Coptotermes ceylonicus仅在受干扰森林（F3）中发现。物种分布显示，部分物种（如Microtermes pakistanicus、Odontotermes bellahunisensis）仅存在于森林生境，而6种（如Microtermes bessoni、Odontotermes obesus）在森林、牧场和农业用地中均有分布。

**土地利用实践对白蚁多样性指数的影响**
白蚁物种丰富度在各生境间差异显著（F(8,45)=44.955, p=0.000），受干扰森林（F3）最高（10种），灌溉农业用地（A1）最低（3种）。丰度在35–282 Ind./m2之间，差异显著（F(8,45)=9.092, p=0.000），以F1和A2最显著。Shannon指数（H'）在各生境间差异显著（F(8,45)=15.212, p=0.000），以P2和F1最高。优势度指数（0.16–0.45）和均匀度指数（0.69–1.02）也分别表现出显著差异（p=0.001和p=0.01）。

**取食群组成**
16种白蚁分为筑丘白蚁（7种）和地下白蚁（9种），功能群Ⅱ（FGII）在各生境中占优势，但差异不显著。

**与土壤理化参数的关系**
PCA双标图显示，前两个主成分解释了总方差的52.21%（PC1: 30.01%, PC2: 22.20%）。部分物种（如Odontotermes globicola、Odontotermes bellahunisensis）与土壤砂粒、黏粒、含水量、持水量、电导率、有机碳、速效氮、速效钾、速效磷和pH正相关；而Odontotermes brunneus、Odontotermes horni等物种与土壤黏粒含量紧密聚类；Odontotermes guptai、Odontotermes parvidens等与土壤电导率、速效钾和粉粒/砂粒百分比正相关。土壤容重与白蚁物种呈负相关。

**讨论与结论**
讨论部分指出，本研究记录的16种白蚁低于其他热带印度次大陆研究（如Vidyashree等人记录17种），这可能与气候因子和土壤养分差异有关。Termitidae科在热带生态系统中占优势，因其多样化的食性和适应性。白蚁物种丰富度和丰度随生境干扰增加而下降，与Jones等人（2003）的研究一致，主要由于食物和筑巢场所减少、微气候改变及冠层覆盖丧失。森林生境提供最高的丰富度和丰度，而农业用地最低。部分物种（如Odontotermes obesus）能耐受干扰，因其深巢或大型地表丘结构。功能群方面，FGII的 dominance 表明其对环境干扰的抗性。物种多样性在森林中较高，而农业用地均匀度较高，可能是由于竞争较少。土壤理化性质显著影响白蚁群落结构，例如土壤黏粒含量与某些物种正相关，而容重负相关。结论部分翻译如下：本研究鉴定出16种白蚁，其中Odontotermes obesus为最丰富物种，Coptotermes ceylonicus在人类干扰的森林地点（F3）最少遇到且为研究区域新记录。研究发现，白蚁物种丰富度在各生境间差异显著，受干扰森林最高，灌溉农业用地最低。丰度在未受干扰森林和单作农业用地间差异显著。Shannon指数、优势度指数和均匀度指数在各生境间差异显著。功能群各生境间无显著差异，功能群Ⅱ在所有土地利用生境中占优势。研究结果表明，需采取可持续实践，并理解不同土地利用生境间土壤性质的变化。然而，某些白蚁物种能很好地适应土壤物理质量下降，尤其是在农业、受干扰牧场和森林生境中。总体而言，白蚁群落受不同土地利用中土壤物理质量变化的影响，导致其组成变化和部分物种不成比例的丧失。