土地利用变化对树冠层蚂蚁群落物种多样性及功能多样性的影响
云南省墨江县和绿春县均属于亚热带山地季风气候，适宜的地理条件和气候条件使经济作物种植成为了当地农民主要经济来源。原有的山地被用来种植人工林，影响了生物群落的组成和结构及生态系统功能。其中桉树林、紫胶林-玉米混农林、橡胶林和紫胶林是比较典型的人工林类型，种植广泛。桉树和橡胶树为外来树种，天然次生林、紫胶林和紫胶林-玉米混农林以本地植物为主。为了揭示土地利用变化对树冠层蚂蚁群落物种多样性和功能多样性的影响，本研究以树栖陷阱法于2012年10月和2013年4月调查绿春县桉树林、紫胶林-玉米混农林、天然次生林、橡胶林和紫胶林5种类型样地的树冠层蚂蚁群落及生境概况，2015年4月和9月调查墨江持续放胶、从未放胶和3年前放过胶但本次实验未放胶三种状态的紫胶-砂仁混合农林系统的树冠层蚂蚁群落。 结果如下: (1)在绿春共采集蚂蚁标本17998头，隶属于6亚科29属68种。树冠层蚂蚁多度:紫胶林-玉米混农林＞紫胶林＞桉树林＞橡胶林＞天然次生林。树冠层蚂蚁丰富度:紫胶林-玉米混农林＞紫胶林＞天然次生林＞橡胶林＞桉树林。树冠层蚂蚁ACE估计值:紫胶林-玉米混农林＞紫胶林＞天然次生林＞桉树林＞橡胶林。树冠层蚂蚁多度和丰富度与枯落物盖度、＞300 cm处垂直密度和乔木郁闭度显著或极显著负相关，而与植物盖度显著或极显著正相关;ACE估计值与枯落物盖度、草本植物盖度和乔木郁闭度显著负相关，与175～199.9 cm区段内垂直密度极显著正相关。人工林对蚂蚁多样性保护有一定积极作用，尤其选择乡土树种保护效果更显著，对人工林进行合理的管理有利于保护生物多样性。 (2)在墨江，样地Ⅰ（从未放胶）中采集蚂蚁标本277头，隶属于5亚科11属14种;样地Ⅱ（历史上放过，但本次未放胶）中蚂蚁标本324头，隶属于5亚科12属16种;样地Ⅲ（一直放胶）中蚂蚁标本885头，隶属于4亚科17属22种。样地Ⅱ和样地Ⅲ间的物种丰富度差异不显著，而与样地Ⅰ均差异显著;3种样地的相对多度间均差异显著;物种丰富度和相对多度排序均为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ。样地Ⅱ和Ⅲ树冠层蚂蚁群落结构较相似，二者与样地Ⅰ较不相似;黑可可臭蚁（Dolichoderus thoracicus）和平和弓背蚁（Camponotus mitis）为3种类型样地中均出现的特征种，物种丰富度排序均为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ，巴瑞弓背蚁（Camponotus parius）是样地Ⅱ和Ⅲ中的特征种，物种丰富度Ⅲ＞Ⅱ，大头蚁属sp.1（Pheidole sp.1）、横纹齿猛蚁（Odontoponera transversa）和中华小家蚁(Monomorium chinensis)则分别为样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的特征种。兼性互利关系对树冠层蚂蚁群落的物种丰富度、相对多度和群落结构具有积极影响，并且其作用效果具有一定的时间和空间尺度。 (3)紫胶林和紫胶林-玉米混农林树冠层蚂蚁群落综合能力、资源消耗、食物发现和食物携带4种能力的功能丰富度的比较中均最高，桉树林最低，天然次生林和橡胶林位于中间;功能均匀度天然次生林和紫胶林最高，桉树林最低;橡胶林的功能离散度在4种能力分析中均为最高，紫胶林-玉米混农林最低。并且发现功能丰富度随物种丰富度的增加而增加，功能离散度随物种丰富度的增加而减少。环境因子中枯落物、乔灌木、草本植物和垂直密度对蚂蚁功能多样性有显著影响。枯落物多为积极影响，而乔灌木和垂直密度变化为消极影响。 (4)5种类型样地的主要特征种分析结果为:桉树林中主要特征种是立毛举腹蚁（Crematogaster ferrarii）和上海举腹蚁（Crematogasterzoceensis），两者均属于中等能力者;紫胶林-玉米混农林中主要特征种是黑可可臭蚁和尼科巴弓背蚁（Camponotusnicobarensis），前者中等能力后者能力较强;天然次生林中主要特征种是黑可可臭蚁、巴瑞弓背蚁、毛钳弓背蚁（Camponotus lasiselene）、米拉德举腹蚁（Crematogaster millardi）和立毛举腹蚁，中等能力居多，也有较强能力者;橡胶林中主要特征种是黄猄蚁（Oecophylla smaragdina）和中华小家蚁，生态位分化明显;紫胶林中主要特征种是白足狡臭蚁（Technomyrmex albipes）、黄猄蚁、立毛举腹蚁、尼科巴弓背蚁和平和弓背蚁（Camponotus mitis），体型差异大，功能分布均匀。 综上所述，土地利用变化会影响树冠层蚂蚁群落物种多样性和功能多样性。天然次生林中有利于维持稳定蚂蚁的群落结构。乡土树种人工林有利于保护蚂蚁的物种多样性和功能多样性。而桉树林和橡胶林两种单一树种人工林会降低蚂蚁物种多样性和功能多样性。同时在人工林经营管理中要合理管控林中枯落物、草本植物以及垂直密度等环境因素。因此要加强天然次生林的保护，如若改变土地利用类型，应尽量选择乡土树种进行多种树种混合种植或发展混合农林系统，更有利于保护物种多样性和功能多样性。
土地利用变化;树冠层蚂蚁;物种多样性;功能多样性
中国林业科学研究院
硕士
昆虫生态学
陈又清
2018
中文
S718.7
89
2018-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）