中国菌食性蓟马分类与生态学研究

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菌食性蓟马是一类生活于森林枯枝落叶中取食真菌孢子和菌丝体的蓟马的通称。它们主要分布于热带亚热带地区,常见于森林凋落物分解的早期阶段并与森林凋落物的微生物群落及森林环境的温湿度密切相关,对环境变化较敏感,被视为监测森林生态系统环境变化的潜在指示生物。菌食性蓟马的种类主要隶属于管蓟马科,世界上已描述的菌食性蓟马种类约2500种,占目前整个缨翅目已知种类的40%强。然而,在菌食性蓟马的生态学方面,国内外对其生态学特性及其在森林生态系统中的生态功能知之甚少。本文根据华南农业大学昆虫学系数十年积累的标本及作者近年来赴全国各地采集的标本,对我国菌食性蓟马的种类及分布进行了系统整理和总结。同时还采用了群落生态学中的定量采样方法,开展了菌食性蓟马的基础生态学研究,包括菌食性蓟马群落的季节变化、垂直分布与水平分布、空间分布型、生态位、不同气候带、不同森林类型及边缘效应对菌食性蓟马多样性的影响、森林砍伐对菌食性蓟马物种多样性影响以及树叶凋落物分解与菌食性蓟马定殖关系等方面的研究,主要研究结果分述如下。 ⑴中国菌食性蓟马的分类。系统调查和整理总结了我国菌食性蓟马的种类,编制了中国菌食性蓟马分属及分种检索表,并且对菌食性蓟马的区系组成和地理分布进行分析和讨论。共描述我国菌食性蓟马2科43属128种,其中10新种,即:宽管蓟马Acallurothrips tubullatus sp. nov.、张氏瘤突管蓟马Bradythripszhangi sp. nov.、广东疏缨管蓟马Hyidiothrips guangdongensis sp. nov.、杯角卡氏管蓟马Karnyothrips cyathomorphus sp.nov.、长角匙管蓟马Mystrothrips longantennus sp. nov.、两色剪管蓟马Psalidothrips bicoloratus sp.nov.、梭腺剪管蓟马Psalidothrips elagatus sp. nov.、长齿剪管蓟马Psalidothrips longidens sp. nov.、四鬃胫管蓟马Terthrothrips fortsetosus sp. nov.和云南胫管蓟马Terthrothripsyunnanensis sp. nov.:3中国新纪录种,即两色距管蓟马Plectrothrips bicolor Okajima,1981、黄匙管蓟马Mystrothrips.flavidus Okajima,2006和无翅胫管蓟马Terthrothrips apterus Kudo,1978;3中国新纪录属,即瘤突管蓟马属Bradythrips Hood et Williams,1925、匙管蓟马属Mystrothrips Priesner,1949和胫管蓟马属Terthrothrips Karny,1925。首次描述了黄匙管蓟马长翅型形态特征。 ⑵菌食性蓟马的群落组成和生态位。在我国不同气候带、不同森林类型、不同季节等设置了209个样方(每个样方面积为10 m×10 m),每个样方对角线5点取样(每个样点面积50 cm×50 cm),收集了1045份凋落物样品,用Tullgren氏漏斗法共采获土壤动物280321头,隶属于3门12纲30类群。其中,菌食性蓟马12805头,占土壤动物个体总数的4.6%,隶属于2科26属39种,优势种群为黑头剪管蓟马Psalidothrips ascitus、小眼网管蓟马Apelaunothrips lieni和黄匙管蓟马Mystrothrips flavidus。 ⑶菌食性蓟马的空间分布特征。分为春季、夏季、秋季和冬季4次,每次分别对凋落物层、土壤表层(0~5 cm)、中层(5~10 cm)和下层(10~15 cm)进行取样,收集了560份凋落物和土壤样品,结果显示,土壤动物具有表聚性,土壤动物密度表现为凋落物层>表土层>中土层>下土层,类群数则表现为表土层>凋落物层>中土层>下土层。取样季节对土壤动物的垂直分布规律有很大影响,主要表现在凋落物层和表土层的土壤动物类群数和密度差异上。春季土壤动物的密度在凋落物层最多,类群数表土层最多;夏季土壤动物的类群数和密度均表现为凋落物层>表土层;秋季和冬季土壤动物的类群数和密度均为土壤表层>凋落物层。 ⑷不同气候带菌食性蓟马的物种多样性。在温带,亚热带和热带的5个自然保护区,收集了125份凋落物样品,结果显示,热带、亚热带地区每样方土壤动物类群数显著高于温带地区(n=25,p<0.05);平均密度的排序则为:亚热带>热带>温带地区。 ⑸不同森林类型对菌食性蓟马多样性的影响。在大叶相思人工林、杉木人工林、竹林和天然次生林,进行了连续5年的取样,收集了315份凋落物样品,结果显示,菌食性蓟马种类数在南亚热带4种森林类型中的排列顺序为:天然次生林(15种)>大叶相思林(12种)和竹林(12种)>杉木林11种,表明天然林菌食性蓟马的物种最丰富。 ⑹菌食性蓟马对森林采伐的响应。通过对大叶相思林采伐前,采伐后10天、30天、100天、半年、一年土壤动物及菌食性蓟马样方取样调查,结果表明,与对照相比,采伐干扰后土壤的地表温度升高,土壤含水量降低;皆伐后凋落物层的生物量逐渐降低;凋落物层土壤动物密度不断降低,并且改变了土壤动物的垂直分布格局,使得土壤动物和菌食性蓟马在凋落物层的表聚性降低。 ⑺树叶凋落物的分解与菌食性蓟马定殖关系。通过网袋法研究了我国南方9种常见树叶凋落物在4种森林类型中为期80天的分解和土壤动物的定殖过程。结果显示,9种凋落物叶片的分解速率各不相同,分解系数的排序为:托里桉>构树>大叶相思>薏米>粽巴箬竹>小叶榕>剑叶凤尾蕨>杉木>红锥:不同森林类型对不同种类树叶凋落物分解速率影响程度不同。在树叶分解的不同时期,定殖土壤动物的类群和个体数不同;不同凋落物种类叶片定殖的土壤动物种类和个体数不同;在不同森林类型定殖同种植物叶片的土壤动物种类和个体数不同。菌食性蓟马在凋落物分解第7天已经有定殖,且种类数在分解80天内逐渐增加,密度则在分解第21天最大。在整个分解过程中,定殖的菌食性蓟马优势种群为异色斑管蓟马Stigmothrips russatus,其占蓟马成虫总数的87.9%。研究结果表明菌食性蓟马属于最早定殖在凋落物上的常见土壤动物类群之一,与凋落物早期分解阶段关系密切。
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