城市环境研究所在城市绿地中土壤跳虫群落物种和功能多样性研究中取得进展
发布时间:2022-09-21来源:孙新研究组
全球城市化不断加快的背景下,城市绿地除了美化人居环境外,也是诸多城市生物重要的栖息地,是城市生物多样性的“热区”,城市绿地在维系城市生态系统功能和服务等方面发挥着重要的作用。然而,强烈的人为干预使得城市绿地的地表植被结构同质化,土壤条件变得恶劣,土壤微生物群落结构遭到破坏,土壤动物的食物资源和栖息环境也因此而受到严重影响。作为陆地生态系统中分布范围广、数量大、物种多样性高、生态功能丰富的土壤动物,跳虫具有环境适应性和宽泛的食物来源等特征,在碳固定、养分元素地球化学循环和能量流动等土壤生态过程中发挥着重要功能。同时,因不同物种的生活需求与环境适应力差异,物种的功能性状(生活史特征、行为和形态学特征)高度分化,因此,它们的功能性状特征和多样性也被广泛用于指征土地利用变化、环境污染、气候变化等引起的土壤动物群落重组、生物多样性丧失及其关联的生态系统功能改变。
基于此,中国科学院城市环境研究所朱永官院士团队孙新研究组在城市-城郊梯度上开展了公园绿地土壤跳虫群落物种和功能多样性的研究。研究结果表明,跳虫群落结构在不同绿地类型之间存在显著差异,森林中的丰度、丰富度和多样性显著高于与公园相关的绿地,而城市化并未显著影响跳虫群落。与郊区绿地相比,城市中跳虫的群落组成和功能性状特征更加均质化,这表明城市土壤的多功能性可能会降低。公园绿地的跳虫群落的物种与功能多样性显著低于森林,表明城市森林在跳虫物种和功能多样性性保护方面发挥着积极作用,土壤无脊椎动物的多样性和功能可能受益于建立类似于森林的绿地类型的绿地管理方式。总的来说,土壤微生物群落和理化性质共同决定了跳虫群落组成和多样性,城市绿地土壤中细菌和真菌群落分别在跳虫的物种多样性和功能多样性中发挥了重要作用,即较高的细菌多样性抑制跳虫的物种多样性,较高的真菌多样性导致跳虫群落功能性状组成的均质化。土壤理化性质指标受绿地类型显著影响,尤其是土壤pH值和磷含量,公园绿地的磷含量显著高于森林、且是森林生境的两倍,森林的pH值显著低于公园绿地,进而间接影响了跳虫群落。本研究为提升城市绿地对城市生物多样性保护的重要性认知及为城市绿地管理提供了一定的数据支持和理论依据。
研究成果以Urbanization and greenspace type as determinants of species and functional composition of collembolan communities为题发表在土壤科学领域期刊Geoderma。中国科学院城市环境研究所王滨(博士后)和东北地理与农业生态研究所乔志宏(博士研究生)为共同第一作者,孙新研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(No. 42021005、41571052)、中国科技基础资源调查专项(No. 2018FY100303)等项目的资助。
城市化和绿地类型对跳虫群落物种和功能组成的影响
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