《Geoderma》期刊研究：森林生态系统中土壤大型动物与中型动物群落的时空动态差异及其对多样性监测的意义
本研究的通讯作者为Pengfei Wu（西南民族大学青藏高原研究院），合作作者为Changting Wang。研究发表于2019年的《Geoderma》（Volume 337），是土壤生态学领域的重要成果。
科学领域：本研究属于土壤生态学（Soil Ecology）和生物多样性监测领域，聚焦土壤动物群落（soil fauna）的时空动态。
研究背景：
1. 土壤动物（包括大型动物macrofauna和中型动物mesofauna）在生态系统的物质循环和能量流动中起关键作用，但其群落结构对时空变化的响应机制尚不明确。
2. 以往研究多关注单一动物类群，而同一生态系统中大型和中型动物群落的响应差异缺乏比较。
研究目标：
- 比较土壤大型动物和中型动物在六种森林生境中的时空动态差异；
- 揭示环境因子（植被、土壤属性、气候）对两类动物群落的影响差异；
- 为土壤动物多样性监测提供方法论指导。
1. 研究地点与设计
- 地点：四川米亚罗森林（北横断山脉全球生物多样性热点区域），海拔2659–3845米。
- 生境类型：6种（次生灌木林SSF、红桦林BSF、云杉人工林PAP、冷杉-红桦混交林ABF、冷杉-落叶松混交林ALF、亚高山草甸SM），每种生境设2个重复样地（50m×50m）。
- 采样时间：2008年4月、8月、11月，覆盖季节变化。
2. 样本采集与处理
- 大型动物：每样地随机选取3个子样方（50cm×50cm），挖掘0–15 cm土层，手工分拣并保存于75%酒精，鉴定至科或属水平。
- 中型动物：同一子样方内分层（0–5 cm、5–10 cm、10–15 cm）采集土壤芯，通过Tullgren漏斗提取器（38°C，48小时）分离，鉴定至属或科水平。
- 样本量：共108个子样方（6生境×2样地×3子样方×3月份），中型动物样本324份（附加分层采样）。
3. 环境因子测量
- 植被：植物物种丰富度、盖度、凋落物量；
- 土壤属性：有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、容重；
- 气候数据：米亚罗气象站2003–2008年月均温度和降水。
4. 数据分析
- 群落结构：主成分分析（PCA）评估生境和季节对群落组成的影响；
- 多样性指标：丰度（abundance）、物种丰富度（richness）、香农指数（Shannon index）；
- 统计方法：单因素方差分析（ANOVA）、重复测量方差分析、多元逐步回归分析环境因子的影响。
1. 空间差异
- 大型动物：群落组成、丰度、多样性在六种生境间差异显著（P < 0.001），尤其云杉人工林（PAP）和冷杉-红桦混交林（ABF）的丰度较低。PCA显示生境间分离明显（图1），与凋落物量（litter mass）、SOC和植被盖度显著相关。
- 中型动物：群落组成在生境间重叠较多，仅8月和11月的PCA第一轴得分差异显著（P < 0.01）。其多样性受土壤容重（bulk density）和植被盖度影响，但无显著空间格局。
2. 时间动态
- 大型动物：仅红桦林（BSF）和次生灌木林（SSF）的群落结构季节性变化显著（P < 0.05），整体丰度和多样性无显著月际差异。
- 中型动物：所有生境（除亚高山草甸SM外）的群落结构均显著随季节变化（P < 0.001），8月丰度和多样性最低。回归分析表明其动态主要受气温和降水驱动（表5）。
3. 环境因子影响
- 大型动物：植物物种丰富度显著正向影响其丰度和多样性（P < 0.01），凋落物量驱动群落结构变化。
- 中型动物：气温和降水对其丰度和多样性呈负相关（P < 0.001），表明其对气候波动更敏感。
科学价值：
1. 揭示了土壤大型动物和中型动物对时空变化的差异化响应机制：大型动物更依赖植被和土壤属性的空间异质性，而中型动物对季节气候波动更敏感。
2. 为土壤动物多样性监测提供实践指导：监测大型动物需优先考虑生境差异，监测中型动物需关注季节变化。
应用价值：
- 生态系统管理：通过调控植被类型和凋落物输入可针对性保护土壤动物群落；
- 气候变化研究：中型动物可作为气候响应的早期指示生物。
（注：术语翻译首次出现标注原文，如“凋落物量（litter mass）”“香农指数（Shannon index）”）