甲维盐树干注药对马尾松林节肢动物多样性的影响

[目的]本研究选择位于浙江省杭州市临安区的马尾松林作为研究对象，研究甲维盐树干注药对马尾松林节肢动物多样性的影响，为甲维盐树干注药对马尾松林生态风险提供评估依据，以及为相关决策和管理提供参考。[方法]对该片林区进行甲维盐树干注药防治松线虫病的处理，研究对象包括树干注药3年、2年、1年和未树干注药的马尾松林。然后，通过采用Tullgren干漏斗法和马氏网诱捕法分别收集林中的土壤节肢动物和膜翅目昆虫，利用DNA宏条形码技术和分子生态分析方法，研究了甲维盐树干注药对马尾松林节肢动物多样性和群落结构的影响，分析了节肢动物与环境因素(如甲维盐残留和土壤理化因子)之间的相关性。[结果]获得了1，423，440条土壤节肢动物的高质量序列，以97％的相似性聚类，得到了1，847个OTU(operational taxonomic unit，操作分类单元)，分别隶属于11纲、48目和350科。其中，91个科的相对丰度大于0.10％，占总体相对丰度的94.38％。弹尾纲Collembola(30.80％)、昆虫纲Insecta(26.42％)和蛛形纲Arachnia(23.84％)为优势类群。土壤节肢动物的食性以食微生物类群(microbivores，41.66％)为主，其次为捕食性(predators，27.42％)、食碎屑(detritivores，19.05％)和植食性类群(herbivores，6.25％)。4个处理的马尾松林土壤节肢动物的共有科为110个，约占土壤节肢动物科总数的31.43％；共有OTU为150个，约占OTU总数的8.12％。研究发现树干注药对土壤节肢动物总群落的物种丰富度(species richness)和香农-维纳多样性(Shannon-Wiener diversity)的影响不显著，但对食碎屑类群的物种丰富度、香农-维纳多样性和相对丰度(relative abundance)有显著影响。注药改变了土壤节肢动物总群落、纲水平的优势类群以及四个食性集团的群落结构。冗余分析表明，影响土壤节肢动物群落结构的主要环境因子为树上松针的甲维盐残留和凋落松针的甲维盐残留。本研究对马尾松林膜翅目昆虫的调查中，获得了885，552条高质量序列，通过97％相似性聚类，得到了1，561个OTU，隶属于44科。其中，18个科的相对丰度大于0.10％，占相对丰度的总和为96.92％。姬蜂科Ichneumonidae(48.94％)为最优势的科，其次为蚁科Formicidae(14.10％)和茧蜂科Braconidae(8.44％)。将膜翅目昆虫分为四个食性类群，包括寄生性(parasitoids，70.67％)、捕食性(predators，22.37％)、植食性(herbivores，3.48％)和授粉性类群(pollinators，0.40％)。马尾松林的4个处理中，膜翅目昆虫共有科为30个，约占膜翅目昆虫科总数的68.18％；共有OTU为203个，约占OTU总数的13％。研究发现，甲维盐树干注药对膜翅目昆虫总群落的物种丰富度和香农-维纳多样性影响不显著，注药对优势科和食性类群的物种丰富度、香农-维纳多样性和相对丰度影响不显著。注药对膜翅目昆虫总群落的群落结构没有显著影响，但对姬蜂科、蚁科以及寄生性、捕食性食性类群的群落结构有显著影响。此外，发现土壤总氮、总磷、总钾、含水量和有机质的含量对膜翅目昆虫群落结构有显著影响。