中科院东北地理所在长白山地垂直带土壤生物地理格局方面取得重要进展

　　物种在山体垂直带的分布格局、控制因子和维持机制是生物地理学研究的重要内容。传统山地生物地理学的研究对象多为高等植物和动物，土壤生物地理格局研究相对较少，土壤动物的垂直地带性分异很少涉及。随着土壤动物生态功能认识的不断深入，其在山地生态系统中的分布格局特征和演替规律得到重点关注。长白山是亚欧大陆北部最具代表性的自然地理综合体之一，具有典型的温带垂直地带性自然景观。气候变化下长白山地植被垂直带谱格局正发生着明显变化，致使地下土壤动物格局的不确定性增强；地下生物是否随地上植被梯度带变化发生显著的耦合性演替，其关键驱动机制是什么；不同垂直带内，地上“乔、灌、草”植物差异是否对地下土壤动物格局有对应性影响等都还不明确。 

　　为系统揭示上述科学问题，东北地理所湿地生物与环境学科组联合土壤生物学科组，以对环境变化响应敏感的土壤甲螨作为研究对象，采用长距离样带方法研究了长白山地土壤甲螨垂直带格局演替特征（图1），旨在为揭示全球变暖下生物组成和格局响应提供支撑。 

　　图1 长白山北坡海拔梯度采样点分布图 

　　研究首次公开发表了长白山土壤甲螨“种”层次的群落组成和梯度分布格局，共获取了土壤甲螨40科55属67种37224只成体，其中Lauroppia neerlandica（43.23%）和Tectocepheus velatus（15.90%）为优势物种，个体占总丰度的59.13%（图2）； 

　　图2 长白山不同海拔梯度土壤甲螨科(a)、属(b)和种(c)相对丰度 

　　研究发现了土壤甲螨群落组成，在长白山北坡九个海拔梯度(600 m、800 m、1000 m、1200 m、1400 m、1600 m、1800 m、2000 m和2200 m)之间存在显著差异（图3），物种数随海拔升高而显著下降，而分布密度呈先升高后下降的“单峰型”分布模式，在海拔1200 m处达到峰值（图4）；土壤理化性质、地表凋落物特征和气候是长白山地土壤甲螨群落组成的重要决定性因素。 

　　图3 长白山九个海拔梯度土壤甲螨群落组成非度量多维尺度排序 

　　从植被带角度，研究证实了红松阔叶林、针叶林、岳桦林和苔原带等四个典型植被带土壤甲螨群落差异显著，多样性和丰富度随海拔升高而下降，而密度最大值分布在针叶林带；红松阔叶林和针叶林带内乔木、灌木和草本微生境中的土壤甲螨群落结构差异性显著，但高海拔岳桦林和苔原带内，微生境影响逐渐减弱，因此，海拔和局域生境特征共同决定了长白山地土壤甲螨群的落地理分布格局。 

　　图4 四个植被带和三种生境下甲螨群落的物种多样性堆叠图、NMDS以及物种分类韦恩图 

　　研究结果和结论为气候变化背景下长白山地生态系统保护、修复和管理，以及预测未来生物垂直梯度带格局演变具有重要意义。该研究发表在国际土壤学重要期刊Plant and Soil和Applied Soil Ecology上，由刘丹丹、武海涛、刘冬和于洪贤研究员等共同完成。研究得到国家自然科学基金联合重点项目(U20A2083)、国家重点研发计划项目(2022YFF1300900)和吉林省科技发展计划项目(20210509037RQ)共同资助。 

　　论文信息： 

　　1. Liu Dandan, Wu Haitao *, Yu Hongxian, Liu Dong. Elevation and local habitat characteristics jointly determine soil oribatid mites (Acari: Oribatida) assemblages in the Changbai Mountains, China. Plant and Soil ,2023, https://doi.org/10.1007/s11104-023-05944-5 

　　2. Liu Dandan, Liu Dong, Yu Hongxian*, Wu Haitao*. Strong variations and shifting mechanisms of altitudal diversity and abundance patterns in soil oribatid mites (Acari: Oribatida) on the Changbai Mountain, China[J]. Applied Soil Ecology, 2023, 186: 104808. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2023.104808 

　　（来源：http://www.neigae.cas.cn/news/research/202302/t20230227_6683886.html）