白蟻堆對樹種分布格局的影響

摘要：熱帶地區森林的砍伐對生物多樣性及氣候變化的影響是目前全球變化研究的熱點。本研究結合補蚌20公頃大樣地數據，研究了白蟻堆對樹種分布的影響和在不同林型中溫室氣體的排放，得到的主要研究結果為在白蟻堆上的喬木的密度和多樣性都顯著高于白蟻堆周圍區域和對照點。其中，白蟻堆對幼樹的影響較大，對成年喬木的影響較小。

關鍵詞：白蟻堆；樹種分布；影響

中圖分類號： S763.3 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.22.0019

1 研究背景

白蟻是一種社會性昆蟲，在分類地位上隸屬于等翅目。分布在北緯45°南緯45°之間，分布區約占地球總面積的2/3（Abensperg-Traun.，2006；Bartholomew et al.，1985；Bignell et al.，1997）。白蟻主要以植物枝葉、木頭、土壤等為食。白蟻的種類估計有4000種，約10%的白蟻可能會導致建筑物結構損壞，白蟻同時破壞農作物和人工林（Eggleton.，2000）。在亞熱帶和熱帶地區，它們以植物為食并消化為纖維素，具有很重要的生態意義（Abe et al.，2000）。對白蟻堆的研究表明，由于白蟻堆內部具有四通八達的管道，因此具有良好的保水能力，和周圍土壤相比較含有較高的礦質元素，白蟻堆為樹種的生長提供了一個微生境。與此同時白蟻堆為土壤動物創造了一個重要的環境，白蟻堆內土壤動物的量占稀樹草原生態系統大型底棲動物生物量的40%～60%（Wood et al.，1978）。但是仍然沒有對于白蟻堆能否造成樹種生態位分化的研究。大量研究表明，種子的分布限制作用對于樹種的分布影響不大，即使有影響也只是在小尺度上產生作用（Webb et al.，2001；Dalling et al.，2002）。地形變化產生的生境因素對樹種分布有限制作用。（Gentry，1992）。白蟻堆是否與地形因子相互作用，從而改變樹種的分布格局值得探討。（Bignell et al.，2000）。

2 研究方法

隨機選擇20個白蟻堆做幼苗調查，設置的樣方是離白蟻堆中心點任意角度5米的1×1米正方形樣方。同時調查白蟻堆（A區）、白蟻堆周邊區域（B區）、白蟻堆對照區（C區）樹木的密度和多樣性。距白蟻堆中心點3米之內的區域為白蟻堆；在3米之外5米之內，定義為白蟻堆周邊區域；隨機選擇與白蟻堆配對的對照點，對照點距白蟻堆中心點10米。方向隨機。以對照點為中心，3米半徑內的圓面積作為白蟻堆對照區。將樹木分為三個徑級：胸徑<10厘米的為幼樹，10厘米<胸徑<30厘米為中齡樹，胸徑>30厘米的為成年樹。

3 數據分析

用辛普森多樣性指數和香農指數，代表白蟻堆上的樹種多樣性。辛普森多樣性指數（SI），可以應用到每個物種的個體和每個物種的橫截面積密度。據公式計算的辛普森多樣性指數對樣本大小不敏感，因此不易受樣本數影響。在計算白蟻堆（A區）和周圍區域（B區）以及對照點（C區）的樹種密度和多樣性比較時應用配對T檢驗。

4 研究結果

4.1 幼苗密度的多樣性

我們在白蟻堆和對照點上發現了646株幼苗，其中458株幼苗在白蟻堆上，有185株在1×1米的對照樣方內。我們用配對T 檢驗來檢測白蟻堆上和對照樣方內幼苗的密度及多樣性是否存在差異。結果表明幼苗的密度（每平方米幼苗的株數）在白蟻堆上和對照樣方有顯著性差異（t=-6.69，df=19，p<0.001）。香農指數、辛普森指數及豐富度的分析表明，的白蟻堆上幼苗的多樣性顯著高于對照樣方（t=4.33，df=19，p<0.001；t=3.58，df=19，p=0.019；t=18.48，df=19，p<0.001）。（圖1）。

4.2 喬木的密度和多樣性

用所有的胸徑>1厘米的植株計算平均密度，在白蟻堆上中齡樹的平均密度是0.458 stem m-2 ，在白蟻堆周圍的為0.213 stem m-2 ，兩者之間有顯著性的差異（t=9.14，df=117，p<0.001）。幼樹在A區的平均密度是0.352 stem m-2，B區的平均密度為0.147 stem m-2（t=3.56，df=117，p<0.001）；中齡樹在A區和B區的平均密度分別為0.0381 stem m-2和0.015 stem m-2（t=7.96，df=117，p<0.001）；成年樹在A區和B區的的平均密度是0.0362 stem m-2和0.003 stem m-2（t=3.69，df=117，p=0.002）；喬木的三個徑級在A區和B區的分布密度都存在顯著差異。

5 討論

研究結果表明，樹種的分布密度在白蟻堆（A區）和周圍區域（B區）及對照點（C區）之間存在顯著差異。這一結果說明白蟻堆可以維持植株的多樣性，這主要是由于白蟻堆能夠涵養更多水分（Lèonard et al.，2001），并增加土壤中氮、磷及可交換離子的含量（Mando et al.，1999）。根據對樣地內白蟻堆分布環境的觀察，無論白蟻堆所在位置的坡度如何，白蟻堆本身的基面都可形成一個平臺。平臺可能會截留水分和凋落物，從而增加土壤水分及養分含量。這一可能的機制與熱帶雨林中大板根的功能有相似之處（Tang et al.， 2011）。在板根的研究中指出板根的根部具有的分隔形態為植株在地勢較為陡峭的情況下保持水土，從而不至于使養分流失。板根同時具有涵養水源的功能，在研究中表明，位于坡上生長的板根樹，上坡比下坡的土壤濕度大。而土壤水分是影響掉落物分解速率的重要因素之一。可以推測白蟻堆涵養水源，從而加快了掉落物的分解，為植株生長提供了更為良好的生境。

參考文獻

[1] 房秋蘭，沙麗清.西雙版納熱帶季節雨林與橡膠林土壤呼吸[J].植物生態學報，2006，30（1）：97-103.

[2] 任泳紅，曹敏，唐建維等.西雙版納季節雨林與橡膠多層林凋落物動態的比較研究[J].植物生態學報，1999，23（5）： 418-

425.

作者簡介：劉夏末，碩士，北京師范大學鄂爾多斯附屬學校，教師，研究方向：白蟻的生態以及其對生物多樣性影響。

摘要：熱帶地區森林的砍伐對生物多樣性及氣候變化的影響是目前全球變化研究的熱點。本研究結合補蚌20公頃大樣地數據，研究了白蟻堆對樹種分布的影響和在不同林型中溫室氣體的排放，得到的主要研究結果為在白蟻堆上的喬木的密度和多樣性都顯著高于白蟻堆周圍區域和對照點。其中，白蟻堆對幼樹的影響較大，對成年喬木的影響較小。

關鍵詞：白蟻堆；樹種分布；影響

中圖分類號： S763.3 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.22.0019

1 研究背景

白蟻是一種社會性昆蟲，在分類地位上隸屬于等翅目。分布在北緯45°南緯45°之間，分布區約占地球總面積的2/3（Abensperg-Traun.，2006；Bartholomew et al.，1985；Bignell et al.，1997）。白蟻主要以植物枝葉、木頭、土壤等為食。白蟻的種類估計有4000種，約10%的白蟻可能會導致建筑物結構損壞，白蟻同時破壞農作物和人工林（Eggleton.，2000）。在亞熱帶和熱帶地區，它們以植物為食并消化為纖維素，具有很重要的生態意義（Abe et al.，2000）。對白蟻堆的研究表明，由于白蟻堆內部具有四通八達的管道，因此具有良好的保水能力，和周圍土壤相比較含有較高的礦質元素，白蟻堆為樹種的生長提供了一個微生境。與此同時白蟻堆為土壤動物創造了一個重要的環境，白蟻堆內土壤動物的量占稀樹草原生態系統大型底棲動物生物量的40%～60%（Wood et al.，1978）。但是仍然沒有對于白蟻堆能否造成樹種生態位分化的研究。大量研究表明，種子的分布限制作用對于樹種的分布影響不大，即使有影響也只是在小尺度上產生作用（Webb et al.，2001；Dalling et al.，2002）。地形變化產生的生境因素對樹種分布有限制作用。（Gentry，1992）。白蟻堆是否與地形因子相互作用，從而改變樹種的分布格局值得探討。（Bignell et al.，2000）。

2 研究方法

隨機選擇20個白蟻堆做幼苗調查，設置的樣方是離白蟻堆中心點任意角度5米的1×1米正方形樣方。同時調查白蟻堆（A區）、白蟻堆周邊區域（B區）、白蟻堆對照區（C區）樹木的密度和多樣性。距白蟻堆中心點3米之內的區域為白蟻堆；在3米之外5米之內，定義為白蟻堆周邊區域；隨機選擇與白蟻堆配對的對照點，對照點距白蟻堆中心點10米。方向隨機。以對照點為中心，3米半徑內的圓面積作為白蟻堆對照區。將樹木分為三個徑級：胸徑<10厘米的為幼樹，10厘米<胸徑<30厘米為中齡樹，胸徑>30厘米的為成年樹。

3 數據分析

用辛普森多樣性指數和香農指數，代表白蟻堆上的樹種多樣性。辛普森多樣性指數（SI），可以應用到每個物種的個體和每個物種的橫截面積密度。據公式計算的辛普森多樣性指數對樣本大小不敏感，因此不易受樣本數影響。在計算白蟻堆（A區）和周圍區域（B區）以及對照點（C區）的樹種密度和多樣性比較時應用配對T檢驗。

4 研究結果

4.1 幼苗密度的多樣性

我們在白蟻堆和對照點上發現了646株幼苗，其中458株幼苗在白蟻堆上，有185株在1×1米的對照樣方內。我們用配對T 檢驗來檢測白蟻堆上和對照樣方內幼苗的密度及多樣性是否存在差異。結果表明幼苗的密度（每平方米幼苗的株數）在白蟻堆上和對照樣方有顯著性差異（t=-6.69，df=19，p<0.001）。香農指數、辛普森指數及豐富度的分析表明，的白蟻堆上幼苗的多樣性顯著高于對照樣方（t=4.33，df=19，p<0.001；t=3.58，df=19，p=0.019；t=18.48，df=19，p<0.001）。（圖1）。

4.2 喬木的密度和多樣性

用所有的胸徑>1厘米的植株計算平均密度，在白蟻堆上中齡樹的平均密度是0.458 stem m-2 ，在白蟻堆周圍的為0.213 stem m-2 ，兩者之間有顯著性的差異（t=9.14，df=117，p<0.001）。幼樹在A區的平均密度是0.352 stem m-2，B區的平均密度為0.147 stem m-2（t=3.56，df=117，p<0.001）；中齡樹在A區和B區的平均密度分別為0.0381 stem m-2和0.015 stem m-2（t=7.96，df=117，p<0.001）；成年樹在A區和B區的的平均密度是0.0362 stem m-2和0.003 stem m-2（t=3.69，df=117，p=0.002）；喬木的三個徑級在A區和B區的分布密度都存在顯著差異。

5 討論

研究結果表明，樹種的分布密度在白蟻堆（A區）和周圍區域（B區）及對照點（C區）之間存在顯著差異。這一結果說明白蟻堆可以維持植株的多樣性，這主要是由于白蟻堆能夠涵養更多水分（Lèonard et al.，2001），并增加土壤中氮、磷及可交換離子的含量（Mando et al.，1999）。根據對樣地內白蟻堆分布環境的觀察，無論白蟻堆所在位置的坡度如何，白蟻堆本身的基面都可形成一個平臺。平臺可能會截留水分和凋落物，從而增加土壤水分及養分含量。這一可能的機制與熱帶雨林中大板根的功能有相似之處（Tang et al.， 2011）。在板根的研究中指出板根的根部具有的分隔形態為植株在地勢較為陡峭的情況下保持水土，從而不至于使養分流失。板根同時具有涵養水源的功能，在研究中表明，位于坡上生長的板根樹，上坡比下坡的土壤濕度大。而土壤水分是影響掉落物分解速率的重要因素之一。可以推測白蟻堆涵養水源，從而加快了掉落物的分解，為植株生長提供了更為良好的生境。

參考文獻

[1] 房秋蘭，沙麗清.西雙版納熱帶季節雨林與橡膠林土壤呼吸[J].植物生態學報，2006，30（1）：97-103.

[2] 任泳紅，曹敏，唐建維等.西雙版納季節雨林與橡膠多層林凋落物動態的比較研究[J].植物生態學報，1999，23（5）： 418-

425.

作者簡介：劉夏末，碩士，北京師范大學鄂爾多斯附屬學校，教師，研究方向：白蟻的生態以及其對生物多樣性影響。

摘要：熱帶地區森林的砍伐對生物多樣性及氣候變化的影響是目前全球變化研究的熱點。本研究結合補蚌20公頃大樣地數據，研究了白蟻堆對樹種分布的影響和在不同林型中溫室氣體的排放，得到的主要研究結果為在白蟻堆上的喬木的密度和多樣性都顯著高于白蟻堆周圍區域和對照點。其中，白蟻堆對幼樹的影響較大，對成年喬木的影響較小。

關鍵詞：白蟻堆；樹種分布；影響

中圖分類號： S763.3 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.22.0019

1 研究背景

白蟻是一種社會性昆蟲，在分類地位上隸屬于等翅目。分布在北緯45°南緯45°之間，分布區約占地球總面積的2/3（Abensperg-Traun.，2006；Bartholomew et al.，1985；Bignell et al.，1997）。白蟻主要以植物枝葉、木頭、土壤等為食。白蟻的種類估計有4000種，約10%的白蟻可能會導致建筑物結構損壞，白蟻同時破壞農作物和人工林（Eggleton.，2000）。在亞熱帶和熱帶地區，它們以植物為食并消化為纖維素，具有很重要的生態意義（Abe et al.，2000）。對白蟻堆的研究表明，由于白蟻堆內部具有四通八達的管道，因此具有良好的保水能力，和周圍土壤相比較含有較高的礦質元素，白蟻堆為樹種的生長提供了一個微生境。與此同時白蟻堆為土壤動物創造了一個重要的環境，白蟻堆內土壤動物的量占稀樹草原生態系統大型底棲動物生物量的40%～60%（Wood et al.，1978）。但是仍然沒有對于白蟻堆能否造成樹種生態位分化的研究。大量研究表明，種子的分布限制作用對于樹種的分布影響不大，即使有影響也只是在小尺度上產生作用（Webb et al.，2001；Dalling et al.，2002）。地形變化產生的生境因素對樹種分布有限制作用。（Gentry，1992）。白蟻堆是否與地形因子相互作用，從而改變樹種的分布格局值得探討。（Bignell et al.，2000）。

2 研究方法

隨機選擇20個白蟻堆做幼苗調查，設置的樣方是離白蟻堆中心點任意角度5米的1×1米正方形樣方。同時調查白蟻堆（A區）、白蟻堆周邊區域（B區）、白蟻堆對照區（C區）樹木的密度和多樣性。距白蟻堆中心點3米之內的區域為白蟻堆；在3米之外5米之內，定義為白蟻堆周邊區域；隨機選擇與白蟻堆配對的對照點，對照點距白蟻堆中心點10米。方向隨機。以對照點為中心，3米半徑內的圓面積作為白蟻堆對照區。將樹木分為三個徑級：胸徑<10厘米的為幼樹，10厘米<胸徑<30厘米為中齡樹，胸徑>30厘米的為成年樹。

3 數據分析

用辛普森多樣性指數和香農指數，代表白蟻堆上的樹種多樣性。辛普森多樣性指數（SI），可以應用到每個物種的個體和每個物種的橫截面積密度。據公式計算的辛普森多樣性指數對樣本大小不敏感，因此不易受樣本數影響。在計算白蟻堆（A區）和周圍區域（B區）以及對照點（C區）的樹種密度和多樣性比較時應用配對T檢驗。

4 研究結果

4.1 幼苗密度的多樣性

我們在白蟻堆和對照點上發現了646株幼苗，其中458株幼苗在白蟻堆上，有185株在1×1米的對照樣方內。我們用配對T 檢驗來檢測白蟻堆上和對照樣方內幼苗的密度及多樣性是否存在差異。結果表明幼苗的密度（每平方米幼苗的株數）在白蟻堆上和對照樣方有顯著性差異（t=-6.69，df=19，p<0.001）。香農指數、辛普森指數及豐富度的分析表明，的白蟻堆上幼苗的多樣性顯著高于對照樣方（t=4.33，df=19，p<0.001；t=3.58，df=19，p=0.019；t=18.48，df=19，p<0.001）。（圖1）。

4.2 喬木的密度和多樣性

用所有的胸徑>1厘米的植株計算平均密度，在白蟻堆上中齡樹的平均密度是0.458 stem m-2 ，在白蟻堆周圍的為0.213 stem m-2 ，兩者之間有顯著性的差異（t=9.14，df=117，p<0.001）。幼樹在A區的平均密度是0.352 stem m-2，B區的平均密度為0.147 stem m-2（t=3.56，df=117，p<0.001）；中齡樹在A區和B區的平均密度分別為0.0381 stem m-2和0.015 stem m-2（t=7.96，df=117，p<0.001）；成年樹在A區和B區的的平均密度是0.0362 stem m-2和0.003 stem m-2（t=3.69，df=117，p=0.002）；喬木的三個徑級在A區和B區的分布密度都存在顯著差異。

5 討論

研究結果表明，樹種的分布密度在白蟻堆（A區）和周圍區域（B區）及對照點（C區）之間存在顯著差異。這一結果說明白蟻堆可以維持植株的多樣性，這主要是由于白蟻堆能夠涵養更多水分（Lèonard et al.，2001），并增加土壤中氮、磷及可交換離子的含量（Mando et al.，1999）。根據對樣地內白蟻堆分布環境的觀察，無論白蟻堆所在位置的坡度如何，白蟻堆本身的基面都可形成一個平臺。平臺可能會截留水分和凋落物，從而增加土壤水分及養分含量。這一可能的機制與熱帶雨林中大板根的功能有相似之處（Tang et al.， 2011）。在板根的研究中指出板根的根部具有的分隔形態為植株在地勢較為陡峭的情況下保持水土，從而不至于使養分流失。板根同時具有涵養水源的功能，在研究中表明，位于坡上生長的板根樹，上坡比下坡的土壤濕度大。而土壤水分是影響掉落物分解速率的重要因素之一。可以推測白蟻堆涵養水源，從而加快了掉落物的分解，為植株生長提供了更為良好的生境。

參考文獻

[1] 房秋蘭，沙麗清.西雙版納熱帶季節雨林與橡膠林土壤呼吸[J].植物生態學報，2006，30（1）：97-103.

[2] 任泳紅，曹敏，唐建維等.西雙版納季節雨林與橡膠多層林凋落物動態的比較研究[J].植物生態學報，1999，23（5）： 418-

425.

作者簡介：劉夏末，碩士，北京師范大學鄂爾多斯附屬學校，教師，研究方向：白蟻的生態以及其對生物多樣性影響。