全球變化背景下，極端降水發(fā)生的頻率和強度不斷增加，對我國農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)造成重大損失。大型土壤動物作為生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中的重要消費者，在生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用，他們同化各種有用物質(zhì)維持自身生長，又將排泄產(chǎn)物歸還到環(huán)境中不斷改造環(huán)境，在土壤形成、改良及污染監(jiān)測，生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)，生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動中起著十分重要的作用。研究大型土壤動物對極端降水的響應(yīng)過程以及能否通過構(gòu)建高效的種植模式來緩解極端降水對農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的負面干擾，對全球變化背景下保護生物多樣性，促進農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
花椒是蕓香科、花椒屬落葉小喬木，耐旱、喜陽光，分布于我國東南沿海、西南地區(qū)，在西北部分省區(qū)也廣泛栽培?；ń饭た勺髡{(diào)味料，提取芳香油；還可入藥，具有溫中行氣、逐寒、止痛、殺蟲等功效，可治胃腹冷痛、嘔吐、泄瀉、血吸蟲、蛔蟲等癥，又可作表皮麻醉劑；種子可食用，也可加工制作肥皂。因此，花椒是我國十分重要的經(jīng)濟樹種之一。在退耕還林、荒山造林、脆弱生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工程的實施中，四川、貴州、重慶、甘肅、陜西等省市營造了大量的花椒人工林，在極端降雨增加的情況下，如何通過在林下種植作物，從而提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，抵御極端降雨的負面影響，促進花椒人工林穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)就顯得十分重要。
中國科學(xué)院成都生物研究所潘開文課題組博士研究生王思忠在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，采用定位研究方法，研究了人工模擬極端降水對岷江上游地區(qū)花椒間作大豆、花椒間作甜椒、花椒單作等種植模式大型土壤動物的影響。研究發(fā)現(xiàn)極端降水對大型土壤動物群落總密度、總生物量以及多樣性無顯著影響。然而不同類群的大型土壤動物對極端降水的響應(yīng)存在顯著差異，極端降水顯著降低愛勝蚓屬密度和生物量，提高花椒間作大豆模式下遠環(huán)蚓屬種群的數(shù)量和生物量。極端降水改變種植模式對大型土壤動物群落數(shù)量的影響，在極端降水條件下花椒間作大豆、花椒間作甜椒和花椒單種等三種模式對大型土壤動物群落數(shù)量的影響無明顯差異。但是，在無極端降雨處理下，種植模式對土壤大型動物密度和生物量有顯著的影響，花椒+大豆模式下土壤大型動物的密度最高。
研究表明種植模式可以顯著改變土壤大型動物的密度、生物量和豐富度，極端降水則可以改變大型動物對不同種植模式的反應(yīng)，并顯著改變個別土壤動物的種群數(shù)量和生物量。結(jié)果顯示：可以通過構(gòu)建合理的植物群落模式來緩解極端降雨對花椒林的負面影響，進而維持花椒人工林的穩(wěn)定性。研究結(jié)果對構(gòu)建可持續(xù)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)提供了重要科學(xué)依據(jù)。
該研究獲得國家自然科學(xué)基金（31370632和Y5J2031100）資助，文章以Combined effects of cropping types and simulated extreme precipitation on the community composition and diversity of soil macrofauna in the eastern Qinghai-Tibet Plateau為題發(fā)表于Journal of Soils and Sediments (2018)。
實驗樣地