黑河中游荒漠绿洲土壤线虫群落特征研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:li_heping1986
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研究了黑河中游荒漠绿洲新垦农田不同施肥、耕作和覆盖等农业管理措施下土壤线虫群落分布特征,以及不同开垦利用年限土壤线虫群落及营养类群的变化特征,通过比较土壤线虫群落的差异及变化指示土壤质量的演变;分析了绿洲边缘荒漠生态系统不同植被覆盖类型(原始沙地、杨树林、樟子松林、梭梭固沙林及农田)和盐化草甸不同土地利用方式下土壤线虫群落组成特征,以揭示植被与土壤环境变化对线虫功能群的影响;并通过不同生境的柽柳林地(河岸林、盐沼地、沙丘)土壤线虫群落分布特征,不同土壤盐分含量下土壤线虫群落的变化,分析盐胁迫环境对土壤生物学性状的影响。得出的主要结论如下:   单独施用有机肥在大豆收获后降低食微线虫与植物寄生线虫的比例,瓦斯乐斯卡指数(Wasilewska index,WI)最低;单施化肥处理中WI指数最高,但辛普森指数(Dominance,Dom)和营养类群指数(Trophic diversity index,TD)最低;合理的有机肥与无机肥配合(NPK2M2)处理对维持农田土壤食物网的基础成分,保护生物多样性具有积极意义。不同施肥处理改变了玉米关键生长期土壤线虫群落的营养类群组成、线虫群落生态指数FF/BF比值和线虫通路比值(Nematode Channel Ratio,NCR)。TD和WI指数能够指示各施肥处理间土壤生态过程的差异。耕作、覆盖等管理措施对玉米田线虫总数具有显著影响,轮作有利于食细菌线虫(Bacterivores,BF)比例的增加;出苗期10-20cm土层少耕农田植物寄生线虫(Plant-parasites,PP)比例高于常规耕作农田,玉米连作农田PP线虫比例显著高于玉米-大豆轮作,地膜覆盖PP线虫比例高于秸秆覆盖;不同农作管理方式0-10cm土层TD指数总体表现为常规耕作>少耕,轮作>连作,秸秆>地膜覆盖。土壤有机质含量及线虫总数随绿洲农田农作年限增加而增加,线虫均匀度指数(Evenness,J)在未开垦沙地(0a)、开垦10a的农田(10a)和老绿洲农田(>50a)土样中的数值最低,0a、10a和>50a农田土壤线虫辛普森指数(Dom)较高。成熟度指数(Maturity index,MI)在开垦10a农田土壤表现出突然降低的特点。农田土壤线虫群落特征变化可以反映土壤食物网的变化规律和环境演变趋势。   沙地不同植被建植改变了土壤环境因子,增加了土壤有机质含量;原始沙地,杨树(Populus euphratica)林和樟子松(Picea sylvestris)林0-5cm土层土壤线虫总数最高,随采样深度增加而降低,樟子松林PP线虫比例最低,杨树林,梭梭林(Haloxylon)和樟子松林土壤中捕食/杂食线虫(Predators/Omnivores,OP)比例较高,不同植被覆盖类型间土壤线虫群落组成的差异主要体现在营养类群和优势属线虫个体数量的多少。盐化草甸开垦为灌溉农田和种植柽柳后,0-20cm土层农田土壤中线虫总数显著高于盐化草甸和灌丛盐碱地,在20cm以下土层,盐化草甸的土壤线虫总数显著高于农田和柽柳灌丛。农田土壤线虫均匀度指数(J)、物种丰度指数(Generic Richness,SR)和香农-维纳指数(Shannon-Weiner diversity index,H)较高。荒漠绿洲不同土地利用/覆盖类型土壤线虫群落特征研究为进一步揭示干旱区植被与土壤相互作用的生物学过程提供了基础。   不同生境柽柳灌丛土壤环境因子不同。灌丛冠幅内线虫总数大于冠幅外,沙丘土壤线虫总数最高,固定沙丘柽柳根际线虫以BF为主,湿地柽柳灌丛线虫以PP类群为主。线虫功能团分析结果表明,cp值为2的食细菌线虫(Ba2)在BF中为主体,cp值为3的植食性线虫(H3)在PP中为主要功能团。盐胁迫农田土壤线虫群落以BF和PP线虫为主体,随着土壤盐分含量的升高,植物寄生类群线虫的优势属由cp值为2的Paratylenchus属转变为cp值为3的Pratylenchus属和Helicotylenchus属线虫。捕食真菌线虫Diphtherophora属只在低盐分含量的农田土壤样点中出现。cp值为2的FF线虫(Fu2)与EC负相关;cp值为3的FF线虫(Fu3)与EC,HSO42-,Ca2+,阴离子总量和阳离子总量显著负相关;cp值为4的FF线虫(Fu4)数量与K+和Na+离子量显著负相关。食细菌线虫Ba3功能团与Ca2+负相关。cp值为4的OP线虫(Ca4)与土壤盐分离子量总体成正相关关系,其中与土壤碱化度,K+正相关达显著水平。盐碱地土壤线虫群落组成的变化反映了土壤生物和微生物对环境的响应和适应。
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