不同栽培模式对中小型土壤动物多样性的影响

土壤动物是土壤中重要的生物群落,在分解凋落物、土壤有机质以及维护生态系统平衡等方面中扮演重要角色。为了研究不同栽培模式下中小型土壤动物多样性特征,探究有利于中小型土壤动物的种植方式,本文研究了有机与常规栽培、大棚与露天、茄果与叶菜等不同栽培模式对中小型土壤动物种群数量、组成和多样性等特征的影响。结果表明：1）利用Tullgren法在18个样地共获得中小型土壤动物3 869只,隶属于2门14目30科（亚目）。辐螨亚目、甲螨亚目以及等节跳科构成了研究区土壤动物的主要部分。2）露天条件下,有机栽培使5~10 cm和10~15 cm土层中小型土壤动物数量显著高于常规栽培;但大棚条件下,有机栽培使0~5 cm和5~10 cm土层中小型土壤动物数量显著低于常规栽培。3）有机栽培下,大棚内0~5 cm和10~15 cm土层中小型土壤动物数量显著低于露天,且棚内10~15 cm层中小型土壤动物丰富度显著高于常规栽培;而常规栽培下,大棚内5~10 cm土层中小型土壤动物数量著高于露天。无论有机和常规栽培,棚内0~5 cm层中小型土壤动物Shannon-Weiner多样性高于露天。4）有机栽培使叶菜作物10~15 cm土层中小型土壤动物数量显著低于常规栽培,且0~5 cm土层中小型土壤动物均匀度指数显著高于常规栽培;常规栽培使叶菜作物0~5 cm和5~10 cm土层中小型土壤动物数量显著高于茄果作物。因此,在设施条件下采用有机栽培和管理,且利用作物轮作可能更有利于土壤动物群落数量和多样性的增加。     

华北地区有机种植和常规种植模式下土壤重金属含量及污染评价

为探讨有机种植与常规种植两种不同种植方式对土壤重金属含量和污染特性的影响,本文在华北5个地区选取典型的有机蔬菜和有机小麦种植基地及附近相似条件的常规种植地块,比较了土壤中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As共6种重金属含量的差异,并采用不同评价方法对不同种植方式下土壤中重金属的污染程度进行了评价。结果表明:与常规种植相比,有机种植减轻了土壤酸化和盐渍化,提高了土壤有机质含量和阳离子交换量,在一定程度上有利于降低土壤中重金属的生物有效性。与土壤背景值相比,所有调查地区的土壤重金属均有不同程度的增加和积累。与常规种植相比,有机种植模式能有效降低土壤中Cd、Cr含量,有机小麦种植地块因长期施用大量有机肥导致土壤中Cu、Zn、As大量富集;而常规温室菜田同时施用大量的有机肥、化肥及农药,土壤中Cu、Zn、As富集的风险比有机种植模式高;露天蔬菜有机种植地块土壤中Cu、Zn、As含量与常规地块差异不明显。综合污染指数评价结果显示,调查地区土壤均属于轻污染程度,主要贡献因子为Cd、Cu、Zn,有机种植降低了土壤中重金属的综合污染水平;地累积指数法评价结果表明,调查地区处于无污染到中等污染水平,最明显的污染元素是Cd,有机种植降低了土壤中重金属污染的程度和风险;潜在生态危害指数评价结果表明,所调查地块存在轻微潜在生态风险,其中产生较大生态危害的是Cd,表现出轻微生态危害程度。本研究表明,有机种植减轻了土壤中重金属综合污染水平和污染风险,并减轻了土壤重金属的潜在生态危害。     

松辽平原玉米带土壤动物多样性特征研究

农田土壤动物是农田土壤生态系统的重要组成成分.为探讨不同土壤类型的农田土壤及不同经纬度分布对于农田土壤动物的影响,于2010年5月到10月对吉林省内由南向北的农田土壤采集土壤动物,共获取土壤动物4854只,分别隶属于3门7纲18目.优势类群为真螨目(A)和弹尾目(C).分析结果表明:(1)吉林省内土壤动物的分布由南到北...     

松辽平原玉米带土壤动物多样性特征研究

农田土壤动物是农田土壤生态系统的重要组成成分。为探讨不同土壤类型的农田土壤及不同经纬度分布对于农田土壤动物的影响,于2010年5月到10月对吉林省内由南向北的农田土壤采集土壤动物,共获取土壤动物4854只,分别隶属于3门7纲18目。优势类群为真螨目（A）和弹尾目（C）。分析结果表明：（1）吉林省内土壤动物的分布由南到北...     

松辽平原玉米带土壤动物多样性特征研究

农田土壤动物是农田土壤生态系统的重要组成成分。为探讨不同土壤类型的农田土壤及不同经纬度分布对于农田土壤动物的影响,于2010年5月到10月对吉林省内由南向北的农田土壤采集土壤动物,共获取土壤动物4854只,分别隶属于3门7纲18目。优势类群为真螨目(A)和弹尾目(C)。分析结果表明:(1)吉林省内土壤动物的分布由南到北种群种类和数量依次降低。(2)农田黑土土壤动物数量最高,以下依次是黑钙土,风沙土,冲击土,盐碱土。(3)9月份农田土壤动物种类和数量达到最大值。     

设施种植模式对土壤细菌多样性及群落结构的影响

为了研究有机和常规设施种植模式及轮作对土壤细菌多样性和群落结构的影响,本研究采用Illumina平台Hiseq 2500高通量测序技术,于2016年6月(作物处于收获期)对北京市顺义区不同设施种植模式(分别为有机设施种植模式和常规设施种植模式下的叶菜连作、茄果连作和叶茄轮作)下土壤细菌进行16S r RNA测序。测序质控后共获得17 278个操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs),共计318 851条有效序列。比较不同种植模式和轮作下土壤细菌多样性、细菌群落结构组成、相对丰度及土壤理化性质与细菌群落多样性关系的差异性。结果表明:土壤微生物群落结构在有机和常规设施种植模式下差异明显,有机设施种植土壤细菌多样性高于常规设施种植;有机设施种植下轮作与连作土壤细菌群落结构表现出明显差异,而常规设施种植下,两者没有明显差异;有机种植模式下,轮作土壤细菌群落多样性高于连作土壤;设施种植土壤细菌群落主要属于鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas,5.05%)和芽孢杆菌属(Bacillus,4.84%),相对丰度大于0.5%的共有14个属。有机设施种植土壤含有较多促进植物生长、有机质分解的细菌,常规设施种植土壤中降解化学杀虫剂、防治土壤病害、促进硝化过程的细菌较多。RDA分析结果显示土壤细菌群落主要受全磷、速效磷、有机质的影响。Tumebacillus、Candidatus Solibacter和Acidothermus都是分解有机质、利用碳源的细菌属,与土壤有机质含量呈正相关关系。由此可见,设施条件下,有机和常规种植土壤微生物群落结构的差异性主要源于肥料使用、有害生物防治措施和管理方式的不同。有机设施种植模式下,轮作更有利于发挥其改良土壤营养循环和防治土壤病虫害的作用。上述结果为在微生物水平上研究设施条件下不同种植模式的土壤生态质量差异提供了参考。     

三种不同种植模式对土壤细菌群落多样性的影响

采用变性梯度凝胶电泳(DGGE )技术,研究了不同种植模式对土壤细菌群落多样性的影响。结果表明,不同种植模式下DGGE图谱条带的数量及亮度有较大区别,且有几条特征性条带发生了明显的变化。0—15 cm土层细菌群落的丰富度、多样性指数及均匀度指数均表现为:“菜稻菜模式”（RVCs） “休闲轮作模式”（FRCs） “蔬菜连作模式”（VCCs）;15—30 cm土层细菌群落的丰富度、多样性指数及均匀度指数均表现为:FRCs RVCs VCCs。UPGMC聚类分析表明,RVCs 处理的细菌群落结构相似性较低。主成分分析表明,对各主成分起分异作用的主要是 RVCs和FRCs;与主成分因子1 正相关程度较高的种植模式为:RVCs和VCCs,与主成分因子2 正相关程度较高的是 FRCs。可见,水稻土细菌群落多样性与种植模式密切相关,这些变化对土壤细菌群落有重要的调节作用。     

贵州喀斯特山区大型土壤动物多样性研究

为了解贵州喀斯特地区土壤动物生物多样性特点,选取贵州4个典型喀斯特山地为研究区进行大型土壤动物多样性和群落特征分析。得出如下结论:（1）4个研究区共获得的大型土壤动物分别隶属于3门8纲21目,共21个类群。优势类群为4类（占总个体数的10%以上）,分别是鞘翅目（占19.7%）、腹足纲（占17.86%）、蚁科（占17.03%）、蜘蛛目（占11.69%）。（2）大型土壤动物的类群数依次是荔波 > 毕节 > 清镇 > 花江;荔波研究区采集到20个类群,该区土壤动物类群组成相对完整,可以作为喀斯特生态系统退化程度的参照标准。土壤动物个体数依次是荔波 > 清镇 > 毕节 > 花江;Shannon-Wiener多样性指数反映出与类群数同样的结果:荔波 > 毕节 > 清镇 > 花江。喀斯特生态环境因子的改变对腹足纲、蜘蛛目、带马陆目等类群的组成结构和数量产生了很大的影响,可以作为喀斯特生态退化程度的指示种。（3）相似性分析表明,毕节研究区大型土壤动物群落与荔波最相似,生态环境较好,清镇次之,花江最差,同时也与其石漠化等级程度相吻合。     

植物多样性对土壤动物影响的研究进展

生物多样性与生态系统功能一直是生态学研究的一个热点。近些年来的研究表明,植物多样性除了影响陆地生态系统地上部分的初级生产力等生态系统功能,还会间接影响地下生物多样性及土壤生态系统过程。本文概述了植物多样性对土壤动物的影响及其主要机制,归纳了植物多样性通过改变输入土壤中的资源数量与资源多样性、微生境结构、土壤环境因子等影响土壤动物的途径。目前关于土壤动物群落对植物多样性的响应仍存在很多问题和争议,本文总结了需要进一步深入研究的方向,特别指出了要加强研究影响植物多样性与土壤动物关系的生物与非生物因子、后续的生态效应和反馈、不同机制和途径的贡献定量化等。     

大兴安岭北部森林生态系统土壤动物组成与多样性分析

对大兴安岭北部7个代表性森林群落土壤动物进行调查,共捕获湿生土壤动物20216只,大、中小型土壤动物87类,19577只,隶属于4门9纲23目66科。大、中小型土壤动物的优势类群为螨类和节跳虫科,常见类群4类,两者占总捕获量的92.22%。各群落土壤动物的数量和种类组成有一定差异,其中杨落Ⅱ和白桦Ⅲ的数量和种类最多,柳草Ⅶ最少。7个群落共有类群23类,共优类群为螨类中的前气门亚目和中气门亚目,共有的常见类群2类:山跳虫科和线蚓科。7个群落间相似程度均较大,大多为中等相似。各群落土壤动物数量和种类在土壤各层的垂直分布上具有明显表聚性。在多样性分析中,各群落多样性指数H′大小为柳草Ⅶ>白桦Ⅲ>杨落Ⅱ>落沼Ⅳ>樟子松Ⅵ>桦杜Ⅰ>蒙古栎Ⅴ。大部分群落多样性指数的动态变化是8月>6月>10月。     

土壤动物在土壤有机质形成中的作用

作为土壤生态系统重要组成部分的土壤动物,在土壤元素循环转化和迁移过程中发挥着重要的作用。土壤动物是凋落物分解的"微型粉碎机",通过体内"特殊转换器",影响土壤有机质的转化、腐殖质的形成。本文从土壤动物对地表枯落物分解入手,分析了影响土壤动物对凋落物分解的因素,土壤动物通过刺激土壤酶活性,与土壤微生物群落一起,加快土壤有机物的分解,促进土壤腐殖质的转化。旨在拓宽土壤动物生态功能,丰富土壤腐殖质形成机理学说,对保护土壤生物多样性、提高土壤地力、保障粮食安全具有重要的科学意义。     

石灰和有效微生物群处理条件下土壤动物群落多样性研究

采用石灰和有效微生物群(Effective Microoganisms,EM)处理改善了大兴安岭森林生态系统土壤微酸性环境和较低的微生物活性特征,于2003~2005年采用网袋分解法,揭示土壤动物群落多样性特征,为土壤动物生态地理研究和森林生态系统管理提供科学依据。研究表明,分解袋内土壤动物多样性对石灰和EM处理的响应表现出以下特征:(1)处理样地土壤动物个体数增加但类群数减少,其中螨类和弹尾类增加明显。(2)石灰和EM处理降低了土壤动物群落的多样性,对应分析表明石灰样地与其他样地有所差异。(3)各样地不同网孔分解袋中土壤动物类群数表现为大孔>中孔>小孔,而个体数基本上为中孔>大孔>小孔,是由于网袋内中小型土壤动物占优势而大型土壤动物数量较少引起的。(4)土壤动物类群数、个体数和多样性指数在针叶和阔叶网袋中响应特征不同,但彼此间没有显著差异。     

有机种植业土壤线虫群落特征的调查研究

为揭示有机种植对土壤线虫群落特征的影响,在2013—2014年期间,对华东、华中和西部地区9个样点的有机种植和常规种植的土壤进行了线虫群落的比较研究。在所有调查样点中,共鉴定出线虫27科57属。有机种植条件下,土壤线虫总数平均为1 037条/100 g干土,显著高于常规种植(748条/100 g干土),食细菌线虫的数量显著高于常规。食细菌线虫头叶属(Cephalobus)和真头叶属(Eucephalobus),食真菌线虫滑刃属(Aphelenchoides)和丝尾垫刃属(Filenchus)为有机种植业的共有线虫属。从土壤线虫的生态指数来看,有机种植的瓦斯乐斯卡指数(WI)1,线虫通道指数(NCR)0.5,表明有机农业的土壤呈相对健康的状态且腐屑食物网的分解途径主要依靠细菌。其他生态指数在有机和常规农业之间没有显著差异。土壤理化性质与线虫数量、WI指数和成熟度指数MI、PPI之间存在明显的相关关系。     

土壤动物与土壤健康

土壤动物与土壤健康息息相关,土壤动物多样性和功能能够灵敏反映人类活动和气候变化引起的土壤扰动。同时,土壤动物还通过与生物和非生物组分间的相互作用对地上生态系统产生反馈作用。当前土壤动物在土壤健康评价体系中的应用相对较少,主要集中在土壤线虫、节肢动物和蚯蚓等类群,仍缺乏基于土壤动物的系统性评价指标。因此,本文围绕土壤动物在指示土壤健康方面的潜力,系统总结了现有基于土壤动物的土壤健康评价指标,强调未来应建立和完善土壤动物基因组信息数据库,挖掘土壤动物的功能性状,加强土壤食物网结构和生态功能的研究,建立集成土壤动物物种多样性、功能性状和土壤食物网的指标体系,从而促进土壤健康和生态系统的可持续发展。     

土壤动物在农业生态系统中的研究进展

近些年来随着对生态学的深入研究,人们认识到土壤动物的群落结构、功能以及在生态过程中积极的不可替代的作用,土壤动物逐渐成为生态学研究的热点之一。本文分析评价了国内关于土壤动物的研究进展。同时对国外土壤动物在土壤环境评价、凋落物分解、土壤健康的指示作用、与污染环境的关系、二氧化碳浓度对其的影响、在农业生态系统中的作用、在城市生态系统研究中的作用、在废弃物处理及土壤改良中的应用、在N循环中的作用、湿地土壤动物研究等10个方面的研究动态进行了综述。并提出了对土壤动物研究工作的几点建议。     

华北地区有机种植与常规种植土壤质量比较研究

为探讨有机种植与常规种植两种不同种植方式对土壤质量的影响,本文在华北地区选取典型的有机种植基地与附近相似条件的常规种植地块,比较了不同种植方式下土壤体积质量、土壤中水稳性团聚体及土壤中各养分含量和土壤中7种重金属含量。结果表明:相比常规种植,有机种植降低了土壤体积质量,提高土壤中水稳性大团聚体数量,提高了土壤中水稳性团聚体的MWD值和GMD值,降低了分形维数D,提升了土壤水稳性团聚体稳定性,提高了土壤抗侵蚀的能力。有机种植方式下土壤中有机质含量相比常规种植提高了20%~80%,土壤中速效磷、速效钾、碱解氮和全氮、全磷等养分含量也显著提高,说明有机种植有利于土壤培肥,提高土壤肥力。与土壤背景值相比,土壤中重金属含量有不同程度的增加和积累,曹县有机基地As含量超过土壤环境质量国家一级标准,肃宁有机基地土壤中Cu、Zn含量接近国家一级标准。在调查地区,有机种植降低了土壤中Cr、Cd、Hg污染的威胁,但由于施入有机肥的质量差异,存在重金属Cu、Zn、As富集的风险。相比常规种植,有机种植有利于改善土壤结构,提高土壤综合肥力,土壤中重金属污染的风险主要与施入的有机肥质量有关,有机种植应加强对有机肥源的监控,合理施肥。     

不同措施对滨海盐渍土壤呼吸、电导率和有机碳的影响

在苏北滩涂围垦区的轻度和中度盐渍土上,通过田间试验,研究了不同农田管理措施(传统耕作、施用有机肥、氮肥增施、秸秆还田和免耕)对土壤盐分、呼吸和有机碳等的影响。结果表明,0~40cm土层平均电导率在玉米种植季明显升高,小麦种植季出现小幅降低,轻度盐渍土的电导率为4.57~8.20 d S m~(~(-1)) ,中度盐渍土为4.89~10.13 d S m~(~(-1)) ,处理之间秸秆还田最低,免耕最高,秸秆还田和施用有机肥有效减少了土壤盐分含量。与中度盐渍土相比,轻度盐渍土的呼吸强度较高,在夏玉米和冬小麦种植季节分别高约16%和18%。有机肥、氮肥增施、秸秆还田处理的土壤呼吸均高于对照,而免耕较低。两组试验的土壤有机碳和微生物生物量碳均有缓慢增加,其中施用有机肥和秸秆还田可以大幅提高其含量。轻度盐渍土壤代谢熵高于中度盐渍土,总体上对照最高,免耕最低。     

有机、特别与常规栽培对八种蔬菜土壤养分和酶活性的影响

通过田间试验比较了有机、特别与常规栽培对8种蔬菜土壤基本养分和土壤酶活性的影响。结果表明,与常规栽培相比,有机栽培和特别栽培能够提高土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量,改良酸性土壤,并显著提高了土壤酶活性。有机栽培蔬菜土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性均显著高于常规栽培。特别栽培的各项土壤指标基本介于有机和常规之间。研究表明有机栽培能够提高土壤养分和土壤酶活性。     

模拟氮沉降对草甸草原中小型土壤节肢动物群落的影响

为了解析氮沉降对草甸草原中小型土壤节肢动物群落结构的影响,于2010年在内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗贝加尔草甸草原设计了模拟氮沉降试验,研究了在8个氮沉降梯度N0(对照)、N15、N30、N50、N100、N150、N200和N300下土壤动物群落结构和多样性的变化以及与环境因子之间的关系。土壤动物于2019年牧草返青期(5月)、生长期(8月)和枯黄期(9月末)分别采集。结果表明,中小型土壤节肢动物具有明显的表聚特征,但随着施氮量的增加土壤动物群落有向深层土壤迁移的趋势。试验区植被生长期良好的水热条件更适合中小型土壤节肢动物群落发展。N200和N300处理下的土壤动物个体数、类群数及多样性指数均显著高于对照与氮沉降较低处理(P<0.05)。依据土壤动物优势类群和常见类群分布情况,采用主成分分析(PCA)将氮梯度划分为3组,N0～N150处理一组,N200和N300各为一组,研究表明N200分布类群最多。冗余分析(RDA)表明,速效钾、全氮、NO–3–N、p H、有机质和含水量是影响土壤动物群落分布的主要环境因子。总体而言,氮沉降对土壤动物群落发展有促进作用,但是存在阈值,本研究中氮沉...