黄淮海平原小麦保护性耕作对土壤动物总量和多样性的影响

强度的耕作管理使土壤生物多样性下降,也使农业可持续发展面临困难,而实行保护性耕作可以缓解这一问题.通过调查小麦季保护性耕作下土壤动物群落结构,分析了耕作方式和秸秆覆盖对土壤动物群落的影响,采用冗余分析(RDA)并设置协变量的方法对土壤动物数量变异进行了研究.结果表明,弹尾目和蜱螨目是土壤动物优势类群,两者数量之和占总数比例约为80%,土壤动物在表层(0～10 cm)分布较大,约占总数的75%.土壤动物类群数免耕高于翻耕,覆盖量越大,个体数量越多.免耕在小麦拔节期有更高的多样性指数,但在成熟期土壤动物优势类群明显,多样性指数下降.相似性指数表现为土壤动物类群对环境具有选择性,翻耕和免耕之间类群差异较大.耕作方式、覆盖数量、土壤层次和时间共解释了土壤动物数量变异量的28.7%,其中时间占最大的变异量,为12.2%,其次是秸秆覆盖处理(8.7%)和土壤层次(6.4%).耕作方式直接解释的变异量较小,但耕作方式显著影响了秸秆覆盖的作用形式,进一步影响了土壤动物的垂直分布状况.     

免耕玉米秸秆覆盖对大型土壤动物功能类群的影响

为探讨免耕玉米秸秆覆盖对大型土壤动物功能类群的影响,于2015年4、7、10月,在中国科学院吉林省沈阳应用生态研究所设在四平市梨树县保护性耕作试验基地的常规和免耕有无玉米秸秆覆盖的各样地上进行大型土壤动物群落调查。结果表明,各样地以腐食性个体密度为最高,类群数量以捕食性类群居多。相对于常规耕作样地,免耕有无秸秆覆盖增加了腐食性和捕食性类群个体密度,但对植食性和杂食性类群影响不显著。各样地腐食性和捕食性大型土壤动物具有明显的表聚性,而植食性和杂食性则无一致性表现。在季节变化上,腐食性和杂食性类群表现明显,腐食性类群密度最高出现在10月,杂食性类群密度最高值出现在7月。各样地腐食性类群组成极为相似,但捕食性、植食性和杂食性类群在常规耕作样地与NT-0、NT-100%间相似性程度低于NT-0与NT-100%样地之间的相似性。总之,免耕秸秆覆盖会对农田大型土壤动物群落各功能类群产生影响,但不同类群对免耕秸秆覆盖的响应不一致。     

北京八达岭地区油松人工林土壤动物群落特征研究

【目的】研究油松人工林土壤动物群落结构和多样性特征,为人工林土壤生态系统经营提供理论依据。【方法】采用陷阱法和Tullgren干漏斗法,于2015年5月、8月和10月分别收集地表和新鲜枯落物层(Oi层)、半分解枯落物层(Oe层)以及矿质土层(0~2cm的矿质土壤表层(界面层)、2~5cm和5~10cm土层)的土壤动物。对收集到的土壤动物进行鉴定分类。【结果】2015年5月、8月、10月3次共收集土壤动物2 799只,隶属于6纲22目22科。3次收集的地表土壤动物共有优势类群为弹尾目、膜翅目和双翅目,地下中小型土壤动物优势类群为真螨目、寄螨目和弹尾目。5月地表土壤动物功能类群以植食类为主,8月主要为植食类和捕食类,10月各功能类群的个体密度差异不明显。3次调查的地下中小型土壤动物功能类群均以腐食类为主。不同采样时期中小型土壤动物类群数和个体密度的垂直变化规律不同,5月和8月Oi层的土壤动物类群数与Oe层无显著差异,但显著高于矿质土层,而10月各深度土壤动物的类群数差异不显著。就土壤动物个体密度的变化规律而言,5月Oi层个体密度显著高于Oe层和矿质土层,但在8月和10月的土壤动物个体密度Oe层最大,且显著高于Oi层和矿质土层。【结论】枯落物层的土壤动物类群数较矿质土层丰富;半分解枯落物层土壤动物个体密度较新鲜枯落物层高。在矿质土层,随土层深度的增加土壤动物个体密度呈减小趋势。     

长期耕作与长期定位施肥对农田土壤动物群落多样性的影响

【目的】2003年8月至2004年9月,选取撂荒、耕作10年、50年与100年的吉林黑土、新疆灰漠土和撂荒、耕作20年与100年江西红壤及其长期定位施肥试验中的撂荒、CK、N、NP、NK、NPK、MNPK和1.5MNPK处理,研究长期耕作、定位施肥与土壤动物群落多样性关系。【方法】采用改良干漏斗(Modified Tullgren)法分离土壤0-20cm的土壤动物。【结果】共采集农田土壤动物26571只,其中大型土壤动物1632只、中小型土壤动物24939只,隶属4门5纲26目。弹尾目、膜翅目、蜱螨目为农田土壤动物中的优势类群。Kruskal-Wallis方差分析显示,长期耕作条件下不同土壤类型间仅农田土壤动物群落均匀性差异显著(x均匀性(2)=6.045,P0.05);长期定位施肥条件下,不同土壤类型间农田土壤动物个体数、类群数以及群落多样性差异性(x个体数(2)=17.26,x类群数(2)=14.03,x多样性(2)=15.61,P0.001)。长期耕作条件下,土壤动物类群一般在撂荒处理中数量最多、耕作早期中小型土壤动物类群最少;长期定位施肥条件下农田土壤动物个体和类群数在撂荒、有机肥配施处理中最高。长期耕作与长期定位施肥对农田土壤动物群落影响不均衡,其中对农田土壤动物个体总数影响最大,对均匀性影响最小。研究时段,长期耕作条件下土壤有机质和全氮与农田主要土壤动物群落之间典型相关关系不显著(P0.05);长期定位施肥条件下土壤有机质和全氮与农田主要土壤动物群落之间存在显著典型相关关系(P0.01),其中土壤全氮对蜱螨目、弹尾目、膜翅目和土壤动物个体总数影响最大,而土壤有机质对蜱螨目、弹尾目、膜翅目、土壤动物个体总数、类群数和群落多样性影响最大。土壤动物主要类群因素对由长期定位施肥引起的土壤有机质和土壤全氮变化具有很好的预测能力。【结论】农田土壤动物群落多样性改变与长期耕作与长期定位施肥有关。农田主要类群因素能够较好地预测长期定位施肥引起的土壤主要养分变化。     

大兴安岭森林生态系统中小型土壤动物生态地理特征分析

通过野外调查,研究了大兴安岭森林生态系统东、西坡4个不同纬度带的8个样地的中小型土壤动物群落的生态特征.该研究共获得中小型土壤动物3门6纲21目67科,其中以革螨、辐螨、甲螨和节跳虫科为优势类群.东、西坡土壤动物区系比较结果为:西坡的个体数、类群数和稀有类群数均高于东坡,西坡的中小型土壤动物相对较为丰富.不同纬度4对样地的比较结果表明,处于高纬度的东坡塔河(d)和西坡满归(D)两样地的土壤动物个体密度最小.群落特征指数的分析结果显示,西坡各地的Shannon-Wiener多样性指数(H)平均值高于东坡;西坡的复杂性指数(Cj)变化与H基本一致,东坡Cj的变化趋势与H相反;群落的多样性与丰富度变化呈显著的正相关,与个体数和类群数没有直接相关关系.     

浙江天童不同林型土壤动物群落对比研究

[目的]探讨不同林型土壤动物群落的结构特征和差异。[方法]对浙江天童灌丛、马尾松林、木荷林、栲树林4种林型中土壤动物进行调查。[结果]4种林型土壤动物类群组成存在差异,优势类群也各异,线虫为优势类群,但弹尾目在4种林型中均为常见类群,木荷林优势类群只有线虫,蜱螨目和弹尾目为常见类群;处于传统意义上演替顶极的栲树其土壤动物群落类群数和个体数并未达到最高,而处于演替中期阶段的马尾松在群落类群数（30）和个体数（占总捕获量的44.62%）达到最高;马尾松林土壤动物类群数和个体数都最多,因而其密度-类群指数、丰富度和优势度指数也最高;栲树林样地的均匀度指数和Shannon-Wiener指数最高。[结论]不同林型土壤动物群落差异明显,其总体趋势有待进一步研究。     

围封对冀北山地华北落叶松人工林土壤动物群落结构的影响

【目的】研究围封前后冀北山地华北落叶松人工林土壤动物结构组成及多样性的时空变化规律,探讨围封对落叶松人工林土壤动物群落结构的影响。【方法】于2013年5,7,9月,在河北省围场县龙头山林场,选取围封(2007年围封)与未围封华北落叶松人工林样地,调查土壤动物的种类和数量,测定土壤动物的Shannon-Wiener多样性指数(H)、Pieluo均匀度指数(J)、密度-类群指数(DG)和Jaccard相似性系数;利用Pearson相关性分析法分析土壤动物群落特征与土壤理化性质的关系。【结果】1调查共获得土壤动物13 816头,隶属于3门7纲17目,分为58个类群,其中大型土壤动物398头,分为40个类群;中小型土壤动物13 418头,分为38个类群。2总体而言,围封区土壤动物类群数、平均密度、H、J和DG指数高于未围封区,且围封后中小型土壤动物类群数和平均密度均明显增加。3除了7月份大型土壤动物的平均密度以及中小型土壤动物类群数表现为围封区小于未围封区外,各月份土壤动物的平均密度和类群数基本表现为围封区高于未围封区。随时间推移围封和未围封区土壤动物平均密度和类群数变化趋势一致,其中大型土壤动物平均密度表现为5月9月7月,中小型土壤动物平均密度表现为5月7月9月。大型土壤动物H、J和DG的月份间动态在2区内不同,而中小型土壤动物的H、J和DG在2试验区内随时间的变化趋势一致,表现为7月9月5月。围封与未围封样地大型土壤动物和中小型土壤动物群落的相似性系数分别为0.50和0.53,达中等相似水平。4在土壤剖面垂直水平上,大型土壤动物类群数与平均密度最大值出现在0~10cm土层,而中小型土壤动物类群数与平均密度则随土壤深度的增加而递减。5土壤动物的群落特征与凋落物含水量、有机质含量及土壤pH、有机质含量呈显著或极显著相关关系。【结论】围封后降低了人为干扰,促进了林下植被更新,改善了林地凋落物和土壤的理化性质,从而在一定程度上提高了土壤动物的多样性。     

CO2摩尔分数升高对三江平原中小型土壤动物群落的影响

为了解CO₂摩尔分数升高条件下,三江平原不同季节中小型土壤动物的群落组成结构、多样性特征以及环境因子的驱动因素,以样地野外布置以及开顶式气室为研究对象,设置3个处理(CO₂摩尔分数分别为370、550、700μmol·mol^-1),每个处理设置3个重复采用,Tullgren干漏斗法对不同季节三江平原湿地不同处理条件下的中小型土壤动物群落进行调查,通过冗余分析探讨不同处理对中小型土壤动物的季节动态影响以及环境因子的驱动因素。结果表明：各处理不同季节共获得中小型土壤动物85类9 848头,隶属于2门6纲16目(亚目)83科。以圆跳科(Sminthuridae)和摇蚊科幼虫(Chironomidae larvae)为优势类群,占总个体数的21.38%。不同季节中小型土壤动物个体数量和类群数均随CO₂摩尔分数升高而增加,并随CO₂摩尔分数升高物群落α多样性指数中大部分呈升高趋势。同时,CO₂摩尔分数、土壤有机质以及全磷质量分数对中小型土壤动物群落组成和分布影响较大...     

庞泉沟华北落叶松林土壤动物群落动态研究

2004年6月至10月对庞泉沟华北落叶松林土壤动物进行了深入细致的调查研究,共获样本12 927头,隶属3门7纲21目46类。其中弹尾目、蜱螨目为优势类群,鞘翅目、双翅目、鳞翅目等为常见类群。通过6块样地对比得出:天然林土壤动物类群数、个体数多于人工林,多样性也高于人工林;天然林土壤动物群落的多样性:海拔1 850 m处的>海拔1 650 m处的>海拔2 050 m处的,而人工林的群落多样性是随海拔的升高而降低;枯枝落叶层中动物个体数量占其样地总个体数的比率随海拔的升高而升高,其它各层中的比率却在降低。8月份土壤动物类群数量、个体数最高,多样性也最高。     

西藏林芝地区青稞地土壤动物多样性及群落结构

【目的】了解西藏林芝地区青稞地土壤动物群落结构及多样性的变化。【方法】于2014年5-10月,对位于西藏大学农牧学院实习农场青稞田内的土壤动物进行了调查,对土壤动物的类群组成及多样性特征指数进行了分析。【结果】共捕获土壤动物536头,隶属3门9纲19目。其中优势类群为线虫动物门线虫纲咀刺目Enoplida、节肢动物门蜱螨亚纲真螨目Acariformes和弹尾纲弹尾目棘跳科Onychiuridae,分别占土壤动物总数的12.87%,26.31%,17.54%;常见类群为环节动物门寡毛纲正蚓目Araneeida,蛛形纲蜘蛛目Araneae和甲螨目Oribatida,原尾目富芫科Fujientomidae,昆虫纲Insecta同翅目Homoptera、半翅目Hemiptera、双翅目Diptera、啮虫目Corrodentia、鞘翅目Coleoptera,占总数的36.94%;稀有类群为节肢动物门双尾目康虫八科Campodeidae、蜈蚣目Scolopendromorpha,鳞翅目夜蛾科Noctuidae,膜翅目Hymenoptera(蚁科Formicidae、姬蜂科Ichneumonidae),等翅目鼻白蚁科Rhinotermitidae,缨翅目管蓟马科Phlaeothripidae,直翅目蝗科Acrididae,占总数的6.34%;上述3类构成西藏林芝地区青稞地土壤动物的主要类群。土壤动物类群多样性指数、均匀性指数动态变化明显,7月份物种多样性指数和优势度指数均最高,10月多样性指数、均匀性指数最低,丰富度指数最高为8月,主要地下害虫为鞘翅目昆虫。【结论】西藏林芝地区青稞田土壤动物群落结构由优势类群、常见类群和稀有类群组成;7月个体总数和优势类群个体总数均达最高。     

东北冷凉风沙区不同保护性耕作措施对玉米耕层土壤肥力水平的影响

以东北冷凉风沙区普遍采用的玉米垄作保护性耕作方式为研究对象,通过定点试验(2004～2007年),研究不同保护性耕作措施对玉米耕层土壤肥力水平的影响.研究结果表明:不同保护性耕作措施下的土壤微生物数最均大于传统耕作(CK),其中留茬覆盖(B2)>留茬(B1)>火茬(B3).灭茬方式(B3)的土壤脲酶活性最高,留茬覆盖(B2)处理前期土壤脲酶活性较低,但后期增长迅速.留茬覆盖(B2)措施对土壤碱性磷酸酶活性的影响最显著.不同保护性耕作措施土壤有机质含量均高于传统耕作(CK),其中留茬覆盖(B2)比对照高1.58%,但差异不显著.同一种保护性耕作措施下土壤有机质含量都表现出随覆盖年限的延长而提高的趋势,留茬覆盖(B2)方式的有机质含量增加明显,2007年比2004年增加0.18g·kg~(-1).年际间不同保护性耕作措施下的土壤碱解氮、速效磷和速效钾的含量均高于传统耕作(CK),且随着保护性耕作方式实施年限延长,同一种保护性耕作措施下的土壤碱解氮和速效磷的含量呈现增加趋势,其中留茬覆盖(B2)的增幅最大,2007年比2004年分别增加35.3%和32.7%.     

绿洲灌区冬小麦保护性耕作对土壤水分和坚实度的影响

在5 a田间定位试验的基础上,以传统耕作(T)为对照,研究了秸秆翻压(TIS)、免耕不覆盖(NT)、免耕立茬(NTSS)、免耕秸秆覆盖(NTS))处理对冬小麦田土壤含水量、土壤质量密度、土壤紧实度的影响.结果表明:在各个生育时期内,在同等外界水分的条件下NTSS和NTS处理均较T、TIS和NT处理明显地增加了0～30 ...     

稻茬油菜免耕覆盖土壤温度效应研究

[目的]为稻茬油菜免耕技术的推广提供理论。[方法]通过测定免耕覆盖和常规翻耕模式下不同季节、不同土层的土壤温度,研究稻茬油菜免耕覆盖土壤温度效应。[结果]晚秋季节,免耕土壤温度较常规翻耕土壤高,且免耕土壤温度变化比较缓慢,而常规翻耕土壤温度变化较剧烈。免耕有助于减缓土壤温度的急剧降低,利于油菜"秋发"。早春季节,免耕土壤温度较翻耕土壤低,且土壤升温慢,而常规翻耕土壤温度的变化幅度大于免耕模式。早春季节免耕覆盖土壤温度较低,对油菜生长发育有一定的影响。[结论]不同时节免耕覆盖模式对土壤温度的影响不同,在稻茬油菜实际生产中应针对季节变化而采用适用的栽培措施。     

少耕轮作小麦间作玉米的产量表现和水分利用效率

通过田间定位试验,研究少耕轮作和小麦秸秆覆盖方式对小麦间作玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,少耕轮作和留茬覆盖小麦间作玉米具有明显的增产和提高水分利用效率(WUE)的作用。一个轮作周期内,间作轮作中小麦籽粒产量较相应单作轮作提高43.98%～55.55%,玉米籽粒产量较相应单作轮作提高61.03%～69.98%,增产效果显著;间作轮作的耗水量及WUE较相应单作轮作分别增加42.07%～43.94%与11.54%～15.51%。与传统间作相比,少耕轮作留茬覆盖可显著提高产量、水分利用效率和降低间作的耗水量,25cm高等量秸秆覆盖免耕处理较其他间作处理产量与水分利用效率分别提高2.54%～10.97%与4.13%～15.69%,耗水量降低1.54%～4.09%。所以25cm高等量秸秆覆盖免耕处理为本试区减少水分无效损耗、提高WUE的可行模式,是试区内较适宜采取的耕作措施。     

几种保护性耕作对土壤含水量和风蚀量的影响

[目的]研究保护性耕作对土壤含水量和风蚀量的影响。[方法]以位于内蒙古阴山北部武川县典型农牧交错带的耕地为试验地点,比较用不同保护性耕作对不同作物留茬的土壤含水量、风蚀量的影响。[结果]与传统耕作相比,马铃薯免耕、油菜留茬和燕麦留茬可以提高土壤含水量,极大地减少土壤风蚀。[结论]留茬耕作和免耕是当地农业发展和环境治理一条可持续的耕作途径。     

黄土高原旱作农业区少免耕对小麦白粉病的影响

在自然接种条件下,通过监测田间发病率和严重程度,研究黄土高原旱作农业区少免耕措施对小麦白粉病的影响.6种少免耕措施分别是:传统耕作不覆盖(CK);免耕麦草覆盖;传统耕作秸秆还田;传统耕作地膜覆盖;免耕不覆盖;免耕地膜覆盖.结果表明:在6种不同少免耕处理中,传统耕作不覆盖(CK)的发病率和病情指数高于其它处理,而产量均低于其它处理.其中,传统耕作不覆盖处理田块中小麦白粉病的发病率为76.22%,病情指数为36.86,产量为1 416.05 kg/hm2.免耕地膜覆盖处理田块小麦白粉病的发病率、病情指数最低,分别为59.25%、24.08;而产量最高,达到2 081.06 kg/hm2.因此,免耕地膜覆盖耕作技术,能有效降低小麦白粉病的危害.     

河西灌区啤酒大麦保护性耕作技术试验研究

在甘肃省八一农场(金昌市)机播条件下,对免耕高留茬、免耕秸秆覆盖、免耕秸秆覆盖加播前耙耱、传统耕作等4种耕作方式进行了试验研究.结果表明,3种保护性耕作方式与传统耕作的大麦产量无明显差异,但保护性耕作能有效保持土壤水分,减少土壤风蚀,节约生产成本,3种处理的纯收益比传统耕作处理增加448.1～509.1元/hm2,社会效益和经济效益显著.     

耕作方式和秸秆覆盖对渭北苹果园土壤保蓄水性能及酶活性的影响

研究了耕作和残茬覆盖对果园土壤保蓄水能力及土壤酶活性的影响,设置以耕作(深松、翻耕、免耕)为主处理,覆盖(秸秆覆盖、无覆盖)为副处理的裂区试验,翻耕无覆盖为对照,对比分析了土壤水分贮量、土壤酶活性、苹果产量及品质等性状的影响。结果显示:玉米秸秆覆盖与间隔深松相结合,可以增加苹果园土壤的蓄水和保水能力,降水7 d后测定1 m土层贮水量比免耕不覆盖多62.47 mm,苹果收获后1 m土层内土壤贮水量比免耕无覆盖多9.2%;土壤酶活性增加,特别是表层土壤,效果更加明显(P<0.01);苹果百果重有所增加,比免耕不覆盖百果重增加了16%。在渭北旱源苹果生产基地,采用秸秆覆盖加间隔深松技术能起到较好的保蓄水作用,土壤脲酶、过氧化氢酶及蔗糖酶活性明显提高。     

旱地玉米免耕覆盖土壤水分研究

免耕整秸秆半覆盖具有明显的保水效果。在一年一作春播玉米区，免耕覆盖抑制了土壤水分蒸发，延长了上层水分向深层分布的时间，玉米秋收后至结冻期间１００～２００ｃｍ土壤水分比不覆盖提高１～１．６个百分点；但结冻期间，土壤水分蒸发基本停止，０～１００ｃｍ土层水分差异不大；免耕覆盖明显抑制了春季返浆期的土壤蒸发，０～２０ｃｍ土层比常规耕作土壤水分含量高１～１．７个百分点；玉米生育期间，土壤水分变化规律是，封垄前覆盖与不覆盖间土壤水分差异较大，封垄后差异变小；一般情况下，随深度增加，保水效果减小。免耕本身不具保水作用；在覆盖条件下，耕翻与否对保水作用不大，不论是耕翻还是免耕都必须结合秸秆覆盖；随秸秆覆盖量的增加，土壤第一蒸发阶段持续时间增长，土壤蓄保水量增加；秸秆覆盖一方面具有保水效果，另一方面，降水通过秸秆时又要消耗一定量的水分；免耕覆盖改变了地表状况，有利于雨水的入渗，使得更多的水分下移到剖面深层，为植物利用水分提供了机会；持续干旱情况下，秸秆覆盖土壤水分蒸发量与裸露土壤几乎一样多。     

冬小麦免耕复种油葵技术研究

传统耕作对土壤耕作层多次耕翻耙耱是造成我国土地沙漠化的主要根源。为此,引进国外先进的玉米(油葵)免耕播种机,采用定点定时取样、田间调查、室内分析与统计相结合的方法,将免耕播种技术、灭茬免耕播种技术试验示范与传统耕作技术进行对比试验,结果表明:保护性耕作技术可节省机耕费225~375元/hm2,增效765~1 455元/hm2;油葵生长期间,保护性耕作技术不同土层土壤水分提高15%~25%,土壤容重提高25%~48%;油葵收获后,保护性耕作技术的土壤速效养分(氮磷钾)累积比传统耕作高。