东北黑土线虫群落对长期免耕后土壤扰动的响应

作者：张梦亭; 刘萍; 黄丹丹; 贾淑霞; 张晓珂; 张士秀; 梁文举; 陈学文; 张延; 梁爱珍

来源：中国农业科学, 2021, 54(22): 4840-4851.

• 耕作方式
• 轮作方式
• 土壤扰动
• 线虫群落
• 生态指数
• 黑土

【目的】目前对长期免耕土壤实施扰动后土壤生态系统稳定性的响应情况尚不了解。本研究选择土壤线虫作为指示生物,研究土壤线虫群落结构对长期免耕扰动前和扰动后的响应情况,为东北黑土区合理选择耕作措施提供科学依据和参考。【方法】以吉林省德惠市中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土长期保护性耕作实验站为依托平台,分别设置长期免耕(NT)及长期免耕后扰动(DNT)两种不同免耕耕作方式;在作物播种前,采集耕层(0—15 cm)土壤,进行线虫的分离鉴定。使用效应值(ln R),以常规耕作(CT)为对照,度量不同轮作方式下(玉米-大豆轮作,CS;玉米连作,CC)长期免耕及长期免耕后扰动对土壤线虫的属数、多度和生态指数的影响效应。利用主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)进行土壤线虫群落组成及其驱动因子的分析。【结果】与CT相比,NT处理促进了各轮作方式下杂食/捕食线虫的多度,DNT处理显著(P<0.05)促进了玉米-大豆轮作下食细菌线虫的属数及多度、食真菌线虫和总线虫的多度,而对玉米连作下所有线虫营养类群的属数及多度具有抑制效应。NT、DNT处理的线虫群落组成与CT处理截然不同,其主要的土壤驱动因子分别是全氮含量和容重,可以解释线虫群落组成差异的10.5%和11.4%。此外,与CT相比,NT处理显著(P<0.05)促进了各轮作方式下的结构代谢足迹(Fs),而DNT处理显著(P<0.05)抑制了几乎所有生态指数(除自由生活线虫与植物寄生线虫成熟度指数比率(MI/PPI)之外)。DNT处理对土壤线虫生态指数的抑制程度因轮作方式而异,与玉米连作相比,玉米-大豆轮作仍能维持对MI/PPI的促进效应。【结论】长期免耕能够在各轮作方式下形成较为稳定的土壤线虫群落结构;深翻和移除秸秆等土壤扰动会破坏长期免耕下土壤线虫群落结构的稳定性,但破坏程度因轮作方式而异。

• 单位
  中国科学院东北地理与农业生态研究所; 中国科学院沈阳应用生态研究所; 中国科学院大学