蚯蚓对土壤微生物群落结构的影响
本实验旨在研究不同氮素水平下蚯蚓对微生物群落结构的影响，阐明蚯蚓和植物相互作用之间的微生物机制。实验通过室外培养试验，分别以是否接种蚯蚓、是否种植玉米以及是否施加氮肥三种因素进行三因素完全交互设计，并测定比较不同实验处理中土壤微生物群落结构。结果表明蚯蚓在未种植植株情况下，能显著提高土壤矿质氮含量。无论是否添加氮素，蚯蚓都会减少玉米地上地下部全氮含量。在微生物多样性方面，真菌多样性只在蚯蚓氮素玉米三者共同作用下增加，其它处理时均减少；细菌多样性则大致不变或增加。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1．1 实验时间和地点 2
1．2 实验材料 2
1．2．1 实验材料采集 2
1．2．2 样品处理 2
1．2．3 培养条件 2
1．3 实验设计 2
1．4 样品采集及测定方法 3
1．5 数据分析 3
2 结果与分析 3
2．1 蚯蚓对土壤矿质氮的影响 3
2．2 蚯蚓对植物全氮的影响 4
2．3 蚯蚓对微生物种群多样性的影响 5
3 讨论 5
3．1 蚯蚓对土壤矿质氮的影响 5
3．2 蚯蚓对植物全氮的影响 5
3．3 蚯蚓对微生物种群多样性的影响 6
4 总结 6
致谢 6
参考文献 6
蚯蚓对土壤微生物群落结构的影响
引言
引言
蚯蚓是分布十分广泛的土壤动物，是土壤中最重要的大型土壤动物之一，属于杂食性环节动物。它摄取大量土壤、有机质和植物凋零物，参与有机质的分解、有效养分的矿化与释放等[1,2]。另外，蚯蚓与其它土壤生物的交互作用，特别是与微生物的交互作用，会对土壤生态系统的生物、化学和物理过程产生影响。
目前，蚯蚓与微生物两者间的交互作用是当今世界土壤生态学研究的热点[3,4]。大量研究表明，土壤微生物作为土壤中不可缺少的分解者， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
能够促进有机质分解，加速氮素矿化，促进土壤氮素循环，而氮素为微生物提供养分，增加微生物活性[5,6]。同时，蚯蚓能提高土壤中可利用氮的水平[7,8,9]，而氮素是植物生长的限制性养分元素之一，蚯蚓对微生物的影响也受氮素水平的限制[10,11]。
但是，虽然对土壤微生物的功能价值了解很多，有关蚯蚓的作用机制尚不明确。由于蚯蚓的功能发挥主要通过土壤微生物来完成，所以了解土壤微生物群落结构在蚯蚓作用下的变化对于揭示蚯蚓的功能机制非常重要。尽管蚯蚓活动对微生物群落结构影响的研究已经有较长一段时间，但是，目前关于蚯蚓与氮素条件如何相互作用并进一步影响微生物群落结构依然缺乏比较深入的研究。
本实验通过室外90天培养，研究不同氮素水平下蚯蚓对微生物群落结构的影响，进一步阐明蚯蚓和植物相互作用之间的微生物机制。通过测定土壤矿质氮含量和植物地上部地下部全氮含量，分析研究蚯蚓活动对微生物群落结构的影响。
1 材料与方法
1．1 实验时间和地点
室外试验培养周期为90天，2015.8.17到2015.11.17。培养地点为江苏南通如东某菜地(32°33′N, 121°15′)，相关指标测定在大学土壤生态实验室进行。
1．2 实验材料
本实验中主要涉及的实验材料有四种，分别为蚯蚓、土壤、氮素以及玉米。
1．2．1 实验材料采集
本实验所用蚯蚓为威廉腔环毛蚓，巨蚓科，环毛属，实验蚯蚓采自江苏南通如东。土壤为批量土壤，采自江苏南通如东另一菜地的土壤。取样深度0～20 cm。土壤采回后即进行预处理，用孔径为2 mm筛子筛分，剔除肉眼可见的根系、有机残体及大中型土壤动物。土壤的pH值(2.5:1 水：土壤) 为6.5，土壤为粉砂质壤土黏粒（<0.002mm）、粉粒（0.002～0.02mm）、沙粒（0.02～2mm）百分比分别为6.5%、63.5%和30%，土壤有机碳、全氮全磷含量分别为15.9 g/kg、1.7 g/kg和1.2 g/kg。本实验所用氮素为尿素(分析纯)。
1．2．2样品处理
在70℃烘箱内将采回的玉米秸秆样品烘干至恒重，烘干后研磨过1mm网筛以利于蚯蚓分解利用。每个培养器皿中添加25g玉米秸秆，并加入凋落物，使之与土壤充分混匀。
1．2．3培养条件
蚯蚓接种密度为每个盆钵（8kg土）接种三条大小一致带有环带的成年蚯蚓（生物量共15g)，在接种蚯蚓前调节土壤含水量为土壤最大持水量的60%。实验用盆钵为PVC材质，直径35cm，高度45cm，下端设有透气水孔，在盆内底部放上尼龙网布防止土壤漏出及蚯蚓逃逸，在盆外底部放置同样材质底盘，防止盆外土壤与盆内土壤交互影响。试验在室外进行，种植玉米处理种三颗玉米种子，每隔一周调节一次土壤含水量。
在90天培养期后，所有盆钵的蚯蚓都有逃逸现象，逃逸的蚯蚓算作死亡蚯蚓。未逃逸蚯蚓均存活。添加氮素处理的逃逸现象比较严重，蚯蚓生物量也相应减少。
表1 蚯蚓存活率调查表
Table 2 The survival rates of earthworm
处理
CKN
CK+N
玉米N
玉米+N
存活率
60.0 ±12
48.6 ±12.5
62.9 ±8.6
34.3 ±5.7
生物量
55.1 ±13.6
35.6 ±8.7
61.5 ±9.0
26.3 ±3.9
注：生物量表示为平均值±标准误，n=5；不同字母表示差异显著性,p < 0.05(Duncan 检验法，单因素方差分析)
1．3 实验设计
本实验通过室外培养试验，分别以是否接种蚯蚓和是否种植玉米是否施加氮肥三种因素进行三因素完全交互设计，通过测定土壤矿质氮含量和植物地上部地下部全氮含量，比较不同实验处理中土壤微生物群落结构，揭示蚯蚓在是否种植玉米和是否施加氮肥条件下对土壤微生物群落结构的影响。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1．1 实验时间和地点 2
1．2 实验材料 2
1．2．1 实验材料采集 2
1．2．2 样品处理 2
1．2．3 培养条件 2
1．3 实验设计 2
1．4 样品采集及测定方法 3
1．5 数据分析 3
2 结果与分析 3
2．1 蚯蚓对土壤矿质氮的影响 3
2．2 蚯蚓对植物全氮的影响 4
2．3 蚯蚓对微生物种群多样性的影响 5
3 讨论 5
3．1 蚯蚓对土壤矿质氮的影响 5
3．2 蚯蚓对植物全氮的影响 5
3．3 蚯蚓对微生物种群多样性的影响 6
4 总结 6
致谢 6
参考文献 6
蚯蚓对土壤微生物群落结构的影响
引言
引言
蚯蚓是分布十分广泛的土壤动物，是土壤中最重要的大型土壤动物之一，属于杂食性环节动物。它摄取大量土壤、有机质和植物凋零物，参与有机质的分解、有效养分的矿化与释放等[1,2]。另外，蚯蚓与其它土壤生物的交互作用，特别是与微生物的交互作用，会对土壤生态系统的生物、化学和物理过程产生影响。
目前，蚯蚓与微生物两者间的交互作用是当今世界土壤生态学研究的热点[3,4]。大量研究表明，土壤微生物作为土壤中不可缺少的分解者， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
能够促进有机质分解，加速氮素矿化，促进土壤氮素循环，而氮素为微生物提供养分，增加微生物活性[5,6]。同时，蚯蚓能提高土壤中可利用氮的水平[7,8,9]，而氮素是植物生长的限制性养分元素之一，蚯蚓对微生物的影响也受氮素水平的限制[10,11]。
但是，虽然对土壤微生物的功能价值了解很多，有关蚯蚓的作用机制尚不明确。由于蚯蚓的功能发挥主要通过土壤微生物来完成，所以了解土壤微生物群落结构在蚯蚓作用下的变化对于揭示蚯蚓的功能机制非常重要。尽管蚯蚓活动对微生物群落结构影响的研究已经有较长一段时间，但是，目前关于蚯蚓与氮素条件如何相互作用并进一步影响微生物群落结构依然缺乏比较深入的研究。
本实验通过室外90天培养，研究不同氮素水平下蚯蚓对微生物群落结构的影响，进一步阐明蚯蚓和植物相互作用之间的微生物机制。通过测定土壤矿质氮含量和植物地上部地下部全氮含量，分析研究蚯蚓活动对微生物群落结构的影响。
1 材料与方法
1．1 实验时间和地点
室外试验培养周期为90天，2015.8.17到2015.11.17。培养地点为江苏南通如东某菜地(32°33′N, 121°15′)，相关指标测定在大学土壤生态实验室进行。
1．2 实验材料
本实验中主要涉及的实验材料有四种，分别为蚯蚓、土壤、氮素以及玉米。
1．2．1 实验材料采集
本实验所用蚯蚓为威廉腔环毛蚓，巨蚓科，环毛属，实验蚯蚓采自江苏南通如东。土壤为批量土壤，采自江苏南通如东另一菜地的土壤。取样深度0～20 cm。土壤采回后即进行预处理，用孔径为2 mm筛子筛分，剔除肉眼可见的根系、有机残体及大中型土壤动物。土壤的pH值(2.5:1 水：土壤) 为6.5，土壤为粉砂质壤土黏粒（<0.002mm）、粉粒（0.002～0.02mm）、沙粒（0.02～2mm）百分比分别为6.5%、63.5%和30%，土壤有机碳、全氮全磷含量分别为15.9 g/kg、1.7 g/kg和1.2 g/kg。本实验所用氮素为尿素(分析纯)。
1．2．2样品处理
在70℃烘箱内将采回的玉米秸秆样品烘干至恒重，烘干后研磨过1mm网筛以利于蚯蚓分解利用。每个培养器皿中添加25g玉米秸秆，并加入凋落物，使之与土壤充分混匀。
1．2．3培养条件
蚯蚓接种密度为每个盆钵（8kg土）接种三条大小一致带有环带的成年蚯蚓（生物量共15g)，在接种蚯蚓前调节土壤含水量为土壤最大持水量的60%。实验用盆钵为PVC材质，直径35cm，高度45cm，下端设有透气水孔，在盆内底部放上尼龙网布防止土壤漏出及蚯蚓逃逸，在盆外底部放置同样材质底盘，防止盆外土壤与盆内土壤交互影响。试验在室外进行，种植玉米处理种三颗玉米种子，每隔一周调节一次土壤含水量。
在90天培养期后，所有盆钵的蚯蚓都有逃逸现象，逃逸的蚯蚓算作死亡蚯蚓。未逃逸蚯蚓均存活。添加氮素处理的逃逸现象比较严重，蚯蚓生物量也相应减少。
表1 蚯蚓存活率调查表
Table 2 The survival rates of earthworm
处理
CKN
CK+N
玉米N
玉米+N
存活率
60.0 ±12
48.6 ±12.5
62.9 ±8.6
34.3 ±5.7
生物量
55.1 ±13.6
35.6 ±8.7
61.5 ±9.0
26.3 ±3.9
注：生物量表示为平均值±标准误，n=5；不同字母表示差异显著性,p < 0.05(Duncan 检验法，单因素方差分析)
1．3 实验设计
本实验通过室外培养试验，分别以是否接种蚯蚓和是否种植玉米是否施加氮肥三种因素进行三因素完全交互设计，通过测定土壤矿质氮含量和植物地上部地下部全氮含量，比较不同实验处理中土壤微生物群落结构，揭示蚯蚓在是否种植玉米和是否施加氮肥条件下对土壤微生物群落结构的影响。
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