土壤动物生态型差异对土壤生态功能的影响
摘要：土壤动物作为生态系统的重要一环, 在物质、能量储存和中转、环境变化生态指示和全球变化等方面中发挥着重要作用。通过田间试验研究了不同生态型蚯蚓对土壤生态功能的影响。结果表明，两种不同生态型蚯蚓均显著两种蚯蚓均显著地提高番茄和菠菜的产量，赤子爱胜蚓和威廉腔环毛蚓分别作物产量17.5%-34.1% 和17.8%-46.8%。另外，两种不同生态型蚯蚓均显著地降低了土壤线虫总数。其中赤子爱胜蚓降低了土壤的植食性线虫数量，而威廉腔环毛蚓降低了土壤的食细菌线虫和植食性线虫数量。本文旨在加深了解土壤动物（蚯蚓）生态型差异在农田生态系统的服务功能，为生态可持续发展提供必要的理论支持。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1供试材料 2
1.2试验设计 3
1.3样品采集及处理3
1.3.1蚯蚓存活率的调查3
1.3.2植株样品和土壤样品的采集3
2结果与分析3
2.1蚯蚓生物量3
2.2蔬菜产量 4
2.3土壤线虫种群数量及其营养功能群结构4
3讨论5
3.1 不同生态型蚯蚓对作物产量的影响5
3.2 不同生态型蚯蚓对土壤线虫群落结构的影响6
4结论6
致谢6
参考文献7
土壤动物生态型差异对土壤生态功能的影响
引言
引言 从1840 年达尔文发表了《关于土壤的形成》一文, 被公认为土壤动物学研究的开始, 土壤动物研究已经有160 多年的历史, 但土壤动物的生态功能一直受到忽视, 土壤动物学发展缓慢。近年来, 人们逐渐认识到土壤动物作为生态系统的重要一环, 在物质、能量储存和中转、环境变化生态指示和全球变化等方面发挥的重要功能, 土壤动物研究得到较快发展[1]。
蚯蚓被认为土壤生态系统中最重要的工程师，它可以通过挖穴、取食和排粪影响着土壤生态功能[2]。依蚯蚓的习性及其在生态系统中的功能, 蚯蚓一般被分为3种生态类群:(1) 表层种 (epigeic)：也称
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
表居型，是指居住和取食都在土壤表层，以有机质和腐烂中的植物残体为食，常常要经受恶劣气候条件考验、易被动物捕食的一类蚯蚓。这类蚯蚓一般具有较高的繁殖能力，通常以抗寒、耐旱性的卵来抵抗不利的环境条件；(2) 内层种 (endogeic)：也称土居型，是指居住和取食均在土壤内，以混入土壤中的土壤有机质为食的蚯蚓类群，其繁殖力和种群数量较低；(3) 深层种 (anecic)：也称上食下居型，一般生活在深入土体的永久或半永久穴道里，主要取食土壤腐殖质和微生物的蚯蚓类群。此类蚯蚓一般体型较大，通常具有发达的砂囊，可以磨碎坚硬的树叶，再加上其消化道中的生物酶解作用，大大加速了生态系统中有机物质的分解转化，因此在生态系统中的作用十分重要[2]。
蚯蚓在生态系统中的功能主要表现在: （1）微生物及其他动物的相互作用。有许多研究表明, 蚯蚓活动能够影响到土壤中微型动物(线虫)的数量和群落结构[3]。土壤线虫不仅能被用作指示生物，而且土壤线虫对有机物的分解、养分转化和能量传递起到关键的作用, 是土壤生态系统的重要组成部分。其群落组成反映了它们的食物资源, 并可提供土壤食物网机能方面的信息 [4]。（2）对植物生长的影响。作物的产量是农田土壤最重要的生态功能指标，而蚯蚓主要是通过以下几种机制促进作物的生长。
蚯蚓促进土壤中有机质的矿化，进而提高营养成分的生物可利用性，特别是N素的矿化，而N素是陆地生态系统中最主要的限制养分；2) 蚯蚓通过改变土壤孔隙和团聚体结构，改善土壤水分及通气条件；3) 通过刺激微生物活动产生植物生长调节物质和植物生长激素；4) 蚯蚓可以抑制植物害虫、寄生虫、病原菌的数量和活性；5) 刺激植物共生体活性；6) 促进植物有益菌的分散并改变它们的菌落结构；7) 蚯蚓活动过程中可能会取食少量植物根系，而植物根系生长的补偿能力促使其吸收养分能力的加强 [5]。
因此，本试验中采用两种蚯蚓，一种是威廉腔环毛蚓，属于内层种。另一种是赤子爱胜蚓，属于表层种。本田间试验研究目的：（1）不同生态型蚯蚓搭配有机肥的不同施肥方式，研究其对蔬菜产量的影响；（2）不同生态型蚯蚓搭配有机肥的不同施肥方式，研究其对线虫群落结构的影响。
材料与方法
1.1 供试材料
本试验是在江苏省苏州市相城区望亭镇新埂村虞河蔬菜基地进行（120°28.369′E ， 31°26.752′N）。试验地020 cm耕作层土壤基本性质如下：pH 5.96，有机碳 21.9gkg1，全氮2.65gkg1，速效氮（NH4+N + NO3N）168.17 mgkg1，砂粒6.7%，粉粒68.8%，粘粒24.5%。
蚯蚓选用的是赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）(Savigny, 1826)和优势土著种威廉腔环毛蚓（Metaphire guillemi）(Michaelsen, 1895)。番茄品种（Fructus Lycopersici Esculenti）来自以色列，菠菜品种选择内蒙古圆叶大菠菜（Spinacia oleracea Linn）。供试有机物料采用的是苏州市相城区望亭镇新埂村奶牛场腐熟后的牛粪。2012年番茄季施用牛粪的基本性质为：含水量76%，有机碳含量263.76gkg1，全氮22.15gkg1，全磷12.10gkg1，全钾2.10gkg1。2012年菠菜季施用牛粪的基本性质为含水量80%，有机碳含量232.53gkg1，全氮21.05gkg1，全磷11.30gkg1，全钾3.25gkg1。
1.2 试验设计
田间试验开始于2010年，试验小区由硅酸钙板围成大小为 2.4m×1.2m，埋入0.6m 深，高出地表0.2m 深，防止蚯蚓逃逸。各小区之间间隔0.5m。本试验共设计6个处理，每个处理3个重复。分别是：牛粪表施（S）、牛粪表施+赤子爱胜蚓（SE）、牛粪表施+威廉腔环毛蚓（SM）、牛粪混施（I）、牛粪混施+赤子爱胜蚓（IE）、牛粪混施+威廉腔环毛蚓（IM）。牛粪施用量为 30 tha1，作为基肥一次施用。两种蚯蚓经清肠处理后的接种量均为60gm2 （相当于100 ± 5条赤子爱胜蚓，30 ± 2条威廉腔环毛蚓）(Tao et al., 2009)。蚯蚓的接种量在每季蔬菜种植前进行田间操作控制，尽量将蚯蚓按一定的时距均匀散放到田面，接种后观察蚯蚓的入土情况，需要时更换活性差的蚯蚓。每季蔬菜收获后进行蚯蚓的存活率及生物量调查，在下季作物种植前补充蚯蚓数量或用手捡去除到60gm2密度。番茄生长季为每年4月初到7月初，菠菜生长季为每年10月初到12月初。在蔬菜生长期间，其种植管理按照当地的生产标准进行管理种植。
1. 3 样品采集及处理
1. 3. 1蚯蚓存活率的调查 在每季蔬菜收获后，对每个小区（接种蚯蚓和没接种蚯蚓）进行0.3m×0.3m×0.3m样方取样调查，计算蚯蚓的条数和生物量。
1. 3. 2植株样品和土壤样品的采集 在番茄结果期，采收一个月的果实量作为其产量。在菠菜成熟期，每个小区地上部菠菜的生物量作为菠菜的产量。
在番茄成熟期和菠菜成熟期，用小型土钻在各小区内用多点采集土壤样品（包括行间和株间），取样深度为20cm。带回实验室放在冰箱内冷藏(4℃)，并在一年内进行测定。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1供试材料 2
1.2试验设计 3
1.3样品采集及处理3
1.3.1蚯蚓存活率的调查3
1.3.2植株样品和土壤样品的采集3
2结果与分析3
2.1蚯蚓生物量3
2.2蔬菜产量 4
2.3土壤线虫种群数量及其营养功能群结构4
3讨论5
3.1 不同生态型蚯蚓对作物产量的影响5
3.2 不同生态型蚯蚓对土壤线虫群落结构的影响6
4结论6
致谢6
参考文献7
土壤动物生态型差异对土壤生态功能的影响
引言
引言 从1840 年达尔文发表了《关于土壤的形成》一文, 被公认为土壤动物学研究的开始, 土壤动物研究已经有160 多年的历史, 但土壤动物的生态功能一直受到忽视, 土壤动物学发展缓慢。近年来, 人们逐渐认识到土壤动物作为生态系统的重要一环, 在物质、能量储存和中转、环境变化生态指示和全球变化等方面发挥的重要功能, 土壤动物研究得到较快发展[1]。
蚯蚓被认为土壤生态系统中最重要的工程师，它可以通过挖穴、取食和排粪影响着土壤生态功能[2]。依蚯蚓的习性及其在生态系统中的功能, 蚯蚓一般被分为3种生态类群:(1) 表层种 (epigeic)：也称
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表居型，是指居住和取食都在土壤表层，以有机质和腐烂中的植物残体为食，常常要经受恶劣气候条件考验、易被动物捕食的一类蚯蚓。这类蚯蚓一般具有较高的繁殖能力，通常以抗寒、耐旱性的卵来抵抗不利的环境条件；(2) 内层种 (endogeic)：也称土居型，是指居住和取食均在土壤内，以混入土壤中的土壤有机质为食的蚯蚓类群，其繁殖力和种群数量较低；(3) 深层种 (anecic)：也称上食下居型，一般生活在深入土体的永久或半永久穴道里，主要取食土壤腐殖质和微生物的蚯蚓类群。此类蚯蚓一般体型较大，通常具有发达的砂囊，可以磨碎坚硬的树叶，再加上其消化道中的生物酶解作用，大大加速了生态系统中有机物质的分解转化，因此在生态系统中的作用十分重要[2]。
蚯蚓在生态系统中的功能主要表现在: （1）微生物及其他动物的相互作用。有许多研究表明, 蚯蚓活动能够影响到土壤中微型动物(线虫)的数量和群落结构[3]。土壤线虫不仅能被用作指示生物，而且土壤线虫对有机物的分解、养分转化和能量传递起到关键的作用, 是土壤生态系统的重要组成部分。其群落组成反映了它们的食物资源, 并可提供土壤食物网机能方面的信息 [4]。（2）对植物生长的影响。作物的产量是农田土壤最重要的生态功能指标，而蚯蚓主要是通过以下几种机制促进作物的生长。
蚯蚓促进土壤中有机质的矿化，进而提高营养成分的生物可利用性，特别是N素的矿化，而N素是陆地生态系统中最主要的限制养分；2) 蚯蚓通过改变土壤孔隙和团聚体结构，改善土壤水分及通气条件；3) 通过刺激微生物活动产生植物生长调节物质和植物生长激素；4) 蚯蚓可以抑制植物害虫、寄生虫、病原菌的数量和活性；5) 刺激植物共生体活性；6) 促进植物有益菌的分散并改变它们的菌落结构；7) 蚯蚓活动过程中可能会取食少量植物根系，而植物根系生长的补偿能力促使其吸收养分能力的加强 [5]。
因此，本试验中采用两种蚯蚓，一种是威廉腔环毛蚓，属于内层种。另一种是赤子爱胜蚓，属于表层种。本田间试验研究目的：（1）不同生态型蚯蚓搭配有机肥的不同施肥方式，研究其对蔬菜产量的影响；（2）不同生态型蚯蚓搭配有机肥的不同施肥方式，研究其对线虫群落结构的影响。
材料与方法
1.1 供试材料
本试验是在江苏省苏州市相城区望亭镇新埂村虞河蔬菜基地进行（120°28.369′E ， 31°26.752′N）。试验地020 cm耕作层土壤基本性质如下：pH 5.96，有机碳 21.9gkg1，全氮2.65gkg1，速效氮（NH4+N + NO3N）168.17 mgkg1，砂粒6.7%，粉粒68.8%，粘粒24.5%。
蚯蚓选用的是赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）(Savigny, 1826)和优势土著种威廉腔环毛蚓（Metaphire guillemi）(Michaelsen, 1895)。番茄品种（Fructus Lycopersici Esculenti）来自以色列，菠菜品种选择内蒙古圆叶大菠菜（Spinacia oleracea Linn）。供试有机物料采用的是苏州市相城区望亭镇新埂村奶牛场腐熟后的牛粪。2012年番茄季施用牛粪的基本性质为：含水量76%，有机碳含量263.76gkg1，全氮22.15gkg1，全磷12.10gkg1，全钾2.10gkg1。2012年菠菜季施用牛粪的基本性质为含水量80%，有机碳含量232.53gkg1，全氮21.05gkg1，全磷11.30gkg1，全钾3.25gkg1。
1.2 试验设计
田间试验开始于2010年，试验小区由硅酸钙板围成大小为 2.4m×1.2m，埋入0.6m 深，高出地表0.2m 深，防止蚯蚓逃逸。各小区之间间隔0.5m。本试验共设计6个处理，每个处理3个重复。分别是：牛粪表施（S）、牛粪表施+赤子爱胜蚓（SE）、牛粪表施+威廉腔环毛蚓（SM）、牛粪混施（I）、牛粪混施+赤子爱胜蚓（IE）、牛粪混施+威廉腔环毛蚓（IM）。牛粪施用量为 30 tha1，作为基肥一次施用。两种蚯蚓经清肠处理后的接种量均为60gm2 （相当于100 ± 5条赤子爱胜蚓，30 ± 2条威廉腔环毛蚓）(Tao et al., 2009)。蚯蚓的接种量在每季蔬菜种植前进行田间操作控制，尽量将蚯蚓按一定的时距均匀散放到田面，接种后观察蚯蚓的入土情况，需要时更换活性差的蚯蚓。每季蔬菜收获后进行蚯蚓的存活率及生物量调查，在下季作物种植前补充蚯蚓数量或用手捡去除到60gm2密度。番茄生长季为每年4月初到7月初，菠菜生长季为每年10月初到12月初。在蔬菜生长期间，其种植管理按照当地的生产标准进行管理种植。
1. 3 样品采集及处理
1. 3. 1蚯蚓存活率的调查 在每季蔬菜收获后，对每个小区（接种蚯蚓和没接种蚯蚓）进行0.3m×0.3m×0.3m样方取样调查，计算蚯蚓的条数和生物量。
1. 3. 2植株样品和土壤样品的采集 在番茄结果期，采收一个月的果实量作为其产量。在菠菜成熟期，每个小区地上部菠菜的生物量作为菠菜的产量。
在番茄成熟期和菠菜成熟期，用小型土钻在各小区内用多点采集土壤样品（包括行间和株间），取样深度为20cm。带回实验室放在冰箱内冷藏(4℃)，并在一年内进行测定。
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