不同生態(tài)型蚯蚓對土壤群落結(jié)構(gòu)和功能的影響.pdf

1、作為生態(tài)系統(tǒng)工程師，蚯蚓在土壤生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能中占有重要地位。蚯蚓影響微生物及微動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)與多種因素有關(guān)，其中蚯蚓的生態(tài)型差異是關(guān)鍵因子，但仍缺乏相關(guān)系統(tǒng)研究。本研究結(jié)合田間定位實(shí)驗(yàn)和縮微系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，探討了不同生態(tài)型蚯蚓對土壤物理化學(xué)性質(zhì)、生物群落和土壤功能的影響。
　　首先基于田間定位實(shí)驗(yàn)，探討了在兩種牛糞施入方式（表施和混施）下，兩種生態(tài)型蚯蚓（表層種赤子愛勝蚓Eisenia foetida和內(nèi)層種威廉腔環(huán)蚓Metaphir

2、e guillelmi）對土壤理化性質(zhì)和土壤生物群落結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明:
　　(1)無論番茄季還是菠菜季，在牛糞表施情況下，蚯蚓均顯著改善土壤物理結(jié)構(gòu)，提高土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量;在牛糞混施情況下，赤子愛勝蚓對團(tuán)聚體影響不明顯，而威廉腔環(huán)蚓作用顯著(P＜0.05)。
　　(2)土壤礦質(zhì)氮、速效磷、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)均受到不同生態(tài)型蚯蚓的顯著影響，且與牛糞的施用方式有顯著交互作用。值得注意的是，

3、速效磷含量的變化在牛糞表施和混施時(shí)分別是接種赤子愛勝蚓和威廉腔環(huán)蚓作用更強(qiáng);不論牛糞表施或混施，MBC和MBN含量在蚯蚓作用下均升高，并且赤子愛勝蚓對MBC的促進(jìn)作用要比威廉腔環(huán)蚓的更大;而威廉腔環(huán)蚓對MBN的影響比赤子愛勝蚓更強(qiáng)。
　　(3)蚯蚓生態(tài)型、牛糞施用方式及二者的交互作用在番茄季和菠菜季均顯著影響線蟲數(shù)量及營養(yǎng)類群的結(jié)構(gòu)。無論牛糞表施還是混施，兩種生態(tài)型蚯蚓均顯著降低土壤線蟲總數(shù)，增加食真菌線蟲比例，降低植食性線蟲比例

4、。
　　(4)蚯蚓改變了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。牛糞表施時(shí)，兩種生態(tài)型蚯蚓均顯著降低了菌根真菌總量、原生動(dòng)物生物量;牛糞混施時(shí)，兩種生態(tài)型蚯蚓均增加了革蘭氏陰性菌生物量，其中威廉腔環(huán)蚓還顯著增加了菌根真菌和放線菌生物量。
　　(5)無論番茄季或菠菜季，除牛糞混施接種赤子愛勝蚓對細(xì)菌群落影響不顯著外，其他處理均顯著影響細(xì)菌群落組成;番茄季，無論表施還是混施，赤子愛勝蚓對真菌群落影響不顯著，威廉腔環(huán)蚓的影響達(dá)到顯著水平，而菠菜季，赤

5、子愛勝蚓和威廉腔環(huán)蚓均顯著影響真菌群落。
　　在田間實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，借助縮微系統(tǒng)進(jìn)一步研究了在牛糞表施時(shí)三種生態(tài)型蚯蚓（表層種赤子愛勝蚓Eisenia foetida、表-內(nèi)層種皮質(zhì)遠(yuǎn)盲蚓Amynthw cortices和內(nèi)層種威廉腔環(huán)蚓Metaphire guillelmi）對土壤理化性質(zhì)、微生物和微動(dòng)物群落及土壤功能的短期影響。結(jié)果表明:
　　(1)內(nèi)層種蚯蚓顯著提高土壤速效磷含量，在培養(yǎng)28 d時(shí)，與表層種蚯蚓、表-內(nèi)層

6、種蚯蚓的沒有交互作用;而培養(yǎng)56 d時(shí)，其交互作用顯著。無論培養(yǎng)28 d還是56d，僅接種表層種蚯蚓或表-內(nèi)層種蚯蚓對土壤速效磷沒有顯著影響，但是二者的共存顯著提高速效磷含量。無論培養(yǎng)28 d還是56 d，與不接蚯蚓的處理相比，單接內(nèi)層種蚯蚓、表層種蚯蚓、表-內(nèi)層種蚯蚓均顯著提高土壤硝態(tài)氮含量，且內(nèi)層種蚯蚓與表層種蚯蚓或表-內(nèi)層種蚯蚓、表層種蚯蚓與表-內(nèi)層種蚯蚓的交互作用及三種蚯蚓的交互作用均顯著提高硝態(tài)氮含量。
　　(2)土壤基

7、礎(chǔ)呼吸及基質(zhì)誘導(dǎo)呼吸受三種蚯蚓及其交互作用的顯著影響。僅接表層種蚯蚓的處理基礎(chǔ)呼吸和基質(zhì)誘導(dǎo)呼吸均顯著低于其他處理。參與土壤碳、氮、磷循環(huán)的酶活性受到三種生態(tài)型蚯蚓及其交互作用的顯著影響。內(nèi)層種蚯蚓與表-內(nèi)層種蚯蚓的共存在所有處理中參與C循環(huán)酶活性及參與N循環(huán)的亮氨酸氨基肽酶活性最高;內(nèi)層種蚯蚓與表層種蚯蚓的共存使得參與氮循環(huán)的N-乙酰基-β-D-葡萄糖苷酶活性及參與磷循環(huán)的磷酸酶活性最高，其次是內(nèi)層種與表-內(nèi)層種蚯蚓的交互處理。

8、>　　(3)在培養(yǎng)28 d時(shí)表層種蚯蚓對總磷脂脂肪酸有顯著影響，并顯著依賴于內(nèi)層種蚯蚓或表-內(nèi)層種蚯蚓的共存與否。三種生態(tài)型蚯蚓顯著影響菌根真菌含量，但其交互作用沒有達(dá)到顯著水平。三種蚯蚓及其交互作用在培養(yǎng)28 d時(shí)對細(xì)菌PLFAs、厭氧菌、放線菌及原生動(dòng)物均未達(dá)到顯著影響，而在培養(yǎng)56 d時(shí)均達(dá)到顯著水平。主成分分析表明，培養(yǎng)28 d時(shí)，單接表層種蚯蚓或與內(nèi)層種蚯蚓共存的處理微生物群落結(jié)構(gòu)顯著區(qū)別于其他處理;培養(yǎng)56 d時(shí)，所有蚯蚓處

9、理微生物群落結(jié)構(gòu)均明顯區(qū)別于不接蚯蚓的對照處理，其中內(nèi)層種蚯蚓與表-內(nèi)層種蚯蚓交互的處理與其他處理又有顯著差異。
　　(4)所有接種蚯蚓的土壤細(xì)菌群落相較于不接蚯蚓的對照處理在培養(yǎng)28 d時(shí)發(fā)生顯著變化;除接表層種蚯蚓外，其他處理相較于對照均顯著影響真菌群落結(jié)構(gòu);而培養(yǎng)56 d時(shí)表-內(nèi)層種蚯蚓、內(nèi)層種蚯蚓及二者交互影響的細(xì)菌群落相較其他蚯蚓處理有明顯差異，接種表層種蚯蚓處理的真菌群落結(jié)構(gòu)與不接蚯蚓的對照處理仍沒有顯著差異。