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蚯蚓活动对稻麦轮作土壤氮、磷的影响

王霞  
【摘要】:蚯蚓是陆地生态系统中最为重要的大型土壤动物,它们通过影响土壤物理、化学和生物学性质来影响土壤养分的循环与转化。当前,有关该方面的研究结果多是通过短期培养或室内模拟试验而获得的。然而,对于综合生态系统水平上,尤其是对旱稻-冬小麦轮作生态系统中蚯吲对氮、磷等养分在不同季节模式下的变化,以及对潜在的氮流失研究比较薄弱。因此,在真实而自然的条件下,评价蚯蚓对土壤肥力的影响显得尤为重要和迫切。 本文从土壤动物-土壤-植物的生态角度出发,在长达6年的旱稻与冬小麦轮作生态系统中,研究蚯吲-威廉腔环吲(Metaphire guillelmi)对土壤氮素矿化与转化、土壤微生物量库的大小,以及各形态有机氮和无机磷的含量与动态变化的影响。旨在探讨真实农田生态系统中蚯蚓对土壤养分氮、磷的实际功能及作用。试验以长期定位试验小区为基础,辅以室内培养试验和微区试验。该试验除设置蚯蚓接种与未接种处理外,还添加了玉米秸秆混施还田和表施还田处理。共5个处理15个小区:秸秆混施(I)、秸秆混施+蚯蚓(IE)、秸秆表施(M)、秸秆表施+蚯蚓(ME)和对照(CK)。本文获得的主要认识如下: 1 以蚯蚓(接种和未接种)、秸秆(混施、表施和未施)和时间(6个采样时间)作为变异因素的三维方差分析表明:蚯蚓因子对大多数土壤功能指标都有显著影响(P0.05)。与秸秆和时间因子相比,蚯蚓因子对土壤微生物生物量碳(MBC)、酸解氨态氮和团聚体内磷含量的方差解释率最大,分别为51%、67%和37%。这与蚯吲对土壤和有机物料的取食、排泄等新陈代谢活动密不可分。秸秆因子对有机碳、全氮、矿质氮(硝态氮,铵态氮)、微生物量氮(MBN)、酸解总氮、速效磷和NaOH溶性磷方差解释率最大。时间因子对土壤全磷、MBC/MBN、氨基糖氮、氨基酸态氮和酸解未知氮、磷酸酶、树脂磷、NaHCO_3提取磷、磷灰石型磷和残留磷含量有最大的方差解释率。意味着秸秆施用和时间变化也是影响大多数土壤生态功能指标的重要因子。虽然两两因子之间或三者之间复杂的交互作用使处理间蚯蚓对土壤养分影响的显著性大大降低,但蚯蚓作用下土壤养分变化的总趋势并没有改变。这进一步反映了蚯蚓功能在土壤生态系统中的重要性。 2 蚯吲活动对土壤氮素矿化有相当大的积极作用。虽然小区试验中,蚯蚓只在部分时期和处理中表现出对氮素矿化的显著作用,但是在室内培养试验中,普遍体现出蚯


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