收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

蚯蚓活动对农田土壤生物种群数量和群落结构的影响

陶军  
【摘要】: 蚯蚓作为陆地生态系统最重要的大型土壤动物,通过影响土壤物理、化学和生物学等性质在物质循环及能量流动过程中起着极其重要的作用。蚯蚓在土壤中穿行和取食形成蚓穴以及排泄土内和土表的蚓粪等活动将不可避免的影响到土壤栖息者-土壤生物(微生物和微动物)的种群数量和群落结构。当前,国际上有关蚯蚓影响土壤微生物和微动物以及土壤酶活性的研究也很多,但大部分的研究是通过短期培养或室内模拟试验而获得,且关于蚯蚓活动对土壤生物在土壤中空间分布的影响研究也很少。尤其在自然的稻、麦轮作土壤生态系统中蚯蚓活动对土壤生物影响的报道就更为少见。据此,选取在农田中常见的威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi),以长期小区和室内培养试验相结合的方式来研究蚯蚓与其它土壤生物之间的关系。 主要研究目标如下:(1)小区试验条件下蚯蚓活动对农田土壤微生物数量和活性的影响;(2)小区试验条件下蚯蚓活动对农田土壤微生物群落和功能群以及它们的空间分布的影响;(3)小区试验条件下蚯蚓活动对农田土壤线虫、原生动物种群数量和群落结构以及它们的空间分布的影响;(4)培养试验条件下研究蚯蚓活动对土壤微动物(线虫、原生动物和线蚓)种群数量的影响机制。结果表明: 1玉米秸秆表施和混施促进了土壤细菌、真菌、放线菌、氨化细菌、固氮菌、纤维素分解菌、无机磷分解菌数量和微生物生物量碳的增加。在秸秆表施方式下,接种蚯蚓使得细菌、放线菌和真菌数量减少,而氨化细菌、固氮菌、纤维素分解菌、无机磷分解菌4种细菌生理菌群的数量增加;秸秆混施方式下,接种蚯蚓增加细菌、放线菌、氨化细菌和无机磷分解菌数量。不论秸秆以何种方式施用,接种蚯蚓使得微生物量碳增大,但均未达到显著性差异。另外,蚓粪中三大菌和4种细菌生理菌群的数量都远远高于其周围土壤;蚓粪中微生物量碳显著高于其周围土壤。 2在秸秆表施条件下,接种蚯蚓促进了5-10 cm层土壤微生物群落碳源总利用活性的增加(用平均颜色变化AWCD值表示);而在秸秆混施条件下,接种蚯蚓促进了0-5 cm和10-20 cm层土壤微生物群落碳源总利用活性的增加;与秸秆混施且接种蚯蚓处理相比秸秆表施且接种蚯蚓处理在0-5 cm和10-20 cm两层土壤有较高的微生物群落碳源总利用活性。通过对不同碳源类群利用的主成分分析,结果表明,秸秆两种施用方式下接种蚯蚓改变了0-20 cm层土壤微生物群落对不同碳源类群的利用。Shannon多样性指数结果表明:秸秆两种施用方式下,接种蚯蚓使0-20 cm各层土壤微生物碳源利用多样指数升高,但差异显著性仅表现在秸秆表施的5-10 cm层土壤中。蚓粪相比其周围0-5 cm层土壤的微生物群落碳源利用活性和多样性均降低;但与10-20cm层土壤相比,微生物群落碳源利用活性和多样性均升高。 3在稻麦两季收获后,与对照处理相比,玉米秸秆两种施用方式均显著地增加土壤蛋白酶、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性;不论秸秆以何种方式施用,接种蚯蚓进一步增加了稻、麦两季土壤的蛋白酶活性;在稻季的秸秆混施处理下,接种蚯蚓显著地增加土壤碱性磷酸酶的活性;在稻、麦两季的秸秆混施处理下,接种蚯蚓显著地增加土壤蔗糖酶的活性;不论秸秆以何种方式施用,接种蚯蚓没有改变两季土壤的脱氢酶活性。另外,本试验通过收集土壤表面新鲜蚓粪,测得蚓粪的五种酶活性显著地高于其周围土壤,特别是蔗糖酶和脱氢酶的活性。除了土壤脱氢酶活性外,麦季收获后各处理的土壤和蚓粪的酶活性都高于稻季。 4玉米秸秆的施用强烈地影响土壤线虫和原生动物的数量和群落结构;与对照比较,玉米秸秆两种施用方式增加了土壤总线虫和各营养功能群的数量,但显著性仅仅表现在秸秆混施处理上。玉米秸秆混施方式下,接种蚯蚓显著地减少了各土层(0-5 cm、5-10cm和10-20 cm)土壤的总线虫数量;而玉米秸秆表施方式下,接种蚯蚓降低了表土层(0-5 cm和5-10 cm)土壤的线虫总数量,但差异不显著。线虫总数的减少以食细菌性线虫数量的减少为主。同时接种蚯蚓也强烈影响到总线虫及食细菌性和植食性线虫两营养功能群数量在土壤深度上的分布。在玉米秸秆两种施用方式下,接种蚯蚓显著地增加了所有土层土壤的总原始动物和鞭毛虫数量,而土壤变形虫数量仅在玉米秸秆表施且接种蚯蚓的处理中增加。另外,在土壤表面的新鲜蚓粪中总线虫数量显著地高于其周围0-5 cm层土壤,且以食细菌性和食真菌性线虫的增加为主;而蚓粪中总原始动物的数量显著地低于其周围0-5 cm层土壤,且以鞭毛虫和变形虫减少为主。 5利用土壤线虫和线蚓能自由穿过1mm孔径网而不能穿过5μm孔径网的特点,在1mm、5μm孔径的网内接种蚯蚓,研究蚯蚓活动对网内、外土壤线虫、线蚓和原生动物的种群数量变化,以期揭示蚯蚓活动影响土壤微动物种群数量的机制。研究结果表明:在整个试验培养期,玉米秸秆施用使土壤原生动物、线虫和线蚓的数量随着培养时间而增加,且高于对照(未添加玉米秸秆和蚯蚓)处理。在整个培养期,lmm、5μm孔径的内圈土壤的线虫和线蚓总数均显著低于对应孔径外圈土壤;尽管1mm、5μm孔径的内圈土壤微生物量碳在整个培养期均低于1mm、5μm孔径的外圈土壤,但它们在第1、3周时显著地高于单独玉米秸秆处理。lmm的内圈土壤原生动物总数在第7周时显著地高于1mm孔径的外圈土壤;而1mm、5μm孔径的内圈土壤原生动物总数在第3、7培养期显著地高于单独玉米秸秆处理土壤;无论与单独玉米秸秆处理或5μm孔径的外圈土壤比较,1mm孔径的外圈土壤有较低的土壤线虫和线蚓数量。 总之,农田土壤中蚯蚓活动改变土壤微生物数量和酶活性,造成土壤微生物群落碳源利用的差异;同时蚯蚓活动也改变了土壤线虫和原生动物的种群数量和群落结构,这种影响还取决于有机物物料的施用方式。蚯蚓排泄的产物-蚓粪显著地增加了微生物和微动物的种群数量,改变了它们的群落结构组成。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 祁艳霞;张俊辉;马新艳;王志强;朱永久;;玉米秸秆与牛粪不同配比饲养蚯蚓效果的研究[J];特产研究;2008年03期
2 李欢;李晓林;张俊伶;盖京苹;王冲;向丹;;蚯蚓与丛枝菌根真菌的相互作用及其对植物的影响[J];土壤学报;2011年04期
3 徐晓燕;何应森;甘晓锦;龙孝燕;;蚯蚓活动对农田土壤脲酶活性变化的影响[J];安徽农业科学;2011年16期
4 王霞,李辉信,胡锋,王丹丹;蚯蚓活动对麦田生态系统中土壤氮素渗漏的影响[J];土壤学报;2004年06期
5 徐晓燕;高晓玲;郑琪;马卫东;何应森;;不同季节蚯蚓活动对土壤微生物类群数量的影响[J];安徽农业科学;2011年11期
6 黄福珍;论蚯蚓在土壤肥力中的作用[J];土壤通报;1964年04期
7 胡锋;王霞;李辉信;于建光;王丹丹;;蚯蚓活动对稻麦轮作系统中土壤微生物量碳的影响[J];土壤学报;2005年06期
8 冯凤玲;成杰民;王德霞;;蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的应用前景[J];土壤通报;2006年04期
9 刘嫦娥;段昌群;刘飞;杨媛;王旭;朱辉清;陈运锋;王汉明;;蚯蚓对土壤中乙草胺和丁草胺消解动态的影响研究[J];现代农药;2008年02期
10 申为宝;杨洪强;;蚯蚓和微生物对土壤养分和重金属的影响[J];中国农业科学;2008年03期
11 徐轶群;周璟;董秀华;封克;;蚯蚓活动对城市生活污泥重金属的影响[J];农业环境科学学报;2010年12期
12 郑春霞;陈波浪;王文全;朱新萍;贾宏涛;叶家勤;;蚯蚓诱导—黑麦草吸收土壤Cd的相关性研究[J];光谱学与光谱分析;2011年04期
13 罗艳丽;朱新萍;郑春霞;李辉信;雷远均;;蚯蚓对黑麦草在土壤体系中镉迁移影响的研究[J];新疆农业科学;2011年07期
14 曾郁珉;周跃华;赵永红;李娅;聂艳丽;;蚯蚓投放方式对林地土壤质量的影响[J];林业实用技术;2009年06期
15 王丹丹;李辉信;魏正贵;胡锋;;蚯蚓对污染土壤中黑麦草和印度芥菜吸收累积锌的影响[J];土壤;2008年01期
16 刘德辉,胡锋,胡佩,成杰民;蚯蚓活动对红壤磷素主要形态及有效磷含量的影响[J];应用生态学报;2005年10期
17 刘宾;李辉信;朱玲;焦加国;陈小云;胡锋;;接种蚯蚓对潮土氮素矿化特征的影响[J];土壤学报;2007年01期
18 于建光;李辉信;胡锋;;秸秆施用及蚯蚓活动下土壤有机碳变化表征指标的筛选[J];土壤学报;2007年05期
19 陶军;张树杰;焦加国;李沙;刘满强;胡锋;李辉信;;蚯蚓对秸秆还田土壤细菌生理菌群数量和酶活性的影响[J];生态学报;2010年05期
20 毛慧玲;不同营养源对茶薪菇菌丝生长的影响[J];南昌水专学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴萍;李爱新;吴克宁;帅佳良;李芳颢;;区域碳源汇测算分析与模型拟合——以江西省为例[A];2010年中国土地学会学术年会论文集[C];2010年
2 王茂发;邹小平;程进;张红丹;任鹏飞;李飞;朱光;;催化燃烧法合成碳纳米线[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
3 蔺中;李华兴;李永涛;戴军;;蚯蚓对土壤重金属的生物累积和形态转化作用[A];第四次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2007年
4 丁伟;冷蕾;赵晨;黄芳;宋爱荣;;碳源对裂蹄木层孔菌菌丝体生长及其液体发酵的影响[A];中国菌物学会第四届会员代表大会暨全国第七届菌物学学术讨论会论文集[C];2008年
5 张伟;李娇妍;王红梅;刘玉文;;LiFePO_4/C复合正极材料中的新型碳源研究[A];中国化学会第27届学术年会第10分会场摘要集[C];2010年
6 陈立婧;顾静;彭自然;孔优佳;花少鹏;王武;;滆湖不同的湖区原生动物的群落结构[A];全国生物多样性保护及外来有害物种防治交流研讨会论文集[C];2008年
7 万鲁长;单洪涛;黄春燕;张柏松;孙树凯;宇仁娥;;白灵侧耳菌丝生长对碳、氮营养需求的研究[A];首届海峡两岸食(药)用菌学术研讨会论文集[C];2005年
8 林辰壹;吴永霞;张娟;;巴音布鲁克草原雷蘑的碳氮营养源研究[A];2008园艺学进展(第八辑)——中国园艺学会第八届青年学术讨论会暨现代园艺论坛论文集[C];2008年
9 陈天虎;刘畅;王进;;以秸秆为缓释碳源的SRB处理AMD模拟研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
10 苏宇;陈天虎;吕剑;王进;金杰;彭书传;;稻草为碳源硫酸盐还原菌处理强酸性矿山排水的实验研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶军;蚯蚓活动对农田土壤生物种群数量和群落结构的影响[D];南京农业大学;2009年
2 张树杰;蚯蚓粘液对番茄幼苗生长及Cd富集的影响机理初探[D];南京农业大学;2009年
3 罗天相;土壤动物活动对农田温室气体(CO_2、N_2O)排放的影响[D];南京农业大学;2008年
4 王霞;蚯蚓活动对稻麦轮作土壤氮、磷的影响[D];南京农业大学;2005年
5 于建光;蚯蚓活动对农田土壤有机碳转化的影响研究[D];南京农业大学;2007年
6 申为宝;苹果园土壤生物活性及土壤镉行为的生物调节[D];山东农业大学;2009年
7 陈旭升;Streptomyces sp.M-Z18发酵生产ε-聚赖氨酸的碳源供给策略与过程调控研究[D];江南大学;2011年
8 易维洁;碳源对水稻土中铁还原特征和铁还原菌多样性的影响[D];西北农林科技大学;2011年
9 钱杰;大都市碳源碳汇研究——以上海市为例[D];华东师范大学;2004年
10 张建美;地下水硝酸盐原位生物修复固相碳源及磷源性能研究[D];中国地质大学(北京);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐雷;蚯蚓对土壤中疏水性有机污染物的动态积累[D];浙江工业大学;2010年
2 杨洋;崇明湿地碳源/汇监测和管理系统的设计和实现[D];华东师范大学;2011年
3 赵长巍;接种蚯蚓对黑土水稳性团聚体含量及有机碳蓄积的影响[D];吉林农业大学;2007年
4 李观元;以丙酸为碳源的反硝化除磷工艺运行特性及影响因素研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 杨勇光;碳源种类对反硝化除磷系统的影响及反硝化聚磷菌(DPB)的分离[D];重庆大学;2010年
6 姜炳棋;C-14天然有机质和TBBPA标记物的制备及其土壤中降解与转化的研究[D];南京大学;2011年
7 林守祎;崇明湿地碳源汇信息共享发布系统设计与实现[D];华东师范大学;2011年
8 孙雅丽;沼液无土栽培氮污染控制实验研究[D];北京化工大学;2010年
9 李业英;碳源、氮源及其他条件对VB_(12)发酵影响的研究[D];河北大学;2004年
10 赵建;人工湿地对污染河水的净化效果及机理研究[D];河海大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 河北特种动物养殖网 周小业聂晓倩;蚯蚓的品种和养殖方法[N];河北农民报;2007年
2 施云海 房鼎业;CO2:二十一世纪的新碳源[N];中国化工报;2002年
3 记者 史芳 杨振威;建立以省为单位的“碳源-碳汇”交易制度[N];中国经济导报;2008年
4 李雪林;万元GDP净碳源量不断下降[N];文汇报;2007年
5 筱薇;如何开发碳源脱氮除磷?[N];中国环境报;2008年
6 何琪;夏季预防鸡组织滴虫病[N];河南科技报;2008年
7 记者 李雪林;上海“碳天平”趋向平衡[N];文汇报;2008年
8 华南理工大学食品学院 郑建仙;乳链球菌素发酵法生产的关键技术(上)[N];中国食品报;2008年
9 苏 林;点“气”成“金”[N];大众科技报;2003年
10 中国农业大学农业与生物技术学院教授 李志芳;饲喂土壤 而非饲喂植物[N];中华合作时报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978