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长期施肥对农田土壤动物群落影响及安全评价

林英华  
【摘要】:本文以国家土壤肥力与肥料效益基地网和国家重点野外科学观测站(森林生态定位站)为研究平台,从生态地理的角度出发,运用土壤动物学理论和方法,分析长期施肥对农田土壤动物群落的影响并对土壤安全进行初步探讨,主要结论如下: 1 长期施肥对不同土壤类型农田土壤动物的影响 在5类农田土壤中,共采集10542只土壤动物标本,隶属6门12纲23目61科35属,线虫类(Nemata)、寡毛类(Oligochaeta)、蜱螨类(Acariformes)和弹尾类(Collembola)是农业生态系统中具有重要影响的类群;农田土壤动物营养方式以植食性的为主,其分布具有明显的多样性和地带性特点。 方差分析表明,农田土壤动物类群受土壤类型影响极显著(F=4.20,p=0.0023),施肥对农田土壤动物密度的影响不显著(F=0.71,p=0.6190)。而农田土壤动物主要类群的种群密度受土壤类型影响不显著(F=0.71,p=0.5842),受施肥(F=3.70,p=0.0030)影响显著。 典型相关分析表明,土壤有机质、pH和全N对线虫门、蜱螨目和弹尾目影响最大,土壤动物主要类群因素被土壤因素解释了7.34%,而土壤因素被土壤动物主要类群因素解释了16.91%。 2 长期施肥对同一土壤类型农田土壤动物的影响 以黄土区为例,对长期施肥对同一土壤类型农田土壤动物的影响进行研究。对黄土区6种施肥小区4次调查,获得5495只土壤动物标本,隶属6门11纲22目61科35属。农田土壤动物种群密度和类群数随土壤剖面加深而递减。 方差分析表明,季节变化对黄土区农田土壤动物种群密度影响极显著(F=4.84,p=0.0023),而施肥处理影响不显著(F=0.95,p=0.4497)。 主成份分析表明,施肥处理对土壤动物类群的影响不平衡,其主要影响土壤动物主要类群种群密度、线虫动物门种群密度、土壤动物类群多样性。 土壤微生物、土壤性质对不同土壤动物类群的影响差别显著。土壤性质对弱势类群、土壤动物种群密度和土壤线虫影响比土壤微生物的影响大;放线菌对鞘翅目和后孔寡毛目影响较大;真菌对等足目和膜翅目蚁科影响较大。 3 不同气候带森林土壤动物群落与农业土壤动物群落比较 (1)森林土壤动物区系在土壤表层和深层之间界限不明显,农田则分层现象明显,但种群密度变化幅度小。但两者种群密度和类群均随着土壤剖面加深而递减。(2)森林土壤动物类群分布比较集中,农田则比较分散。森林土壤动物群落多样性明显高于农田土壤动物群落多样性。 聚类分析表明,鼎湖山森林土壤动物的群落组成接近于农田土壤动物群落,帽儿山森林土壤动物群落明显不同于农田土壤动物群落。 在此基础上,结合当前农业大量施用化肥、农药以及环境重金属污染的现实,对土壤安全问题进行初步探讨。


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