松嫩平原典型黑土耕作區(qū)土壤動物分布及其對秸稈還田的響應(yīng)特征.pdf

1、土壤動物是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在耕作生態(tài)系統(tǒng)中，土壤動物數(shù)量巨大，種類豐富，是耕作生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要參與者。近年來，關(guān)于耕作生態(tài)系統(tǒng)的土壤動物研究受到廣泛關(guān)注。黑土是我國東北地區(qū)主要的農(nóng)業(yè)土壤類型，是一種自然肥力高、富含有機(jī)質(zhì)且適于耕作的土壤。黑土區(qū)是我國重要的糧食主產(chǎn)區(qū)和商品糧基地，但近年來由于不當(dāng)?shù)母鞣绞剑谕临|(zhì)量不斷退化。為此，對耕作黑土區(qū)的土壤動物群落結(jié)構(gòu)與功能展開研究不但可以豐富土壤動物生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容，也可以為

2、優(yōu)化耕作黑土可持續(xù)利用的管理方式提供科學(xué)依據(jù)。
　　本文以松嫩平原耕作黑土為研究對象，由東南至西北選擇五個(gè)典型黑土耕作區(qū)（市縣）作為研究樣點(diǎn)，采用野外調(diào)查與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對土壤動物群落時(shí)空分布特征及其影響因素展開了研究。同時(shí)，以海倫市為依托，采用五種不同樣地處理方式，三種規(guī)格分解袋、兩種秸稈進(jìn)行秸稈還田，考察了土壤動物對不同秸稈還田方式的響應(yīng)及其在秸稈分解中的作用功能，并確定較優(yōu)的秸稈還田方式。
　　通過對松嫩平原土

3、壤動物群落結(jié)構(gòu)特征研究表明:不同采樣地的土壤動物群落結(jié)構(gòu)存在差異。而且，距離較遠(yuǎn)的樣地土壤動物群落差異較大。但所有樣地都至少存在甲螨亞目、前氣門亞目和節(jié)跳蟲科中的一種。這說明在松嫩平原耕作黑土區(qū)，甲螨亞目、前氣門亞目和節(jié)跳蟲科具有普遍適應(yīng)性。研究表明:季節(jié)變化對土壤動物影響明顯，研究區(qū)域內(nèi)，土壤動物個(gè)數(shù)、土壤動物均勻性指數(shù)與土壤動物優(yōu)勢度指數(shù)隨著時(shí)間變化起伏較大，土壤動物類群數(shù)相對穩(wěn)定。3個(gè)取樣時(shí)間段內(nèi)，對于中小型土壤動物8月份最適宜生

4、存，各項(xiàng)土壤動物特征指標(biāo)較高。另外，從不同采樣區(qū)域土壤動物來看，土壤動物個(gè)數(shù)在不同月份不同樣地變化趨勢不同。在垂直分布上，中小型土壤動物個(gè)體數(shù)和類群數(shù)總體上是隨土壤深度增加而減少。同時(shí)，土壤動物垂直分布特征受不同樣點(diǎn)，不同季節(jié)時(shí)間的生境影響。而且，土壤動物群落的分布特征和土壤理化性質(zhì)有密切的關(guān)系，土壤環(huán)境的pH、全氮與全磷對土壤動物群落影響最為密切，中小型土壤動物個(gè)數(shù)、均勻性指數(shù)、豐富度指數(shù)、密度與土壤理化性質(zhì)關(guān)系最密切。
　　典

5、型耕作黑土區(qū)秸稈自然還田過程中土壤動物響應(yīng)特征研究表明:秸稈處理后，對環(huán)境反應(yīng)相對敏感的中小型土壤動物，多樣性指數(shù)與均勻性指數(shù)都高于對照樣地，微生物與秸稈配比還田的樣地A中，土壤動物每個(gè)特征指標(biāo)都較高。對環(huán)境中相對穩(wěn)定存在的大型土壤動物分析來看，微生物與秸稈配比還田的樣地A中土壤動物的個(gè)數(shù)、類群、多樣性指數(shù)、豐富指數(shù)、密度在樣地A中都是最高的，這表明該秸稈還田方式相對肥力較好，有利于提高土壤微生物活性，促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)，有利于耕作黑土中

6、的土壤動物生存。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn):不同秸稈還田方式對大型土壤動物個(gè)數(shù)、大型土壤動物密度、大型土壤動物類群數(shù)、隱翅甲科類群、步甲科類群、中小型土壤動物密度、土壤動物個(gè)數(shù)、甲螨亞目動物類群、節(jié)跳蟲科類群、前氣門亞目類群影響較大，這些指標(biāo)是耕作黑土中對秸稈還田方式反應(yīng)的敏感土壤動物指標(biāo)，今后，可以針對這些土壤動物指標(biāo)進(jìn)行量化研究，作為考察耕作黑土秸稈還田肥力效應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)。
　　耕作黑土秸稈還田網(wǎng)袋實(shí)驗(yàn)研究表明:不同網(wǎng)袋還田秸稈分解過程中

7、土壤動物群落存在差異，樣地處理方式與網(wǎng)袋交互作用、樣地處理方式與年份交互作用對網(wǎng)袋中土壤動物群落影響最顯著，網(wǎng)袋中土壤動物受土壤理化性質(zhì)影響也較大，土壤環(huán)境的碳氮比、總有機(jī)碳、有機(jī)質(zhì)、總氮對網(wǎng)袋中土壤動物群落影響較大。在秸稈分解過程中，土壤動物具有明顯的促進(jìn)作用，無論是土壤動物的個(gè)數(shù)、類群都與秸稈分解率正相關(guān)，大型土壤動物貢獻(xiàn)率逐漸增強(qiáng)，中小型土壤動物貢獻(xiàn)率較為穩(wěn)定。大型土壤動物貢獻(xiàn)率高于中小型土壤動物貢獻(xiàn)率。另外，結(jié)合玉米和大豆秸稈分

8、解率結(jié)果說明:在加入適當(dāng)?shù)呐浔扔衩谆虼蠖菇斩捙c微生物催腐劑的樣地A中，盡管土壤動物貢獻(xiàn)率不是最高的，但秸稈累積分解率是最高的，表明樣地A條件下微生物作用效果更明顯，土壤動物與微生物復(fù)合作用對秸稈分解更有效，因此，樣地A還田方式為較優(yōu)的秸稈還田方式。今后在秸稈還田中應(yīng)采取適當(dāng)?shù)奶幚淼姆绞教岣咄寥绖游锏臄?shù)量與豐度。同時(shí)，也要針對秸稈還田過程中土壤動物與微生物的相互作用以及對秸稈分解的復(fù)合作用展開深入研究，以明晰二者作用的機(jī)理，為提高秸稈分解