氮添加對(duì)內(nèi)蒙古典型草原土壤動(dòng)物的影響.pdf

1、氮是生態(tài)系統(tǒng)的主要限制元素，氮輸入增加潛在的影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的各植物和土壤生物群落結(jié)構(gòu)及相關(guān)生態(tài)過(guò)程。許多研究揭示了氮增加對(duì)植物群落的影響，而對(duì)于復(fù)雜的土壤動(dòng)物群落的響應(yīng)，我們還了解甚少。
　　為了檢驗(yàn)土壤動(dòng)物群落對(duì)氮輸入的響應(yīng)及其機(jī)制，我們?cè)趦?nèi)蒙古典型草原進(jìn)行了氮素添加實(shí)驗(yàn)，研究了在4個(gè)氮處理梯度下(N0、N2.5、N5、N10)位于地表、凋落物以及土壤中的主要功能類群的土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的變化，并分析了各功能類群土壤動(dòng)物與環(huán)境因

2、子之間的關(guān)系。結(jié)果如下:
　　(1)本研究共捕獲土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)15527只，其中地表節(jié)肢動(dòng)物676只，中小型土壤動(dòng)物1780只，土壤線蟲13071只，隸屬于3門、4綱、23目。地表節(jié)肢動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)類群為蝗總科(Acridoidea)，占總捕獲數(shù)的24.56％;中小型土壤動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)類群為等節(jié)跳科Isotomidae和步甲螨科Carabodidae，分別占總捕獲數(shù)的44.38％、14.83％;凋落物層土壤線蟲的優(yōu)勢(shì)類群為滑刃屬Aphel

3、enchoides和長(zhǎng)針屬Longidorus，分別占總捕獲數(shù)的26.30％、14.45％;土壤0～5cm層土壤線蟲的優(yōu)勢(shì)類群為麗突屬Acrobeles、長(zhǎng)針屬Longidorus，分別占總捕獲數(shù)的26.28％、16.49％。
　　(2)不同類群土壤動(dòng)物對(duì)氮添加的響應(yīng)存在很大差異。
　　就地表節(jié)肢動(dòng)物群落而言，氮輸入增加并沒有顯著改變地表節(jié)肢動(dòng)物群落的多樣性和多度(P＞0.05），僅在低氮處理下，顯著促進(jìn)了群落總生物量(P＜

4、0.05)，與對(duì)照相比，增加了84.06％。各功能群（捕食性、雜食性、腐食性）動(dòng)物對(duì)各水平氮添加的響應(yīng)均不太敏感，僅植食性動(dòng)物的生物量在低氮和高氮處理顯著高于對(duì)照(P＜0.05)?；貧w分析表明，植食性節(jié)肢動(dòng)物的多度和生物量與植物葉片氮含量關(guān)系密切，而腐食性節(jié)肢動(dòng)物的多度、生物量和類群數(shù)主要與土壤有機(jī)碳含量關(guān)系更密切。
　　中小型土壤動(dòng)物:低氮和中氮添加對(duì)中小型土壤動(dòng)物的多度有一定的促進(jìn)作用，與對(duì)照相比，分別增加了75.82％、76

5、.65％，而高N添加處理下群落多度和多樣性（如DG指數(shù)）則出現(xiàn)顯著降低(P＜0.05)。不同功能群對(duì)氮添加響應(yīng)不同，捕食性和腐食性功能群的多度在高氮添加下顯著減少（P＜0.05），與對(duì)照相比，分別降低了69.05％、54.41％，而植食性和雜食性動(dòng)物的多度則沒有顯著變化(P＞0.05）。冗余分析(RDA)結(jié)果顯示，中氣門亞目若螨Mesostigmata nymphs、球角跳科Hypogastruridae和厲螨Laelapidae的多度

6、與氮梯度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(P＜0.05);而等節(jié)跳科Isotomidae和長(zhǎng)角跳科Entomobryidae多度的變化主要受到氮添加引起植物葉片C、N含量改變的間接影響。
　　土壤線蟲:我們調(diào)查了凋落物和土壤(0～5cm)中的線蟲群落。研究發(fā)現(xiàn)，高氮添加處理對(duì)凋落物層土壤線蟲的多度有顯著促進(jìn)作用(P＜0.05），與對(duì)照相比，增加了171.72％，而高氮添加顯著降低了凋落物中的線蟲多樣性（P＜0.05）。相比較，土壤中的線蟲多度和多樣性

7、均在各水平氮添加下沒有明顯改變(P＞0.05）。結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)結(jié)果表明，氮添加對(duì)凋落物層土壤線蟲群落的直接影響較大(r=0.72)，而土壤層中土壤線蟲群落則主要受微生物量的間接影響。
　　綜上所述，適量的氮添加下土壤動(dòng)物群落的多度有所增加，但當(dāng)?shù)?yīng)較高時(shí)(10 g·m-2yr-1)，土壤動(dòng)物群落的多樣性則出現(xiàn)降低。盡管如此，本研究發(fā)現(xiàn)不同的土壤動(dòng)物類群對(duì)氮輸入的響應(yīng)存在很大差異，這也反映了土壤動(dòng)物群落的復(fù)雜性，不同類群的