發(fā)布時間：2020-08-24 10:22

【摘要】：線蟲(nematode)是土壤中最為豐富的無脊椎動物,占據(jù)土壤食物網(wǎng)多個營養(yǎng)級,參與有機質(zhì)分解和養(yǎng)分循環(huán)過程,對于維持土壤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有重要意義。此外,土壤線蟲還是一種重要的指示生物。近幾十年來,隨著人口不斷增加和全球氣候變化(global climate change)的加劇,世界各地的草地發(fā)生了不同程度的退化(degradation)。圍欄封育(enclosure)和施氮(nitrogen addition)是應(yīng)用較為廣泛的退化草地恢復(fù)措施,兩者均能夠通過改變植物群落和土壤環(huán)境而影響土壤線蟲群落。目前,關(guān)于圍封和施氮對土壤線蟲的影響均有研究,而兩者交互作用對土壤線蟲的影響及其作用機制尚缺少研究。本論文以呼倫貝爾貝加爾針茅退化草地為研究對象,通過圍封和施氮的控制實驗,研究了退化草地恢復(fù)過程中土壤理化性質(zhì)、植物群落特征和土壤線蟲群落的變化規(guī)律,以及土壤和植被對土壤線蟲的調(diào)控作用,獲得的主要研究結(jié)果與結(jié)論如下:(1)本研究發(fā)現(xiàn),貝加爾針茅退化草地土壤線蟲共有88個屬,隸屬于15個科,其中植食性線蟲(Plant parasite)27個屬,食真菌線蟲(Fungivores)11個屬,食細菌線蟲(Bacterivores)29個屬,捕食-雜食性線蟲(Predators/Omnivores)21個屬。土壤線蟲個體平均密度為206(條/100 g干土)。在呼倫貝爾退化草地土壤線蟲中,優(yōu)勢屬為麗突屬(Acrobeles);常見屬有擬麗突屬(Acrobeloides)、繞線屬(Plectus)等21個屬;稀有屬有具脊墊刃屬(Coslenchus)、膜皮屬(Diphtherphora)等66個屬。(2)圍封和施氮在不同退化程度的草地對土壤線蟲多度和多樣性的作用有差異。在輕度退化樣地,圍封和施氮對線蟲多度和多樣性均無顯著影響。在中度退化樣地,圍封顯著增加線蟲豐富度和香農(nóng)-威納多樣性。在重度退化樣地,施氮和圍封以及兩者共同作用都顯著增加線蟲多度以及捕食雜食類線蟲多度,線蟲總多度在圍封處理下由154(條/100 g干土)增加到216(條/100 g干土)。圍封和施氮對土壤線蟲的營養(yǎng)類群多樣性指數(shù)(TD)有明顯的交互作用,并且圍封+施氮處理使其顯著降低,表明土壤線蟲群落營養(yǎng)結(jié)構(gòu)趨于簡單。(3)施氮和圍封對土壤線蟲功能指數(shù)的影響在草地不同退化階段存在差異。在輕度退化樣地,施氮和圍封對線蟲功能指數(shù)均無顯著影響。在中度退化樣地,圍封和施氮對土壤線蟲的瓦斯樂斯卡指數(shù)(WI)有明顯的交互作用,圍封+施氮處理使其顯著增加。在不同退化程度各處理中,瓦斯樂斯卡指數(shù)大于1,表明圍封和施氮降低了植食性線蟲所占的比例,土壤不容易受到植食性線蟲的感染,植被健康狀況良好。在重度退化樣地,土壤線蟲的基礎(chǔ)指數(shù)(BI)在圍封處理下均有升高的趨勢,表明在排除放牧壓力后,土壤受外界擾動的程度變小,土壤健康狀況趨于穩(wěn)定。圍封和施氮對土壤線蟲通路比值(NCR)、結(jié)構(gòu)指數(shù)(SI)、富集指數(shù)(EI)、成熟度指數(shù)(MI)、植物寄生線蟲指數(shù)(PPI)均無顯著作用。(4)施氮和圍封對土壤理化性質(zhì)和植物群落的影響在中度退化樣地作用最弱。在輕度退化草地,施氮顯著降低土壤pH,圍封顯著增加土壤總碳含量,施氮+圍封顯著提高土壤電導(dǎo)率、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量以及植物地上生物量。在中度退化樣地,施氮和施氮+圍封顯著增加土壤銨態(tài)氮含量。在重度退化樣地,施氮顯著降低土壤pH,施氮和施氮+圍封顯著增加土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量,施氮、圍封和施氮+圍封都能顯著降低植物物種豐富度和多樣性。(5)土壤環(huán)境和植物群落對線蟲的影響隨著退化程度的加重由有利作用轉(zhuǎn)變?yōu)椴焕饔谩Ｔ谳p度退化樣地,土壤線蟲總多度與土壤總有機碳含量正相關(guān),并且土壤營養(yǎng)類群多樣性與植物多樣性正相關(guān),而在重度退化樣地植食性線蟲多度與土壤銨態(tài)氮含量負相關(guān)。因而,在輕度退化草地,土壤有機質(zhì)和植物多樣性的改善有助于提高線蟲多度和多樣性;在中度退化草地,土壤線蟲不受土壤和植被的影響;在重度退化草地,施氮導(dǎo)致的銨毒害作用對土壤線蟲產(chǎn)生不利影響。綜上所述,本研究闡明了圍封和施氮在草地恢復(fù)過程中對土壤線蟲群落特征的作用規(guī)律,發(fā)現(xiàn)施氮和圍封對土壤線蟲的作用在草地不同退化程度存在差異。在輕度退化草地施氮和圍封對土壤線蟲無顯著作用,在中度退化草地圍封顯著增加線蟲多樣性,而在重度退化草地施氮和圍封能夠增加線蟲多度,但降低線蟲營養(yǎng)類群多樣性。此外,土壤理化性質(zhì)和植物群落特征對土壤線蟲的影響由有利作用轉(zhuǎn)變?yōu)椴焕饔�。本研究有助于揭示退化草地恢�?fù)機理,并為草原的可持續(xù)發(fā)展提供理論指導(dǎo)。
【學位授予單位】：東北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S812.2
【圖文】：

圖 1-1 土壤線蟲群落的影響因素Figure 2-1 Factors affecting soil nematode community化及恢復(fù)陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對人類的生產(chǎn)活動定與平衡具有重要意義[9]。近年來由于人類活動日益資源開采等原因,草原已呈現(xiàn)出大范圍的荒漠化、沙化退化趨勢[23-24]。我國是世界上土地退化最嚴重的國家之

提升牧草產(chǎn)量和品質(zhì)，有效控制水土流失，提高生，然而，也有研究表明，適當強度的放牧干擾有利于生持，薛會英等（2017）的研究發(fā)現(xiàn)，對于藏北高寒草甸于植物生長，并且改良土壤理化性質(zhì)，但圍封超過一定態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性反而下降[54]。因此，圍封對退化草地的。線蟲生態(tài)功能及其指示作用線蟲在草地中的作用草地資源豐富，草地類型復(fù)雜多樣，對北方草原生態(tài)系降雨量的增加，土壤線蟲數(shù)量增加，群落穩(wěn)定性也增加多度和多樣性均高于荒漠和荒漠草原[55]。Hunt 等(1987)究結(jié)果表明，土壤線蟲與其它的土壤動物（原生動物、線生物之間存在著共生、捕食、競爭等關(guān)系，在土壤食物網(wǎng)于中間位置[1,56]（如圖 1-2）。

10圖 2-1 研究地點的地理位置Figure 2-1 Geographic location of the study site件樣地處于溫帶大陸性季風氣候區(qū)，年均氣溫-2~0℃℃。該地區(qū)春秋季氣候無規(guī)律，早晚溫差大，夏季較短，季寒冷且持續(xù)時間較長，溫度平均在-20℃左右。無霜期 為 250~350 mm，全年蒸發(fā)量達 1466.6 mm[127]。征樣地土壤類型復(fù)雜多樣。該地水土資源豐富，土壤以黑鈣0 cm 的土壤含水量為 19%左右，土壤容重為 1.2 g cm-3左]。該地草原退化嚴重，土壤受到一定程度的侵蝕。

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本文編號：2802335