蚯蚓及蚓粪对胁迫条件下土壤生态功能恢复的影响

【摘要】由于自然和人为的干扰越来越强烈,土壤维持生态功能的能力成为农田土壤质量的重要标志。当前的研究多关注于土壤微生物群落对胁迫条件的响应及其对土壤生态功能的贡献,但鲜有土壤食物网内的生物相互作用与土壤生态功能恢复关系的研究。蚯吲是土壤食物网中的重要功能类群,可能会对土壤生态功能恢复有间接影响。本文采用室内模拟和田间实验相结合的方法来探讨蚯蚓对胁迫条件下对土壤生态功能恢复。首先在室内模拟实验中,选择短期加热(24h,50℃)的瞬时胁迫条件下,研究了蚯蚓对加热胁迫下土壤生态功能恢复的影响；其次在田间使用威百亩熏蒸胁迫,研究了吲粪对熏蒸胁迫下土壤生态功能恢复的影响。研究结果表明：1)加热胁迫对土壤微生物量碳(MBC)、土壤可溶性碳(DOC)和呼吸代谢熵(qCO2)有显著影响(P<0.05)。蚯蚓在土壤中的活动能够显著提高土壤MBC的含量和土壤基础呼吸(BR)(P<0.05)但对土壤微生物量氮(MBN)无显著影响。蚯蚓和微生物混施处理的土壤中分离到显著多于单施微生物处理的绿色荧光蛋白标记大肠杆菌,表明蚯蚓活动可以协助土壤微生物的迁移、促进外来微生物在土壤中的定殖。与对照处理相比,蚯蚓和微生物的混施可以显著增加加热胁迫后土壤的MBC、MBN和DOC(P<0.05),单施蚯蚓及混施处理显著降低加热胁迫后土壤的qCO2。2)威百亩作为农用杀线剂有明显的杀线、杀菌效果,显著降低了土壤的MBCMBN、BR和土壤线虫总数(<0.01)。田间施用蚓粪和PGPR菌剂可以显著增加土壤的速效氮、速效磷、速效钾含量和土壤的MBC含量并显著提高土壤BR(P<0.05),同时可以显著提高菠菜植株的产量和品质(P<0.05)。与单施PGPR菌剂处理相比,蚓粪与PGPR菌剂的混施处理可以提高土壤的MBC、MBN、土壤BR以及菠菜植株的产量和品质在受到熏蒸胁迫后的恢复能力。食细菌线虫为本实验小区线虫的优势营养类群,施用蚓粪和PGPR菌剂能显著增加熏蒸胁迫后土壤的线虫总数,并显著提高线虫通道指数NCR(P<0.05)。总之,本实验初步探讨了蚯蚓及其附属产物(蚓粪)与微生物的相互作用对加热或熏蒸胁迫下土壤生态功能恢复的影响,进一步明确了蚯蚓及蚓粪对胁迫条件下土壤生态功能恢复的贡献。从而为在理论上了解蚯蚓作用机制及在应用上促进农业生产的可持续性提供参考。
【作者】冯运；
【导师】刘满强；
【作者基本信息】南京农业大学，生态学，2013，硕士
【关键词】蚯蚓；蚓粪；生物相互作用；胁迫；生态功能恢复；

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