氮添加對內蒙古典型草原土壤動物的影響.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構及相關生態(tài)過程。許多研究揭示了氮增加對植物群落的影響，而對于復雜的土壤動物群落的響應，我們還了解甚少。
　　為了檢驗土壤動物群落對氮輸入的響應及其機制，我們在內蒙古典型草原進行了氮素添加實驗，研究了在4個氮處理梯度下(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物群落結構的變化，并分析了各功能類群土壤動物與環(huán)境因

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

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

4、0.05)，與對照相比，增加了84.06％。各功能群（捕食性、雜食性、腐食性）動物對各水平氮添加的響應均不太敏感，僅植食性動物的生物量在低氮和高氮處理顯著高于對照(P＜0.05)?；貧w分析表明，植食性節(jié)肢動物的多度和生物量與植物葉片氮含量關系密切，而腐食性節(jié)肢動物的多度、生物量和類群數主要與土壤有機碳含量關系更密切。
　　中小型土壤動物:低氮和中氮添加對中小型土壤動物的多度有一定的促進作用，與對照相比，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）則出現顯著降低(P＜0.05)。不同功能群對氮添加響應不同，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），與對照相比，分別降低了69.05％、54.41％，而植食性和雜食性動物的多度則沒有顯著變化(P＞0.05）。冗余分析(RDA)結果顯示，中氣門亞目若螨Mesostigmata nymphs、球角跳科Hypogastruridae和厲螨Laelapidae的多度

6、與氮梯度呈負相關關系(P＜0.05);而等節(jié)跳科Isotomidae和長角跳科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:我們調查了凋落物和土壤(0～5cm)中的線蟲群落。研究發(fā)現，高氮添加處理對凋落物層土壤線蟲的多度有顯著促進作用(P＜0.05），與對照相比，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）。結構方程模型(SEM)結果表明，氮添加對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物群落的多度有所增加，但當氮供應較高時(10 g·m-2yr-1)，土壤動物群落的多樣性則出現降低。盡管如此，本研究發(fā)現不同的土壤動物類群對氮輸入的響應存在很大差異，這也反映了土壤動物群落的復雜性，不同類群的