摘要
减少化学品的投入和输入有机物料是生态集约化农业的核心，已被证明能够有效促进土壤生物群落的发展，发挥土壤的多功能服务。来自自然生态系统的大量研究表明，有机物料性质决定了其分解时土壤中能量流动、养分转化及有机碳积累等过程，是支撑土壤食物网结构和功能的关键性状。探究有机物料性质介导下土壤生物群落和功能的变化，是揭示陆地生态系统功能调控机制的重要途径，也是合理利用和管理有机物料资源的重要前提。土壤线虫数量庞大、种类和生活史丰富、几乎参与所有生物地球化学循环过程的调节，在反映资源质量影响下土壤食物网结构和功能的变化上独具优势。中国亚热带红壤地区水热条件丰富，但生态系统较为脆弱，迫切需要恢复红壤生物群落及功能以维持农业可持续发展。鉴于此，本研究以线虫群落为工具，探究不同有机物料对红壤生物的影响，以期为探究有机物性质对土壤生态功能的影响机制奠定基础，同时为“减肥减药”的生态集约农业实施提供依据。 本研究分为两个部分，分别探究不同性质的植物残体类有机物料和畜禽粪便堆肥类有机物料对线虫群落结构的影响，第一部分共六个处理:(1)NPK（全量化肥）;(2)60％NPK（化肥减施）;(3)NPK+秸秆（化肥全量配施秸秆）;(4)60％NPK+秸秆（化肥减施配施秸秆）;(5)NPK+生物质炭（化肥全量配施生物质炭）;(6)60％NPK+生物质炭（化肥减施配施生物质炭）。第二部分共四个处理:(1)NPK（全量化肥）;(2)60％NPK（化肥减施）;(3)60％NPK+常规堆肥（化肥减施配施常规堆肥）;(4)60％NPK+蚓堆肥（化肥减施配施蚓堆肥），两部分共用全量化肥和化肥减施处理。通过红薯（Ipomoea batatas L）和油菜（Brassica napus L）轮作连续两年的田间采样和室内分析，系统探讨了有机物料性质对红壤线虫群落结构的影响，并结合土壤性质的分析，探讨线虫群落响应机制。 实验一主要结果: (1)与全量化肥施用相比，化肥减施对线虫总数和营养类群数量无显著影响，但显著增加线虫丰富度指数和富集指数，促进线虫群落网络连接复杂程度。 (2)化肥全量时配施秸秆和生物质炭对线虫数量无显著影响，化肥减施时配施秸秆和生物质炭均显著增加线虫数量，且难降解（低质量）生物质炭对线虫数量的促进作用较强。 (3)无论化肥减施与否，秸秆和生物质炭均增加土壤捕杂食线虫的数量，增加线虫丰富度指数，成熟度指数，结构指数和线虫代谢足迹。 (4)易降解（高质量）秸秆降低了土壤植食线虫相对丰度，显著增加土壤食细菌线虫数量，促进土壤线虫群落网络连接复杂程度，对应着快速的物质转化和养分周转速率，促进土壤微生物活性;相比之下，难降解（低质量）生物质炭对线虫成熟度指数促进较弱，显著增加土壤食真菌线虫数量，使土壤分解从以细菌为主向以真菌为主转变，减少土壤中氮的矿化，降低土壤线虫群落网络连接复杂程度。 实验二主要结果: (1)常规堆肥和蚓堆肥均显著增加土壤线虫数量，但活性资源较多的蚓堆肥对土壤线虫数量的促进作用较弱。 (2)常规堆肥和蚓堆肥均显著增加土壤食细菌线虫和食真菌线虫数量，提高线虫富集指数和结构指数，促进土壤线虫群落网络复杂程度。 (3)与常规堆肥相比，蚓堆肥降低植食线虫的数量，增加捕杂食线虫的数量，促进了线虫丰富度指数、多样性指数、成熟度指数和代谢足迹的提高，增加土壤线虫群落网络复杂程度。 综上所述，无论是植物残体类还是堆肥类有机物料，C/N较低、有机碳结构简单、活性资源较多的有机物料均能维持较为复杂的线虫群落结构，而C/N较高、有机碳结构复杂、活性资源较少的有机物料则能支持较多的土壤线虫数量。
NETL