刈割活动对松嫩草原碱化羊草草地土壤线虫群落的影响

Biodiversity Science http: //www.biodiversity-science.net

—————————————————— 收稿日期: 2006-12-01; 接受日期: 2007-01-21

基金项目: 国家自然科学基金(40601047)、中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX3-SW-356)、吉林大学创新基金(4CX105)和中国博士后科学基金(200603903)

* 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: wudhyang@yahoo.com.cn

刈割活动对松嫩草原碱化羊草草地土壤

线虫群落的影响

吴东辉1,2 * 尹文英1 陈 鹏3

1 (中国科学院上海植物生理生态研究所, 上海 200032)

2 (吉林大学地球科学学院, 长春 130061)

3 (东北师范大学城市与环境科学学院, 长春 130024)

摘要: 应用类群数、个体密度、多样性指数和功能类群指数等多个群落参数, 研究刈割活动对松嫩草原碱化羊草草地土壤线虫群落特征的影响。本研究共捕获土壤线虫8,335条, 分别隶属于线虫动物门2纲7目23科40属。结果表明, 与围栏封育样地相比, 刈割活动样地中线虫个体密度和类群数显著减少, 群落多样性指数(H ′)、均匀度指数(J )和丰富度指数(SR )虽低于围栏封育样地, 但两类处理间差异不显著, 表明刈割活动尽管明显降低土壤线虫群落个体密度和类群数, 但对土壤线虫群落多样性的影响有限; 样地间PPI ／MI 值差异明显, 表明刈割活动在一定程度上确实改变了土壤线虫功能类群组成, 其中受影响的主要是非植物寄生线虫。 关键词: 土壤线虫, 刈割活动, 羊草, 松嫩草原

Effect of mowing practice on soil nematode community in alkalinized

grasslands of Leymus chinensis in Songnen Plain

Donghui Wu 1,2*, Wenying Yin 1, Peng Chen 3

1 Institute of Plant Physiology & Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences , Shanghai 200032

2 College of Earth Sciences, Jilin University , Changchun 130061

3 College of Urban and Environmental Science, Northeast Normal University , Changchun 130024

Abstract: We used generic number, individual density, biodiversity, and functional group index to analyze the effect of mowing practice on soil nematode community in alkalinized grasslands of Leymus chinensis in Songnen Plain, Northeast China. A total of 8,335 soil nematode individuals were collected, belonging to two classes, seven orders, 23 families, and 40 genera. The results indicated that the generic number and individual density of soil nematodes were significantly lower in the land under mowing practice (MP) treatment than that under fencing enclosure (FE) treatment, whereas the diversity index showed no significant difference between the two treatments. The results also suggested that PPI/MI was sensitive to mowing practice, which changed the composition of functional groups of soil nematodes, especially that of free-living soil nematodes.

Key words: soil nematodes, mowing practice, Leymus chinensis , Songnen Plain

刈割活动是牧业生产中一种较为常见的牧草收获方式, 也是影响草地生态系统特征的主要因子之一(李荣平和阎巧玲, 2006)。目前关于刈割活动对

草地生态系统的影响研究很多, 但多集中于植被生态特征方面, 例如植物的生活型、群落组成、多样性、生物量以及种群特征变化等(章家恩等, 2005;

鲍雅静等, 2005), 对包括线虫在内的土壤动物的生态变化关注较少。植物与土壤线虫的关系非常密切, 植物为土壤线虫提供食物和生活环境, 而土壤线虫也对植物的生长产生直接或间接的影响(Ingham et al., 1985; Yeates & Bongers, 1999; 梁文举和闻大中, 2001)。近年来国外关于不同环境条件及管理措施下土壤线虫群落变化方面的研究受到重视(Fu et al., 2000; Ferris et al., 2004; Wasilewska, 2006), 我国也有相关工作的报道(Li et al., 2002; Liang et al., 2005; Wu et al., 2005)。我们以在松嫩草原碱化羊草草地长期定位试验为基础, 以刈割活动为干扰因子, 以围栏封育为对照, 研究土壤线虫群落组成、结构和功能类群特征, 主要探讨牧草刈割活动对草地土壤线虫群落特征的影响, 旨在为提高草地管理质量和保护草地生物多样性以及促进草地土壤生态系统健康发展提供基础科学资料。

1样地概况

试验区位于松嫩草原中南部腰井子草场, 地理位置123º31'E, 44º36'N。地貌属冲积平原, 地势平坦,平均海拔141.13 m。气候属温带性季风气候, 四季分明, 年均降水量418 mm, 且60%集中于夏季。土壤原为碱性很强的碱化草甸土, 部分地段现已退化为苏打草甸碱土。植被类型为以羊草(Leymus chinensis)为优势种的草甸草原。

2研究方法

2.1样地设置

试验样地设置在地势平坦地段, 原为围栏禁牧的割草场, 植物群落为羊草+杂类草群丛, 土壤为苏打草甸碱土, 采用刈割生产(mowing practice, MP)和围栏封育(fencing enclosure, FE)两种处理, 随机区组设计, 4次重复。样地连续处理3年, 刈割强度为每年进行一次, 8月进行, 留茬高度3–5 cm。至采样时止, 刈割活动样地中羊草高度约60 cm, 羊草+杂类草植株密度约1,000株/m2, 地表几乎无凋落物; 围栏封育样地中羊草高度约70 cm, 羊草+杂类草植株密度约1,200株/m2, 地表有明显的凋落物层。

2.2样品采集与处理

2005年5月(春季)、8月(夏季)和10月(秋季)共3次对研究样地进行土壤线虫取样, 由于冬季严寒,几乎无土壤动物活动, 所以冬季未采样。各样地取样深度20 cm, 沿土壤剖面划分为0–5 cm、5–10 cm、10–15 cm和15–20 cm四层, 共采集用于提取土壤线虫的土壤样品96份。淘洗–过筛–蔗糖离心法实验室分离提取土壤线虫(Liang et al., 2005), 线虫标本主要依据《中国土壤动物检索图鉴》(尹文英, 1998)鉴定, 一般鉴定到属, 并依据土壤湿度, 将土壤线虫个体数量折算成每100 g干土含有线虫的条数。

根据线虫头部形态学特征和取食生境将土壤线虫分为以下4个功能(营养)类群: 食细菌类群(Bacterivores)、食真菌类群(Fungivores)、植物寄生类群(Plant parasites)、捕食类群/杂食类群(Predators/Omnivores)(梁文举等, 2001)。

土壤化学性质主要依据《土壤农业化学分析方法》(鲁如坤, 1999) 测定: 土壤有机质, 重铬酸钾氧化法; 全氮, 凯氏法; 阳离子交换量, 乙酸钠–火焰光度法; 交换性钠, 乙酸铵–氢氧化铵交换–火焰光度法; pH值, 电位法。土壤物理性质应用常规方法测定, 环刀法测定土壤容重, 烘干法测定土壤含水量。

2.3数据统计与处理

各类群数量多度的划分个体数占总捕获量10%以上者为优势类群(+++), 1–10%为常见类群(++), 1%以下为稀有类群(+)(梁文举等, 2001; 殷秀琴等, 2003)。

采用MI(maturity index)指数、PPI(plant parasite index)指数、∑MI指数和PPI/MI值表示各生境土壤线虫群落功能结构特征(Bongers, 1990; Yeates & Bon-gers, 1999)。其中前3个指数计算公式形式相同, 公式如下:

MI指数(PPI指数、∑MI指数):

MI(PPI、∑MI )=∑

=

×

n

i

i

i

p

cp

1

(1)

式中cp i为非植物寄生性(植物寄生性)土壤线虫第i 类群colonizer-persister(cp)值; n为非植物寄生性(植物寄生性)土壤线虫类群数; P i为土壤线虫群落非植物寄生性(植物寄生性)线虫第i类群的个体数占群落总个体数的比例。

运用Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数相结合研究土壤线虫群落的多样性(梁文举等, 2001; Serigne et al., 2001; Wu et al.,

182 生 物 多 样 性 Biodiversity Science 第15卷

2005)。公式如下:

Shannon-Wiener 指数(H ′):

H ′=i S

i i P P ln 1∑=− (2)

P i 为土壤线虫群落第i 类群个体数占总个体数比例; S 为土壤线虫群落所有线虫类群数。

Pielou 均匀度指数(J ):

J = H ′/ln S (3)

Margalef 丰富度指数(SR ):

SR =(S –1)/ln N (4)

N 为土壤线虫群落全部类群的个体总数。

数据处理运用Statistica 统计分析软件完成。

3 结果

3.1 土壤理化性质特征

表1可见, 刈割活动样地中土壤有机质、全氮和总孔隙度低于围栏封育样地, 土壤碱化度和pH 值高于围栏封育样地, 其中碱化度样地间差别较大。各土壤层样地间比较结果表明, 表层土壤理化性质差异最大。刈割活动对草地土壤理化性质的影响是负面的。

3.2 土壤线虫群落组成

本研究共捕获土壤线虫8,335条, 分别隶属于线虫动物门2纲7目23科40属(表2)。其中刈割活动样地捕获土壤线虫34属3,141条, 个体密度平均91.25条/100 g 干土。真滑刃属(Aphelenchus )、小杆属(Rhabditis )和盘旋属(Rotylenchus )为优势类群, 个体数占总捕获个体数量的46.58%; 常见类群包括针属(Paratylenchus )等15属, 个体数占总捕获个体数量

的49.06%; 稀有类群包括环属(Criconema )等16属, 占总捕获个体数量的4.36%。 围栏封育样地捕获土壤线虫38属5,194条, 个体密度平均142.25条/100 g 干土。真滑刃属、绕线属(Plectus )和小杆属为优势类群, 个体数占总捕获个体数量的47.57%; 常见类群包括盘旋属等12属, 个体数占总捕获个体数量的44.44%; 稀有类群包括矮化属(Tylenchorhynchus )等共23属, 占总捕获个体数量的7.99%。两类处理间土壤线虫群落组成差异主要体现为非植物寄生性线虫的个体密度的大小和类群的有无, 刈割活动主要降低了非植物寄生性线虫的个体密度和类群数。

3.3 土壤线虫群落结构 3.3.1 垂直结构

两类样地中线虫个体密度和类群数表聚性十分明显, 其中围栏封育样地中线虫个体密度表聚程度强于刈割活动样地, 而类群数两类样地间表聚程度差异不大(图1)。围栏封育增加了草地地表凋落物的数量, 使土壤环境变好可能是导致围栏封育样地土壤线虫个体密度表聚性强于刈割活动样地的主要原因。 3.3.2 水平结构

围栏封育样地中土壤线虫个体密度和类群数明显高于刈割活动样地, 其中个体密度差异显著于类群数(表3, 表4)。个体密度和类群数在季节间也存在不同, 但方差分析显示差异不明显 (P > 0.05), 表明季节变化的影响不大。同类样地不同季节和相同季节不同样地间存在显著差异(P < 0.05), 该差异主要来自不同样地的不同季节(例如围栏封育样地夏季

表1 刈割活动和围栏封育两种处理条件下土壤主要特征

Table 1 Major soil properties under mowing practice and fencing enclosure treatments

处理 Treatment

有机质(g/kg) Organic matter

全氮(g/kg) Total nitrogen

碱化度(%) Na +/CEC

pH 总孔隙度 Total porosity(%)

围栏封育 Fencing enclosure (FE)

0–5 cm 1.92±0.03 0.125±0.013 25.247±3.15 10.05±0.12 67.304±5. 5–10 cm 1.09±0.04 0.073±0.009 36.222±3.34 10.41±0.35 55.765±6.02 10–15 cm 1.03±0.03 0.065±0.006 46.024±4.12 10.38±0.21 48.946±4.73

15–20 cm

0.72±0.03 0.043±0.005 44.285±3.03 10.47±0.29 49.991±3.27

刈割活动 Mowing practice (MP)

0–5 cm 1.77±0.06 0.101±0.011 39.757±4.15 10.31±0.42 66.055±7.11 5–10 cm 1.02±0.05 0.069±0.008 50.310±7.11 10.46±0.35 52.063±3.34 10–15 cm 0.70±0.02 0.041±0.005 51.404±4.68 10.48±0.33 46.173±6.19

15–20 cm

0.71±0.02 0.041±0.004 55.974±6.99 10.51±0.25 43.318±3.21

Table 2 Composition, functional groups and cp values of soil nematodes in alkalinized grasslands

围栏封育 Fencing enclosure 刈割活动 Mowing practice

土壤线虫

Soil nematode 个体数

Individuals

多度

Abundance

个体数

Individuals

多度

Abundance

功能类群

Functional

groups

cp值

cp value

真滑刃属Aphelenchus1,186 +++ 621 +++ Fu 2

绕线属Plectus708 +++ 249 ++ Ba 2 小杆属Rhabditis577 +++ 479 +++ Ba 1 滑刃属Aphelenchoides395 ++ 255 ++ Fu 2 短体属Pratylenchus394 ++ 186 ++ Pa 3 盘旋属Rotylenchus336 ++ 363 +++ Pa 3 散香属Boleodorus292 ++ 155 ++ Pa 2 裸矛属Psilenchus170 ++ 72 ++ Pa 2 拟丽突属Acrobeloides127 ++ 128 ++ Ba 2 膜皮属Diphtherophora124 ++ 47 ++ Fu 3 孔咽属Aporcelaimus122 ++ 55 ++ PO 5 板唇属Chiloplacus114 ++ 44 ++ Ba 2 丽突属Acrobeles110 ++ 20 + Ba 2 茎属Ditylenchus68 ++ 8 + Fu 2 环属Criconema56 ++ 1 + Pa 3 三等齿属Pelodera48 + 6 + Ba 1 矮化属Tylenchorhynchus45 + 99 ++ Pa 3 垫刃属Tylenchus45 + 70 ++ Pa 2 针属Paratylenchus38 + 41 ++ Pa 2 螺旋属Helicotylenchus31 + 47 ++ Pa 3 异色矛属Achromadora31 + 1 + PO 3 双胃属Diplogaster25 + 3 + Ba 1 鹿角唇属Cervidellus22 + 9 + Ba 2 剑属Xiphinema21 + 19 + Pa 5 盆咽属Panagrolaimus20 + ––Ba 1 似绕线属Anaplectus17 + 41 ++ Ba 2 伪垫刃属Nothotylenchus15 + 52 ++ Pa 2 伊龙属Ironus15 + 17 + PO 5 基齿属Iotonchus11 + 19 + PO 4 中矛线属Mesodorylaimus 6 + ––PO 5 矛线属Dorylaimus 6 + ––PO 4 矬齿属Mylonchulus 5 + ––PO 4 头叶属Cephalobus 4 + 1 + Ba 2 拟杯咽属Paracyatholaimus 3 + ––PO 3 色矛属Chromadorita 3 + ––PO 3 单齿属Mononchus 2 + 16 + PO 4 异皮属Heterodera 1 + 8 + Pa 3 畸头属Teratocephalus 1 + 2 + Ba 3 鞘属Hemicycliophora–– 3 + Pa 3 轮属Criconemoides–– 4 + Pa 3 合计 Total 5,194 3,141

Ba: 食细菌类群; Fu: 食真菌类群; Pa: 植物寄生类群; PO: 捕食类群/杂食类群

Ba, Bacterivores; Fu, Fungivores; Pa, Plant parasites; PO, Predators/Omnivores

和刈割活动样地秋季间类群数差异较大)。上述结果表明, 刈割活动与围栏封育两类不同处理是造成样地间土壤线虫个体密度和类群数差异的主要原因, 刈割活动显著减少了草地土壤线虫的个体密度和

184 生 物 多 样 性 Biodiversity Science 第15卷

图1 松嫩草原碱化草地刈割活动和围栏封育样地中土壤线虫个体密度(条/100克干土)和类群数(属)在土壤中的垂直分布和季节变化

FE: 围栏封育; MP: 刈割活动

Fig. 1 Vertical distribution and seasonal change of individual density (inds./100 g dry soil) and groups (genera) of soil nematodes under mowing practice (MP) and fencing enclosure (FE) in alkalinized grasslands of Songnen Plain

类群数。

3.3.3 群落多样性

围栏封育样地多样性指数(H ′)、均匀度指数(J )和丰富度指数(SR )均高于刈割活动样地(表4), 但方差分析显示样地间差异不显著(P > 0.05)(表3)。季节间土壤线虫群落多样性比较, 多样性指数(H ′)为春季>夏季>秋季; 均匀度指数(J )为春季>夏季>秋季; 丰富度指数(SR ), 夏季>春季>秋季。方差分析显示,

H ′指数季节间差异不明显(P >0.05), J 指数和SR 指数季节间差异显著 (P <0.05)。同类样地不同季节和相同季节不同样地间比较, 土壤线虫多样性指数(H ′)、均匀度指数(J )和丰富度指数(SR )均无显著差异。上述结果表明, 在本研究进行的3年中, 尽管刈割样地土壤线虫群落多样性有所降低, 但是每年一次的刈割活动造成的减低效果有限。 3.4 土壤线虫群落功能类群特征

第2期 吴东辉等: 刈割活动对松嫩草原碱化羊草草地土壤线虫群落的影响 185

表3 处理与季节变化对土壤线虫群落结构的影响

Table 3 Effects of treatment and season on the structure of soil nematode community

df 类群数 No. of genus F P 个体密度 Density F P 多样性指数 Diversity index (H ′) F P 均匀度指数 Evenness index(J ) F P 丰富度指数 Richness index (SR )F P 处理 Treatments 1 4.520 < 0.05 10.479 < 0.01 0.821 > 0.05 0.138> 0.05 0.254 > 0.05 季节 Seasons 2 0.6 > 0.05 0.2279 > 0.05 1.684 > 0.05 3.661< 0.05 4.124 < 0.05 交互作用 Interaction 2

3.629

< 0.05

3.819

< 0.05

0.104

> 0.05

0.146

> 0.05

0.184

> 0.05

表4 不同处理条件下土壤线虫群落结构

Table 4 Structure of soil nematode community under different treatments

因子 Factors

类群数 Genera 个体密度 Density 多样性指数(H ′) Diversity index (H ′)均匀度指数 Evenness index (J ) 丰富度指数 Richness index (SR )围栏封育 Fencing enclosure 17.75±1.04 a 142.25±10.88 a 1.01±0.04 ns 0.81±0.02 ns 6.56±0.37 ns 刈割活动 Mowing practice 14.83±0.79 b 91.25±13.88 b 0.96±0.03 ns 0.80±0.02 ns 6.30±0.44 ns 春季 Spring 17.13±1.41 ns 118.00±21.74 ns 1.03±0.04 ns 0.84±0.01 a 6.25±0.46 ab 夏季 Summer 16.50±1.46 ns 123.25±14.41 ns 0.99±0.05 ns 0.79±0.02 b 7.43±0.45 a 秋季 Autumn 15.25±0.73 ns 109.00±16.74 ns 0.92±0.04 ns 0.78±0.02 b 5.60±0.37 b 春季 Spring 19.00±2.00 a 1.50±25.30 a 1.07±0.07 ns 0.84±0.02 ns 6.61±0.80 ns 夏季 Summer 18.25±2.21 a 118.75±10.98 ab 1.00±0.07 ns 0.80±0.04 ns 7.46±0.27 ns 围栏封育 Fencing enclosure 秋季 Autumn 16.00±1.15 ab 143.50±11.84 a 0.94±0.06 ns 0.78±0.03 ns 5.61±0.49 ns 春季 Spring 15.25±1.70 ab 71.50±11.12 b 1.00±0.05 ns 0.85±0.02 ns 5.90±0.52 ns 夏季 Summer 14.75±1.75 b 127.75±30.87 ab 0.98±0.05 ns 0.78±0.03 ns 7.39±0.92 ns 刈割活动 Mowing practice

秋季 Autumn

14.50±0.87 b 74.50±19.34 b 0.90±0.07 ns 0.78±0.02 ns 5.60±0.63 ns

小写字母表示差异显著性, 相同字母差异不显著, 不同字母差异显著(P <0.05, 邓肯法), ns 表示同组内均无显著性差异

Small letters denote statistical significance, same letters indicate no significant differences, different letters indicate significant differences(P <0.05 by Duncan method), ns indicates no significant difference occurred in the whole group.

表5 处理和季节变化对土壤线虫功能类群特征的影响

Table 5 Effects of treatment and season on functional groups of soil nematodes

∑MI

MI

PPI

PPI/MI

df

F

P F P F P

F P 处理 Treatments 1 0.030 > 0.05 1.974 > 0.05 2.941 > 0.05 4.429 < 0.05 季节 Seasons 2 10.017 < 0.01 6.303 < 0.01 0.345 > 0.05 3.017

> 0.05

交互作用 Interaction 2

3.940

< 0.05

3.721

< 0.05

1.574

> 0.05

4.127 < 0.05

采用∑MI 指数、MI 指数、PPI 指数和PPI/MI 值研究样地间土壤线虫群落功能结构的差异。功能(营养)类群划分和cp 值确定见表2。围栏封育样地∑MI 指数和MI 指数高于刈割活动样地; 而PPI 指数和PPI/MI 值, 则是刈割活动样地高于围栏封育样地。方差分析显示, ∑MI 指数、MI 指数和PPI 指数样地间差异不大(P >0.05), 只有PPI/MI 值样地间差异明显(P <0.05)(表5和表6)。结果表明, 与其他功能类群指数相比, PPI/MI 值能够敏感反映刈割活动对松嫩草原碱化羊草草地土壤线虫群落的干扰和影响。

季节间土壤线虫功能类群特征比较, ∑MI 指数

和MI 指数, 夏季>春季>秋季; PPI 指数, 春季>夏季>秋季; PPI/MI 值, 春季>秋季>夏季。方差分析显示, ∑MI 指数和MI 指数季节间差异显著(P <0.01), PPI 指数和PPI/MI 值季节间差异不明显(P >0.05)。同类样地不同季节和相同季节不同样地间比较, ∑MI 指数、MI 指数和PPI/MI 值差异明显(P <0.05), PPI 指数差异不大(P >0.05)。处理间、季节间以及同类处理不同季节和相同季节不同处理间比较结果综合分析, 表明PPI/MI 值的差异主要来源于草地处理方式, 而∑MI 指数和MI 指数的差异则主要受季节因素影响。

186 生 物 多 样 性 Biodiversity Science 第15卷

表6 不同处理条件下土壤线虫功能类群特征

Table 6 Characteristics of functional groups of soil nematodes under different treatments

因子Factors

∑MI

MI

PPI PPI/MI

围栏封育 Fencing enclosure 2.20±0.05 ns 2.04±0.06 ns 2.56±0.06 ns 1.27±0.05 b 刈割活动 Mowing practice 2.19±0.06 ns 1.93±0.06 ns 2.69±0.04 ns 1.41±0.05 a 春季 Spring 2.22±0.02 a 1.92±0.06 b 2.66±0.05 ns 1.40±0.07 ns 夏季 Summer 2.33±0.07 a 2.17±0.09 a 2.62±0.10 ns 1.23±0.08 ns 秋季 Autumn

2.02±0.03 b 1.86±0.01 b 2.59±0.01 ns 1.39±0.01 ns 春季 Spring

2.21±0.04 ab 2.01±0.04 ab 2.63±0.06 ns 1.31±0.03 ab 夏季 Summer 2.31±0.12 a 2.22±0.16 a 2.47±0.18 ns 1.13±0.12 b 围栏封育

Fencing enclosure

秋季 Autumn 2.06±0.03 bc 1.±0.02 b 2.58±0.01 ns 1.37±0.01 ab 春季 Spring

2.23±0.03 ab 1.83±0.11 b 2.69 ±0.08 ns 1.49±0.12 a 夏季 Summer 2.35±0.10 a 2.13±0.12 ab 2.77 ±0.04 ns 1.32±0.09 ab 刈割活动

Mowing practice

秋季 Autumn

1.98±0.03 c 1.83±0.00 b

2.59±0.01 ns 1.41±0.01 a

小写字母表示差异显著性, 相同字母差异不显著, 不同字母差异显著(P <0.05, 邓肯法), ns 表示同组内均无显著性差异

Small letters denote statistical significance, same letters indicate no significant differences, different letters indicate significant differences(P <0.05 by Duncan method), ns indicates no significant difference occurred in the whole group.

4 讨论

刈割活动是牧业生产中一种较为常见的牧草收获方式。刈割活动对植物地上部分会产生直接损伤, 影响植株高度、密度和繁殖性状, 进而改变牧草生物量和群落结构, 并对植物地下部分根系生长和活力也造成一定影响, 同时刈割活动也通过影响植物地上和地下部分进而改变草地土壤理化环境(祝廷成, 2004)。历史上, 本研究区草地土壤是碱性较强的碱化草甸土(郭继勋和祝廷成, 1995; 殷秀琴等, 2003), 目前测试结果表明该区大部分地段已经退化为苏打草甸碱土。多年的刈割活动使碱化羊草草地的土壤理化性质不断恶化, 土壤碱化度升高, 土壤碱化程度加重, 同时伴随土壤贫瘠化。

土壤动物的生存受土壤环境和营养状况制约(郭继勋和祝廷成, 1995)。土壤环境恶化和营养状况贫瘠化可能会影响草地土壤线虫的生存状态。在本研究中, 刈割活动样地无论线虫个体密度还是类群数都显著低于围栏封育样地, 同时样地间线虫群落组成也存在较大差异, 显示刈割活动对碱化草地土壤线虫群落确实产生了明显的负面作用。但本研究结果也显示, 刈割活动样地和围栏封育样地间线虫群落多样性未表现出显著差异。多样性是群落生物组成结构的重要指标, 它能反映群落内物种的多少和生态系统食物网的复杂程度及稳定性, 并能反映各生境间的相似性及差异性(郑师章等, 1994)。本文多样性结果表明, 刈割活动尽管明显减低了草地土

壤线虫个体密度和类群数, 但是对群落食物网的复杂程度及其稳定性影响是有限的。本研究只连续进行了3年, 多样性的改变也可能因迟滞于个体密度和类群数而未被观察到。

土壤线虫常被看作是反映生态系统受到各种管理措施干扰的敏感性指示生物(Yeates & Bon-gers,1999; Liang et al., 2005; Wu et al., 2005; Wasilewska, 2006)。功能类群指数是敏感指标之一。MI 指数和PPI 指数由Bongers(1990)提出, 用以反映土壤线虫群落功能结构特征。其分别用于指示非植物寄生性线虫和植物寄生性线虫r-和k-选择类群的比例, 显示线虫生活周期、繁殖力和抗干扰能力的强弱(陈立杰等, 2006)。后来Yeates 又提出了∑MI 指数(Yeates & Bongers, 1999)。本研究结果表明刈割生产活动并没有显著改变碱化羊草草地各类线虫r - 和k -选择类群的比例。同时也表明, 上述三指数对刈割活动对该草地土壤线虫的干扰敏感性较差。

在MI 指数、PPI 指数和∑MI 指数应用的基础上, Bongers 等(1997)又提出了PPI/MI 值, 他认为人为扰动会使土壤线虫群落PPI/MI 值升高, 未受扰动的自然环境线虫PPI/MI 值将低于扰动环境, PPI/MI 值可能更适合于反映来自外界环境的干扰特征(Bongers et al ., 1997)。依据本文研究结果, 围栏封育样地线虫PPI/MI 值显著低于刈割样地,与Bongers 的上述推断相似, 表明刈割活动对土壤生态环境确实产生了较为明显的干扰, 能够改变松嫩草原碱化羊草草地土壤线虫功能类群组成。

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(责任编辑: 闫文杰)