云南哀牢山土壤線蟲對(duì)植物群落改變及地上-地下資源輸入的響應(yīng).pdf

1、從上世紀(jì)到現(xiàn)在，土地利用的程度和土地覆被變化的速度都相當(dāng)驚人，導(dǎo)致地球上局部地區(qū)植被發(fā)生很大改變，這對(duì)土壤生物會(huì)產(chǎn)生深刻的影響，反過來土壤生物的改變又會(huì)影響土壤的功能以及植物的生長(zhǎng)。然而，目前對(duì)植物群落改變?nèi)绾斡绊懲寥郎锏恼J(rèn)識(shí)還很不充分。線蟲是土壤中的優(yōu)勢(shì)動(dòng)物類群，與植物、微生物和其它土壤動(dòng)物關(guān)系密切，在陸地生態(tài)系統(tǒng)過程中扮演著重要的角色，是研究植物群落影響土壤生物的理想指示生物。云南哀牢山分布著大面積的亞熱帶典型常綠闊葉林，上世紀(jì)5

2、0年代以來，由于砍伐、燒墾等一系列人為干擾，部分常綠闊葉林被次生林和灌草叢等替代.本論文研究了云南哀牢山人為干擾條件下和植物群落自然演替過程中植物群落變化對(duì)土壤線蟲群落的影響，并通過去凋、環(huán)割和切根三種方法分別控制植物的地上地下資源輸入，從植物生理機(jī)制的角度分析植物對(duì)土壤線蟲群落的影響機(jī)制。此外，本論文報(bào)道了哀牢山地區(qū)4個(gè)土壤自由生活線蟲新種。主要結(jié)果如下：
　　 (1)為了解亞熱帶常綠闊葉林經(jīng)人為干擾退化后在植物群落自然恢復(fù)過

3、程中土壤生物的響應(yīng)，本研究比較了哀牢山植物群落次生演替系列中灌草叢、次生林和原生林三個(gè)不同階段的土壤線蟲多樣性。土壤線蟲密度在這三種植物群落類型間沒有顯著差異。線蟲多樣性指數(shù)、植物寄生線蟲成熟指數(shù)、植食性線蟲以及食細(xì)菌線蟲相對(duì)多度在三種植物群落類型間差異顯著，灌草叢中線蟲多樣性和食細(xì)菌線蟲相對(duì)多度最低，而植物寄生線蟲成熟指數(shù)值最大，植食性線蟲相對(duì)多度最高。灌草叢中的土壤線蟲屬數(shù)、線蟲總成熟指數(shù)、營(yíng)養(yǎng)多樣性指數(shù)和食真菌線蟲相對(duì)多度均顯著低

4、于次生林和原生林，但在次生林和原生林之間沒有顯著差異。土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)在灌草叢和原生林之間差異最大，在次生林和原生林之間差異最小。土壤顆粒度、pH值、有機(jī)質(zhì)和全氮含量在灌草叢和原生林之間存在顯著差異，但所有土壤理化指標(biāo)在次生林和原生林之間無顯著差異。這些結(jié)果表明，灌草叢演替至次生林階段時(shí)，土壤理化性質(zhì)已基本得到恢復(fù)，土壤線蟲群落雖然也有一定程度的恢復(fù)，但和原生林相比還有一定差距。
　　 (2)為了解在土地利用改變植物群落的過程中

5、，不同的初始植物群落類型是否對(duì)土壤生物具有后續(xù)影響，本研究比較了由草地到茶園(GT)和由灌叢到茶園(ST)這兩個(gè)植物群落更替系列上初始植物群落、3年茶園和7年茶園中的線蟲群落，分析草地和灌叢兩種初始植物群落類型對(duì)茶園土壤線蟲群落的影響。研究發(fā)現(xiàn)，GT系列各植物群落類型中的土壤線蟲密度、屬數(shù)、多樣性、食細(xì)菌和食真菌線蟲相對(duì)多度都高于ST系列中的相應(yīng)植物群落類型，而土壤線蟲總成熟指數(shù)和線蟲通路比值均低于ST系列中的相應(yīng)植物群落類型。比較兩個(gè)

6、系列中的同期植物群落類型，發(fā)現(xiàn)草地和灌叢之間土壤理化性質(zhì)差異最大，但是線蟲的群落結(jié)構(gòu)在兩個(gè)3年茶園間差異最大。這些結(jié)果表明，如果初始植物群落不同，在改種相同植物后盡管土壤理化性質(zhì)的差異會(huì)逐漸縮小，但土壤線蟲群落的差異仍然存在，甚至在一定時(shí)間內(nèi)還可能加大，不過隨著時(shí)間的推移土壤線蟲群落的差異最終也會(huì)逐漸縮小。
　　 (3)為了解植物光合產(chǎn)物通過根系實(shí)現(xiàn)的地下資源輸入對(duì)土壤生物的影響，本研究通過大規(guī)模的環(huán)割實(shí)驗(yàn)切斷植物向地下運(yùn)輸光合

7、作用產(chǎn)物的通道，研究了環(huán)割前后土壤微生物生物量、土壤線蟲密度和多樣性的變化。環(huán)割處理顯著降低了腐殖質(zhì)層的土壤線蟲總密度和食真菌線蟲密度，表明環(huán)割通過阻止植物光合產(chǎn)物輸入地下會(huì)對(duì)土壤線蟲產(chǎn)生一定影響。環(huán)割對(duì)各土層中的食細(xì)菌線蟲、植食性線蟲和雜食與捕食性線蟲密度無顯著影響，這說明不同營(yíng)養(yǎng)類群對(duì)環(huán)割的響應(yīng)存在差異。
　　 (4)為了解植物根系對(duì)土壤生物的影響，本研究通過切根處理阻斷植物根系和土壤之間的聯(lián)系以阻止植物根系從土壤中吸收養(yǎng)分

8、以及向土壤中釋放碳水化合物，研究切根處理后土壤微生物生物量、土壤線蟲密度和多樣性的變化。切根處理對(duì)腐殖質(zhì)層和礦質(zhì)土層的細(xì)菌和真菌生物量、線蟲總密度和多樣性、植食性線蟲、食細(xì)菌線蟲和捕食與雜食性線蟲的密度均沒有顯著影響。切根處理降低了各土層中食真菌線蟲的密度和多樣性，導(dǎo)致土壤線蟲通路比值上升。這些結(jié)果表明，通過切根處理阻斷植物根系與土壤間的聯(lián)系主要對(duì)食真菌線蟲產(chǎn)生一定影響，并降低土壤中真菌分解途徑的重要性。
　　 (5)為了解植物

9、地上部分凋落物對(duì)土壤生物的影響，本研究通過凋落物去除實(shí)驗(yàn)，研究植物地上部分凋落物對(duì)土壤微生物生物量、土壤線蟲密度和多樣性的影響。去除凋落物處理顯著增加了哀牢山常綠闊葉林土壤中捕食與雜食性線蟲多樣性，但對(duì)土壤線蟲總密度及其它線蟲營(yíng)養(yǎng)類群的密度和多樣性都沒有顯著影響。這表明，哀牢山常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)中植物地上部分資源輸入可能對(duì)土壤線蟲影響較小。
　　 (6)發(fā)現(xiàn)哀牢山土壤自由生活線蟲新種4個(gè)，分別是東方墊咽線蟲Tylencholai