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线虫是土壤生态系统中最重要的群体,对有机物的分解、养分转化和能量流动等方面有深远的影响。线虫几乎无处不在,它们对扰动反应敏感,而且身体是透明的,不需要解剖即可看到它的内部诊断特征,因此经常被用作一种诊断生态系统健康尤其是评价土壤污染和恢复过程的优秀指示生物来研究。
本文对香根草属(2个种3个品种)和狼尾草属(3个种)的植物下土壤线虫各食性类群在根区和非根区的分布特征,以及对广东省鹤山市2种不同人工林(马占相思和马尾松林)在不同季节下的土壤线虫的食性类群特性进行了研究,目的在于评价这几种植被的土壤生物学效应,以期为香根草属植物和狼尾草属植物的合理开发提供科学依据,同时也希望通过了解鹤山2种不同人工林下土壤食物网的结构动态,以进一步明确土壤健康状况如何反映植被恢复的整体规律和动态。
有关香根草属和狼尾草属植物下土壤线虫各食性类群在根区和非根区的分布特征之研究,主要观测结果如下:
1)尽管香根草属和狼尾草属的植物根系都较发达,特别是香根草有纵深发达的根系,但线虫的数量仍然主要集中在0-15cm的浅层土壤中,该土层的线虫数量占整个土层(0-100cm)的80.0%(杂交狼尾草)至95.4%(Kamataka)。
2)在2类草本植物生境下都是食细菌和植物寄生线虫占多数,在香根草属植物生境下,两类线虫所占的百分比在87.7%-97.6%之间,而在狼尾草属植物生境下,两类线虫所占的百分比在88.5%-94.0%之间,而食真菌、捕食性和杂食性线虫数量要相对少得多。
3)无论在哪种草本植物下,根区线虫的总数量都要高于非根区,但土壤线虫不同食性类群在根区和非根区的分布有较大差异。香根草属的3个品种和狼尾草属的杂交狼尾草下非根区植物寄生线虫的百分比要大于根区的,而食细菌线虫所占百分比要小于根区的;但狼尾草属其它2个种非根区植物寄生线虫的百分比小于根区的,而食细菌线虫所占的百分比大于根区的。除皇草外,2个属非根区食真菌线虫所占的百分比都大于根区。
研究结果表明,在香根草的3个品种中源自印度的香根草Karnataka和狼尾草属的3个品种中的杂交狼尾草在土壤改良和土壤生物学效应方面有更好的潜力。
有关广东省鹤山市2种不同人工林(马占相思和马尾松林)在3个不同季节下的土壤线虫的食性类群特性之研究,主要观测结果如下:
1)表层土壤(0-5cm土层)的线虫数量一般显著多于深层土壤(5-10cm和10-15cm土层),而5-10cm和10-15cm土层之间的线虫数量则差异较小。
2)在2种林型下,土壤线虫中捕食性、杂食性线虫的数量都是最少的,它们所占的比例也比较稳定,一般不到10%。而食真菌线虫、食细菌线虫和植物寄生性线虫数量相对较多,但它们在不同季节也有较大的波动。
3)2种林型的土壤含水量均为春季>夏季>秋季。土壤含水量最小的是马尾松林秋季的5-10cm土层,仅为15.7%,最大的是马占相思林春季的0-5cm土层,达38.0%。不同季度中夏季的含水量居中,然而土壤线虫的总数量却是夏季最少,且显著少于春季和秋季,而2种林型的土壤温度均是夏季远大于春季和秋季,表明在土壤含水量在15.7%-38.0%的范围内不会对土壤线虫造成胁迫,而土壤温度的变化也可以导致线虫种群在数量上的剧烈波动。
4)马尾松林凋落物的碳氮比(C/N)高于马占相思林。有研究表明C/N高的凋落物导致真菌或以真菌为基础的食物网占优势,而C/N低的凋落物导致其它食物网占优势。然而,4月份马占相思林的食真菌与食细菌线虫数的比例(FF/BF)大于马尾松林,7月份马占相思林的FF/BF远小于马尾松林,10月份2种林型的FF/BF没有明显差别。这表明,凋落物的C/N对食物网的影响可能会因季节变化而变化。
5)3个季节中植物寄生性线虫数量所占的比例变化比较大,春季马占林和松林植物寄生性线虫所占的比例依次是51%和31%,夏季2种林下植物寄生性线虫所占的比例依次是24%和16%,而秋季则均为51%。
结果表明,土壤食物网的结构和特征不仅与凋落物的碳氮比有关,而且受凋落物木质素的浓度或凋落物木质素与氮的比率、土壤pH值、凋落物的年龄与不同的分解阶段等方面的影响,并且不同季节的温度变化可能也会对土壤食物网的结构造成一定的影响。
综合上述2方面研究,可以得出:在不同植物生境下,均是表层土壤的线虫数量多于深层土壤,而捕食性和杂食性线虫在各类生境中所占的百分比均是最少的,2类草本植物根区的土壤生物学效应要好于非根区,2类木本植物的土壤生物学效应在不同季节也有较大的差别。