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随着人类对天然草原动物产品需求的增长，载畜水平提升导致的大量畜粪归还改变了草地生态系统的物质循环，引发了一系列显著的生态系统效应。厘清畜粪分解的调控因素对于认识草原放牧生态系统动态机制和发展生态健康的草原利用体系具有重要意义。已有的研究多集中于畜粪质量、气候状况、土壤理化性质和生物群落对畜粪分解的影响，而土壤动物在畜粪分解过程中的作用研究相对较少。粪食性金龟在粪块中的取食和活动，改变粪块的理化性质，影响粪块下土壤微食物网的结构，是粪分解中重要的节肢动物类群。然而不同功能群粪食性金龟对畜粪分解及其关联的土壤微食物网的影响目前尚缺乏系统性的研究。我们在内蒙古温带半干旱草原区设置了牛粪和马粪原位分解隔离试验，通过测定五种粪食性金龟处理（1-无粪、无粪食性金龟（对照）；2-粪、无粪食性金龟；3-粪+粪居型粪食性金龟；4-粪+掘洞型粪食性金龟；5-粪+粪居型和掘洞型粪食性金龟）下畜粪质量及其养分含量变化、微生物呼吸、以及畜粪下方土壤微食物网群落组成的变化，检测掘洞型（小驼嗡蜣螂Onthophagus gibbulus）和粪居型（泥蜉金龟Aphodius sordecens）粪食性金龟个体及组合对粪块分解、养分释放及土壤微食物网群落组成的影响，并分析大气降水、畜粪类型及土壤动物等多因素交互对粪分解过程的影响。结果显示：
1．畜粪类型（D）和粪食性金龟处理（B）对畜粪物质量损失存在显著的交互作用。如，掘洞型粪食性金龟的存在（在T2和T3）对牛粪干湿物质量损失有显著的促进作用，但对马粪干湿物质量损失不明显；与无金龟添加的纯畜粪处理（T0）相比，掘洞型金龟添加处理（T2）显著提高了牛粪干物质量损失，而粪居型金龟添加处理（T1）对牛粪和马粪干物质量损失均没有显著的影响。但无论何种畜粪类型，两种不同功能群粪食性金龟同时存在时（T3），畜粪碳和氮释放最快；这种不同功能群粪食性金龟对畜粪养分释放的协同促进作用与其对土壤微生物呼吸和N矿化的协同促进作用一致。
2．降水增加促进畜粪分解，并且对马粪分解（干物质量损失量）的促进作用强于牛粪，这与马粪具有相对较高的C/N比和孔隙率以及较低的硬度有关。在畜粪分解初期，土壤动物的存在显著地降低了畜粪的微生物呼吸，而降水增加显著地提高了马粪隔离系统（粪+土壤）的微生物呼吸。粪的碳、氮含量损失在分解初期主要受土壤动物和畜粪类型控制，而在分解后期受降水调节的微生物呼吸控制。
3．地表添加畜粪和粪食性金龟改变了表层土壤（0-5cm）的理化性状（有机碳、速效氮和pH）和土壤真菌群落的多样性，但对土壤细菌多样性没有显著的影响；相反，添加粪食性金龟显著增加了亚表层土壤（5-15cm）的细菌多样性，而没有增加真菌多样性。
4．粪食性金龟的存在显著增加土壤表层（0-5cm）线虫群落的多度；掘洞型粪食性金龟的存在显著提高了亚表层土壤（5-15cm）线虫的多度。添加粪食性金龟对线虫多度的影响随线虫功能群而异同，增加食细菌性和植物寄生性线虫的多度，而减少食真菌性线虫的多度；这些影响在土壤0-5cm层最为明显。
5．土壤微食物网结构在表层土壤（0-5cm）比亚表层土壤（5-15cm）更为复杂，表明土壤生物功能类群之间的捕食作用或食物网的矿化作用在土壤表层更活跃。
综上所述，草原土壤动物活动改变粪块的理化性质和微食物网群落的结构影响土壤微食物网中不同营养级间的互作，促进草地生态系统生物地球化学循环。本研究加深了草原生态系统畜粪分解中不同功能群节肢动物（粪食性金龟）作用及其机制的认识，同时对于制定生物多样性保护和生态安全的草牧业管理体系具有参考价值。
1．畜粪类型（D）和粪食性金龟处理（B）对畜粪物质量损失存在显著的交互作用。如，掘洞型粪食性金龟的存在（在T2和T3）对牛粪干湿物质量损失有显著的促进作用，但对马粪干湿物质量损失不明显；与无金龟添加的纯畜粪处理（T0）相比，掘洞型金龟添加处理（T2）显著提高了牛粪干物质量损失，而粪居型金龟添加处理（T1）对牛粪和马粪干物质量损失均没有显著的影响。但无论何种畜粪类型，两种不同功能群粪食性金龟同时存在时（T3），畜粪碳和氮释放最快；这种不同功能群粪食性金龟对畜粪养分释放的协同促进作用与其对土壤微生物呼吸和N矿化的协同促进作用一致。
2．降水增加促进畜粪分解，并且对马粪分解（干物质量损失量）的促进作用强于牛粪，这与马粪具有相对较高的C/N比和孔隙率以及较低的硬度有关。在畜粪分解初期，土壤动物的存在显著地降低了畜粪的微生物呼吸，而降水增加显著地提高了马粪隔离系统（粪+土壤）的微生物呼吸。粪的碳、氮含量损失在分解初期主要受土壤动物和畜粪类型控制，而在分解后期受降水调节的微生物呼吸控制。
3．地表添加畜粪和粪食性金龟改变了表层土壤（0-5cm）的理化性状（有机碳、速效氮和pH）和土壤真菌群落的多样性，但对土壤细菌多样性没有显著的影响；相反，添加粪食性金龟显著增加了亚表层土壤（5-15cm）的细菌多样性，而没有增加真菌多样性。
4．粪食性金龟的存在显著增加土壤表层（0-5cm）线虫群落的多度；掘洞型粪食性金龟的存在显著提高了亚表层土壤（5-15cm）线虫的多度。添加粪食性金龟对线虫多度的影响随线虫功能群而异同，增加食细菌性和植物寄生性线虫的多度，而减少食真菌性线虫的多度；这些影响在土壤0-5cm层最为明显。
5．土壤微食物网结构在表层土壤（0-5cm）比亚表层土壤（5-15cm）更为复杂，表明土壤生物功能类群之间的捕食作用或食物网的矿化作用在土壤表层更活跃。
综上所述，草原土壤动物活动改变粪块的理化性质和微食物网群落的结构影响土壤微食物网中不同营养级间的互作，促进草地生态系统生物地球化学循环。本研究加深了草原生态系统畜粪分解中不同功能群节肢动物（粪食性金龟）作用及其机制的认识，同时对于制定生物多样性保护和生态安全的草牧业管理体系具有参考价值。