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线虫是土壤中最为丰富的无脊椎动物,分布广泛,形态和习性多样,在土壤食物网中占多个营养级,在土壤腐食食物网中占据中心位置。土壤线虫在调节微生物群落结构及对环境改变的响应中具有重要作用,线虫群落的多度和组成可以反映土壤环境条件的变化。同时,农业管理措施的改变可以影响到土壤线虫的分布及多度。在农业生态系统中,作物长期连作和轮作会引起土壤微生态变化,但是对这种变化以往从微生物角度的研究较多,对土壤线虫研究较少,为了明确作物轮作系统的生态效应及其对线虫的影响,对中国科学院海伦农业生态试验站长期定位试验区小麦、大豆和玉米的连作、迎茬和轮作田土壤线虫进行研究,通过线虫种类及营养类群分布、线虫数量动态变化和线虫多样性指数分析,明确作物茬口间线虫分布的差异性,从新的角度评价轮作系统对土壤微生态的影响,指导农业生产实践。研究结果表明:
在轮作中,小麦田共发现27属线虫,大豆田和玉米田都是35属线虫;在连作中,小麦田共发现28属线虫,大豆田共发现33属线虫,玉米田共发现37属线虫;在迎茬田中,小麦田共发现27属线虫,大豆田共发现40属线虫,玉米田共发现39属线虫。
土壤线虫总数小麦和玉米田随着生育期先升高后下降,大豆田呈逐渐升高的趋势。
在线虫营养类群分布中,食细菌类群是三大作物田优势类群,其次是植物寄生类群,再次是食真菌类群,捕食杂食类线虫出现很少。
小麦田食细菌营养类线虫生育期内连作田数量高于其它茬口;植物寄生线虫生育前期小麦轮作田高,生育后期小麦连作田高;食真菌线虫与之相反。
大豆田食真菌营养类群线虫数量连作田最少;食细菌营养类群线虫数量在大豆生育前期,轮作田相对较少,生育后期连作田呈现下降趋势,轮作和迎茬田呈上升趋势;植物寄生线虫在生育前期连作豆田较多,在生育末期下降,轮作豆田呈现上升趋势。
玉米田食真菌线虫数量变化茬口间差异不显著;整个生育期内连作田食细菌线虫相对最少,迎茬田最多;植物寄生线虫数量迎茬田最高,轮作和连作差别不大。
对线虫多样性指数分析:小麦田多样性指数H和均匀度指数J在生育前期连作>迎茬>轮作,在生育后期差异不大;优势度指数λ小麦生育期内除了灌浆期都是轮作>迎茬>连作。大豆田优势度指数λ连作田均高于其它茬口(除R7期);多样性指数和丰富度指数连作田最低;均匀度指数大豆田为轮作>连作>迎茬。玉米田优势度指数λ迎茬>连作>轮作。多样性指数H和丰富度指数SR茬口间差异不显著。均匀度指数J玉米田轮作>连作>迎茬。
土壤线虫垂直分布特征小麦田线虫主要集中在0-30cm土层,随深度增加线虫总数减少;大豆田线虫30cm以下差异不大;玉米田主要集中在0-40cm土层内。