Please wait a minute...
图/表 详细信息
半干旱草原大中型土壤动物在畜粪分解中的作用
程建伟, 王亚东, 王桠楠, 李莹, 郭颖, 白正, 刘新民, 李永宏
生物多样性    2022, 30 (12): 22575-.   DOI: 10.17520/biods.2022575
摘要   (594 HTML29 PDF(pc) (773KB)(680)  

土壤动物是陆地生态系统的重要组分, 在有机质分解过程中具有重要作用。目前有关土壤动物在生态系统分解中的作用研究主要聚焦于植物凋落物的分解, 而对动物粪便分解的研究稀少。本研究在内蒙古典型草原设置了马粪和牛粪分解原位实验, 使用不同孔径的金属隔离网排除不同体型大小的土壤动物, 通过测定大中型土壤动物对畜粪分解过程中质量损失、碳氮含量和微生物呼吸以及土壤养分动态变化的影响, 解析其在分解中的作用。设置5个处理, 即CK, 仅土壤, 无粪; T0, 粪添加+0.425 mm隔离网(排除了粪居型和掘洞型粪金龟和中型土壤动物); T1, 粪添加+1 mm隔离网(排除了粪居型和掘洞型粪金龟); T2, 粪添加+2 mm隔离网(排除了掘洞型粪金龟); T3, 仅粪添加(不排除土壤动物)。结果表明: (1)在畜粪分解60天内, 土壤动物对畜粪的干质量损失没有显著的促进作用(P > 0.05); 相反, 在畜粪分解360天, 不隔离土壤动物处理(T3)显著地提高了牛粪干质量损失(P < 0.05), 而降低了马粪干质量损失(P < 0.05)。(2)在畜粪分解的60天内, 畜粪中碳和氮含量下降速度在有土壤动物存在的情况下(T3)快于隔离土壤动物(T0和T1)。(3)两种畜粪添加增加了土壤微生物的呼吸, 且这种增加趋势在实验的第15天和第30天在土壤动物存在时(T3)最明显。(4)与对照(CK)相比, 马粪添加处理提高了土壤速效氮、有机碳的含量和土壤含水量, 且这种增加趋势在排除掘洞型粪金龟(T2)和不排除土壤动物(T3)条件下表现更显著(P < 0.05), 而牛粪添加处理没有明显改变这些指标(P > 0.05)。研究表明, 分解初期粪金龟的取食和活动会改变畜粪的理化性质, 进而影响分解后期土壤生物在畜粪分解中的作用。



View image in article
图1 实验期间研究区的月降水量和平均气温
正文中引用本图/表的段落
鉴于此, 我们在内蒙古典型草原采用“不同网眼”的隔离系统, 开展粪食性土壤动物对畜粪分解影响的原位实验, 探讨大中型土壤动物在两种主要放牧家畜牛和马的粪便分解的不同阶段的作用, 试图回答以下问题: (1)内蒙古典型草原环境下, 不同分解阶段土壤动物对两种放牧动物粪分解的作用是否一致? (2)鲜粪中粪金龟的取食和活动是否会影响随后干粪中中型土壤动物对牲畜粪分解、养分释放和土壤养分状况的作用? 以期深化对草原生态系统土壤动物群落在畜粪分解和生态系统养分循环中作用的认识, 为草原生物多样性保护和可持续管理提供科学依据。
气候数据(如月降水量和平均气温)来自内蒙古大学草地生态基地的气候记录仪(ZENO?-3200, USA)。整个实验期间的累积降水量为265.18 mm, 其中68%的降水发生在实验的前90天内。月平均气温随着分解时间出现先降低后增加的趋势, 其最高值出现在7月而最低值出现在12月(图1)。
本文的其它图/表