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半干旱草原大中型土壤动物在畜粪分解中的作用
生物多样性
2022, 30 (12):
22575-.
DOI: 10.17520/biods.2022575
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2
畜粪分解一年过程中土壤动物对畜粪质量损失的影响。(a)马粪干质量损失; (b)牛粪干质量损失; (c)马粪湿质量损失; (d)牛粪湿质量损失。柱状图表示分解结束时不同土壤动物处理下畜粪质量损失的变化。T0, 粪添加+0.425 mm隔离网(排除了粪金龟(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)。采用Duncan检验进行事后比较, *和不同小写字母代表不同处理间差异显著(P < 0.05)。
正文中引用本图/表的段落
畜粪干湿质量以及碳和氮的含量随着分解时间显著地下降, 且粪的湿质量和碳含量的变化在不同畜粪类型之间(P < 0.001)和不同粪土壤动物处理之间存在显著差异(P < 0.05) (表2)。畜粪类型和土壤动物处理分别与分解时间对畜粪的质量损失存在显著的交互作用(P < 0.05); 如在畜粪分解前60天, 畜粪的干质量损失在不同的土壤动物处理间无显著差异(P > 0.05), 而在畜粪分解360天后, 与隔离土壤动物处理(T0)相比, 不隔离土壤动物处理(T3)显著地降低了马粪干质量损失(P < 0.05) (图2a)。相反, 与隔离粪居型和掘洞型粪金龟处理(T1)相比, 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) (图2b)。与隔离土壤动物处理(T0)相比, 在分解初期(1、7和15天), 隔离掘洞型粪金龟处理(T2)和不隔离土壤动物处理(T3)显著地增加了畜粪的湿质量损失(图2c, d); 而在分解后期(60和360天), 隔离掘洞型粪金龟处理(T2)和不隔离土壤动物处理(T3)显著地降低了畜粪的湿质量损失(图2c, d), 尤其是马粪湿质量的损失更显著。
本文的其它图/表
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