紫色土线虫对长期不同施肥措施的响应 生物多样性    2022, 30 (12): 22189-.   DOI: 10.17520/biods.2022189

图7 不同施肥处理下各团聚体内土壤线虫的区系分析(基于线虫代谢足迹)。BS: 原状土; LA: 大团聚体; SA: 小团聚体。CK、NPK、BCNPK、OMNPK、RSDNPK见表1。图中实线表示均值, 虚线表示标准差。A: A象限; B: B象限; C: C象限; D: D象限。

正文中引用本图/表的段落

复合足迹可反映整个线虫群落中所有线虫的碳代谢过程(Ferris, 2010; 陈云峰等, 2014), 其在各施肥处理间以及不同粒径团聚体中均没有显著差异(图6)。线虫功能足迹是富集足迹和结构足迹圈定区域的总和, 反映了土壤食物网调控和维持代谢平衡的能力(Ferris, 2010)。由图7可知, 随着团聚体粒径的降低, 各施肥处理的功能足迹显著降低, 并有从C象限向D象限移动的趋势。施肥对功能足迹的影响较大。在所有团聚体粒径中, 秸秆 + 化肥处理的功能足迹均最高, 生物炭 + 化肥处理最低。此外, 秸秆 + 化肥处理的功能足迹处于富集指数大于50的A、B象限, 对照、生物炭 + 化肥和商品猪粪 + 化肥处理均明显位于富集指数小于50的区域(C、D象限), 单施化肥处理则位于结构指数小于50的A、D象限。

从代谢足迹的区系分析结果来看(图7), 土壤团聚体的线虫功能足迹大小为: 大团聚体 > 小团聚体。不同团聚体的孔隙组成可对线虫分布产生显著影响(Jiang et al, 2018); 而不同粒径的团聚体对其内部有机物的保护程度存在差异(Six et al, 2002), 致使其微生物活动有所不同, 可通过自下而上的作用对线虫产生潜在影响。因此团聚体粒径大小的差异可能是本研究中大团聚体功能足迹更大的潜在原因。施肥措施对土壤食物网有强烈的影响。其中, 对照处理下土壤养分较差但受干扰较小, 食物网较为稳定。生物炭 + 化肥处理的食物网处于退化状态。由于较高营养级的杂食/捕食线虫的代谢活动与食物网的复杂稳定状态密切相关(Ferris et al, 2012), 因此生物炭 + 化肥处理下植食线虫丰度增加, 杂食/捕食线虫丰度降低是造成食物网能力退化的主要原因。单施化肥处理下土壤微食物网受到高度干扰, 研究发现, 养分库不稳定影响食物网的形成(Zhang et al, 2016a), 因此单施化肥处理下食物网处于不稳定状态。商品猪粪 + 化肥处理下的土壤养分较差, 但食物网较为稳定。秸秆 + 化肥处理的功能足迹在各团聚体粒径下均为最高。Zhang等(2016a)的结果表明, 有机物的输入可能对土壤线虫群落的碳积累有积极影响, 因此, 商品猪粪 + 化肥和秸秆 + 化肥处理下有更多的碳流入土壤, 线虫的代谢活动增强, 土壤食物网达到更加复杂稳定的状态, 具有较高的能量利用效率和代谢平衡能力。

本文的其它图/表

• 表1 不同施肥处理下土壤线虫的相对丰度。CK: 不施肥对照; NPK: 单施化肥; BCNPK: 生物炭 + 化肥; OMNPK: 商品猪粪 + 化肥; RSDNPK: 秸秆 + 化肥。
  
• 图1 不同施肥处理下各团聚体内的土壤线虫多度(平均值 ± 标准误)。不同大写字母表示各施肥处理差异显著(P < 0.05)。BS: 原状土; LA: 大团聚体; SA: 小团聚体。CK、NPK、BCNPK、OMNPK、RSDNPK见表1。
  
• 图2 线虫群落结构的主坐标分析。椭圆为均值 ± 标准差的置信区间; Adonis R²为施肥处理对线虫群落结构差异的解释量。CK、NPK、BCNPK、OMNPK、RSDNPK见表1。
  
• 图3 不同施肥处理下各团聚体内的土壤线虫营养类群相对丰度。不同大写字母表示各施肥处理下的线虫营养类群相对丰度差异显著(P < 0.05); 不同小写字母代表原状土与不同粒径团聚体下的线虫营养类群相对丰度差异显著(P < 0.05)。BS: 原状土; LA: 大团聚体; SA: 小团聚体。CK、NPK、BCNPK、OMNPK、RSDNPK、PP、OP、FU、BA见表1。
  
• 图4 不同施肥处理下各团聚体内土壤线虫的Shannon- Wiener多样性指数(平均值 ± 标准误)。不同大写字母表示各施肥处理的线虫多样性指数差异显著(P < 0.05)。BS: 原状土; LA: 大团聚体; SA: 小团聚体。CK、NPK、BCNPK、OMNPK、RSDNPK见表1。
  
• 表2 不同施肥处理下各团聚体内的土壤线虫群落多样性(平均值 ± 标准误)。不同大写字母表示各施肥处理的线虫群落多样性差异显著(P < 0.05), 不同小写字母表示各施肥处理间各团聚体的线虫群落多样性差异显著(P < 0.05)。BS: 原状土; LA: 大团聚体; SA: 小团聚体。CK、NPK、BCNPK、OMNPK、RSDNPK见表1。
  
• 图5 不同施肥处理各团聚体内土壤线虫区系分析(平均值 ± 标准误)。不同大写字母代表各施肥处理间线虫功能团指数差异显著(P < 0.05)。BS: 原状土; LA: 大团聚体; SA: 小团聚体。CK、NPK、BCNPK、OMNPK、RSDNPK见表1。
  
• 图6 不同施肥处理各团聚体内土壤线虫复合足迹(平均值 ± 标准误)。在各施肥处理间及各团聚体中的线虫复合足迹均没有显著差异。BS: 原状土; LA: 大团聚体; SA: 小团聚体。CK、NPK、BCNPK、OMNPK、RSDNPK见表1。
  
• 图8 不同施肥处理下小麦产量(平均值 ± 标准误)。不同小写字母代表各施肥处理间差异显著(P < 0.05)。CK、NPK、BCNPK、OMNPK、RSDNPK见表1。