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青藏高原盆栽一年生和多年生豆科牧草对土壤线虫群落的影响
生物多样性
2024, 32 (7):
24040-.
DOI: 10.17520/biods.2024040
查明一年生及多年生豆科牧草对土壤线虫群落的影响, 可为青藏高原地区科学种植豆科牧草提供技术支撑。作者于2020-2022年在川西北红原县盆栽种植一年生光叶紫花苕(Vicia villosa, VV)和多年生紫花苜蓿(Medicago sativa, MS), 以天然草地的植物作对照(control, CK)。每年9月下旬对土壤线虫组成、密度、多样性和营养类群, 植物的高度、盖度、生物量及土壤理化性质进行调查。结果表明: (1) 3种处理间的线虫群落组成结构存在差异, 并随年际变化而增大; (2)光叶紫花苕的土壤线虫群落密度显著高于紫花苜蓿和对照, 紫花苜蓿的线虫类群数和Shannon-Wiener指数显著高于光叶紫花苕和对照; 随着年际变化, 光叶紫花苕的线虫类群数及Shannon-Wiener指数、紫花苜蓿的线虫密度及Shannon-Wiener指数均显著下降; (3)光叶紫花苕的食真菌和植物寄生线虫密度显著高于紫花苜蓿和对照, 捕食杂食线虫相对密度显著低于紫花苜蓿和对照; 紫花苜蓿的植物寄生线虫相对密度显著低于光叶紫花苕和对照; 随年际变化, 光叶紫花苕的食细菌和植物寄生线虫相对密度分别显著下降和上升, 紫花苜蓿和对照的食细菌线虫和食真菌线虫密度及食细菌线虫相对密度显著下降, 捕食杂食线虫相对密度显著上升; (4)光叶紫花苕线虫群落的基础指数、结构指数和通道指数显著高于紫花苜蓿; (5)影响土壤线虫群落的主要环境因子主要为土壤pH、有效钾和植物群落高度、盖度和地上生物量。研究结果表明, 一年生和多年生豆科牧草分别有利于维持较高的线虫群落密度和多样性, 二者间作可能有利于提高线虫群落密度、多样性及生态功能。 ![]() View image in article
图3
不同年份和不同处理间土壤线虫群落不同营养类群的密度。VV: 光叶紫花苕; MS: 紫花苜蓿; CK: 对照。F表示牧草间效应, Y表示年间效应, F × Y表示牧草与年间的交互效应。F为参数检验, H为非参数检验。不同大写字母表示不同处理间差异显著(P < 0.05), 不同小写字母表示同种处理不同年份间的差异显著(P < 0.05)。
正文中引用本图/表的段落
4种线虫营养类群的密度在3种处理间及年际间的变化存在差异。重复测量方差分析结果表明, 植物寄生线虫和食真菌线虫密度在不同牧草间存在显著差异(P < 0.01), 年际变化对食细菌和食真菌线虫密度有显著影响(P < 0.001), 牧草及年际变化的交互作用对4种营养类群密度均不存在显著影响(图3)。密度变化表明食真菌线虫是最敏感的营养类群, 而捕食杂食线虫是最不敏感类群。由多重比较可知, 光叶紫花苕处理的食真菌和植物寄生线虫密度均显著高于紫花苜蓿和对照; 紫花苜蓿的植物寄生线虫密度显著低于对照(图3B、C)。此外, 随着年际变化, 紫花苜蓿和对照处理的食细菌和食真菌线虫密度均呈显著下降趋势(图3A、B)。
从3年整体情况来看, 光叶紫花苕的线虫群落密度显著高于紫花苜蓿与对照, 主要是因为线虫群落密度在光叶紫花苕处理下无明显的年际变化, 而在紫花苜蓿与对照处理下随年际变化显著下降, 这表明一年生豆科牧草能够有效维持线虫群落密度稳定。大量研究表明食物资源的改变是影响线虫群落变化的重要因素之一(Griffiths et al, 1993; 李琪等, 2007), 地下生物量高可为植物寄生线虫及微生物提供更多营养物质(Christensen et al, 1992)。本研究中, 光叶紫花苕的地下根系生物量高于紫花苜蓿(附录5), 而且食真菌和植物寄生线虫密度均显著高于紫花苜蓿(图3B、C)。其他研究也发现种植一年生豆科植物Mucuna pruriens可显著提高植物寄生线虫密度(Blanchart et al, 2006)。此外, 紫花苜蓿的植物寄生线虫密度和相对密度低于光叶紫花苕和对照(图3C, 附录2), 也可能是因为紫花苜蓿耐寒性能较弱, 在高寒地区的生长情况较差(肖颖等, 2022), 再加上在1-3年期紫花苜蓿的根系生长缓慢(Sprunger et al, 2019), 导致植物寄生线虫的食物资源匮乏。另外, 紫花苜蓿作为多年生直根系植物具有较多菌根(瞿宋林等, 2022), 而菌根真菌对植物寄生线虫有抑制作用(De La Pe?a et al, 2006)。
本文的其它图/表
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