農(nóng)田過量施氮導(dǎo)致土壤質(zhì)量惡化、水體污染、生物多樣性喪失等環(huán)境問題,威脅著土壤生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。近年來,如何有效緩解氮肥過量施用對生物產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)得到了廣泛關(guān)注。土壤線蟲食物網(wǎng)(nematode food web)在土壤有機(jī)質(zhì)分解、養(yǎng)分循環(huán)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,可反映土壤生態(tài)系統(tǒng)的變化。 本研究旨在比較不同氮肥管理措施(氮肥減施和添加有機(jī)物料)對農(nóng)田線蟲食物網(wǎng)產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理,分別為常規(guī)施肥(N),氮肥減量100%(N0),氮肥減量50%(N1)以及常規(guī)施肥并配施有機(jī)物料(N+S)。研究結(jié)果表明:與N處理相比,N0、N1和N+S處理均增加了線蟲和微生物磷脂脂肪酸(PLFAs)的豐度,且N+S處理的線蟲生物量、多樣性和代謝足跡(metabolic footprint)得到相對提升,加強(qiáng)了線蟲食物網(wǎng)的養(yǎng)分周轉(zhuǎn)。氮肥減施和添加有機(jī)物料兩種管理措施分別通過非生物和生物途徑緩解過量施肥對土壤線蟲食物網(wǎng)產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng),氮肥減施可以直接緩解施肥對土壤酸化的負(fù)面影響,有利于微生物和線蟲的生長,而添加有機(jī)物料可以促進(jìn)碳在線蟲食物網(wǎng)中的流動和固定,最終提高土壤線蟲食物網(wǎng)的穩(wěn)定性。
相關(guān)研究成果以Exploring N fertilizer reduction and organic material addition practices: An examination of their alleviating effect on the nematode food web in cropland為題發(fā)表在Land Degradation and Development上。沈陽生態(tài)所寇新昌博士為第一作者,張曉珂研究員為論文通訊作者。
圖1. 比較不同氮肥管理措施對土壤酶活性、線蟲多度和線蟲多樣性的影響。

圖2. 比較不同氮肥管理措施對土壤線蟲代謝足跡的影響??v坐標(biāo)為富集代謝足跡,橫坐標(biāo)為結(jié)構(gòu)代謝足跡。

圖3. 不同氮肥管理措施下土壤微生物與線蟲間的相關(guān)關(guān)系。實(shí)線和虛線分別代表顯著和不顯著的相關(guān)關(guān)系,紅色箭頭代表正相關(guān),藍(lán)色箭頭代表負(fù)相關(guān)。G+,革蘭氏陽性細(xì)菌生物量碳;G-,革蘭氏陰性細(xì)菌生物量碳;Fungi,真菌生物量碳;BF,食細(xì)菌線蟲生物量碳;FF,食真菌線蟲生物量碳;PP,植物寄生線蟲生物量碳;OP,捕食雜食線蟲生物量碳。