【摘 要】
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我国是人口大国,面临着严峻的粮食问题。随着人口快速增加,城市化进程不断加快,可使用耕地面积越来越少,人多地少的国情决定了我国必须走稳产、高产的农业生产路线。化肥无节
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我国是人口大国,面临着严峻的粮食问题。随着人口快速增加,城市化进程不断加快,可使用耕地面积越来越少,人多地少的国情决定了我国必须走稳产、高产的农业生产路线。化肥无节制的使用,使我国粮食主产区农田土壤出现了生产力降低、多样性失衡和土壤污染等生态问题。因此,在不同的施肥措施和种植非农植物多样性下,研究土壤动物群落结构的变化,探讨非农植物下维持农田生态系统多样性是很有必要的。本研究对农田土壤生态系统健康发展有非常重要的意义,并为农田土壤生态系统稳定性和粮食安全生产提供一定的理论依据。实验始于2010年,采用户外盆栽模拟方式,7种施肥处理:对照组、缺素处理(NK、PK和NP)和均衡施肥:[OM、1/2(OM+NPK)和NPK]对小麦地下土壤动物进行了调查。2013年和2014年结果显示:取样年份对土壤节肢动物群落多样性指数的影响较小,施肥对其的影响高于年份的差异,土壤动物总丰度N(F=2.90,P=0.014)和多样性指数H′(F=2.33,P=0.041)在不同施肥处理之间存在显著差异。在2013年C、NK和PK处理的多样性指数高于2014年;2014年1/2(OM+NPK)、NP和NPK处理的多样性指数高于2013年;NK处理多样性指数低于PK和NP处理。C、NK和PK处理中弹尾目和螨类的密度低于均衡施肥处理,所以P可能是本地区土壤养分最重要的限制因素。OM处理的均匀度指数J低于其他施肥处理,而弹尾目、螨类和FEMI指数显示OM和1/2(OM+NPK)处理显著高于其他处理,表明有机肥的添加对维持土壤动物多样性和维持土壤健康具有积极作用。非农植物种植在NPK、OM和OMNPK三个处理中。选取4种非农植物(野燕麦、苜蓿、菊苣和播娘蒿),组合为4种多样性处理:0种非农植物多样性种处理6盆(只种小麦),1种非农植物多样性处理12盆(4种非农植物,4种每种3次重复),2种非农植物多样性处理12盆(4种非农植物任意两种,共6种组合,每种组合2个重复),4种非农植物多样性处理6盆(4种非农植物1种组合)。结果显示:1/2(OM+NPK)处理的初级生产力最高。非农植物多样性显著影响了土壤理化性质,但对土壤动物群落结构作用并不明显。有机肥处理中种植1种或2种非农植物土壤养分含量显著高于0种或4种非农植物处理;而在施化肥处理中,不种植非农植物情况下土壤养分的变化,而随着非农植物多样性增加土壤养分含量随之下降。所以建议有机肥与化肥混施,添加一两种非农植物,有利于培养地力,实现经济价值的多元化。选取的土壤动物相关指标,对施肥造成的差异均有显著的响应:铵态氮含量的增加,土壤动物相关指数有所下降,而与速效磷存显著正相关;但不同指标对于土壤质量的指示作用也存在一定的差异:在多样性处理中,只有弹尾目和螨类与土壤理化性质存在显著的相关。所以在使用生物指标分析土壤质量(健康)时,应当综合多种基于土壤动物指标用以评鉴。
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