Geoderma: 连作障碍:来自土壤线虫食物网内群落组成和碳通量不平衡的见解

文摘   2024-10-16 10:01   江苏  

文章题目:Continuous cropping obstacles: Insights from the community composition and the imbalance carbon fluxes within soil nematode food web

期刊:Geoderma

影响因子:5.6

发表时间:2024

参考文献:Xiao Wang, Minghao Yang, Lixiang Gao, Yingbin Li, Wenju Liang, Xiaoke Zhang, Continuous cropping obstacles: Insights from the community composition and the imbalance carbon fluxes within soil nematode food web, Geoderma, Volume 451,2024,117060. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.117060

1.研究背景

l长期连续种植同一作物(连续种植障碍)会导致土壤环境恶化,降低土壤生产力。尽管土壤生物群落,尤其是土壤线虫食物网,在农业生态系统中对养分循环和能量流动起着关键作用,但关于长期连续种植对土壤生物群落和碳循环影响的生物机制尚未被广泛探索。

2.研究目的

l研究旨在探讨连续种植花生对不同年份(1年、5年、20年和30年)的土壤性质、土壤线虫群落组成、线虫食物网内的碳通量以及作物产量的影响,以揭示长期连续种植对农业生态系统碳循环的影响,并探索土壤线虫食物网内碳通量的均匀性。    

3.科学问题

l文章探讨了长期连续种植如何影响土壤性质和土壤线虫群落?土壤线虫食物网内的碳通量如何响应连续种植?土壤线虫食物网内碳通量的均匀性如何影响作物生产力?

4.实验材料与方法

实验设计

l样本采集:试验土壤位于中国辽宁省北镇市(121°47′ E,41°25′ N)

l实验处理:进行长期连续种植花生的实验,包括1年、5年、20年和30年的连续种植处理,在不同种植年限的土壤上采集土壤样本,并测量土壤物理化学性质,如土壤湿度、土壤pH、土壤有机碳和总氮等。    

l线虫提取与鉴定:使用改良的棉花滤纸法提取土壤线虫,并鉴定到属水平。

l碳通量计算:根据线虫的丰度、生物量以及同化效率计算线虫食物网内的碳通量。

l数据分析:使用方差分析(ANOVA)、主成分分析(PCA)和皮尔逊相关分析等统计方法分析数据。

5.结果与讨论

l土壤性质变化:随着连续种植年限的增加,土壤pH显著降低,土壤有机碳和总氮在20年连续种植时最高,之后开始下降

l线虫群落变化:连续种植年限增加,微食性线虫相对丰度降低,而植物寄生线虫的相对丰度显著增加。

l作物产量影响:花生产量随着连续种植年限的增加而显著下降,土壤pH和植物寄生线虫的相对丰度是影响碳通量均匀性的关键因素。    

图1 连续花生种植年限对线虫群落能量结构 (a) 和各营养群对 C 通量的相对贡献 (b) 的影响。由植物寄生虫 (PP, 绿色)、食菌动物 (FF, 橙色) 和食菌动物 (BF, 粉红色) 从基础资源 (R) 接收 C 和杂食性捕食者 (OP, 蓝色) 构建了一个五节点线虫食物网,杂食性捕食者 (OP, 蓝色) 从其他节点接收 C。沿线的数字代表 C 通量 (μg C 100 g-1旱土日-1).节的大小对应于线虫生物量 (μg 100 g-1干土)。土壤线虫食物网中 C 通量的均匀性 (U)(无单位,平均值±标准误差)计算为通过每个通道的 C 通量总和的平均值与这些平均值的标准差之比。U 后面的不同小写字母表示不同连作年份线虫食物网内 C 通量均匀性的显著差异 (p < 0.05)。

         

 

   

MicroPredator
微捕食,食物网
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