摘要：對(duì)佳木斯地區(qū)水稻地、濕地草甸與玉米地等6種土地利用方式下土壤線蟲(chóng)群落的垂直分布進(jìn)行了研究，分析了土壤線蟲(chóng)群落組成及多樣性在土壤深度的分布特征。結(jié)果表明，水稻地和濕地草甸的土壤線蟲(chóng)總數(shù)、玉米地的植物寄生線蟲(chóng)數(shù)量、林地的捕食雜食線蟲(chóng)數(shù)量隨土壤深度變化顯著；玉米地土壤線蟲(chóng)群落的多樣性指數(shù)隨深度變化顯著；不同土地利用方式下土壤線蟲(chóng)群落在不同土壤深度的垂直分布存在一定差異。

關(guān)鍵詞：土壤線蟲(chóng)群落；土地利用類(lèi)型；垂直分布；佳木斯地區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)：Q14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439—8114（2012）19—4266—04

土壤線蟲(chóng)作為一類(lèi)廣泛分布的土壤動(dòng)物，可以對(duì)人類(lèi)活動(dòng)及農(nóng)業(yè)環(huán)境變化作出較迅速反應(yīng)，反映出土地利用方式對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響。不考慮干擾水平，濕地線蟲(chóng)穿咽科（Nygolaimidae）、單宮科（Monhysteridae）等比森林土壤和農(nóng)業(yè)土壤中的更豐富，未干擾濕地的擬滑刀科（Paraphelenchidae）比干擾濕地的豐富[1]。洞庭湖區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)，7月份的黑楊—苔草地和油菜—棉花+水稻地的土壤線蟲(chóng)數(shù)量顯著高于4月份[2]。吉林省西部農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的不同生境間土壤線蟲(chóng)群落共有屬不多，農(nóng)業(yè)活動(dòng)促使土壤線蟲(chóng)向土壤下層移動(dòng)[3]。潮棕壤不同土地利用方式能夠影響線蟲(chóng)群落及其優(yōu)勢(shì)屬的時(shí)空分布，撂荒地和林地處理中土壤環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，土壤食物網(wǎng)向較成熟的階段演替[4]。本研究探討佳木斯地區(qū)不同土地利用方式下土壤線蟲(chóng)群落的垂直分布，分析土壤線蟲(chóng)群落組成及多樣性在土壤深度的分布特征，為土壤線蟲(chóng)群落時(shí)空分布研究提供參考，揭示土地利用方式對(duì)線蟲(chóng)群落組成及分布的影響。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究地區(qū)概況

佳木斯市洪河農(nóng)場(chǎng)位于黑龍江省東北部三江平原，別拉洪河流域以北，濃江流域以南地區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)133°19′—133°40′，北緯47°27′—47°46′，總面積590.59 km2。洪河農(nóng)場(chǎng)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均降水量570 mm。洪河農(nóng)場(chǎng)地勢(shì)低洼平坦，場(chǎng)內(nèi)土壤有白漿土、草甸土、草炭土和泥漿土4種土壤類(lèi)型[5]。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 研究方法 2011年4月16日在S 306國(guó)道南側(cè)農(nóng)場(chǎng)場(chǎng)部外農(nóng)場(chǎng)四區(qū)內(nèi)選取水稻地和草甸草原（主要植物為香蒲等），在S 306國(guó)道北側(cè)農(nóng)場(chǎng)場(chǎng)部?jī)?nèi)選取赤小豆地、玉米地、林地（主要植物為樟子松、丁香等）以及林邊濕地用筒鉆取土樣，土地利用類(lèi)型共6種。3點(diǎn)取樣，4次重復(fù)，共計(jì)72個(gè)土樣。取樣深度為0～30 cm，分0～10、10～20和20～30 cm 3層，按照土壤不同深度分別用土鉆取土樣約500 g裝袋封口，做好標(biāo)簽，帶回實(shí)驗(yàn)室處理。

1.2.2 土壤線蟲(chóng)的提取、分離和鑒定 每份土樣烘干后稱(chēng)取100 g，采用淘洗—過(guò)篩—蔗糖離心法分離線蟲(chóng)。據(jù)線蟲(chóng)的頭部形態(tài)學(xué)特征和取食生境將土壤線蟲(chóng)分成食細(xì)菌類(lèi)、食真菌類(lèi)、植物寄生類(lèi)和捕食雜食類(lèi)。隨機(jī)抽取100條線蟲(chóng)進(jìn)行科屬鑒定，線蟲(chóng)分類(lèi)鑒定到科屬水平[6]。

1.2.3 群落多樣性的計(jì)算 群落多樣性的指標(biāo)：①優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（Dominance）D=∑Pi2，Pi為第i個(gè)線蟲(chóng)屬個(gè)體所占的比例。②香農(nóng)多樣性指數(shù)（H）H=—∑Pi （lnPi）。③均勻度指數(shù)（Eveness）E=H′/H′max，其中H′max=lnS，S為鑒定線蟲(chóng)屬的數(shù)目；④豐富度指數(shù)（SR）SR=（S—1）/lnN，N為鑒定的線蟲(chóng)個(gè)體數(shù)目。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

數(shù)據(jù)經(jīng)分析整理后采用SPSS 16.0分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤線蟲(chóng)總數(shù)

對(duì)不同土地利用類(lèi)型的土壤線蟲(chóng)總數(shù)的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)（圖1），線蟲(chóng)總數(shù)范圍為11～417條/100 g。不同土地利用類(lèi)型的土壤線蟲(chóng)總數(shù)在土壤深度間分布存在一定差異。水稻地土壤線蟲(chóng)數(shù)量具有明顯的表聚性，線蟲(chóng)數(shù)量在土壤深度間變化顯著（P<0.05）；濕地草甸的土壤線蟲(chóng)數(shù)量隨土壤深度增加而增加（P<0.05）；赤小豆地中間土層線蟲(chóng)數(shù)量較多，但線蟲(chóng)數(shù)量在深度間差異不顯著（P>0.05）；玉米地土壤線蟲(chóng)數(shù)量具有隨土壤深度增加而增加的趨勢(shì)（P>0.05）；林地和林邊濕地的土壤線蟲(chóng)數(shù)量較少，線蟲(chóng)數(shù)量隨深度變化不顯著（P>0.05）。

2.2 土壤線蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群

通過(guò)土壤線蟲(chóng)群落營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群組成分析（表1），發(fā)現(xiàn)6種土地利用類(lèi)型中優(yōu)勢(shì)營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群均為植物寄生線蟲(chóng)。水稻地的食細(xì)菌線蟲(chóng)和食真菌線蟲(chóng)數(shù)量較多，占線蟲(chóng)總數(shù)比例的18.7%和18.2%；濕地草甸中除植物寄生線蟲(chóng)外的3類(lèi)線蟲(chóng)數(shù)量較少，占線蟲(chóng)總數(shù)比例不超過(guò)5.0%；赤小豆地的食細(xì)菌線蟲(chóng)比例為15.7%；玉米地中食細(xì)菌線蟲(chóng)比例為11.4%，捕食雜食線蟲(chóng)比例為1.5%；林地和林邊濕地中捕食雜食線蟲(chóng)數(shù)量較多，占線蟲(chóng)總數(shù)比例分別為19.6%和14.3%。

不同土地利用類(lèi)型的土壤線蟲(chóng)各營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群的垂直分布分析見(jiàn)圖2。水稻田的各營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群線蟲(chóng)的數(shù)量表現(xiàn)出表聚性，但是土壤線蟲(chóng)數(shù)量在土壤深度間變化不明顯（P>0.05）。草甸草原的植物寄生線蟲(chóng)和食細(xì)菌線蟲(chóng)數(shù)量具有隨土壤深度增加而增加的趨勢(shì)，但是深度間差異不顯著（P>0.05）。赤小豆地4種營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群線蟲(chóng)在10～20 cm土層的數(shù)量較多，但是線蟲(chóng)數(shù)量在土壤深度間差異不顯著（P>0.05）。玉米地的植物寄生線蟲(chóng)隨土壤深度的增加線蟲(chóng)數(shù)量增加，差異達(dá)到顯著水平（P<0.05）；食細(xì)菌線蟲(chóng)的數(shù)量具有隨土壤深度的增加線蟲(chóng)數(shù)量減少的趨勢(shì)（P >0.05）；食真菌線蟲(chóng)和捕食雜食線蟲(chóng)在10～20 cm土層的數(shù)量較多（P>0.05）。林地的植物寄生線蟲(chóng)具有隨土壤深度的增加線蟲(chóng)數(shù)量增加的趨勢(shì)（P>0.05），表層土壤捕食雜食線蟲(chóng)數(shù)量明顯多于10～20 cm土壤深度的數(shù)量（P<0.05）；林邊濕地的線蟲(chóng)4類(lèi)營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群均具有隨土壤深度增加線蟲(chóng)數(shù)量減少的趨勢(shì)，線蟲(chóng)數(shù)量在土壤深度間差異不顯著。

2.3 土壤線蟲(chóng)屬的數(shù)目

通過(guò)土壤線蟲(chóng)群落科屬組成分析，發(fā)現(xiàn)土壤線蟲(chóng)共有25科38屬，其中植物寄生線蟲(chóng)10屬，食細(xì)菌線蟲(chóng)10屬，食真菌線蟲(chóng)5屬，捕食雜食線蟲(chóng)13屬。不同土地類(lèi)型的土壤中線蟲(chóng)屬的豐富度存在一定的差異，水稻地、草甸草原、赤小豆地、玉米地、林地和林邊濕地的土壤線蟲(chóng)屬的數(shù)目分別為18、24、19、13、18和16屬。土壤線蟲(chóng)屬在不同土壤深度的分布見(jiàn)圖3，水稻地、赤小豆地、林地和林邊濕地表層土壤線蟲(chóng)較豐富，線蟲(chóng)屬的數(shù)目隨土壤深度增加而降低（P>0.05）。草甸草原線蟲(chóng)屬的數(shù)目隨土壤深度增加而增加（P>0.05）。玉米地10～20 cm土層土壤線蟲(chóng)屬的數(shù)目高于20～30 cm土層，差異達(dá)到顯著水平（P<0.05）。

2.4 土壤線蟲(chóng)群落多樣性

6種土地類(lèi)型土壤線蟲(chóng)群落多樣性變化表現(xiàn)出一定的規(guī)律性（圖4）。6種土地類(lèi)型的土壤線蟲(chóng)群落優(yōu)勢(shì)度指數(shù)隨土壤深度增加而增加，除林地外的5種土地利用類(lèi)型的土壤線蟲(chóng)群落香農(nóng)維納指數(shù)隨土壤深度增加而降低，草甸草原、赤小豆地和玉米地的均勻度指數(shù)隨土壤深度增加而降低，水稻地、赤小豆地和林地的豐富度指數(shù)隨土壤深度增加而降低。

玉米地土壤線蟲(chóng)群落的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)隨土壤深度增加而增加（P<0.05）、香農(nóng)多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)隨土壤深度增加而降低（P<0.01），10～20 cm土層的線蟲(chóng)群落豐富度指數(shù)高于20～30 cm土層（P<0.05），說(shuō)明玉米地表層土壤生態(tài)系統(tǒng)多樣性和穩(wěn)定性較高，深層土壤生態(tài)系統(tǒng)多樣性和穩(wěn)定性較低，中層深度土壤的線蟲(chóng)種類(lèi)較豐富。其他5種土地利用類(lèi)型的土壤線蟲(chóng)群落多樣性指標(biāo)在土壤深度間變化不顯著。

3 討論

3.1 土壤線蟲(chóng)群落的垂直分布

濕地、長(zhǎng)白山北坡土壤線蟲(chóng)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的表聚性[7—9]。平原區(qū)受人類(lèi)活動(dòng)擾動(dòng)的生境土壤線蟲(chóng)類(lèi)數(shù)和個(gè)體密度表聚性較差[10]。流動(dòng)沙丘土壤線蟲(chóng)垂直分布特征不顯著[11]。本研究發(fā)現(xiàn)，水稻田的土壤線蟲(chóng)總數(shù)表現(xiàn)出明顯的表聚性，濕地草甸的土壤線蟲(chóng)總數(shù)隨土壤深度增加而增加，玉米地植物寄生線蟲(chóng)數(shù)量隨土壤深度增加而增加，林地捕食雜食線蟲(chóng)在表層土壤的數(shù)量較多，不同土地利用類(lèi)型中土壤線蟲(chóng)分布的差異可能與植物根系生物量分布、土壤的物理化學(xué)性質(zhì)及人工管理措施等有關(guān)。

3.2 優(yōu)勢(shì)營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群

濕地和草原土壤中植物寄生線蟲(chóng)是最豐富的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群[12—13]。大豆連作地[14]、小麥田[15]、玉米地[16]和蔬菜地[17，18]土壤中食細(xì)菌線蟲(chóng)占主要優(yōu)勢(shì)。本研究發(fā)現(xiàn)植物寄生線蟲(chóng)為6種土地類(lèi)型共同的優(yōu)勢(shì)營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群，因此在農(nóng)林生產(chǎn)中要注意植物寄生線蟲(chóng)的防治。

3.3 土壤線蟲(chóng)群落多樣性

在森林植被恢復(fù)的研究中，發(fā)現(xiàn)土壤線蟲(chóng)群落多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群指數(shù)大小依次為闊葉林、針葉林和混交林，而優(yōu)勢(shì)度指數(shù)大小依次為針葉林、混交林、闊葉林[19]。蘋(píng)果產(chǎn)區(qū)果園研究中發(fā)現(xiàn)果園行間土壤線蟲(chóng)擁有較高的多樣性、均勻度和豐富度，老果園行內(nèi)和連作果園土壤線蟲(chóng)多樣性、均勻度和豐富度顯著降低，連作果園最低[20]。生物多樣性是群落生物組成結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)，反映群落內(nèi)物種豐富程度和生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)復(fù)雜程度，表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性。本研究發(fā)現(xiàn)，玉米地土壤線蟲(chóng)的多樣性指數(shù)表現(xiàn)出明顯的垂直變化，說(shuō)明玉米地表層土壤生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性和穩(wěn)定性較高，受到人為干擾程度較小。

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Abstract：The vertical distribution of soil nematodes communities under six modes of land use such as rice field， wetland grassland and corn field， and so on was investigated. The vertical distribution characteristics of soil nematode communities composition and biodiversity in soil depth were analyzed. Results showed that there were significant differences in vertical distribution in total number of nematode in rice field and wetland grassland， number of plant parasites in corn field， omnivores predators in forest. Diversity indices in corn field significantly differed with soil depth. The vertical distribution of soil nematode communities was different in the six modes of land use.

Key words： soil nematode communities； mode of land use； vertical distribution； Jiamusi area