趙燦燦，王 偉

河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河南 開封 475004

ZHAO Cancan*, WANG Wei

School of Life Science, Henan University, Kaifeng 475004, China

厚莢相思和尾葉桉人工林土壤線蟲群落研究

趙燦燦*，王 偉

河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河南 開封 475004

相思樹和桉樹等樹種因其生長(zhǎng)迅速、耐性好以及適合制作紙漿等特點(diǎn)，近年來(lái)在華南地區(qū)大面積種植，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)利益，但是相思樹和桉樹如何影響林下土壤生物多樣性和土壤肥力還不清楚，科學(xué)評(píng)價(jià)其林下土壤健康水平十分必要。土壤線蟲的種類和數(shù)量十分豐富，在土壤食物網(wǎng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中占據(jù)重要位置，對(duì)土壤環(huán)境變化反應(yīng)敏感，作為土壤健康的指示生物被廣泛應(yīng)用。本文以幼齡厚莢相思Acacia crassicapa和尾葉桉Eucalyptus urophylla人工林為研究對(duì)象，于干季和濕季分別對(duì)2個(gè)林分根區(qū)和非根區(qū)土壤線蟲進(jìn)行研究，探討土壤線蟲這種指示生物的數(shù)量、各營(yíng)養(yǎng)類群比例和多樣性的變化規(guī)律，以及它們和環(huán)境因子的關(guān)系。主要結(jié)果表明：（1）厚莢相思土壤線蟲總數(shù)為每公斤干土6 741條，顯著高于尾葉桉線蟲總數(shù)的28.3%。厚莢相思人工林土壤食細(xì)菌線蟲的百分比相比尾葉桉人工林高6.3%，且差異顯著。（2）土壤線蟲的群落組成變化具有明顯的季節(jié)波動(dòng)，濕季土壤食細(xì)菌線蟲比例上升，而植物寄生線蟲的比例下降，多樣性指數(shù)由干季的0.87減小到0.75，統(tǒng)計(jì)差異均達(dá)到了顯著水平。（3）根區(qū)比非根區(qū)顯著提高了線蟲數(shù)量的89.1%，這是由根區(qū)積累更多的有機(jī)碳和總氮引起的。總之，厚莢相思人工林為土壤自由生活線蟲提供了優(yōu)良環(huán)境，且在幼齡期沒有表現(xiàn)出土壤酸化，生態(tài)效應(yīng)優(yōu)于尾葉桉人工林，在華南地區(qū)人工林營(yíng)林過程中可適當(dāng)增加厚莢相思林分面積。

指示生物；營(yíng)養(yǎng)類群；外來(lái)物種；根際；生態(tài)效應(yīng)

相思樹為豆科植物，具有根瘤菌，有固氮作用，原產(chǎn)于澳大利亞。1985年中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院最早引入相思樹，并開始在華南地區(qū)大面積種植（潘志剛和林鴻盛，1996）。厚莢相思Acacia crassicapa的高、徑生長(zhǎng)最快，年均高生長(zhǎng)量達(dá)1.9～2.2 m,年均徑粗生長(zhǎng)達(dá)2.2～2.5 cm；并以其特有的耐寒性和耐鹽漬，可以在水土嚴(yán)重流失的地區(qū)和濱海地區(qū)立地，也能迅速成林成材，干形較直且木材硬度適中，在廣東作為紅木家具開發(fā)，也可制較高強(qiáng)度的書寫紙和印刷紙（肖石海等，1996）。桉樹為桃金娘科植物，原產(chǎn)于澳大利亞，全世界有近百個(gè)國(guó)家將桉樹引種栽培。我國(guó)于1890年將桉樹引入，目前桉樹人工林主要分布在廣東、廣西、海南、福建等省區(qū)，栽培面積已達(dá)150多萬(wàn)hm2，居世界第3位（林婷，2012）。桉樹是世界上生長(zhǎng)速度最快、經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大的三大樹種（松、桉、楊）之一，生長(zhǎng)旺季時(shí)1天可長(zhǎng)高3～4 cm，尤其適合生產(chǎn)短纖維紙漿，被認(rèn)為是紙漿工業(yè)的“綠色黃金”。尾葉桉Eucalyptus urophylla是我國(guó)實(shí)施速生豐產(chǎn)用材林基地建設(shè)的首選樹種之一，目前在華南地區(qū)大面積推廣。相思樹和桉樹給人類帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但也引發(fā)了一系列生態(tài)上的爭(zhēng)議，例如相思樹存在著致酸效應(yīng)，氫離子的釋放來(lái)自于豆科植物依靠根固氮，通過固氮從土壤溶液中吸收的陽(yáng)離子比陰離子多，植物總的過量陽(yáng)離子含量增加導(dǎo)致土壤酸化，近一步影響土壤動(dòng)物和微生物（Tang和Yu，1999；劉菊秀等，2000）；桉樹過度消耗水分，存在較強(qiáng)的化感作用，通過分泌特殊的化學(xué)物質(zhì)，對(duì)其他植物、林下植被及土壤中的動(dòng)物和微生物產(chǎn)生抑制作用，降低生物多樣性（Shiva和Bandyopadhyay，1983；Poore和Fries，1985；廖崇惠，1990）。因此在我國(guó)華南地區(qū)厚莢相思和尾葉桉人工林種植面積逐年增加的背景下，評(píng)價(jià)其林下土壤健康水平十分必要。

土壤動(dòng)物如線蟲等是土壤生物的重要組成部分，在土壤有機(jī)質(zhì)分解、養(yǎng)分循環(huán)和改善土壤結(jié)構(gòu)中具有重要作用。土壤線蟲因其種類和數(shù)量豐富、分布廣泛、對(duì)生境變化反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)在土壤食物網(wǎng)中扮演重要角色，作為土壤健康的指示生物已成為生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容（李玉娟等，2005；邵元虎等，2007）。本文通過比較不同季節(jié)厚莢相思和尾葉桉根區(qū)和非根區(qū)土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)和多樣性，研究厚莢相思和尾葉桉純林在種植初期對(duì)土壤線蟲的影響，從而為評(píng)價(jià)這2種林型的生態(tài)效應(yīng)、指導(dǎo)人工林樹種的選擇以及促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

研究地點(diǎn)位于廣東省鶴山市中國(guó)科學(xué)院鶴山森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站共和試驗(yàn)地（22°41′N, 112°54′E），地處南亞熱帶丘陵地區(qū)，平均海拔80 m。該地區(qū)年平均溫度22.6 ℃，7月平均溫度28.7 ℃，1月平均溫度14.5 ℃，極端最高溫度37.5 ℃，極端最低溫度0 ℃，年平均≥10 ℃的有效積溫為7597.2 ℃；年平均降水量為1700 mm，年平均蒸發(fā)量為1600 mm；地帶性土壤為赤紅壤，成土母質(zhì)是砂頁(yè)巖。樹種種植前的本底調(diào)查結(jié)果顯示各樣方之間沒有顯著差異。厚莢相思和尾葉桉純林于2005年種植，樹間距為3 m× 2 m，每種純林有3個(gè)重復(fù)，立地條件相對(duì)一致，林下優(yōu)勢(shì)植被為芒箕Dicranopteris dichotoma。

1.2 取樣方法

于2006年11月（干季）和2007年5月（濕季）分別在厚莢相思和尾葉桉人工純林進(jìn)行取樣，2種林型分別有3個(gè)重復(fù)林分。取樣時(shí)考慮到地形坡度的影響，每一林型樣方分別取上坡、中坡和下坡，每一取樣坡度分根區(qū)和非根區(qū)采集土壤樣品。采用內(nèi)徑為5 cm的土鉆取樣，每個(gè)土壤樣品為3個(gè)鉆混合，揀出可見的植物根系和石塊并過2 mm篩。土壤樣品標(biāo)記好后，帶回實(shí)驗(yàn)室4 ℃保存，用于土壤線蟲的提取和土壤性質(zhì)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定方法

土壤含水量的測(cè)定采用烘干稱重法，土壤總有機(jī)碳（TOC）的測(cè)定采用重鉻酸鉀氧化滴定法，土壤總氮（TN）的測(cè)定采用半微量凱氏定氮法，土壤pH值的測(cè)定采用去離子水浸提（體積比為1:2.5）pH計(jì)測(cè)定法。

土壤線蟲的提取采用貝爾曼濕漏斗法（McSorley，1987）。貝爾曼濕漏斗法的原理是線蟲沒有主動(dòng)的游泳能力，在浸水的條件下，土壤中的線蟲會(huì)由于重力作用而沉在漏斗底部。將大約50 g新鮮土壤置于漏斗中浸水，48 h后打開下方的止水夾，收集到線蟲溶液。土壤線蟲標(biāo)本用熱福爾馬林溶液固定，終濃度為4%，并用倒置顯微鏡（TS100, Nikon, Japan）進(jìn)行計(jì)數(shù)和營(yíng)養(yǎng)類群鑒定。如果線蟲總數(shù)超過100條，則僅鑒定100條來(lái)代表各營(yíng)養(yǎng)類群比例。線蟲的營(yíng)養(yǎng)類群包括4類，分別為食細(xì)菌線蟲、食真菌線蟲、植物寄生性線蟲和捕食、雜食性線蟲（Yeates等，1993）。香農(nóng)威爾多樣性指數(shù)H'的計(jì)算公式為H'= -∑ Pi(lnPi)，式中Pi為第i個(gè)分類單元中個(gè)體所占的比例。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

不同林型、不同根區(qū)、不同季節(jié)和不同坡度之間土壤線蟲和環(huán)境因子的差異采用多因素方差分析（SPSS 13.0 for Windows, SPSS Inc., USA），平均值之間顯著性水平用LSD法檢測(cè)，土壤線蟲和環(huán)境因子的相關(guān)性檢測(cè)采用回歸分析方法。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 土壤性質(zhì)

多因素方差分析結(jié)果表明林型對(duì)土壤含水量有顯著影響（表1），厚莢相思林型土壤含水量為0.173，遠(yuǎn)高于尾葉桉林型土壤含水量0.141。采樣季節(jié)對(duì)土壤含水量有極其顯著的影響，濕季的含水量為0.180，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于干季含水量0.134。不同的采樣坡度也顯著影響著土壤含水量。根區(qū)土壤總有機(jī)碳顯著高于非根區(qū)，厚莢相思土壤總有機(jī)碳為18.01 g·kg-1，高于尾葉桉（16.36 g·kg-1），但差異不顯著。土壤總氮含量結(jié)果與有機(jī)碳相似，根區(qū)土壤總氮顯著高于非根區(qū)，厚莢相思土壤總氮為1.04 g·kg-1，高于尾葉桉（0.98 g·kg-1），但差異不顯著。林型、根區(qū)、季節(jié)和坡度的主效應(yīng)均對(duì)土壤碳氮比（C/N）沒有顯著影響。季節(jié)對(duì)土壤pH值影響顯著，濕季pH值小于干季，酸化更明顯。坡度的主效應(yīng)對(duì)總有機(jī)碳、總氮、碳氮比和pH均無(wú)顯著影響。林型和根區(qū)的交互作用、林型和季節(jié)的交互作用以及根區(qū)和坡度的交互作用改變了碳氮比，效果顯著。

2.2 土壤線蟲群落

平均土壤線蟲總數(shù)為每公斤干土5750 條。不同采樣季節(jié)對(duì)線蟲總數(shù)沒有顯著影響。厚莢相思土壤線蟲總數(shù)為每公斤干土6741 條，高于尾葉桉線蟲總數(shù)28.3%，差異顯著（P＜0.05）（表2，圖1）。根區(qū)土壤線蟲總數(shù)為7568條，高于非根區(qū)線蟲總數(shù)53.9%，差異極顯著（P＜0.001，表2）。坡度對(duì)線蟲總數(shù)沒有顯著影響。季節(jié)和林型的交互作用極顯著地影響土壤線蟲總數(shù)（P＜0.01，表2）。在干季厚莢相思林下線蟲總數(shù)為每公斤干土5201 條，尾葉桉林下線蟲總數(shù)為每公斤干土5963條，差異不顯著。在濕季厚莢相思林下線蟲總數(shù)為每公斤干土8281條，尾葉桉林下線蟲總數(shù)為每公斤干土3698條，極顯著地低于厚莢相思（P＜0.001）。

表1 土壤性質(zhì)各處理的平均值和多因素方差分析Table1 Means and ANOVA of soil properties

表2 土壤線蟲各指標(biāo)方差分析Table2 ANOVA of soil nematode index

食細(xì)菌線蟲和食真菌線蟲在各個(gè)處理中均為優(yōu)勢(shì)種群（圖2）。不同采樣季節(jié)對(duì)食細(xì)菌線蟲和植物寄生性線蟲百分比有顯著的影響（P＜0.05），不同林型對(duì)食細(xì)菌線蟲百分比有顯著的影響（P＜0.05），根區(qū)和坡度對(duì)各營(yíng)養(yǎng)類群百分比均沒有顯著的影響（表2）。干季：厚莢相思土壤中，食細(xì)菌線蟲、食真菌線蟲、植物寄生性線蟲和捕食、雜食性線蟲所占的百分比分別為64.6%、22.3%、10.5%和2.6%；尾葉桉土壤中，食細(xì)菌線蟲、食真菌線蟲、植物寄生性線蟲和捕食、雜食性線蟲所占的百分比分別為59.4%、25.0%、13.1%和2.6%。濕季：厚莢相思土壤中，食細(xì)菌線蟲、食真菌線蟲、植物寄生性線蟲和捕食、雜食性線蟲所占的百分比分別為73.5%、17.5%、5.8%和3.2%；尾葉桉土壤中，食細(xì)菌線蟲、食真菌線蟲、植物寄生性線蟲和捕食、雜食性線蟲所占的百分比分別為66.1%、23.9%、6.7%和3.4%。厚莢相思林型土壤食真菌線蟲與食細(xì)菌線蟲的比值為0.33（圖3），低于尾葉桉食真菌線蟲與食細(xì)菌線蟲的比值0.44，非根際食真菌線蟲與食細(xì)菌線蟲的比值為0.34，低于根際食真菌線蟲與食細(xì)菌線蟲的比值0.43，但差異都不顯著（表2）。

圖1 不同季節(jié)厚莢相思和尾葉桉林型土壤線蟲總數(shù)Fig.1 Total soil nematode individuals in Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla in different seasons

圖2 不同季節(jié)厚莢相思和尾葉桉林型土壤線蟲各營(yíng)養(yǎng)類群的百分比Fig.2 Percentage of nematode trophic groups in Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla in different seasons

圖3 不同季節(jié)厚莢相思和尾葉桉林型食真菌線蟲與食細(xì)菌線蟲的比值Fig.3 Ratio of fungivores to bacterivores in Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla in different seasons

圖4 不同季節(jié)厚莢相思和尾葉桉林型土壤線蟲香農(nóng)威爾多樣性指數(shù)Fig.4 Shannon-Wiener diversity index of soil nematode in Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla in different seasons

干季土壤線蟲的多樣性指數(shù)為0.87，顯著高于濕季0.75（圖4）。不同林型、不同根區(qū)、不同坡度間多樣性指數(shù)沒有顯著差異，但是根區(qū)土壤線蟲的多樣性指數(shù)有高于非根區(qū)的趨勢(shì)。

2.3 土壤線蟲和土壤性質(zhì)的相關(guān)性

圖5 土壤線蟲總數(shù)與土壤總有機(jī)碳(TOC)和土壤總氮(TN)的關(guān)系Fig. 5 Correlations between soil nematode individuals with soil total organic carbon and total nitrogen

土壤線蟲總數(shù)隨總有機(jī)碳的升高而增加（圖5），兩者呈顯著的正相關(guān)關(guān)系（R2=0.270, P＜0.05）。土壤線蟲總數(shù)隨總氮的升高而增加，兩者呈顯著的正相關(guān)關(guān)系（R2=0.262, P＜0.05）。線蟲各營(yíng)養(yǎng)類群的百分比、食真菌線蟲與食細(xì)菌線蟲的比值和線蟲多樣性指數(shù)與土壤性質(zhì)沒有相關(guān)性。

3 討論

3.1 林型對(duì)土壤線蟲的影響

平均土壤線蟲總數(shù)為每公斤干土5750條，數(shù)量較大。在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，森林生態(tài)系統(tǒng)土壤線蟲最為豐富，尤其是開展本實(shí)驗(yàn)的亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)，主要原因是森林具有豐富的植物多樣性、豐富的凋落物和有機(jī)質(zhì)積累，以及龐大復(fù)雜的地下根系分布，這為土壤線蟲提供了一個(gè)資源豐富又相對(duì)穩(wěn)定的生境（Brown和Gange，1990）。厚莢相思林型土壤線蟲總數(shù)高于尾葉桉28.3%，差異顯著（圖1），且厚莢相思林型食細(xì)菌線蟲的比例也顯著高于尾葉桉（圖2）?？赡茉蛴幸韵聨追矫妫旱谝?，桉樹存在強(qiáng)烈的化感作用，通過分泌特殊化學(xué)物質(zhì)而對(duì)其他植物、林下植被和土壤動(dòng)物、微生物產(chǎn)生抑制作用?；形镔|(zhì)的釋放途徑主要有地上部分的揮發(fā)、降水的淋溶、根系分泌和凋落物分解釋放（Rice，1974；劉小香和謝龍蓮，2004），其中后3種方式均可以將化感物質(zhì)釋放到土壤中影響土壤線蟲和細(xì)菌數(shù)量。桉樹對(duì)土壤線蟲的抑制作用表現(xiàn)在直接和間接2個(gè)方面，化感物質(zhì)可以直接影響線蟲密度和細(xì)菌的生物量（Meyr和Huettel，1996；Hoagland等，2001），也可以通過減少地上植物群落的多樣性和改變根區(qū)無(wú)機(jī)離子狀態(tài)等，間接地影響土壤線蟲和細(xì)菌的數(shù)量（Nilsson，1994）。第二，尾葉桉土壤含水量顯著低于厚莢相思（表1），一方面是由于桉樹生長(zhǎng)迅速，需要大量的水來(lái)維持生長(zhǎng)速率；另一方面是厚莢相思林下具有很厚的枯枝落葉層，不僅可以吸收降水和阻擋地表水徑流，還可以減少土壤水分蒸發(fā)，使土壤疏松，通透保水性能更好（陽(yáng)永泉等，2010）。這樣，厚莢相思林型較高的土壤含水量很利于土壤線蟲尤其是食細(xì)菌線蟲的繁殖和生長(zhǎng)。第三，厚莢相思根系十分發(fā)達(dá)，地下生物量遠(yuǎn)高于林分年齡相當(dāng)?shù)蔫駱洌ㄧ娎^洪等，2004），利于有機(jī)碳的積累，且厚莢相思為淺根樹種，這為土壤表層微生物和線蟲的發(fā)育和生殖提供了充足的食物資源；厚莢相思林下凋落物較多，也利于有機(jī)碳和總氮的積累。遼寧楊樹林土壤線蟲的研究結(jié)果表明，線蟲總數(shù)量與土壤有機(jī)碳含量的相關(guān)性為R2=0.56，在水田和旱田則高達(dá)R2=0.86和R2=0.71（Ou等，2005），這與本研究結(jié)果吻合（圖5）。因此在幼齡人工林，厚莢相思更易積累有機(jī)碳，利于食細(xì)菌線蟲的增殖。

3.2 季節(jié)對(duì)土壤線蟲的影響

干季厚莢相思和尾葉桉線蟲總數(shù)差異不顯著，而濕季厚莢相思林下線蟲總數(shù)極顯著地高于尾葉桉，表現(xiàn)出季節(jié)差異（圖1）。華南地區(qū)地處亞熱帶季風(fēng)氣候帶，雨熱同期，適宜的溫度和水分都利于土壤線蟲和微生物的繁殖和發(fā)育（Verschoor等，2001）。濕季為植物的快速生長(zhǎng)季，細(xì)根生物量也會(huì)達(dá)到最大，有研究表明線蟲的密度與細(xì)根生物量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系（王邵軍等，2008）。濕季厚莢相思凋落物的大量增加，導(dǎo)致土壤可溶性物質(zhì)含量提高，促進(jìn)了土壤微生物生物量的積累，這也是導(dǎo)致線蟲總數(shù)增加的原因（Maxwell和Coleman，1995）。濕季食細(xì)菌線蟲比例顯著高于干季，而植物寄生線蟲的比例顯著低于干季，食真菌線蟲和捕食雜食線蟲無(wú)變化（圖2），這是由于食細(xì)菌線蟲數(shù)量的上升會(huì)與植物寄生線蟲在空間上產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，限制植物寄生線蟲數(shù)量的增加（李琪等，2004），這是導(dǎo)致濕季食真菌線蟲與食細(xì)菌線蟲的比例低于干季的原因（圖3）。在濕季土壤營(yíng)養(yǎng)狀況良好的情況下，本來(lái)占優(yōu)勢(shì)地位的食細(xì)菌線蟲，由于較高的繁殖力（r-對(duì)策為主）比重近一步增加，造成了土壤線蟲的多樣性降低（圖4），線蟲群落對(duì)環(huán)境變化的敏感程度降低（李琪等，2004）。濕季土壤pH值顯著低于干季（表1），可能原因是在植物的旺盛生長(zhǎng)期，根系會(huì)分泌較多的有機(jī)酸造成土壤酸化，凋落物分解過程也會(huì)產(chǎn)生致酸物質(zhì)（張希然和羅旋，1991）。濕季土壤pH值的降低引起土壤線蟲總數(shù)的升高（圖1），說(shuō)明土壤線蟲可耐微酸環(huán)境（R?ty和Huhta，2003）。

3.3 根區(qū)對(duì)土壤線蟲的影響

根區(qū)土壤線蟲總數(shù)顯著高于非根區(qū)（圖1）。根區(qū)是受植物根系活動(dòng)影響巨大，在物理、化學(xué)和生物學(xué)特性上與周圍土壤有明顯差別的土壤微區(qū)域，是植物根系和土壤生物群落互相作用的重要系統(tǒng)（王邵軍等，2008）。由根系活動(dòng)引起的根區(qū)土壤總有機(jī)碳和總氮的增加（表1），會(huì)提高土壤線蟲的數(shù)量和多樣性（圖4）；相反地，根區(qū)土壤線蟲可以改變土壤養(yǎng)分的礦化速率和微生物的群落結(jié)構(gòu)，間接改變植物之間的競(jìng)爭(zhēng)平衡，從而對(duì)地上部分植物群落形成反饋?zhàn)饔茫↘reuzer等，2004）。坡度對(duì)土壤線蟲的總數(shù)、營(yíng)養(yǎng)類群和多樣性均無(wú)影響，這是因?yàn)樵囼?yàn)地為丘陵地區(qū)，海拔差距較小，坡度緩慢，地表徑流未對(duì)土壤線蟲群落造成顯著影響。

4 結(jié)論

尾葉桉土壤保水性差，會(huì)抑制土壤線蟲數(shù)量和食細(xì)菌線蟲比例；厚莢相思相對(duì)根系發(fā)達(dá)，保水能力強(qiáng)，為土壤自由生活線蟲提供了優(yōu)良環(huán)境，且在幼齡期沒有表現(xiàn)出土壤酸化，生態(tài)效應(yīng)優(yōu)于尾葉桉。因此在中國(guó)華南地區(qū)人工林營(yíng)林過程中可適當(dāng)增加厚莢相思面積，特別是在退化較嚴(yán)重的地區(qū)，厚莢相思可作為恢復(fù)的先鋒樹種恢復(fù)土壤肥力。此外，厚莢相思和尾葉桉林型長(zhǎng)期的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)還需要近一步研究探索。

致謝：感謝中國(guó)科學(xué)院華南植物園傅聲雷研究員提供試驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。

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Soil nematode community in Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla plantations

Wide areas of Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla were planted in South China recently due to their rapid growth, strong tolerance and suitability for paper pulp. However, it is still not clear how these two tree species impact soil biodiversity and fertility. It is necessary to evaluate their soil health condition scientifically. The number and variety of soil nematodes are abundant. Soil nematodes occupy the key positions in trophic levels of soil food web and are sensitive to environmental changes. As indicator of soil health, nematodes are used in ecology widely. In this study, soil nematodes were investigated in young Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla plantations with different seasons and sampling positions, to analyze the patterns of soil nematode individuals, community composition and diversity index, as well as relationships with environmental factors. The main results showed that: (1) Total nematode individuals in Acacia crassicapa plantation were 674.1 /100 g dry soil, more 28.3% than Eucalyptus urophylla plantation significantly. Percentages of bacterivores in Acacia crassicapa plantation were more 6.3% than Eucalyptus urophylla significantly. (2) Community composition of soil nematodes varied with the season. The percentage of bacterivores increased, whereas the percentage of plant parasites decreased in wet season. Diversity index decreased from 0.87 in dry season to 0.75 in wet season. Statistic differences were all significant. (3) Nematode density in rhizosphere was more 89.1% than non-rhizosphere which attributed to accumulated organic carbon and nitrogen in rhizosphere. In conclusion, Acacia crassicapa plantation provide optimal environment for soil free living nematodes, whereas soil acidification do not happen in young forest period. For ecological effects of Acacia crassicapa plantation are superior to Eucalyptus urophylla, planting areas of Acacia crassicapa may be expanded in South China in future.

biological indicator; trophic level; exotic species; rhizosphere; ecological effects

ZHAO Cancan*, WANG Wei

School of Life Science, Henan University, Kaifeng 475004, China

S154.1

A

1674-5906（2014）01-0073-07

趙燦燦，王偉. 厚莢相思和尾葉桉人工林土壤線蟲群落研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2014, 23(1): 73-79.

ZHAO Cancan, WANG Wei. Soil nematode community in Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla plantations [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(1): 73-79.

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31200408)

趙燦燦(1982年生)，女，講師，博士，從事土壤生態(tài)學(xué)研究，E-mail: cczhao2008@163.com；*通訊作者。王偉(1962年生)，女，實(shí)驗(yàn)師，從事動(dòng)物轉(zhuǎn)基因育種和動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。E-mail: wangwei8917@163.com

2013-08-25