外源有機(jī)碳輸入是影響農(nóng)田土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化的重要因素之一,在提升土壤有機(jī)質(zhì)水平的同時(shí),能夠?yàn)橥寥郎锾峁┐罅刻荚?。秸稈還田作為當(dāng)今世界普遍重視的一項(xiàng)培肥地力的增產(chǎn)措施,其施用的數(shù)量和質(zhì)量也會(huì)直接和間接地影響土壤微食物網(wǎng)分解通道的變化,進(jìn)而影響農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和可持續(xù)性。
為探討秸稈還田量及頻率對(duì)土壤微食物網(wǎng)分解通道的調(diào)節(jié)機(jī)制,中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所農(nóng)業(yè)中心保護(hù)性耕作特色研究團(tuán)隊(duì)成員張曉珂、解宏圖等依托該所梨樹(shù)試驗(yàn)基地平臺(tái),重點(diǎn)研究在不同秸稈還田量及還田頻率下,土壤微食物網(wǎng)內(nèi)土壤微生物、食微線(xiàn)蟲(chóng)和捕食/雜食線(xiàn)蟲(chóng)的變化規(guī)律和相互關(guān)系。研究結(jié)果表明,秸稈的還田頻率對(duì)土壤微食物網(wǎng)群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著影響(P <0.05)。高頻秸稈還田方式顯著增強(qiáng)土壤微食物網(wǎng)中細(xì)菌與食細(xì)菌線(xiàn)蟲(chóng)的相互聯(lián)系,同時(shí)加強(qiáng)了細(xì)菌分解通道在有機(jī)質(zhì)分解中的作用;而低頻的秸稈還田方式在增加了細(xì)菌PLFAs 的同時(shí),還增強(qiáng)了土壤微食物網(wǎng)中真菌與食真菌線(xiàn)蟲(chóng)的聯(lián)系,同時(shí)真菌分解通道被加強(qiáng)。綜上所述,秸稈還田頻率調(diào)節(jié)了土壤微生物與線(xiàn)蟲(chóng)之間的雙向耦合關(guān)系并驅(qū)動(dòng)了微食物網(wǎng)主要功能群之間碳的流動(dòng),而秸稈還田產(chǎn)生的上行效應(yīng)對(duì)于土壤微食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)具有決定性作用。該研究為免耕農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展提供了相應(yīng)的土壤生物學(xué)依據(jù)。
研究成果以Frequency of stover mulching but not amount regulates the decomposition pathways of soil micro-foodwebs in a no-tillage system 為題,發(fā)表在Soil Biology and Biochemistry 期刊上,土壤生態(tài)組聯(lián)合培養(yǎng)博士生寇新昌和助理研究員馬寧寧為共同第一作者,研究員張曉珂和教授吳正方為共同通訊作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)家科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專(zhuān)項(xiàng)、王寬誠(chéng)教育基金(盧嘉錫國(guó)際團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目)及沈陽(yáng)生態(tài)所農(nóng)業(yè)中心特色團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的支持。