辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站

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沈阳生态所在揭示土壤食物网对秸秆还田方式的响应机制方面取得新进展

作者: 沈阳站　更新时间: 2024-12-25

依托辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站的田间秸秆还田试验平台，以土壤食物网为研究对象，探究不同秸秆还田方式（秸秆移除、秸秆覆盖和秸秆翻埋）对土壤食物网结构、生物网络关系以及秸秆分解通道的影响，探明土壤食物网对不同秸秆还田方式响应的生物学机制（图1）。

1. 研究结果表明，在秸秆分解过程中土壤微生物群落的磷脂脂肪酸丰度在秸秆分解前期开始增加，中小型土壤动物的丰度在秸秆分解后期随之增加；秸秆分解、土壤微生物以及中小型土壤动物的变化过程中各营养级间变化存在滞后效应。土壤微生物在秸秆分解过程中起着直接作用，而中小型土壤动物通过影响土壤微生物群落间接调节秸秆分解过程。与土壤微生物群落和中型土壤动物相比，小型土壤动物群落响应显著，反映了秸秆管理方式对土壤食物网的影响。土壤食物网营养级间的生物网络关系受到秸秆还田方式的调控。相较于秸秆移除，秸秆覆盖和秸秆翻埋条件下土壤各营养级生物之间存在着较为复杂的网络关系，其中秸秆覆盖条件下生物网络更为复杂且稳定；而秸秆移除不利于土壤食物网的稳定（图2）。不同的秸秆还田方式激发了不同的秸秆分解途径，其中秸秆覆盖以细菌分解通道为主，而秸秆翻埋以真菌分解通道为主。本研究从土壤食物网网络关系角度揭示了土壤食物网对于秸秆还田方式的响应机制，为进一步探究秸秆管理方式调控秸秆分解转化的生物学机制提供理论基础。