虾稻共作对稻田土壤线虫群落结构的影响①

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1、土壤(Soils),2017,49(6):1121–1125DOI:10.13758/j.cnki.tr.2017.06.008①虾稻共作对稻田土壤线虫群落结构的影响1221*刘赫群，李嘉尧，成永旭，吴纪华(1复旦大学生物多样性科学研究所，生物多样性和生态工程教育部重点实验室，上海200438；2上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室，上海201306)摘要：农业生态系统利用种间互惠将种植业与养殖业相结合，既能提高农作物产量，也能减少化肥农药等对环境的危害。本研究以土壤线虫作为指示生物，研究外来物种克氏原螯虾与水稻种养结合模式

2、对稻田土壤生态系统的影响，为虾稻共作模式下稻田生态系统的健康和可持续利用提供依据。通过比较水稻单作和虾稻共作，分别在水稻分蘖期、抽穗期和成熟期采集土壤样品，分析土壤线虫群落结构。结果表明：与水稻单作相比，虾稻共作土壤中食细菌线虫的百分比较高(分蘖期增加了26.52%，抽穗期增加了19.85%，成熟期增加了32.65%)，同时机会主义cp1线虫类群所占百分比较高(分蘖期增加了31.13%，抽穗期增加了24.91%，成熟期增加了19.49%)，说明虾稻共作生态系统中农田土壤养分循环较快，土壤呈养分富集。但是，虾稻共作农田土壤中捕食杂食性线虫、cp3~

3、5线虫类群百分比较低(P<0.05)，同时成熟度指数也显著低于水稻单作。因此，在克氏原螯虾的影响下，稻田土壤食物网趋于简化，土壤的生物稳定性有下降趋势，故需要进一步加强虾稻共作对稻田土壤健康长期影响的监测和研究。关键词：农田生态系统；虾稻共作；土壤线虫中图分类号：S154.1文献标识码：A[12]因全球人口的快速增长和气候变化，农业生产正利用人工生态系统将种植业与养殖业有机结合，[1][13]面临严峻的挑战。现代农业因使用化肥农药等化学是一种提高生产效益的高效模式。尽管虾稻共作物质，造成土壤污染，对维持农作物长期稳产及农产模式已经在中国许多地区进

4、行了产业化推广，但这种品安全产生不利影响。如何减轻化肥农药对农田土壤外来生物在稻田中进行综合种养的模式对稻田土壤带来的危害，并增加农作物的产量，是实现农业可持及生态系统的健康和稳定具有什么样的影响，尚没有续发展所需解决的重要问题。目前许多研究已发现物报道。种间的互利互惠能够减少农药化肥的使用，提高农业在农田土壤生态系统中，线虫通常是土壤动物中[2-6]系统的生产力，从而成为实现可持续农业的重要的优势类群，具有较高的多样性，在土壤食物网中占[14]途径。现有研究发现，渔稻共作(即在稻田养殖水产据多个营养级。食细菌线虫、食真菌线虫和捕食经济动物)是利

5、用生物多样性的重要方式之一，能够性线虫调节着土壤生态系统中的营养循环，对农作物有效减少害虫和杂草，减轻水体富营养化，增加土壤的生长具有重要的促进作用。但是，一些植食性的病[7-9]肥力，提高水稻产量。原线虫取食作物根系等，也会对农业生产带来负面影近年来，渔稻共作得到推广，并逐渐发展成为包响。此外，土壤线虫对环境干扰和污染敏感，可以反括稻-鱼、稻-蟹、稻-虾等多种类型共作的稻田综合映土壤的降解、矿化等，是农田土壤健康和可持续发[15-17]种养模式。克氏原螯虾(Procambarusclarkii)原产于美展的重要指示生物。因此，本研究以农田土壤线

6、[10]国中南部和墨西哥东北部，并于1929年引进中国，虫为指示生物，研究虾稻共作综合种养模式对土壤生虽是外来物种，但人们发现该虾不仅具有食用价值，物组分的影响，为评价虾稻共作对农田生态系统可持[11]同时还能在稻田中进行养殖。虾稻共作模式充分续发展的影响提供依据。①基金项目：上海市科委崇明专项农业科技项目(15391912100)资助。*通讯作者(jihuawu@fudan.edu.cn)作者简介：刘赫群(1991—)，女，吉林白山人，硕士研究生，主要从事土壤生态学方面的研究。E-mail:14210700094@fudan.edu.cnhtt

7、p://soils.issas.ac.cn1122土壤第49卷力敏感；cp5为典型的K-对策者，对污染和环境压力1材料与方法极为敏感。最后，计算可以反映生态系统受干扰程度[21]1.1试验设计及土壤可持续健康程度的成熟指数MI，其公式为：n本研究在上海市崇明岛上海海洋大学实验基地MIvifi()()(31°34′N，121°33′E)进行。试验分为处理组(虾稻共i1作)和对照组(水稻单作)，每组重复5次，共10块样式中：v(i)为第i个类群的cp值，f(i)为第i个类群在地，每块样地面积为8m×12.5m，每块样地之间用样品中所占的比例。

8、田埂隔开。在每块样地中间挖宽0.5m的十字田沟，1.2数据分析有利于养殖水生动物在田间充分活动，且十字田沟的采用Statistica统计