氮沉降和刈割对温带草原土壤线虫群落的影响

来源：科研圈

日益增加的大气氮沉降对陆地生态系统的生物多样性和生态系统功能产生了重要影响。刈割能够在一定程度上缓解氮沉降对地上植物多样性的不利影响，但对地下生物群落的影响机制尚不明确。本研究依托典型草原长期氮沉降实验平台研究了氮沉降和刈割对土壤线虫群落结构和功能的影响。

在众多的土壤生物中，线虫是数量和功能最为丰富的类群之一。虽然线虫个体很小，但其多样的食性、广泛的分布，使线虫在土壤有机质分解和养分转化过程中发挥着重要的作用，是土壤碎屑食物网的重要组成部分。同时，土壤线虫对环境因子的变化十分敏感，其群落组成可直接反映有机质的分解途径和食物网结构的变化，能够有效评估地下生态系统对环境变化的响应。

日益增加的大气氮沉降对陆地生态系统的生物多样性和生态功能产生了重要影响。刈割作为我国北方草原主要的管理模式，能够在一定程度上缓解氮沉降增加对地上植物多样性的不利影响，但其对地下生物的影响机理尚不明确。本研究依托内蒙古锡林郭勒典型草原的长期氮沉降实验平台，调查了氮沉降和刈割对土壤线虫群落结构和功能的影响。

结果表明，氮沉降通过降低土壤pH，降低了土壤线虫的多度以及碳在线虫各营养类群间的分配，对土壤线虫生态功能产生了不利影响。而是否进行刈割对氮处理的影响不大，表明刈割处理不能减缓氮沉降增加对土壤线虫群落的负效应。结构方程模型分析表明，氮沉降增加对细菌能量通道的积极影响被土壤酸化的负效应所掩盖。而刈割处理增强了土壤真菌能量通道，进而提高了土壤食物网对碳的固定。本研究表明：土壤生物群落对环境变化的响应可能表现出与地上植物群落不同的趋势，加深了我们对全球变化条件下土壤生物及其参与的生态过程的认识。

图1 氮沉降(N)和刈割(M)对土壤线虫各营养类群生物量碳的影响

（PP：植物寄生线虫；FF：食真菌线虫；BF：食细菌线虫；OP：捕食/杂食线虫）

Abstract：Soil nematodes are the most numerous components of the soil fauna in terrestrial ecosystems. The occurrence and abundance of nematode trophic groups determine the structure and function of soil food webs. However, little is known about how nitrogen deposition and land-use practice (e.g. mowing) affect soil nematode communities. We investigated the main and interactive effects of nitrogen addition and mowing on soil nematode diversity and biomass carbon in nematode trophic groups in a temperate steppe in northern China. Nitrogen addition and mowing significantly decreased the abundance of soil nematodes and trophic diversity but had no effects on nematode richness and the Shannon-Wiener diversity. Nitrogen addition influenced soil nematode communities through decreasing soil pH. Mowing influenced soil nematode communities through decreasing soil moisture. Nitrogen addition enhanced the bacterial energy channels but mowing promoted fungal energy channels in the soil micro-food web. Our study emphasizes that ecosystem function supported by soil organisms can be greatly influenced by nitrogen deposition, and mowing cannot mitigate the negative effects of nitrogen deposition on soil food webs.