不同秸秆还田处理下线虫能量通量对土壤碳组分的影响

石广萍; 郑洁; 彭紫怡; 王晓玥; 周顺桂; 刘佳; 蒋瑀霁; 《科学通报 》 2025 EI 北大核心 CSCD

摘要：土壤线虫是土壤中数量最丰富的后生动物,其能量动态对维持土壤生态系统功能至关重要,但线虫能量通量如何影响土壤有机碳储量仍然未知.为探究秸秆还田对酸性红壤食物网中线虫能量通量及土壤碳组分的影响,本研究依托中国科学院鹰潭红壤生态实验站设置的秸秆还田培肥长期试验,探究了不施肥(no fertilizer, CK)、化肥(NPK chemical fertilizers, N)、化肥+秸秆还田(NPK chemical fertilizers with straw, NS)、化肥+秸秆猪粪配施(NPK chemical fertilizers with straw and pig manure, NSM)4种处理下线虫生态指数、能量通量及土壤碳组分的变化.结果表明, NS和NSM处理显著提高了土壤有机碳含量及线虫生物量和能量通量.线虫成熟指数、富集指数和结构指数的提升表明,秸秆还田改善了土壤食物网的养分状况和稳定性.秸秆提供了丰富的碳源和营养,促进了微生物生长,而猪粪配施进一步增强了微生物活性.同时,“快速”和“慢速”通道的能量通量均增加,支撑了更高的线虫能量通量.食细菌线虫(cp-1类群)的增加主导了NSM处理下细菌能量通量及矿物结合态有机碳(mineral-associated organic carbon, MAOC)的积累,而颗粒态有机碳(particulate organic carbon, POC)主要受捕杂食线虫能量通量的影响.这表明食细菌线虫通过促进细菌代谢活动增强了MAOC的形成,而捕杂食线虫通过调控食物网能量流动影响了POC的积累.本研究为提升红壤肥力、保障粮食安全提供了理论依据.

关键词： 线虫网络 能量通量 生态指数 颗粒态有机碳 矿物结合态有机碳