景佳爽　林琳　李艷芹　張利敏

摘要 為探討不同施肥方式對(duì)中小型土壤動(dòng)物功能類群的影響，以黑龍江省哈爾濱市呼蘭區(qū)耕作黑土為試驗(yàn)區(qū)，對(duì)施有機(jī)肥、施半有機(jī)肥、施無機(jī)肥和對(duì)照4種不同處理方式耕地黑土中小型土壤動(dòng)物各功能類群進(jìn)行研究。結(jié)果表明：共捕獲中小型土壤動(dòng)物50類，隸屬于2門6綱14目44科，共6 176只，數(shù)量占比為雜食性（60.54%）>腐食性（22.60%）>菌食性（11.37%）>植食性（2.91%）>捕食性（2.57%），類群數(shù)大小為植食性（13個(gè)）=捕食性（13個(gè)）>腐食性（11個(gè)）>雜食性（7個(gè)）>菌食性（6個(gè)），雜食性中小型土壤動(dòng)物為優(yōu)勢(shì)類群；耕地黑土中中小型土壤動(dòng)物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)植食性最低，雜食性最高。與對(duì)照組相比，施有機(jī)肥時(shí)中小型土壤動(dòng)物類群總數(shù)和各功能類群個(gè)體數(shù)顯著增加，施無機(jī)肥時(shí)顯著減少，施肥降低了中小型土壤動(dòng)物各功能類群的豐富度；分析群落相似性表明，雜食性中小型土壤動(dòng)物在不同處理方式間相似性程度較高；CCA分析表明，土壤全磷、全氮、pH分別對(duì)施有機(jī)肥、半有機(jī)肥、無機(jī)肥樣地中小型土壤動(dòng)物功能類群分布影響顯著。中小型土壤動(dòng)物各功能類群生長(zhǎng)受3種施肥方式影響明顯，中小型土壤動(dòng)物各功能類群更適宜在施有機(jī)肥下生存。

關(guān)鍵詞 施肥方式；中小型土壤動(dòng)物；功能類群；群落特征

中圖分類號(hào) X174 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2023）06-0066-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.06.018

Effects of Different Fertilization Methods on Functional Groups of Small and Medium－Sized Soil Animals in Cultivated Black Soil

JIANG Jia－shuang，LIN Lin，LI Yan－qin et al

（School of Geographical Sciences of Harbin Normal University/Key Laboratory of Geographical Environment Monitoring and Spatial Information Service in Cold Regions of Heilongjiang Province，Harbin，Heilongjiang 150025）

Abstract In order to explore the effect of different fertilization methods on the functional groups of small and medium－sized soil animals，this paper studied the functional groups of small and medium－sized soil animals in the cultivated black soil of Hulan District，Harbin City，Heilongjiang Province under four different treatments of organic fertilizer，semi－organic fertilizer，inorganic fertilizer and control. The results showed that：a total of 6 176 small and medium－sized soil animals were captured，belonging to 44 families，14 orders，6 classes，2 phyla. The number proportion was omnivorous （60.54%） > saprophytic （22.60%） > bacteriophagic （11.37%） > herbivorous （2.91%） > predatory （2.57%）. The number of groups was phytophagous （13） = predatory （13） > saprophytic （11） > omnivorous （7） > bacteriophagic （6）. The small and medium－sized soil animals were the dominant group;The diversity index and evenness index of herbivorous small and medium－sized soil animals in cultivated black soil are the lowest，and the diversity index and evenness index of omnivorous small and medium－sized soil animals are the highest. Compared with the control group，the total number of small and medium－sized soil animal groups and individual number of each functional group increased significantly when applying organic fertilizer，and decreased significantly when applying inorganic fertilizer. Fertilization decreased the richness of each functional group of small and medium－sized soil animal;The community similarity analysis showed that the similarity degree of omnivorous small and medium－sized soil animals among different treatments was high;CCA analysis showed that total phosphorus，total nitrogen and pH value of soil had significant effects on the distribution of functional groups of small and medium－sized soil animals in organic，semi－organic and inorganic fertilizer plots. The three fertilization methods have obvious effects on the growth of the functional groups of small and medium－sized soil animals，and applying organic fertilizer is more beneficial to the survival of the functional groups of small and medium－sized soil animals.

Key words Fertilization method；Small and medium－sized soil animals；Functional groups；Community characteristics

東北黑土區(qū)作為全球僅有的三大黑土區(qū)之一，因其土壤肥沃、適宜農(nóng)耕的優(yōu)勢(shì)，成為我國(guó)重要的商品糧產(chǎn)區(qū)。由于人類長(zhǎng)期的掠奪式開發(fā)以及用養(yǎng)失衡，東北黑土區(qū)面臨著黑土層變薄、有機(jī)質(zhì)缺失、生態(tài)功能退化等問題［1］。已有研究表明，施肥能直接有效地改善土壤肥力，提高土壤質(zhì)量，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中緩解黑土退化的重要措施［2-3］。

土壤動(dòng)物是土壤中必不可少的存在，在土壤環(huán)境中的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)中充當(dāng)著消費(fèi)者與分解者的角色，是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分［4-5］。部分土壤動(dòng)物類群在功能和食性上具有相似的生態(tài)位，通過各個(gè)功能類群間的食物網(wǎng)關(guān)系，在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著類似的生態(tài)角色［6-9］。按照土壤動(dòng)物食性將土壤動(dòng)物分為5種功能類群：植食性、捕食性、腐食性、菌食性、雜食性［10］。土壤動(dòng)物各功能類群的分異規(guī)律是反應(yīng)土壤質(zhì)量變化的重要生態(tài)指標(biāo)［11-12］。施肥可以改變土壤理化環(huán)境，能夠引起土壤動(dòng)物各功能類群的群落多樣性和分布特征發(fā)生變化，土壤動(dòng)物各功能類群群落結(jié)構(gòu)因施肥方式不同，變化有所差異［13］。目前，關(guān)于土壤動(dòng)物受不同施肥方式的影響研究較少?；诖?，該研究主要探究不同施肥方式對(duì)耕地黑土植食性、捕食性、腐食性、菌食性、雜食性5種中小型土壤動(dòng)物功能類群個(gè)體、類群及群落特征的影響，揭示不同施肥方式下中小型土壤動(dòng)物各功能類群群落特征差異，為耕作黑土區(qū)的施肥方式提供科學(xué)建議。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于黑龍江省哈爾濱市呼蘭區(qū)（45°49′～46°25′N，126°11′～127°19′E），總面積2 197 km2，海拔115～150 m，整體地勢(shì)平坦開闊，年平均氣溫4.5 ℃，年降雨量507.7 mm，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年日照時(shí)數(shù)2 491.7 h，日照充足，全年無霜期平均144 d［14］。試驗(yàn)地為耕作黑土為主體的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)作物為大豆，耕作方式為翻耕，施肥方式以復(fù)合肥為主。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)計(jì)

選取哈爾濱市呼蘭區(qū)耕作黑土農(nóng)田為樣地，耕種作物為大豆，試驗(yàn)樣地分為A、B、C、D 4個(gè)樣地，不同試驗(yàn)樣地間隔10 m。A樣地施有機(jī)肥（OM）；B樣地施半有機(jī)肥（OM+NPK）；C樣地施加無機(jī)肥（NPK）；D樣地為對(duì)照組（CK），不做處理。每個(gè)處理重復(fù)4次，共計(jì)16個(gè)樣地，每個(gè)樣地大小為5 m×4 m。不同處理組肥料以等氮量為標(biāo)準(zhǔn)，采用四分法去除干擾，在播種前一次性均勻施入。施肥前采樣測(cè)定總氮量，計(jì)算有機(jī)肥的總氮量，并將總氮量計(jì)入施氮量，以確保每一次施肥處理的氮量基本相等，排除氮肥流失對(duì)試驗(yàn)的影響。

2.2 采集方法及鑒定

2.2.1 中小型土壤動(dòng)物采集與鑒定。

在每個(gè)樣地隨機(jī)取4個(gè)重復(fù)樣，每個(gè)取樣點(diǎn)大小為10 cm×10 cm，除去地表雜草后以5～15 cm深度為取樣層，各土樣采用四分法分別混合裝入袋內(nèi)密封，共64個(gè)土壤樣品，土樣標(biāo)記好后帶回實(shí)驗(yàn)室，用干漏斗（tullgern apparatus）分離提取樣袋中的中小型土壤動(dòng)物，用75%的乙醇進(jìn)行固定，置于實(shí)體顯微鏡下觀察，中小型土壤動(dòng)物鑒定參照《中國(guó)土壤動(dòng)物檢索圖鑒》［15］，一般鑒定到科，少數(shù)鑒定到目，統(tǒng)計(jì)個(gè)體數(shù)量。

2.2.2 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定。

每個(gè)取樣點(diǎn)內(nèi)采集1份5～15 cm 混合土樣，分別標(biāo)記好后將土壤裝袋帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，用于分析土壤理化性質(zhì)。用pH酸度計(jì)（PT-10，sartorius）測(cè)定土壤pH；用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)；用半微量凱氏法測(cè)定土壤全氮；用NaOH熔融-鉬藍(lán)比色法測(cè)定土壤全磷；用NaOH熔融-火焰光度法測(cè)定土壤全鉀［16］。

2.3 數(shù)據(jù)分析及處理方法

采用Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù)（H），Pielou物種均勻度指數(shù)（E）、Margalef（D）物種豐富度指數(shù)和Jaccard（q）相似性指數(shù)分析中小型土壤動(dòng)物功能類群群落特征，計(jì)算公式如下［17］：

Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù)公式：

H=-PilnPi（i=1，2，3，…，S）

Pielou物種均勻度指數(shù)公式：

E=H/lnS

Margalef物種豐富度指數(shù)公式：

D=（S-1）/lnN

Jaccard相似性指數(shù)公式：

q=c/（a+b-c）

式中，S為土壤所有類群數(shù)；Pi=Ni /N，Ni為第i個(gè)類群的個(gè)體數(shù)，N為群落中所有物種的個(gè)體數(shù)，a、b分別代表群落A、B的類群數(shù)，c代表兩群落的共有類群數(shù)。

利用SPSS25.0軟件進(jìn)行單因素方差分析（One-way ANOVA），并且用LSD法對(duì)不同處理之間進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P<0.05），分析中小型土壤動(dòng)物各功能類群個(gè)體數(shù)、類群數(shù)及群落特征數(shù)據(jù)；通過典范對(duì)應(yīng)分析（CCA）分析中小型土壤動(dòng)物與環(huán)境因子之間的關(guān)系，通過Canoco5.0軟件進(jìn)行分析運(yùn)算。所有數(shù)據(jù)用Excel2010進(jìn)行初步處理，用Origin 2019b作圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同施肥方式下中小型土壤動(dòng)物功能類群組成

樣地共捕獲中小型土壤動(dòng)物50類，共6 176只，隸屬于2門6綱14目44科（表1），等節(jié)跳科（Isotomidae）、甲螨亞目（Oribatida）、前氣門亞目（Prostigmata）和中氣門亞目（Mesostigmata）均為優(yōu)勢(shì)類群，其占總個(gè)體數(shù)的76.75%；搖蚊科（Chironomidae）、圓跳科（Sminthuridae）、山跳科（Pseudachorutidae）、球角跳科（Hypogastruridae）、長(zhǎng)角跳科（Entomobryidae）和棘跳科（Onychiuridae）為常見類群，其占總個(gè)體數(shù)的15.30%；其余為稀有類群，占總個(gè)體數(shù)的7.95%。研究區(qū)中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)分析顯示：雜食性（3 739只）>腐食性（1 396只）>菌食性（702只）>植食性（180只）>捕食性（159只），類群數(shù)分析顯示：植食性（13個(gè)）=捕食性（13個(gè)）>腐食性（11個(gè)）>雜食性（7個(gè)）>菌食性（6個(gè)），雜食性中小型土壤動(dòng)物為優(yōu)勢(shì)類群。

不同處理方式下中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)總數(shù)不同。對(duì)照組中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)分析顯示：雜食性（779只）>腐食性（300只）>菌食性（244只）>植食性（108只）>捕食性（67只）；施有機(jī)肥中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)分析顯示：雜食性（1 076只）>腐食性（382只）>菌食性（172只）>捕食性（58只）>植食性（22只）；施半有機(jī)肥中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)分析顯示：雜食性（993只）>腐食性（428只）>菌食性（119只）>捕食性（22只）>植食性（12只）；施無機(jī)肥中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)分析顯示：雜食性（891只）>腐食性（286只）>菌食性（167只）>植食性（38只）>捕食性（12只）。綜上可知，施有機(jī)肥和半有機(jī)肥使中小型土壤動(dòng)物的個(gè)體數(shù)增多，施無機(jī)肥使中小型土壤動(dòng)物的個(gè)體數(shù)減少，原因是有機(jī)肥和半有機(jī)肥為中小型土壤動(dòng)物提供了充足的有機(jī)質(zhì)，中小型土壤動(dòng)物的食物來源增多，數(shù)量增加，而施無機(jī)肥造成土壤中有機(jī)質(zhì)缺失，中小型土壤動(dòng)物食物來源減少，數(shù)量減少。

3.2 不同施肥方式下中小型土壤動(dòng)物各功能類群結(jié)構(gòu)變化

方差分析表明，不同施肥方式之間中小型土壤動(dòng)物各功能類群的個(gè)體數(shù)、類群數(shù)差異顯著（圖1）。

與對(duì)照組相比，施有機(jī)肥處理對(duì)植食性、菌食性和雜食性中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)影響顯著（P<0.05）；施半有機(jī)肥處理對(duì)除雜食性中小型土壤動(dòng)物外其他功能類群個(gè)體數(shù)均影響顯著（P<0.05）；施無機(jī)肥處理對(duì)植食性、捕食性和菌食性中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)影響顯著（P<0.05）。與對(duì)照組相比，施有機(jī)肥處理對(duì)植食性和菌食性中小型土壤動(dòng)物類群數(shù)影響顯著（P<0.05）；施半有機(jī)肥處理對(duì)植食性、捕食性和菌食性中小型土壤動(dòng)物類群數(shù)影響顯著（P<0.05）；施無機(jī)肥處理對(duì)除雜食性中小型土壤動(dòng)物外其他功能類群數(shù)均影響顯著（P<0.05）。中小型土壤動(dòng)物各功能類群個(gè)體和類群總數(shù)施有機(jī)肥時(shí)顯著增加，施無機(jī)肥時(shí)顯著減少（P<0.05）。

3.3 不同施肥方式對(duì)中小型土壤動(dòng)物各功能類群群落多樣性的影響

不同處理組中小型土壤動(dòng)物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)植食性均最低，雜食性均最高（表2）。與對(duì)照組相比，施肥降低了中小型土壤動(dòng)物各功能類群的豐富度。施有機(jī)肥對(duì)捕食性、菌食性、雜食性中小型土壤動(dòng)物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)影響顯著（P<0.05），對(duì)植食性、雜食性中小型土壤動(dòng)物的豐富度指數(shù)影響顯著（P<0.05）；施半有機(jī)肥對(duì)捕食性、腐食性、雜食性中小型土壤動(dòng)物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)影響顯著（P<0.05），對(duì)植食性、捕食性、腐食性中小型土壤動(dòng)物豐富度指數(shù)影響顯著（P<0.05）；施無機(jī)肥對(duì)腐食性、雜食性中小型土壤動(dòng)物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)影響顯著（P<0.05），對(duì)植食性、捕食性中小型土壤動(dòng)物的豐富度指數(shù)影響顯著（P<0.05）。

3.4 不同施肥方式下中小型土壤動(dòng)物功能類群群落相似性分析

不同處理組的組間相似性分析表明：雜食性中小型土壤動(dòng)物相似性程度較高，其他中小型土壤動(dòng)物功能類群相似性程度較低（表3）。植食性中小型土壤動(dòng)物在施半有機(jī)肥與有機(jī)肥（0.57）、施半有機(jī)肥與對(duì)照組（0.56）為中等相似，其余方式之間為中等不相似（0.27～0.43），僅施有機(jī)肥與無機(jī)肥（0.22）為極不相似；捕食性中小型土壤動(dòng)物在施無機(jī)肥與半有機(jī)肥（0.30）、施半有機(jī)肥與對(duì)照組（0.45）為中等不相似，其余方式之間為中等相似（0.50～0.56）；腐食性中小型土壤動(dòng)物在施有機(jī)肥與半有機(jī)肥（0.80）為極相似，在施有機(jī)肥與對(duì)照組（0.64）、施有機(jī)肥與無機(jī)肥（0.60）、施無機(jī)肥與對(duì)照組（0.75）為中等相似，其余方式之間為中等不相似（0.27～0.45）；菌食性中小型土壤動(dòng)物在施有機(jī)肥與半有機(jī)肥（0.80）、對(duì)照組（0.80）為極相似，在施半有機(jī)肥與對(duì)照組（0.60）為中等相似，其余方式之間為中等不相似（0.33～0.40）；雜食性中小型土壤動(dòng)物在施有機(jī)肥與半有機(jī)肥（0.86）、無機(jī)肥（0.86）、施半有機(jī)肥與對(duì)照組（0.83）為極相似，其余方式之間為中等相似（0.57～0.71）。

3.5 不同施肥方式下中小型土壤動(dòng)物各功能類群與環(huán)境因子的關(guān)系

CCA分析表明，土壤全磷、全氮、pH分別在施有機(jī)肥、半有機(jī)肥、無機(jī)肥處理組中對(duì)中小型土壤動(dòng)物功能類群分布影響明顯（圖2）。

施有機(jī)肥組前2個(gè)排序軸共解釋了94.72%的生境和動(dòng)物物種變化，全磷對(duì)中小型土壤動(dòng)物功能類群影響最大。植食性中小型土壤動(dòng)物與全鉀存在正相關(guān)關(guān)系，與全磷存在負(fù)相關(guān)關(guān)系；捕食性中小型土壤動(dòng)物與pH存在正相關(guān)關(guān)系，與全氮、有機(jī)質(zhì)存在負(fù)相關(guān)關(guān)系；腐食性、菌食性中小型土壤動(dòng)物與全磷存在正相關(guān)關(guān)系，與全鉀存在負(fù)相關(guān)關(guān)系；植雜食性中小型土壤動(dòng)物與全氮、有機(jī)質(zhì)存在正相關(guān)關(guān)系，與pH存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。

施半有機(jī)肥組前2個(gè)排序軸共解釋了94.89%的生境和動(dòng)物物種變化，全氮對(duì)中小型土壤動(dòng)物功能類群影響最大。捕食性中小型土壤動(dòng)物與有機(jī)質(zhì)存在正相關(guān)關(guān)系；腐食性、菌食性中小型土壤動(dòng)物與全氮、pH存在正相關(guān)關(guān)系，與全鉀、全磷存在負(fù)相關(guān)關(guān)系；植食性、雜食性中小型土壤動(dòng)物與全鉀、全磷存在正相關(guān)關(guān)系，與全氮、pH存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。

施無機(jī)肥組前2個(gè)排序軸共解釋了93.88%的生境和動(dòng)物物種變化，土壤pH對(duì)中小型土壤動(dòng)物功能類群影響最大。植食性中小型土壤動(dòng)物與全氮、全鉀存在正相關(guān)關(guān)系，與pH存在負(fù)相關(guān)關(guān)系；腐食性、菌食性、雜食性中小型土壤動(dòng)物與pH存在正相關(guān)關(guān)系，與全氮、全鉀存在負(fù)相關(guān)關(guān)系；捕食性中小型土壤動(dòng)物與有機(jī)質(zhì)、全磷存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。

4 討論與結(jié)論

4.1 不同施肥方式中小型土壤動(dòng)物功能類群群落組成特征

土壤動(dòng)物群落分布特征能夠反映土壤環(huán)境的狀況。各處理方式間土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)差異顯著［18］。與對(duì)照組相比，3種施肥方式下中小型土壤動(dòng)物各功能類群的個(gè)體數(shù)均發(fā)生了變化，其中雜食性中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)增加最明顯。原因是雜食性中小型土壤動(dòng)物作為優(yōu)勢(shì)類群，其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力要強(qiáng)于其他功能類群，由于具有多種食性，食物來源充足，并且可以通過取食其他功能類群獲得能量，因此個(gè)體數(shù)增加最明顯［9，17］。中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)和類群數(shù)在施有機(jī)肥下最多，施無機(jī)肥下最少，說明施有機(jī)肥促進(jìn)了中小型土壤動(dòng)物各功能類群生長(zhǎng)，施無機(jī)肥抑制了中小型土壤動(dòng)物各功能類群生長(zhǎng)，原因是有機(jī)肥增加了土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，降低了土壤容重，改善了土壤動(dòng)物的生存環(huán)境［18］；無機(jī)肥使土壤結(jié)構(gòu)受到破壞，引起土壤板結(jié)，降低了土壤孔隙度，導(dǎo)致可供土壤動(dòng)物呼吸的氧氣減少，不利于土壤動(dòng)物生存［19］。

4.2 不同施肥方式中小型土壤動(dòng)物功能類群群落多樣性特征

與對(duì)照組相比，施有機(jī)肥菌食性中小型土壤動(dòng)物的多樣性、均勻度顯著增加，腐食性中小型土壤動(dòng)物的均勻度有所增加，但不顯著，原因是施有機(jī)肥使土壤微生物數(shù)量增加，菌食性中小型土壤動(dòng)物的生長(zhǎng)與繁殖得到促進(jìn)，并且，土壤腐殖質(zhì)隨著土壤微生物數(shù)量增多而增加，腐食性中小型土壤動(dòng)物食物來源增多，但是，由于腐食性中小型土壤動(dòng)物數(shù)量較多且食物來源充足，其數(shù)量增加較少，導(dǎo)致其均勻度增加不顯著［9，20-21］。施半有機(jī)肥菌食性中小型土壤動(dòng)物的均勻度增加，但不顯著，原因是半有機(jī)肥有一定量的無機(jī)肥，這部分無機(jī)肥對(duì)菌食性中小土壤動(dòng)物生存有抑制作用，導(dǎo)致菌食性中小型土壤動(dòng)物的均勻度增加不顯著［9，19，21］。施無機(jī)肥降低了土壤肥力，提高了土壤容重，中小型土壤動(dòng)物各功能類群的食物來源和活動(dòng)受限，其多樣性、均勻度、豐富度均降低［19，22］。

該研究發(fā)現(xiàn)，就4種處理方式下的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)來說，植食性中小型土壤動(dòng)物均最低，雜食性中小型土壤動(dòng)物均最高，這是因?yàn)?，施肥增加了雜食性中小型土壤動(dòng)物競(jìng)爭(zhēng)資源的能力，使其在競(jìng)爭(zhēng)中始終占據(jù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，雜食性中小型土壤動(dòng)物兼具多種食性，食物來源充足，而植食性中小型土壤動(dòng)物食物來源主要為植物根系，食物來源與數(shù)量不及雜食性中小型土壤動(dòng)物廣泛，導(dǎo)致其生長(zhǎng)與繁殖受限［9］。施肥導(dǎo)致中小型土壤動(dòng)物各功能類群中的稀有類群（蟬科、夜蛾科、蝙蝠蛾科、苔甲科、石蜈蚣目、出尾覃甲科）大量減少甚至消失，從而降低了中小型土壤動(dòng)物各功能類群的豐富度［2］。

4種方式間的相似性分析表明，雜食性中小型土壤動(dòng)物的相似性處于中等相似與極相似之間（0.57～0.86），并且在施有機(jī)肥與半有機(jī)肥、無機(jī)肥間相似性系數(shù)最高（0.86），為極相似，其相似程度最高，主要原因是雜食性中小型土壤動(dòng)物在土壤中屬于優(yōu)勢(shì)類群，適應(yīng)能力較強(qiáng)，其類群在3種施肥方式下相差不大［17-18］。植食性、捕食性中小型土壤動(dòng)物的相似度較低，處于極不相似與中等相似之間（0.22～0.57），主要原因是耕地作物僅為大豆，植食性中小型土壤動(dòng)物食物來源單一，同時(shí)，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，屬于初級(jí)消費(fèi)者的植食性中小型土壤動(dòng)物易被次級(jí)消費(fèi)者所取食，所以類群減少，繼而引起捕食性中小型土壤動(dòng)物類群減少［17，21］。腐食性、菌食性中小型土壤動(dòng)物相似度跨度較大，處于中等不相似與極相似之間（0.27～0.80），主要原因是土壤酶受有機(jī)肥影響活性增強(qiáng)，土壤微生物數(shù)量增多，腐食性、菌食性中小型土壤動(dòng)物類群隨之增加，而土壤滲透壓因無機(jī)肥的施入而降低，土壤孔隙度減少，土壤氧含量下降，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺失，腐食性、菌食性中小型土壤動(dòng)物類群減少，造成各處理間異質(zhì)性較高［19-20］。

4.3 不同施肥方式中小型土壤動(dòng)物功能類群與環(huán)境因子的關(guān)系

施肥通過改變土壤理化環(huán)境間接影響土壤動(dòng)各功能類群分布［19］。CCA分析表明，土壤全磷、全氮、pH分別在施有機(jī)肥、半有機(jī)肥、無機(jī)肥下對(duì)中小型土壤動(dòng)物各功能類群結(jié)構(gòu)影響顯著。主要原因是有機(jī)肥中的磷進(jìn)入土壤后，一部分被作物吸收，另一部分殘留在土壤中，增加了土壤中全磷［23］，土壤中磷的有效性增強(qiáng)促進(jìn)了作物生長(zhǎng)，作物長(zhǎng)勢(shì)好代表土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分，中小型土壤動(dòng)物食物來源充足，各功能類群活動(dòng)性增強(qiáng)，導(dǎo)致土壤全磷對(duì)中小型土壤動(dòng)物各功能類群分布影響明顯［21，23］。施半有機(jī)肥時(shí)，土壤氮素物質(zhì)因有機(jī)肥與無機(jī)肥配施，其吸附作用與固氮作用增強(qiáng)，土壤全氮增加，而有機(jī)肥中大量難分解的有機(jī)氮進(jìn)入土壤，也使土壤中全氮增加［24］，作物根系氮濃度升高促進(jìn)了中小型土壤動(dòng)物各功能類群的取食與繁殖，同時(shí)，土壤動(dòng)物構(gòu)建自身蛋白質(zhì)和發(fā)育需要大量的氮，導(dǎo)致土壤全氮對(duì)中小型土壤動(dòng)物各功能類群分布影響明顯［21］。土壤pH通常為土壤動(dòng)物分布的限制因素，但該研究表明，施無機(jī)肥土壤pH與腐食性、菌食性、雜食性中小型土壤動(dòng)物呈正相關(guān)，可能是土壤動(dòng)物適宜在微酸性和中性條件下生存，耕地黑土區(qū)由于長(zhǎng)期耕作土壤呈微酸性，而無機(jī)肥樣地的土壤pH為5.13～5.61，與對(duì)照組相比，施無機(jī)肥對(duì)土壤pH影響較小，腐食性、菌食性、雜食性中小型土壤動(dòng)物在其耐受范圍內(nèi)生物量有所增加［25］。

4.4 結(jié)論

中小型土壤動(dòng)物各功能類群群落特征受3種施肥方式影響明顯。雜食性中小型土壤動(dòng)物作為優(yōu)勢(shì)功能類群，其群落特征受施肥影響較小。中小型土壤動(dòng)物各功能類群與土壤全磷、全氮、pH關(guān)系更為密切。施有機(jī)肥中小型土壤動(dòng)物各功能類群數(shù)量增加更顯著，施適量有機(jī)肥，可改善土壤肥力。

參考文獻(xiàn)

［1］ 韓曉增，李娜.中國(guó)東北黑土地研究進(jìn)展與展望［J］.地理科學(xué)，2018，38（7）：1032-1041.

［2］ 王文東，紅梅，趙巴音那木拉，等.不同培肥措施對(duì)黑土區(qū)農(nóng)田中小型土壤動(dòng)物群落的影響［J］.應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2019，25（6）：1344-1351.

［3］ GRUZDEVA L I，MATVEEVA E M，KOVALENKO T E. Changes in soil nematode communities under the impact of fertilizers［J］. Eurasian soil science，2007，40（6）：681-693.

［4］ COYLE D R，NAGENDRA U J，TAYLOR M K，et al. Soil fauna responses to natural disturbances，invasive species，and global climate change：Current state of the science and a call to action［J］. Soil biology and biochemistry，2017，110：116-133.

［5］ YIN X Q，SONG B，DONG W H，et al. A review on the eco－geography of soil fauna in China［J］. Journal of geographical sciences，2010，20（3）：333-346.

［6］ FERRIS H，MATUTE M M.Structural and functional succession in the nematode fauna of a soil food web［J］. Applied soil ecology，2003，23（2）：93-110.

［7］ FU S L.A review and perspective on soil biodiversity research［J］. Biodiversity science，2007，15（2）：109-115.

［8］ WARDLE D A，BARDGETT R D，KLIRONOMOS J N，et al. Ecological linkages between aboveground and belowground biota［J］. Science，2004，304（5677）：1629-1633.

［9］ 林琳，鄔天媛，李景科，等.大慶草甸草原區(qū)大型土壤動(dòng)物功能類群［J］.地理研究，2013，32（1）：41-54.

［10］ 王媛，王慶貴，孫元，等.土壤動(dòng)物生態(tài)功能與陸地生態(tài)系統(tǒng)各環(huán)境因子的關(guān)系［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2020，36（23）：54-59.

［11］ LEHMAN R M，CAMBARDELLA C A，STOTT D E，et al. Understanding and enhancing soil biological health：The solution for reversing soil degradation［J］. Sustainability，2015，7（1）：988-1027.

［12］ CARDOSO E J B N，VASCONCELLOS R L F，BINI D，et al.Soil health：Looking for suitable indicators. What should be considered to assess the effects of use and management on soil health？［J］. Scientia agricola，2013，70（4）：274-289.

［13］ 羅熳麗，蘭琴，王戈，等.施肥對(duì)農(nóng)田土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2019，31（6）：946-954.

［14］ 陳晶，楊帆，張凌宇，等.哈爾濱市呼蘭區(qū)氣候變化特征分析及對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響［J］.南方農(nóng)業(yè)，2020，14（36）：151-152.

［15］ 尹文英. 中國(guó)土壤動(dòng)物［M］.北京：科學(xué)出版社，2000.

［16］ 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析［M］.3版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

［17］ 劉姣，曹四平，高榮，等.退耕還林區(qū)不同植被類型土壤動(dòng)物多樣性特征研究［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，37（1）：60-66.

［18］ 王文東，紅梅，劉鵬飛，等.施用有機(jī)肥對(duì)黑土區(qū)農(nóng)田大型土壤動(dòng)物群落的影響［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，24（5）：174-184.

［19］ 戰(zhàn)麗莉，許艷麗，韓曉增.長(zhǎng)期施肥對(duì)東北黑土玉米田土壤動(dòng)物影響［J］.土壤與作物，2012，1（2）：94-99.

［20］ 薛娟，王長(zhǎng)庭，曾璐，等.長(zhǎng)期施加N、P肥對(duì)高寒草甸小型土壤節(jié)肢動(dòng)物群落的影響［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2021，41（23）：9432-9447.

［21］ 莊海峰，孫玥，谷加存，等.施氮肥對(duì)落葉松和水曲柳人工林土壤動(dòng)物群落的影響［J］.生物多樣性，2010，18（4）：390-397.

［22］ 孔云，張婷，李剛，等.不同施肥方式下玉米田土壤中小型節(jié)肢動(dòng)物的群落特征及穩(wěn)定性［J］.玉米科學(xué)，2020，28（2）：156-162.

［23］ 宋佳明，蔡紅光，張秀芝，等.施用不同種類有機(jī)肥對(duì)黑土磷素含量的影響［J］.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，41（6）：707-712.

［24］ 孫娟，謝麗紅，鐘文挺，等.不同施肥對(duì)稻田土壤全氮儲(chǔ)量的影響［J］.四川農(nóng)業(yè)科技，2019（5）：44-46.

［25］ 葉岳，姜玉霞，陳華.大型土壤動(dòng)物功能類群對(duì)小生境環(huán)境因子的響應(yīng)［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（3）：253-257.

基金項(xiàng)目 黑龍江省普通本科高等學(xué)校青年創(chuàng)新人才項(xiàng)目（UNPYSCT-2020132）。

作者簡(jiǎn)介 景佳爽（1997—），女，河北承德人，碩士研究生，研究方向：土壤動(dòng)物。*通信作者，講師，博士，從事資源環(huán)境與生態(tài)研究。

收稿日期 2022-08-13