长期定位施肥与新疆灰漠土动物群落结构及生态响应

The influence of long-term fertilization on biodiversity and agricultural sustainable development has become one of the important ecological problems. The gray desert soil from the northwest arid desert zone was the foundation for this project, using the long-term located fertilization experiments of the national gray desert soil fertility and fertilizer effects monitoring station as the test site, utilizing theories and methods from soil zoology, soil fertilizer science, plant nutrition, molecular biology and so forth, studying the relationship between farmland soil animal community structure, diversity and biomass, crop yield and soil fertility changes in different fertilizer treatments on long-term located fertilization in gray desert soil area, exploring the feedback effect of the long-term fertilization caused farmland soil animal diversity change on farmland ecological system, clarifying the interaction between farmland soil animals, crop biomass and soil fertility, revealing soil animal community ecological function and effect of the complex farmland soil ecological system in the extreme drought conditions. The results of the study will provide theoretical fundamental and practical basis for the developing the comprehensive ability of farmland research, improving the farmland productivity of gray desert soil and realizing the sustainable development of regional agriculture.

长期施肥对生物多样性和农业可持续发展的影响已成为当前重要的生态学问题之一。本项目选择位于西北干旱荒漠地带性土壤-灰漠土为基础,利用国家灰漠土肥力与肥料效应监测站的长期定位肥料试验为试验区，运用土壤动物学、土壤肥料学、植物营养学以及分子生物学等多学科理论和方法，研究灰漠土区不同肥料长期定位配施过程中，农田土壤动物群落结构、多样性与生物量变化以及与作物产量和土壤肥力变化之间的相互关系，探索长期施肥引起的农田土壤动物多样性变化对农田生态系统的反馈作用；阐明农田土壤动物-作物生物量-土壤肥力之间的相互作用；揭示极端干旱条件下，复杂的农田土壤生态系统中土壤动物群落的生态功能与生态效应。研究结果将为开展农田综合能力研究，提高灰漠土区农田生产力，为实现区域农业可持续发展提供理论基础与实践依据。

长期施肥对生物多样性和农业可持续发展的影响已成为当前重要的生态学问题之一。本项目选择位于西北干旱荒漠地带性土壤-灰漠土为基础,利用国家灰漠土肥力与肥料效应监测站的长期定位肥料试验为试验区，研究灰漠土区不同肥料长期定位配施过程中，农田土壤动物群落结构、多样性与生物量变化以及与作物产量和土壤肥力变化之间的相互关系，探索长期施肥引起的农田土壤动物多样性变化对农田生态系统的反馈作用；阐明农田土壤动物-作物生物量-土壤肥力之间的相互作用；揭示极端干旱条件下，复杂的农田土壤生态系统中土壤动物群落的生态功能与生态效应。. 研究结果表明土壤有机质是土壤动物赖以生存的重要条件，又是影响其分布的因素，但土壤动物在适应不同施肥环境的同时也通过自身的新陈代谢来改变环境。长期定位肥料试验为研究土壤动物群落提供了稳定的土壤环境。研究表明，与CK和N处理相比较，NPK处理能够增强土壤动物群落的丰富度。而有机-无机肥料配施（1.5MNPK和SNPK）能够持续性地增加土壤动物群落的个体总数和总类群数。不同肥料长期配施下的生境类型首先会影响土壤有机质含量，进而会改变土壤动物群落的结构及多样性。同时，非度量多维标度模型的拟合结果揭示了农田土壤动物群落与施肥措施之间的关系，表明了土壤动物群落的分布与不同肥料的性质紧密相关。有机物料与化肥平衡施用（1.5MNPK和SNPK）有利于土壤动物生存；均衡施肥对土壤动物群落的结构和多样性产生积极影响。