有機種植模式土壤動物多樣性的調查研究①

毛 妙，張 欣，王 磊，肖興基，王 輝，李輝信，焦加國，王 霞

有機種植模式土壤動物多樣性的調查研究①

毛 妙1，張 欣2，王 磊3，肖興基3，王 輝4，李輝信2，焦加國2*，王 霞3*

(1 江蘇省阜寧中等專業學校，江蘇阜寧 224400；2 南京農業大學資源與環境科學學院，南京 210095；3 生態環境部南京環境科學研究所，南京 210042；4 中國科學院南京土壤研究所，南京 210008)

為了明確有機種植對土壤動物的保護作用，在2013—2014年期間，對全國范圍內的9個樣點的有機種植和常規種植模式下土壤動物的多樣性進行比較研究。在本次調查中，共發現土壤動物30目，其中大型土壤動物鑒定出20目，其中地表層19目，土壤層16目。總體而言，從數量上和類群上來看，有機種植模式下土壤動物(5.9×105頭/m2，7目)顯著多于常規(4.3×105頭/m2，5目)。從多樣性指數上來看，密度–類群指數(DG)有機顯著優于常規，而香農多樣性指數(′)、均勻度指數()和優勢度指數()在有機和常規之間沒有顯著差異。土壤動物數量與土壤肥力存在顯著的相關關系。

有機種植；土壤動物；多樣性

現代農業生產中大量施用氮肥、磷肥以及除草殺蟲劑等已經造成了嚴重的環境問題，對作物生長以及土壤動物的生存產生極大的威脅，制約了農業的可持續發展。由于現代農業的各種弊端逐漸暴露，20世紀80年代，我國開始對有機農業進行研究。近年來，有機農業在全國有了廣泛的推廣，截至2014年底，我國有機種植認證面積達115.3萬hm2[1-2]。有機農業是環境友好型、可持續發展的農業模式，有機農業不使用任何化肥、農藥以及生長調節劑等，而是依靠生物有機肥等，注重封閉空間里養分的循環利用，并采用輪作、免耕等有機土地管理措施以及生物防治來控制病蟲害，注重生態系統的平衡和恢復，有利于土壤動物的生長繁殖[1-2]。

近年來，人們已經意識到土壤動物對整個生態系統的重要性。土壤動物，尤其是取食微生物的土壤動物和微生物之間的相互作用，在有機質分解、土壤養分循環以及植物生長等過程中具有重要的作用[3-5]。土壤動物作為生態系統中重要的組成部分，與土壤環境因素之間具有密切的聯系，對生態系統中各因素的變化作出響應，可以作為指示土壤環境狀況的一個重要指標。目前，土壤動物對農業的指示作用主要應用在環境污染以及土地利用變化等方面[6-7]。周煥新等[8]研究表明，隨著鉛污染程度的加大，土壤動物的種類和數量均顯著下降，而膜翅目、蜱螨綱和彈尾綱可以作為反映鉛污染程度的指示物種。隨著土壤污染程度的加重，土壤動物在土層的垂直分布上出現了逆分布的現象，土壤動物群落的多樣性指數和均勻度指數均下降，優勢度指數增大[9]。其他學者還研究了農田耕作措施[10]、草地退化[11]、礦山修復[7]等條件下土壤動物群落的變化及其生物指示作用。

本研究選擇我國華東、華中和西部地區的蔬菜、水稻、茶葉等主要大宗農產品有機農業種植基地及相應的鄰近常規種植基地，對其土壤動物的多樣性進行了調查研究，旨在明確有機農業對土壤動物的保護效益，并對其進行評估，為制定有機農業相關的政策法規提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣點選擇

在我國華東、華中和西部地區共選擇9個有機種植基地及對應的9個鄰近常規種植樣點，其中西部地區、華東地區和華中地區的有機種植樣點數分別為2、5和2個。具體情況見表1。

表1 土壤動物調查樣點

1.2 土壤和土壤動物的樣品采集

于2013年9月和2014年6—7月進行土壤和土壤動物樣品的野外采集。在每個有機種植基地，選取3塊同樣類型的有機種植樣地作為重復，同時在周邊選擇與有機樣地農作物相同的3塊常規種植樣地作為對照。

大型土壤動物的采集：每個樣地隨機取3個50 cm × 50 cm的樣方。用紗網將表層植被完全覆蓋，防止昆蟲逃逸，用剪刀迅速剪掉植被根部并裝入網袋，將網袋中所有動物檢出，作為地表層土壤動物的樣品，在所選樣方內，繼續挖取0 ~ 20 cm深度的土壤，手揀分離其中的大型土壤動物作為土壤層大型土壤動物樣品。采集的大型土壤動物，裝入盛有75% 酒精的廣口瓶中，帶回實驗室做進一步分類鑒定。

中型土壤動物：每個樣地隨機選取3個有代表性的樣區(l m2左右范圍)，樣區間距離大于5 m，在每個樣區范圍內按對角線法采5個環刀樣品，環刀體積為100 cm3。用于中型土壤動物(主要是彈尾綱和蜱螨綱)的分離。

小型土壤動物線蟲和土壤樣品的采集：在每個樣地中，采用S形采樣法，隨機選取6 ~ 8個取樣點，用土鉆鉆取0 ~ 20 cm深度的表層土，將土樣混合放入自封袋。土樣帶回實驗室后，挑出其中的石子和大的根系以及掰碎大的土塊后，一部分放入4 ℃冰箱保存用于土壤線蟲的鑒定，一部分經自然風干、過篩后用于土壤理化性質的測定。

1.3 土壤理化指標的測定

土壤pH采用酸度計測定(水土比2.5︰1)，有機質采用重鉻酸鉀加熱法測定，全氮采用半微量開氏法測定，全磷采用酸溶-鉬銻抗比色法測定，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定[12]。各樣點的有機和常規種植的土壤理化性質見表2。

表2 有機和常規種植樣地的土壤理化性質

1.4 土壤動物的分離和鑒定

根據土壤動物采集分離方法，將其分為大型土壤動物(手揀法分離)、中小型節肢動物(干漏斗法分離)和中小型濕生動物(濕漏斗法分離)[13]。

土壤中型節肢動物：采用改進的Tullgren法分離[14]。將一環刀(體積100 cm3)的原狀土裝入孔徑為2 mm的塑料篩中，下接裝有乙二醇的收集裝置，在梯度升溫裝置中培養。根據土壤動物畏熱的特性，從25 ~ 45 ℃，每天升溫5 ℃。培養5 d后，將收集裝置中的乙二醇過500 目(孔徑25 μm)篩獲得所分離的土壤動物。

土壤小型動物線蟲：采用Baermann 淺盤法分離[15]，稱取50.0 g鮮土置于Baermann 淺盤上的濾紙上，加水使之完全潤濕，在22 ℃下培養48 h，淺盤中的水過500 目(孔徑25 μm)篩分離線蟲。

收集的所有土壤動物在Nikon解剖鏡下鏡檢計數，分類鑒定主要參照《中國土壤動物檢索圖鑒》[16]，并且幼蟲和成蟲處于不同的生態位，將其區分為不同的類群。

1.5 生態指數計算及數據處理

采用多種生態學指數[17-19]對土壤動物的多樣性進行評價。

1) Shannon-Wiener多樣性指數。′= –∑plnp，式中：p為第個分類單元中個體占土壤動物總個體數量的比例。

2) Pielou均勻度指數。=′/ln，式中：為Shannon-Wiener多樣性指數，為鑒定分類單元的數目。

3) Simpson優勢度指數。=∑p2，式中：p為第個分類單元中個體占土壤動物總個體數量的比例。

以上指數具體的計算過程直接使用Yan等[17]提供的源代碼。

數據統計采用Microsoft Excel 2003和SPSS 20.0軟件，采用配對檢驗來檢驗有機和常規種植下土壤線蟲的差異，分析前檢驗數據的正態分布，必要時采用對數轉換，否則采用非參數檢驗。并采用雙因素方差分析(Two-way ANOVA)分析不同管理措施和地區對各變量的主效應和交互效應。土壤動物群落與土壤因子之間的關系采用冗余分析(redundary analysis，RDA)[20]。RDA由Canoco 5.0軟件完成。以α = 0.05作為顯著差異水平。制圖采用Origin 9.0軟件。

2 結果

2.1 土壤動物數量

本研究調查的土壤動物主要包括大型土壤動物，小型土壤動物線蟲和中型土壤動物跳蟲、螨蟲等。有機種植樣地的土壤動物的數量為3×105~ 9×105頭/m2，平均5.9×105頭/m2，極顯著高于常規種植(<0.01，圖1)，是常規種植(4.3×105頭/m2)的1.4倍。土壤動物的數量巨大，主要是由于土壤層中小型土壤動物尤其是土壤線蟲對其的貢獻。在本研究中，土壤線蟲數量達1×105~ 9×105條/m2，占土壤動物數量的90% 以上。

(圖中小寫字母不同表示有機和常規處理之間差異顯著(P<0.05)，下同)

有機種植樣地大型土壤動物的數量為110 ~ 310頭/m2，平均203頭/m2，顯著高于常規種植樣地(116頭/m2，<0.05)，是常規種植樣地的1.7倍(圖2A)。在所調查樣點中，崇明有機種植的數量最多，為305頭/m2，頭屯河常規種植的最少，為13頭/m2。

地表層，有機種植樣地的大型土壤動物的數量在50 ~ 190頭/m2之間，平均為121頭/m2，顯著高于常規種植樣地，是常規種植樣地數量(70頭/m2)的1.7倍(圖2B)。土壤層，有機樣地的大型土壤動物數量高于常規種植樣地，數量在10 ~ 140頭/m2之間，平均82頭/m-2，是常規種植樣地數量(47頭/m2)的1.7倍，但無顯著差異(圖2B)。

2.2 土壤動物群落組成

在本調查中，共采集大型土壤動物2 155頭，其中地表層1 287頭，土壤層868頭。共鑒定出20目，其中地表層19目，土壤層16目。有機共鑒定出18目，其中地表層18目，土壤層16 目；常規共鑒定出19目，其中地表層18目，土壤層14目。如表3所示，有機樣地的目數均顯著高于常規，并且有機地表層以及土壤層的目數都顯著高于常規(<0.05)。

圖2 不同樣地中有機和常規種植的大型土壤動物數量

表3 不同樣地中有機和常規種植的大型土壤動物目數

注：表中小寫字母不同表示有機和常規處理之間差異顯著，下表同。

以目為劃分單元，土壤動物共劃分為30個類群，其中大型土壤動物劃分為25個類群。如表4所示，有機樣地大型土壤動物24個類群，常規樣地22個類群。在本次調查的所有土壤動物中，中小型土壤動物數量遠大于大型土壤動物的數量，其中，土壤線蟲數量占絕對優勢，占中小型土壤動物數量的90% 以上，是整個土壤動物也是中小型土壤動物中的優勢類群。有機種植的大型土壤動物中，寡毛綱、膜翅目、鞘翅目和蜘蛛目為優勢類群；常規種植樣地大型土壤動物中，柄眼目、寡毛綱、鞘翅目和蜘蛛目為優勢類群。

地表層大型土壤動物分為22個類群，其中有機樣地21個類群，常規20個類群。柄眼目、鞘翅目和蜘蛛目為有機和常規種植地表層共有的優勢類群。膜翅目在有機種植樣地中為優勢類群，所占比例為12.1%，而在常規樣地中為常見類群，所占比例為3.4%。另外，等足目在華東地區的2個蔬菜樣點的有機樣地中為優勢類群。半翅目和蜚蠊目在湖南地區的2個樣點中的有機樣地中為優勢類群，直翅目在其常規樣地中為優勢類群。半翅目在西部地區的2個樣點中的常規樣地中為優勢類群。

土壤層大型土壤動物分為21類，其中有機樣地20個類群，常規樣地17個類群。寡毛綱和膜翅目為有機種植土壤層的優勢類群，腹足綱和寡毛綱為常規種植土壤層的優勢類群。等足目為蔬菜點中有機種植樣地的優勢類群。膜翅目在茶園樣點的有機和常規樣地中均為優勢類群。柄眼目在華東地區水稻點的有機和常規樣地中均為優勢類群。

2.3 有機種植和常規種植土壤動物群落多樣性差異

多樣性指數可以反映物種的豐富度以及均勻度，較好地反映土壤的生物多樣性。目前，辛普森指數(Simpson)和香農-維納(Shannon-Wiener)多樣性指數兩種α多樣性指數對于描述群落多樣性的應用最廣泛。有機種植模式下土壤動物的多樣性指數()、優勢度指數()和均勻度指數()與常規種植樣地均無顯著差別，而有機種植模式下密度-類群指數(DG)顯著優于常規種植樣地(表5)，表明有機種植條件下，土壤動物的多樣性顯著高于常規種植。

從地表層、土壤層以及綜合(地表層和土壤層)這3個角度分別計算了大型土壤動物的多樣性(表6、表7、表8)。總體而言，大型土壤動物有機樣地的多樣性指數()、優勢度指數()、密度-類群指數(DG)顯著優于常規種植(<0.05，表8)，且在溧水點、崇明點和婺源點有機與常規種植有顯著差異。在地表層大型土壤動物中，有機種植的大型土壤動物多樣性指數()和密度-類群指數(DG)均顯著高于常規種植(表6)，而優勢度指數()、均勻度指數()在有機和常規種植間沒有顯著差異。土壤層大型土壤動物指數情況同地表層基本一致，其中，儀征樣點有機樣地的各個生態指數并未優于常規；其余樣點的密度-類群指數(DG)有機優于常規，而在多樣性指數()上表現不一，即遵義點、儀征點和沅江點常規種植的多樣性指數()較好，其余5個樣點有機種植的多樣性指數()較好(表7)。

表5 有機和常規樣地土壤動物生態指數

表6 有機和常規樣地地表層大型土壤動物生態指數

注：“-”表示該常規樣地的地表層沒有捕捉到大型土壤動物。

表7 有機和常規樣地土壤層大型土壤動物生態指數

表8 有機和常規樣地大型土壤動物生態指數

由冗余分析可知(圖3)，在有機和常規種植中，土壤動物群落和土壤因子均產生了明顯差異。第一排序軸(橫軸)解釋了土壤動物數量變異的38.30%，第二排序軸(縱軸)解釋了22.94%。RDA的典型軸1和軸2共解釋了土壤動物類群和土壤養分因子總體變異的61.24%。土壤因子矢量箭頭的長短代表該因子對土壤動物群落影響的大小程度。箭頭之間的夾角大小代表土壤動物類群與土壤因子的正負相關性以及其強弱程度。土壤pH、全磷和速效鉀對土壤動物的群落影響較大。寡毛綱與土壤全磷含量具有正相關性，土壤線蟲與速效鉀之間具有顯著的正相關性，等足目、彈尾綱和蜱螨綱與土壤有機質之間具有顯著的正相關性。蜚蠊目、直翅目等與土壤pH有顯著的負相關性。

3 討論

3.1 有機種植土壤動物數量和群落結構

在本研究中，有機種植的土壤動物和大型土壤動物的數量均顯著高于常規種植(表9)。并且有機種植的地表層和土壤層的大型土壤動物的種類都顯著高于常規種植樣地。一方面是由于有機種植優越的生境條件(食物的多樣性和環境的多樣性)有利于土壤動物的繁殖生長。有機種植地表擁有豐富的凋落物，生境比較復雜，為地表土壤動物提供了遮蔽，減少溫度和濕度變化的同時，為土壤動物提供了較穩定的生存環境。另外，有機種植植被的多樣性比較高，為土壤動物提供了豐富的食源，為不同類群動物的生存提供條件[21-22]。另一方面由于常規種植的高強度的人為擾動、還有由于除草劑和農藥的使用導致植物多樣性和動物多樣性的相對減少。另外，在一定的范圍內，土壤氮含量的增加能夠促進土壤動物的生長。而大量氮肥的施用，不但會使得土壤的理化性質變差，甚至會抑制或者殺死土壤動物。這可能也是常規農田土壤動物數量少于有機農田的原因之一。土壤動物一方面受到肥力等土壤性質的影響，另一方面受到諸如土地利用方式、植被和氣候等土壤外部環境的影響[23]。

(Hemi：半翅目，Diplo：倍足綱，Stylo：柄眼目，Meco：長翅目，Geop：地蜈蚣目，Lith：石蜈蚣目，Chilop：蜈蚣目，Scuti：蚰蜒目，Iso：等足目，Blatt：蜚蠊目，Derma：革翅目，Oligo：寡毛綱，Neur：脈翅目，Hymeno：膜翅目，Coleop：鞘翅目，Diptera：雙翅目，Homo：同翅目，Pseu：偽蝎目，Arane：蜘蛛目，Ortho：直翅目，Hiru：蛭綱，Lepid：鱗翅目幼蟲，Nema：線蟲門，Prot：原尾目，Acari：蜱螨綱，Paur：躅踐綱，Collem：彈尾綱，Hemip(l)：半翅目幼蟲，Coleo(l)：鞘翅目幼蟲，Di(l)：雙翅目幼蟲；OM：有機質，TP：全磷，TN：全氮，AK：速效鉀)

由冗余分析圖可知，土壤pH以及土壤全磷、全氮、有機質和速效鉀的含量在有機種植中較常規種植更高，這與多數研究結論一致[24-26]。土壤有機質的增加還可以降低土壤容重，具有很好的通氣性和水分。土壤肥力會影響不同類群土壤動物的數量。在本研究中，大多數土壤動物的數量與土壤肥力呈正相關性[27]，如大型土壤動物寡毛綱、膜翅目、鞘翅目、半翅目、等足目，以及中小型土壤動物線蟲門、彈尾綱、蜱螨綱等，并且在有機種植樣地中均為優勢類群。而柄眼目、蜘蛛目和蜚蠊目在常規種植中為優勢類群，與土壤肥力呈較弱的相關性或者負相關性。革翅目、直翅目僅在華中地區的常規種植為優勢類群，并且群落間的差別主要是由于優勢類群造成的。這說明了土壤動物尤其是其中的優勢類群對土壤肥力以及不同生境具有很好的指示作用。土壤動物體內的元素含量還會隨著季節而變化[28]，因此土壤動物與土壤肥力的相關性可能也存在季節性變化。

表9 土壤動物數量和生態指數方差分析

注：NS表示沒有顯著差異；*、**、***分別表示差異達到<0.05、<0.01、<0.001顯著水平。

從有機種植和常規種植的土壤動物數量差異來看，句容和崇明兩個水稻有機種植樣地的土壤動物數量顯著高于常規種植。主要由于這兩個點采取了施用綠肥的有機管理措施，并且稻秸覆蓋本身就有利于土壤動物的生長。汪匯海等[29]對有機茶園的土壤環境研究表明，稻秸覆蓋下土壤有機質、全氮、全磷和速效鉀含量平均約是常規的2倍，土壤動物的總數是常規的1.87倍。土壤有機質和土壤全氮對土壤動物的個體總數具有正向作用。然而，遵義和儀征有機種植樣地的土壤動物數量少于常規種植，原因是這兩個樣點實行有機種植的年限較短(3 ~ 4 a)，或者是有機種植標準的執行不夠到位，其有機樣地的有機質和全氮含量小于常規。

在本研究中，無論是地表層還是土壤層有機種植大型土壤動物的數量均大于常規種植，其中地表層達顯著差異(圖2B)。這表明了地表大型土壤動物主要是捕食者對由于不同種植方式而引起的土壤環境變化的反應更為敏感。另外，總的來說，無論是有機還是常規種植，地表層大型土壤動物的種類高于土壤層。可見，地表層凋落層對土壤生態系統的重要性。且大多數有機和常規樣地的地表層大型土壤動物的數量也大于土壤層，但是在遵義點、頭屯河點和儀征點的有機樣地以及溧水點的常規樣地中情況相反，原因是在這些樣地中，有大量寡毛綱存在土壤層中。

3.2 有機種植土壤動物的多樣性指數

在本研究中，有機種植的大型土壤動物的多樣性指數()和密度-類群指數(DG)都顯著優于常規種植(表9)。并且無論在地表層還是土壤層，大型土壤動物多樣性指數()和密度-類群指數(DG)有機都顯著優于常規(表9)。研究表明，有機物料的長期投入會增加土壤動物的多樣性以及豐富度[30]。地表層和土壤層大型土壤動物的均勻度指數()在有機和常規種植之間沒有顯著差異，這反映了土壤動物群落之間的某種相似性，即優勢類群在數量上都占有絕對優勢(豐度70% 以上)，而常見類群和稀有類群數量較少。而這種相似性比較穩定，只與不同類群土壤動物的相對豐度的大小有關。均勻度指數()也有弊端，優勢類群的相對豐度較高會導致均勻度下降，而環境受到干擾后，尤其是導致優勢類群數量的減少，反而會獲得更好的均勻度，因此均勻度指數有時未必能指示出多樣性好的一方。然而綜合地表層和土壤層，優勢度()在有機和常規種植間差異顯著。這主要是由地表層和土壤層大型土壤動物種類的差異性決定的，綜合地表層和土壤層的物種數，使得有機樣地物種數更加多于常規樣地。有機種植地表層和土壤層土壤動物群落擁有更好的相似性趨勢(有機和常規的Sorenson指數平均分別為0.61和0.52)，這也暗示了有機樣地的土壤動物的活性更高，活動范圍較大。有機樣地地表層和土壤層土壤動物較常規樣地擁有更為密切的聯系。有機種植樣地的大型土壤動物的優勢度指數()顯著低于常規樣地，而均勻度指數()高于常規樣地，這除了表明有機種植擁有更多類群的土壤動物外，還表明有機種植更有利于土壤動物的生長和繁殖，尤其促進了對稀有類群和常見類群土壤動物的生長。

總體而言，有機樣地土壤動物的數量和種類都顯著增多。但是土壤動物的多樣性指數()在有機和常規種植之間并無顯著差異，而有機種植的密度-類群指數(DG)顯著優于常規樣地。由此可見，DG指數和′ 指數在指示生物多樣性上的差異。在分類范圍極廣的情況下，極容易產生較大的數量級差異，多樣性指數()很容易受到均勻度指數的影響，而使得其指示作用失效，很多研究也表明多樣性指數()在不同的處理間沒有顯著差異[31]。多樣性指數()假定物種之間是此多彼少的競爭關系，僅在測度范圍不大的情況下適用。反之，密度-類群指數(DG)則體現出其優越性。因為土壤動物種間關系中更多的是互不干擾以及互利的關系，而DG指數給予各物種在群落中擁有同等的獨立性，能夠較好地指示群落間的差異。近年來，DG指數也受到越來越多的關注，并在土壤動物生態學中得到了廣泛的應用。

4 結論

綜上所述，有機種植下土壤動物的數量顯著增加。并且有機種植能夠顯著提高大型土壤動物的多樣性指數和密度類群指數。開展對土壤動物的調查研究，有利于揭示有機種植對土壤生態系統的影響，從而為有機農業的可持續發展提供理論指導。

[1] 紀榮婷, 董剛強, 閔炬, 等. 有機種植與常規種植體系的比較——基于土壤與肥料的視角[J]. 土壤, 2016, 48(4): 627–633

[2] 劉曉梅, 余宏軍, 李強, 等. 有機農業發展概述[J]. 應用生態學報, 2016, 27(4): 1303–1313

[3] 吳紀華, 宋慈玉, 陳家寬. 食微線蟲對植物生長及土壤養分循環的影響[J]. 生物多樣性, 2007, 15(2): 124–133

[4] 邵元虎, 張衛信, 劉勝杰, 等. 土壤動物多樣性及其生態功能[J]. 生態學報, 2015, 35(20): 6614–6625

[5] Einhellig F A, Rasmussen J A. Prior cropping with grain- sorghum inhibits weeds[J]. Journal of Chemical Ecology, 1989, 15(3): 951–960

[6] Heimbach F. Field tests on the side effects of pesticides on earthworms: Influence of plot size and cultivation practices[J]. Soil Biology and Biochemistry, 1997, 29(3/4): 671–676

[7] 吳東輝, 胡克. 大型土壤動物在鞍山市大孤山鐵礦廢棄地生態環境恢復與重建中的指示作用[J]. 吉林大學學報(地球科學版), 2003, 33(2): 213–216

[8] 周煥新. 重金屬鉛對土壤動物群落的影響[J]. 山西農業科學, 2010, 38(6): 37–39

[9] 任婷. 重金屬污染區土壤動物群落結構特征及其與重金屬污染的相關性研究[D]. 太原: 山西師范大學, 2012: 25–45

[10] 黃倫先, 沈世華. 免耕生態系統中土壤動物對土壤養分影響的研究[J]. 生態與農村環境學報, 1996, 12(4): 8–10

[11] 劉新民, 乾德門, 烏寧, 等. 不同牧壓梯度上草原土壤動物生物多樣性的初步分析[J]. 內蒙古師范大學學報: 教育科學版, 1994, 7(4): 1–6

[12] 魯如坤. 土壤農業化學分析方法[M]. 北京: 中國農業科技出版社, 2000: 12–290

[13] 王廣力, 王勇, 韓立亮, 等. 洞庭湖區不同土地利用方式下的土壤動物群落結構[J]. 生態學報, 2005, 25(10): 2629–2636

[14] 張永志, 徐建民, 柯欣, 等. 重金屬Cu污染對土壤動物群落結構的影響[J]. 農業環境科學學報, 2006, 25(1): 127–130

[15] 毛小芳, 李輝信, 陳小云, 等. 土壤線蟲三種分離方法效率比較[J]. 生態學雜志, 2004, 23(3): 149–151

[16] 尹文英, 胡圣豪, 沈韞芬. 中國土壤動物檢索圖鑒[M]. 北京: 科學出版社, 1998: 1–392

[17] Yan S, Singh A N, Fu S, et al. A soil fauna index for assessing soil quality[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2011, 47(2): 158–165

[18] 劉貝貝, 葉成龍, 虞麗, 等. 不同植被類型的灘涂濕地土壤線蟲群落特征[J]. 應用生態學報, 2012, 23(11): 3057–3064

[19] Bongers T. The maturity index: An ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition[J]. Oecologia, 1990, 83(1): 14–19

[20] Borcard D, Drapeau P. Partialling out the spatial component of ecological variation[J]. Ecology, 1992, 73(3): 1045–1055

[21] 武海濤, 呂憲國, 姜明, 等. 三江平原典型濕地土壤動物群落結構及季節變化[J]. 濕地科學, 2008, 6(4): 459– 465

[22] 嚴珺, 吳紀華. 植物多樣性對土壤動物影響的研究進展[J]. 土壤, 2018, 50(2): 231–238

[23] 鄧曉保, 鄒壽青, 付先惠, 等. 西雙版納熱帶雨林不同土地利用方式對土壤動物個體數量的影響[J]. 生態學報, 2003, 23(1): 130–138

[24] 姜瑢, 申思雨, 呂貽忠. 華北地區有機種植與常規種植土壤質量比較研究[J]. 土壤, 2015, 47(4): 805–811

[25] 臧小平, 馬蔚紅, 周兆禧, 等. 不同有機肥對毛葉棗產量、品質及土壤肥力的影響[J]. 土壤通報, 2014, 45(6): 1445–1449

[26] 成臣, 汪建軍, 程慧煌, 等. 秸稈還田與耕作方式對雙季稻產量及土壤肥力質量的影響[J]. 土壤學報, 2018, 55(1): 247–257

[27] 劉樹堂, 劉培利, 韓曉日, 等. 長期定位施肥對無石灰性潮土生物環境影響研究[J]. 水土保持通報, 2006, 26(1): 26–29

[28] 焦婷. 青海省環湖地區土壤–牧草–畜體生態體系中微量元素季節變化及其盈缺分析[D]. 蘭州: 甘肅農業大學, 2003: 23–28

[29] 汪匯海, 沙麗清, 楊效東. 稻秸覆蓋對有機茶園土壤生態環境影響的研究[J]. 中國生態農業學報, 2006, 14(4): 65–67

[30] Tu C, Ristaino J B, Hu S J. Soil microbial biomass and activity in organic tomato farming systems: Effects of organic inputs and straw mulching[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2006, 38(2): 247–255

[31] 陳李林, 林勝, 尤民生, 等. 間作牧草對茶園螨類群落多樣性的影響[J]. 生物多樣性, 2011, 19(3): 353–362

Survey on Soil Fauna Diversity Under Organic Farming

MAO Miao1, ZHANG Xin2, WANG Lei3, XIAO Xingji3, WANG Hui4, LI Huixin2, JIAO Jiaguo2*, WANG Xia3*

(1 Jiangsu Funing Secondary Vocational School, Funing, Jiangsu 224400,China; 2 College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 3 Nanjing Institute of Environmental Sciences, Ministry of Ecology and Environment, Nanjing 210042, China; 4 Institude of Soil Science, Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008, China)

In order to understand the protection of organic farming on soil fauna in China, soil fauna diversities were compared in 9 worldwide soils under organic and conventional cultivation during the period of 2013—2014. A total of 30 orders were found in the survey, among them, a total of 20 orders macro-fauna were observed, in which 19 orders were observed aboveground and 16 orders belowground. Both the total abundance (5.9×105individuals per square meter) and groups (7 orders) in organic farming were significantly higher than those in conventional farming (4.3×105individuals per square meter, 5 orders). From the aspect of diversity ecological indices, density-groups index (DG) of soil fauna were significantly higher in organic farming, but no significant difference was found in other ecological indices between organic and conventional farming. Significant correlations were observed between soil fertility and soil fauna numbers.

Organic agriculture; Soil fauna; Diversity

現代農業產業技術體系項目(CARS-22-G-10)資助。

(jiaguojiao@njau.edu.cn；wangx@ofdc.org.cn)

毛妙(1992—)，女，江蘇鹽城人，碩士研究生，主要從事土壤生態學研究。E-mail: 1228656803@qq.com

S154.38；Q958.2

A

10.13758/j.cnki.tr.2019.04.010