喀斯特植被恢复过程中土壤线虫的指示作用和生态功能

It is not clear on changes, indication roles and ecological functions of soil nematode communities during Karst natural vegetation restoration. Four plots with bare, grass, shrub, and arbor succession stags will be selected for this study in Huanjing county of Guangxi Province. By sampling and analysis, we will investigate evolution pattern of soil nematode community, and its relationship with micro-organisms, plants, soil moisture, porosity and other ecological factors during the Karst vegetation restoration. By microcosm incubation experiment, using gamma radiation and gnotobiotic culture techniques, we will examine effects of soil nematode community evolution on soil microbial community, enzyme activity, polysaccharides, carbon decomposition, nitrogen mineralization and aggregate stability for different vegetation succession stages. We aim to show the indication roles and ecological functions of soil nematode, comprehensively.understand bottom-up and top-down effects of the soil food web, and demonstrate the interaction and co-succession of “nematode-microorganism-vegetation” during the Karst vegetation restoration. Results will be significant for better understanding the process and mechanism of Karst vegetation restoration and will provide a scientific basis for environmental management and eco-restoration assessment of Karst region.

喀斯特自然植被恢复过程中，土壤线虫群落发生如何变化，发挥怎样的指示作用和生态功能，尚不十分清楚。本项目拟以广西环江喀斯特植被恢复不同阶段（裸地、草丛、灌丛、乔林）的样地为研究对象，通过取样分析，研究植被恢复下土壤线虫群落的演变特征以及和微生物、植物、土壤湿度、孔性等生态因子的关系；通过微系统培养试验，结合伽马辐射和悉生培养技术，研究各演替阶段土壤线虫群落变化对土壤微生物群落、酶活性及多糖和对土壤碳、氮分解及团聚体稳定性的影响。旨在揭示土壤线虫在喀斯特植被恢复中的指示作用和生态功能，综合了解土壤食物网上行-下行效应，阐明“线虫-微生物-植被”的相互作用及协同演替关系。研究结果将有助于认识喀斯特植被恢复的生态过程及机制，为喀斯特生态环境治理和恢复评价提供科学依据。

本项目以广西环江喀斯特植被恢复不同阶段（裸地、草丛、灌丛、乔林）的样地为研究对象，研究各演替阶段土壤线虫群落变化对土壤微生物群落、酶活性及多糖和对土壤碳、氮分解及团聚体稳定性的影响。土壤线虫34个属，其中拟丽突属、杆咽属和滑刃属为优势属。退化喀斯特人工林生态恢复过程中，土壤线虫多样性各个指标均与植被物种数、根系、微生物等食物资源数量和湿度、孔隙度等环境条件各因子之间存在显著或极显著的正相关关系，而优势度指数λ与植被物种数、根系、微生物等食物资源数量和湿度、孔隙度等环境条件各因子之间均存在显著或极显著负相关关系。.石漠化样地土壤原生动物16个目，生态恢复逐渐增加到16年的22个目。生态恢复后原生动物群落组成变化显著，与微生物等食物资源和土壤湿度等环境条件密切相关。细菌、腐生真菌、丛枝菌根真菌、R0.25、孔隙度、湿度与轴1显著正相关，且与原生动物管口目、网足目、裂芡目、泥生目、盾纤目、金滴目等有相对较好的正相关关系，变形目和下毛目在食物资源较低和环境条件较差的区域分布。微生物生物量碳、氮含量、细菌、腐生真菌、丛枝菌根真菌磷脂脂肪酸含量趋于增加，基础呼吸和β-葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性趋于增强。底物资源是微生物群落大小和活性的相对主要驱动因子。.鉴定土壤大型动物13个类群，其中优势类群为腹足纲、膜翅目和鞘翅目。除鞘翅目和半翅目外，其余各类群特别是稀有类群的鳞翅目、地蜈蚣科和双翅目数量整体上随生态恢复年限的延长呈增加趋势。喀斯特生态恢复后土壤大型动物的总数显著增加，且与土壤主要肥力指标呈显著或极显著正相关。孔隙度、湿度、总有机碳、可溶性有机碳、全氮、速效氮和微生物碳含量等土壤基本肥力指标均随喀斯特生态恢复年限的延长而逐渐增加或升高；土壤动物的数量与土壤孔隙度和微生物碳含量等肥力指标关系密切。