鱼台优质稻生产基地生物多样性
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发布时间：2022-04-21 16:08
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时间：2023-05-25 06:18
一、土壤动物多样性
鱼台优质稻生产基地不同样地大型土壤动物类群组成统计结果见表5-30。从中可以看出：大型土壤动物中蚯蚓等耐污性强的类群占绝对优势，间或夹杂有蝼蛄、步甲和金龟子等常见农田昆虫，而蜘蛛、马陆等不耐污种类极少。这一方面体现了当地农田土壤动物区系的特点，同时也反映出污水灌溉对基本农田的污染效应。
表5-30 鱼台优质稻生产基地不同样地大型土壤动物区系组成表
鱼台优质稻生产基地不同样地土壤动物不同类群及数量统计结果见表5-31。从中可以看出，土壤动物中原生动物密度最大，线虫次之，旱生动物数量较少，土壤线虫与旱生动物密度之比平均为68∶1。旱生动物中蜱螨目和弹尾目是优势类群，符合农田重金属污染地区的土壤动物区系的一般规律。部分样地中缺乏旱生动物，应该是由于水田土壤含水量过高所致。
表5-31 鱼台优质稻生产基地不同样地土壤动物类群数量表
鱼台优质稻生产基地土壤动物各类群数量与土壤重金属元素含量的相关性分析统计结果见表5-32。从中可以看出：土壤原生动物数量与各种元素均未显示明显相关关系。土壤线虫数量与各种元素均未显示明显相关关系。旱生土壤动物数量与Mn含量呈显著负相关（r＝-0.527，P＜0.01），与Mo含量呈显著负相关（r＝-0.510，P＜0.01），而与其他元素未显示明显相关关系。结果支持重金属元素对土壤动物类群和数量具有不利影响的结论。
表5-32 鱼台优质稻生产基地土壤动物各类群数量与土壤重金属元素含量的相关性表
注：**为P＜0.01。
鱼台优质稻生产基地两个深层土壤剖面样品中土壤动物数量统计结果见表5-33。从中可以看出土壤动物数量随着深度增加而急剧降低，这可能是由于土壤有机质含量降低所致，也可能是土壤孔隙的含氧量降低所致。
表5-33 鱼台优质稻生产基地深层土壤剖面原生动物和线虫数量表
鱼台深层土壤动物数量与土壤化学元素含量相关性分析结果见表5-34。以上结果显示，鱼台剖面1和剖面66的土壤原生动物数量和土壤线虫数量与重金属元素含量均未显示明显相关关系。这可能是由于重金属元素浓度较低，尚未对土壤动物数量造成明显影响。
表5-34 鱼台优质稻生产基地深层土壤剖面原生动物和线虫数量与土壤化学元素含量相关性表
二、不同生理类群土壤微生物多样性
鱼台优质稻生产基地不同生理类群土壤微生物数量变化较明显（表5-35）。由表看出不同样地，不同生理类群微生物含量差异较大。036样地数值偏高，可认为特例。001、006号样地微生物总量较高。样地001、006、021为耕地；样地011、016、046为棉花地；样地031、081 为玉米地；样地056、061、086、091、096、101、111、116、121 为水稻田；026为毛豆地；071为小菜田；126为大豆田；066为棉花-玉米混合型地；106为征地。耕地中，细菌、真菌、放线菌和纤维素分解细菌、氨化细菌平均数量明显高于其他土地利用类型。证明此种类型土地土壤肥力高，不仅可培养微生物总数量高，且每种类群的微生物生长情况均良好。需要指出的是，水稻田的反硝化细菌数量较其他类型土地高几倍。
鱼台优质稻生产基地微生物类群和N、S、P等元素的利用和转化并没有显著的相关（表5-36）。硝化细菌与N元素和S元素呈现出显著负相关关系，相关度分别为-0.57、-0.42，即土壤N元素、S元素含量越低，硝化细菌的数量反而越多，活动更旺盛，即N元素、S元素对硝化细菌的活动具有抑制作用。真菌，放线菌与硝化菌与As存在显著负相关，硝化菌与Cd存在显著负相关，真菌，放线菌与硝化菌与Cr存在显著负相关，硝化菌与Cu，Zn存在显著负相关，真菌与硝化菌与Mn存在显著负相关，真菌，放线菌与硝化菌与Co存在显著负相关。
表5-35 鱼台优质稻生产基地不同生理类群土壤微生物数量变化表（×10 5 number g -1 soil dw）
鱼台优质稻生产基地大多数土壤微生物数量随着深度的增加而降低（表5-37），但反硝化菌规律不明显。
表5-36 鱼台优质稻生产基地不同生理类群土壤微生物数量与化学元素相关性表
注：*为P＜0.05。
表5-37 鱼台优质稻生产基地深层土壤不同生理类群微生物总数表（×10 5 number g -1 soil dw）
三、土壤微生物功能多样性
鱼台优质稻生产基地各样地土壤微生物 BIOLOG 多样性指数如表5-38 所示。YTP011、YTP041、YTP086、YTP106、YTP111可利用的单一碳源底物较少，各种多样性指数较低，平均光吸收值（AWCD）较少，多样性指数较低，YTP031、021、121、006、081可利用的单一碳源底物较多，各种多样性指数较高，平均光吸收值（AWCD）较大。
表5-38 鱼台优质稻生产基地土壤微生物BIOLOG 多样性指数表
鱼台优质稻生产基地各样地 Shannon 指数差异性明显（表5-39）。其中 YTP111、YTP011、YTP106、YTP086、YTP041、YTP096 为一组，与另一组 YTP 056、YTP 116、YTP 091、YTP 001、YTP 036、YTP 016、YTP 081、YTP 006、YTP 121、YTP 021、YTP 031等存在显著差异。前者Shannon指数明显高于后者，说明前者土壤微生物功能多样性大于后者。
表5-39 鱼台优质稻生产基地Shannon 指数差异性比较表
调查发现，鱼台优质稻生产基地表层土壤微生物BIOLOG各种多样性指数与地球化学元素之间在P＜0.05范围内并无显著相关性。
鱼台优质稻生产基地深层土壤微生物S、H′、U、AWCD值随着深度的增加而减少，G、S E、M E 值总的来说随着深度的增加而增加（表5-40）。
表5-40 鱼台优质稻生产基地深层土壤微生物BIOLOG 多样性指数表
四、土壤微生物群落结构多样性
鱼台优质稻生产基地表层土壤微生物群落结构多样性特征见表5-41，由表可以看出，研究区地表层土壤微生物群落结构存在显著差异。
表5-41 鱼台优质稻生产基地表层土壤微生物群落结构表
续表
由表5-41看出，YTP086、YTP091的细菌总量明显高于其他样地，而YTP126 由于GP菌含量最低，导致细菌总量较低。YTP086、YTP091 真菌含量明显高于其他样地，YTP126真菌含量最低。在大多数样地中土壤 GP 含量少于 GN，而 YTP046、YTP 051、YTP 061、YTP 091、YTP 111、YTP 116、YTP 121中的GP含量＞GN。所有样地中就细菌与真菌而言细菌含量占优势。
表5-42 可看出YTP126、YTP041、YTP 066、YTP 121、YTP 076、YTP 006 与YTP 071、YTP 021、YTP 051、YTP 056、YTP 011、YTP 106、YTP 091、YTP 086细菌含量存在显著差异性。前者土壤表层细菌含量明显少于后者。
表5-42 鱼台优质稻生产基地表层土壤微生物细菌含量差异性比较表
续表
表5-43为鱼台优质稻生产基地表层土壤微生物结构多样性与地球化学元素的相关性。在P＜0.05范围内，GP与Cr、S存在显著正相关，GN与S显著正相关，真菌与B、N、S、K2 O显著正相关，细菌总数与 S 显著正相关，GP/GN 与 Cd、Co、Mn、Ni、Zn、TFe2 O3 显著正相关，Bacteria/Fungi与化学元素无明显相关性。
表5-43 鱼台优质稻生产基地表层土壤微生物结构多样性与地球化学元素的相关性表
续表
注：*为P＜0.05。
由表5-44可看出鱼台优质稻生产基地深层代表GN、GP、Fungi的FAME的含量总的来说随着深度的增加而降低。对于 YTP001 深层上面的三层土样 GN、GP、Fungi 的FAME的含量明显大于底层土壤。
表5-44 鱼台优质稻生产基地深层土壤微生物群落结构表
续表
五、土壤种子库群落结构多样性
鱼台优质稻生产基地土壤种子库*计15科25属28种植物，其中十字花科6 种、禾本科5种，菊科3种，共占总数的50%；苋科和唇形科各2 种，其余科各1 种。其中，一年生草本植物23种，多年生草本植物5 种，分别占总数的82.1%，17.9%，无半灌木。
研究区土壤种子库密度为1043.4 ± 289.4 粒· m-2，其中，以夏至草（Lagopsis supina）的密度最高。各样地的多样性指数如表5-45所示。鱼台地区的种子库Margalef丰富度指数、辛普森多样性指数、香农-威纳指数和Peilou均匀性系数分别为4.115、0.711、1.96、0.59。
表5-45 鱼台优质稻生产基地各样地种子库密度和多样性指数表
续表
注：R为Margalef丰富度指数；D为辛普森多样性指数；H′为香农-威纳指数；E为Peilou均匀性系数。
