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秸秆还田和轮作是农田生态系统普遍使用的管理方式,但是目前还不清楚秸秆还田和轮作方式对紫色土区土壤动物多样性的影响。为了研究秸秆还田量和不同轮作方式对农田土壤动物群落的影响,选取中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站内的RMW1(玉米-小麦100%还田)、RMW2(玉米-小麦50%还田)、RMW3(玉米-小麦30%还田)、CK(玉米-小麦0%还田)4种秸秆还田处理和RMW2(玉米-小麦50%还田)、RMR(玉米-油菜50%还田)2种轮作方式处理,每种处理4个重复样地。于2011年9月和2018年9月分别对各样地的小型土壤节肢动物、线虫以及土壤环境因子进行了调查。主要结果为:随着秸秆还田量的增加,土壤有机质、全氮、有效氮和有效钾的含量显著增加(P<0.01或0.001);不同轮作方式仅对有效磷有显著影响,且玉米-油菜轮作方式下的土壤有效磷含量显著高于玉米-小麦轮作方式(P=0.001)。表明不同秸秆还田量比不同轮作方式对土壤化学性质影响更广泛。随着秸秆还田与轮作年限的延长,全磷、有效氮、有效磷和p H显著增加(P<0.05或0.01)。表明秸秆还田及轮作的年限均能显著影响土壤化学性质。不同秸秆还田量间土壤节肢动物群落组成和多样性存在显著差异。随秸秆还田量的增加,土壤节肢动物群落密度和Shannon指数均呈先上升后下降的趋势,并在50%秸秆还田量最大;Simpson指数呈波动下降,并在100%秸秆还田量最小;丰富度呈持续增加,Pielou指数呈波动增加,丰富度和Pielou指数均以100%秸秆还田量最大。与对照相比,秸秆还田显著提高了土壤节肢动物的密度(30%和100%秸秆还田量提高的不显著)、丰富度、Shannon指数和Pielou指数(50%秸秆还田量提高的不显著)(P<0.05或0.001),显著降低了Simpson指数(P<0.01)。此外,随秸秆还田年限的延长,丰富度、Shannon指数、Pielou指数显著提高(P<0.05或0.01),Simpson指数显著降低(P<0.05)。表明增加秸秆还田量和还田年限能够提高土壤节肢动物群落密度及多样性。不同秸秆还田量处理下环境因子对土壤节肢群落密度及多样性的影响也各不相同。土壤节肢动物的密度与全钾和有效钾呈显著正相关(P<0.05),多样性指数与有机质、有效氮和有效钾呈显著正相关(P<0.05或0.01)。不同轮作方式对土壤节肢动物群落组成有一定影响,但对土壤节肢动物群落密度和多样性指数均无显著影响(P>0.05)。随轮作年限的延长,土壤节肢动物群落的密度、丰富度、Shannon指数、Pielou指数显著增加(P<0.05或0.01),Simpson指数显著降低(P<0.05)。不同轮作方式下环境因子对土壤节肢群落密度及多样性的影响也各不相同。土壤节肢动物群落的密度与有机质呈显著负相关(P<0.01),丰富度与全氮和pH呈显著正相关(P<0.05或0.01)。表明在紫色土区不同轮作方式主要是通过轮作年限、土壤有机质、全氮含量和p H的变化对土壤节肢动物群落产生影响。不同秸秆还田量对土壤线虫群落组成有一定影响,对土壤线虫群落密度和多样性指数均无显著影响(P>0.05)。但随秸秆还田年限的延长,土壤线虫群落的密度、丰富度、Shannon指数显著提高(P<0.05或0.01),Simpson指数显著降低(P<0.05)。随着秸秆还田量的增加,食真菌线虫的密度呈先下降后上升的趋势,捕食-杂食线虫的密度呈先上升后下降的趋势,并在50%秸秆还田量最大;与对照相比,秸秆还田显著的降低了食真菌线虫的密度(100%秸秆还田量除外)(P<0.001),显著提高了捕食-杂食线虫的密度(P=0.001)。随秸秆还田量的增加,基础指数呈先下降后上升的趋势,成熟度指数呈先上升后下降的趋势,并在50%秸秆还田量最大;与对照相比,秸秆还田显著的降低了基础指数(100%秸秆还田量除外)(P=0.001),显著提高了成熟度指数(P<0.001)。不同处理组土壤线虫群落营养结构和生态指数均受到多种环境因子影响。紫色土农田土壤食物网的分解途径以细菌分解为主,但随着秸秆还田量的增加真菌分解比重增加,土壤生态系统的成熟度和稳定性得到增强。不同轮作方式对土壤线虫群落组成、营养结构和生态指数均无显著影响(P>0.05),捕食-杂食线虫为两种轮作方式的共同优势营养类群。不同轮作方式对线虫密度、Shannon指数、Simpson指数和Pielou指数均无显著影响(P>0.05),仅对丰富度有显著影响,且玉米-油菜轮作显著提高了土壤线虫丰富度(P<0.05)。随轮作年限的延长,土壤线虫群落的密度、丰富度、Shannon指数显著增加(P<0.05或0.01),Simpson指数显著降低(P<0.05)。表明轮作方式对土壤线虫群落影响不大,但随着轮作年限的延长有利于土壤线虫群落。两种轮作方式下食细菌线虫的密度均大于食真菌线虫的密度,表明两种轮作方式均有利于食细菌线虫。两种轮作方式的通道指数均小于50,表明两种轮作方式均以细菌分解途径为主。研究结果表明,紫色土区农田土壤动物对不同秸秆还田量的响应比对不同轮作方式的响应强,且秸秆还田和轮作年限均对土壤动物有显著影响。秸秆还田量在50%-100%时最有利于提高土壤节肢动物群落多样性,且50%时还有利于维持线虫群落多样性。秸秆还田量的增加可以改变线虫食物网的结构和功能,从而影响农田生态系统物质循环途径和能量利用效率以及增强土壤生态系统的稳定性。建议在紫色土区农田中,长期进行50%以上的秸秆还田,有利于维持较高的土壤生物多样性和发挥正常的生态功能。