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厚荚相思和尾叶桉人工林土壤线虫群落研究



全 文 :生态环境学报 2014, 23(1): 73-79 http://www.jeesci.com
Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@jeesci.com
基金项目:国家自然科学基金项目(31200408)
作者简介:赵灿灿(1982 年生),女,讲师,博士,从事土壤生态学研究,E-mail: cczhao2008@163.com;*通讯作者。王伟(1962 年生),女,实
验师,从事动物转基因育种和动物生理学实验研究。E-mail: wangwei8917@163.com
收稿日期:2013-08-25
厚荚相思和尾叶桉人工林土壤线虫群落研究
赵灿灿*,王伟
河南大学生命科学学院,河南 开封 475004

摘要:相思树和桉树等树种因其生长迅速、耐性好以及适合制作纸浆等特点,近年来在华南地区大面积种植,带来了巨大
的经济利益,但是相思树和桉树如何影响林下土壤生物多样性和土壤肥力还不清楚,科学评价其林下土壤健康水平十分必
要。土壤线虫的种类和数量十分丰富,在土壤食物网各营养级中占据重要位置,对土壤环境变化反应敏感,作为土壤健康
的指示生物被广泛应用。本文以幼龄厚荚相思 Acacia crassicapa和尾叶桉 Eucalyptus urophylla人工林为研究对象,于干季
和湿季分别对 2 个林分根区和非根区土壤线虫进行研究,探讨土壤线虫这种指示生物的数量、各营养类群比例和多样性的
变化规律,以及它们和环境因子的关系。主要结果表明:(1)厚荚相思土壤线虫总数为每公斤干土 6 741 条,显著高于尾
叶桉线虫总数的 28.3%。厚荚相思人工林土壤食细菌线虫的百分比相比尾叶桉人工林高 6.3%,且差异显著。(2)土壤线虫
的群落组成变化具有明显的季节波动,湿季土壤食细菌线虫比例上升,而植物寄生线虫的比例下降,多样性指数由干季的
0.87 减小到 0.75,统计差异均达到了显著水平。(3)根区比非根区显著提高了线虫数量的 89.1%,这是由根区积累更多的
有机碳和总氮引起的。总之,厚荚相思人工林为土壤自由生活线虫提供了优良环境,且在幼龄期没有表现出土壤酸化,生
态效应优于尾叶桉人工林,在华南地区人工林营林过程中可适当增加厚荚相思林分面积。
关键词:指示生物;营养类群;外来物种;根际;生态效应
中图分类号:S154.1 文献标志码:A 文章编号:1674-5906(2014)01-0073-07

引用格式:赵灿灿,王伟. 厚荚相思和尾叶桉人工林土壤线虫群落研究[J]. 生态环境学报, 2014, 23(1): 73-79.
ZHAO Cancan, WANG Wei. Soil nematode community in Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla plantations [J]. Ecology and
Environmental Sciences, 2014, 23(1): 73-79.
相思树为豆科植物,具有根瘤菌,有固氮作
用,原产于澳大利亚。1985 年中国林业科学研
究院最早引入相思树,并开始在华南地区大面积
种植(潘志刚和林鸿盛,1996)。厚荚相思
Acacia crassicapa 的高、径生长最快,年均高生
长量达 1.9~2.2 m,年均径粗生长达 2.2~2.5 cm;
并以其特有的耐寒性和耐盐渍,可以在水土严重
流失的地区和滨海地区立地,也能迅速成林成
材,干形较直且木材硬度适中,在广东作为红木
家具开发,也可制较高强度的书写纸和印刷纸
(肖石海等,1996)。桉树为桃金娘科植物,原产
于澳大利亚,全世界有近百个国家将桉树引种栽
培。我国于 1890 年将桉树引入,目前桉树人工
林主要分布在广东、广西、海南、福建等省区,
栽培面积已达 150多万 hm2,居世界第 3位(林
婷,2012)。桉树是世界上生长速度最快、经济
价值最大的三大树种(松、桉、杨)之一,生长
旺季时 1 天可长高 3~4 cm,尤其适合生产短纤
维纸浆,被认为是纸浆工业的“绿色黄金”。尾叶
桉 Eucalyptus urophylla是我国实施速生丰产用材
林基地建设的首选树种之一,目前在华南地区大
面积推广。相思树和桉树给人类带来了巨大的经
济效益,但也引发了一系列生态上的争议,例如
相思树存在着致酸效应,氢离子的释放来自于豆
科植物依靠根固氮,通过固氮从土壤溶液中吸收
的阳离子比阴离子多,植物总的过量阳离子含量
增加导致土壤酸化,近一步影响土壤动物和微生
物(Tang 和 Yu,1999;刘菊秀等,2000);桉
树过度消耗水分,存在较强的化感作用,通过分
泌特殊的化学物质,对其他植物、林下植被及土
壤中的动物和微生物产生抑制作用,降低生物多
样性(Shiva和 Bandyopadhyay,1983;Poore和
Fries,1985;廖崇惠,1990)。因此在我国华南
地区厚荚相思和尾叶桉人工林种植面积逐年增加
的背景下,评价其林下土壤健康水平十分必要。
土壤动物如线虫等是土壤生物的重要组成部
分,在土壤有机质分解、养分循环和改善土壤结
构中具有重要作用。土壤线虫因其种类和数量丰
74 生态环境学报 第 23卷第 1期(2014年 1月)
富、分布广泛、对生境变化反应灵敏等特点在土
壤食物网中扮演重要角色,作为土壤健康的指示
生物已成为生态学研究的重要内容(李玉娟等,
2005;邵元虎等,2007)。本文通过比较不同季
节厚荚相思和尾叶桉根区和非根区土壤线虫群落
结构和多样性,研究厚荚相思和尾叶桉纯林在种
植初期对土壤线虫的影响,从而为评价这 2种林
型的生态效应、指导人工林树种的选择以及促进
土壤生态系统健康发展提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
研究地点位于广东省鹤山市中国科学院鹤山
森林生态系统国家野外科学观测研究站共和试验
地(22°41′N, 112°54′E),地处南亚热带丘陵地
区,平均海拔 80 m。该地区年平均温度
22.6 ℃,7 月平均温度 28.7 ℃,1 月平均温度
14.5 ℃,极端最高温度 37.5 ℃,极端最低温度
0 ℃,年平均≥10 ℃的有效积温为 7 597.2 ℃;
年平均降水量为 1 700 mm,年平均蒸发量为
1 600 mm;地带性土壤为赤红壤,成土母质是砂
页岩。树种种植前的本底调查结果显示各样方之
间没有显著差异。厚荚相思和尾叶桉纯林于
2005年种植,树间距为 3 m× 2 m,每种纯林有
3 个重复,立地条件相对一致,林下优势植被为
芒箕 Dicranopteris dichotoma。
1.2 取样方法
于 2006 年 11 月(干季)和 2007 年 5 月
(湿季)分别在厚荚相思和尾叶桉人工纯林进行
取样,2种林型分别有 3个重复林分。取样时考
虑到地形坡度的影响,每一林型样方分别取上
坡、中坡和下坡,每一取样坡度分根区和非根
区采集土壤样品。采用内径为 5 cm 的土钻取
样,每个土壤样品为 3 个钻混合,拣出可见的
植物根系和石块并过 2 mm 筛。土壤样品标记
好后,带回实验室 4 ℃保存,用于土壤线虫的
提取和土壤性质的测定。
1.3 测定方法
土壤含水量的测定采用烘干称重法,土壤总
有机碳(TOC)的测定采用重铬酸钾氧化滴定
法,土壤总氮(TN)的测定采用半微量凯氏定
氮法,土壤 pH 值的测定采用去离子水浸提(体
积比为 1:2.5)pH计测定法。
土壤线虫的提取采用贝尔曼湿漏斗法
(McSorley,1987)。贝尔曼湿漏斗法的原理是
线虫没有主动的游泳能力,在浸水的条件下,
土壤中的线虫会由于重力作用而沉在漏斗底
部。将大约 50 g 新鲜土壤置于漏斗中浸水,48
h后打开下方的止水夹,收集到线虫溶液。土壤
线虫标本用热福尔马林溶液固定,终浓度为
4%,并用倒置显微镜(TS100, Nikon, Japan)
进行计数和营养类群鉴定。如果线虫总数超过
100 条,则仅鉴定 100 条来代表各营养类群比
例。线虫的营养类群包括 4 类,分别为食细菌
线虫、食真菌线虫、植物寄生性线虫和捕食、
杂食性线虫(Yeates 等,1993)。香农威尔多样
性指数 H的计算公式为 H= - Pi (lnPi),式中
Pi为第 i个分类单元中个体所占的比例。
1.4 统计分析
不同林型、不同根区、不同季节和不同坡度
之间土壤线虫和环境因子的差异采用多因素方差
分 析 ( SPSS 13.0 for Windows, SPSS Inc.,
USA),平均值之间显著性水平用 LSD法检测,
土壤线虫和环境因子的相关性检测采用回归分析
方法。
2 实验结果
2.1 土壤性质
多因素方差分析结果表明林型对土壤含水
量有显著影响(表 1),厚荚相思林型土壤含水
量为 0.173,远高于尾叶桉林型土壤含水量
0.141。采样季节对土壤含水量有极其显著的影
响,湿季的含水量为 0.180,远远高于干季含水
量 0.134。不同的采样坡度也显著影响着土壤含
水量。根区土壤总有机碳显著高于非根区,厚
荚相思土壤总有机碳为 18.01 g·kg-1,高于尾叶
桉(16.36 g·kg-1),但差异不显著。土壤总氮含
量结果与有机碳相似,根区土壤总氮显著高于
非根区,厚荚相思土壤总氮为 1.04 g·kg-1,高于
尾叶桉(0.98 g·kg-1),但差异不显著。林型、
根区、季节和坡度的主效应均对土壤碳氮比
(C/N)没有显著影响。季节对土壤 pH 值影响
显著,湿季 pH值小于干季,酸化更明显。坡度
的主效应对总有机碳、总氮、碳氮比和 pH均无
显著影响。林型和根区的交互作用、林型和季
节的交互作用以及根区和坡度的交互作用改变
了碳氮比,效果显著。
2.2 土壤线虫群落
平均土壤线虫总数为每公斤干土 5 750 条。
不同采样季节对线虫总数没有显著影响。厚荚相
思土壤线虫总数为每公斤干土 6 741 条,高于尾
叶桉线虫总数 28.3%,差异显著(P<0.05)(表
2,图 1)。根区土壤线虫总数为 7 568 条,高于
非 根 区 线 虫 总 数 53.9% , 差 异 极 显 著
(P<0.001,表 2)。坡度对线虫总数没有显著影
响。季节和林型的交互作用极显著地影响土壤线
赵灿灿等:厚荚相思和尾叶桉人工林土壤线虫群落研究 75
虫总数(P<0.01,表 2)。在干季厚荚相思林下
线虫总数为每公斤干土 5 201 条,尾叶桉林下线
虫总数为每公斤干土 5 963 条,差异不显著。在
湿季厚荚相思林下线虫总数为每公斤干土 8 281
条,尾叶桉林下线虫总数为每公斤干土 3 698
条,极显著地低于厚荚相思(P<0.001)。
食细菌线虫和食真菌线虫在各个处理中均为
优势种群(图 2)。不同采样季节对食细菌线虫
和植物寄生性线虫百分比有显著的影响
(P<0.05),不同林型对食细菌线虫百分比有显著
表 1 土壤性质各处理的平均值和多因素方差分析
Table 1 Means and ANOVA of soil properties
林型 季节 根区 含水量/% wTOC/(g·kg-1) wTN/(g·kg-1) C/N pH
厚荚相思 干季 根区 0.158±0.007 21.49±2.19 1.19±0.10 17.85±0.81 3.94±0.05
非根区 0.146±0.011 14.33±1.19 0.86±0.07 16.69±0.81 3.96±0.04
湿季 根区 0.184±0.010 20.00±2.33 1.09±0.09 18.19±0.64 3.92±0.02
非根区 0.203±0.016 16.22±1.58 1.02±0.07 15.78±0.64 3.86±0.03
尾叶桉 干季 根区 0.120±0.013 19.68±3.96 1.19±0.21 16.03±0.82 3.92±0.05
非根区 0.111±0.014 13.52±1.53 0.88±0.11 15.68±0.86 4.01±0.03
湿季 根区 0.164±0.017 16.66±2.07 0.97±0.10 17.30±0.90 3.81±0.02
非根区 0.168±0.015 15.57±1.13 0.86±0.09 18.89±0.95 3.86±0.04
多因素方差分析(F值)
林型 11.83** 1.03 0.64 0.07 0.62
根区 0.01 7.77** 5.71* 1.08 0.98
季节 23.68*** 0.01 0.33 3.02 13.56**
坡度 3.71* 0.29 0.05 1.02 2.24
林型×根区 0.09 0.32 0.01 4.55* 3.15
林型×季节 0.24 0.05 0.79 5.02* 2.54
根区×季节 1.39 1.68 1.86 0.10 1.81
林型×坡度 0.35 0.59 0.72 0.05 0.87
根区×坡度 1.15 0.27 0.15 5.98** 0.09
季节×坡度 0.65 1.09 1.41 0.34 1.89
林型×根区×季节 0.21 0.07 0.03 2.01 0.06
林型×根区×坡度 1.21 0.89 0.90 0.10 0.77
林型×季节×坡度 0.23 0.53 0.36 0.75 1.40
根区×季节×坡度 0.12 0.63 0.63 0.40 0.95
林型×根区×季节×坡度 0.88 0.04 0.05 0.58 0.86
“*”、“*”、“*”分别代表 P<0.05、P<0.01、P<0.001。“TOC”、“TN”、“C/N”分别代表土壤总有机碳、土壤总氮和土壤碳氮比。

表 2 土壤线虫各指标方差分析
Table 2 ANOVA of soil nematode index
效应 N/(条/kg) ηB/% ηF/% ηPL/% ηPR/% H F/B
林型 4.93* 4.27* 2.49 0.20 0.00 1.62 3.50
根区 14.88*** 0.80 1.28 0.78 2.44 2.61 1.68
季节 0.26 7.05* 0.72 5.40* 0.72 10.81** 0.64
坡度 1.41 0.71 1.48 0.39 0.33 2.13 1.26
林型×根区 0.01 1.26 0.64 0.57 1.80 0.02 0.86
林型×季节 8.50** 0.12 0.47 0.23 0.01 0.38 0.36
根区×季节 0.58 0.03 0.40 0.93 0.01 0.03 0.22
林型×坡度 0.38 0.21 0.62 0.77 0.98 2.45 0.38
根区×坡度 0.37 2.54 0.27 2.08 0.94 2.92 0.19
季节×坡度 0.15 2.95 1.13 0.69 0.47 1.26 1.70
林型×根区×季节 0.00 0.44 0.11 0.50 1.05 0.13 0.00
林型×根区×坡度 0.88 2.53 1.40 0.53 0.86 0.97 2.37
林型×季节×坡度 1.44 1.96 0.39 2.05 1.58 2.59 0.45
根区×季节×坡度 0.60 0.17 0.54 0.25 0.03 1.46 0.50
林型×根区×季节×坡度 0.62 0.65 1.39 2.10 0.94 0.71 0.99
“*”、“*”、“*”分别代表 P<0.05、P<0.01、P<0.001。“N”、“B”、“F”、“PL”、“PR”、“H”、“F/B”分别代表土壤线虫总数、食细菌线虫比例、食
真菌线虫比例、植物寄生线虫比例、捕食性线虫比例、香农威尔多样性指数和食真菌与食细菌线虫比。

76 生态环境学报 第 23卷第 1期(2014年 1月)
的影响(P<0.05),根区和坡度对各营养类群百
分比均没有显著的影响(表 2)。干季:厚荚相
思土壤中,食细菌线虫、食真菌线虫、植物寄生
性线虫和捕食、杂食性线虫所占的百分比分别为
64.6%、22.3%、10.5%和 2.6%;尾叶桉土壤
中,食细菌线虫、食真菌线虫、植物寄生性线虫
和捕食、杂食性线虫所占的百分比分别为
59.4%、25.0%、13.1%和 2.6%。湿季:厚荚相
思土壤中,食细菌线虫、食真菌线虫、植物寄生
性线虫和捕食、杂食性线虫所占的百分比分别为
73.5%、17.5%、5.8%和 3.2%;尾叶桉土壤中,
食细菌线虫、食真菌线虫、植物寄生性线虫和捕
食、杂食性线虫所占的百分比分别为 66.1%、
23.9%、6.7%和 3.4%。厚荚相思林型土壤食真菌
线虫与食细菌线虫的比值为 0.33(图 3),低于
尾叶桉食真菌线虫与食细菌线虫的比值 0.44,非
根际食真菌线虫与食细菌线虫的比值为 0.34,低
于根际食真菌线虫与食细菌线虫的比值 0.43,但
差异都不显著(表 2)。
干季土壤线虫的多样性指数为 0.87,显著高
于湿季 0.75(图 4)。不同林型、不同根区、不
同坡度间多样性指数没有显著差异,但是根区土
壤线虫的多样性指数有高于非根区的趋势。
2.3 土壤线虫和土壤性质的相关性

图 2 不同季节厚荚相思和尾叶桉林型土壤线虫各营养类群的百分比
Fig.2 Percentage of nematode trophic groups in Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla in different seasons


图 1 不同季节厚荚相思和尾叶桉林型土壤线虫总数
Fig.1 Total soil nematode individuals in Acacia crassicapa
and Eucalyptus urophylla in different seasons

图 3 不同季节厚荚相思和尾叶桉林型食真菌线虫
与食细菌线虫的比值
Fig.3 Ratio of fungivores to bacterivores in Acacia crassicapa and
Eucalyptus urophylla in different seasons


图 4 不同季节厚荚相思和尾叶桉林型土壤线虫香农威尔多样性指数
Fig.4 Shannon-Wiener diversity index of soil nematode in Acacia
crassicapa and Eucalyptus urophylla in different seasons

赵灿灿等:厚荚相思和尾叶桉人工林土壤线虫群落研究 77
土壤线虫总数随总有机碳的升高而增加(图
5),两者呈显著的正相关关系( R2=0.270,
P<0.05)。土壤线虫总数随总氮的升高而增加,
两者呈显著的正相关关系(R2=0.262, P<0.05)。
线虫各营养类群的百分比、食真菌线虫与食细菌
线虫的比值和线虫多样性指数与土壤性质没有相
关性。
3 讨论
3.1 林型对土壤线虫的影响
平均土壤线虫总数为每公斤干土 5 750 条,
数量较大。在陆地生态系统中,森林生态系统土
壤线虫最为丰富,尤其是开展本实验的亚热带森
林生态系统,主要原因是森林具有丰富的植物多
样性、丰富的凋落物和有机质积累,以及庞大复
杂的地下根系分布,这为土壤线虫提供了一个资
源丰富又相对稳定的生境(Brown 和 Gange,
1990)。厚荚相思林型土壤线虫总数高于尾叶桉
28.3%,差异显著(图 1),且厚荚相思林型食细
菌线虫的比例也显著高于尾叶桉(图 2)。可能
原因有以下几方面:第一,桉树存在强烈的化感
作用,通过分泌特殊化学物质而对其他植物、林
下植被和土壤动物、微生物产生抑制作用。化感
物质的释放途径主要有地上部分的挥发、降水的
淋溶、根系分泌和凋落物分解释放(Rice,
1974;刘小香和谢龙莲,2004),其中后 3 种方
式均可以将化感物质释放到土壤中影响土壤线虫
和细菌数量。桉树对土壤线虫的抑制作用表现在
直接和间接 2个方面,化感物质可以直接影响线
虫密度和细菌的生物量(Meyr 和 Huettel,
1996;Hoagland 等,2001),也可以通过减少地
上植物群落的多样性和改变根区无机离子状态
等,间接地影响土壤线虫和细菌的数量
(Nilsson,1994)。第二,尾叶桉土壤含水量显
著低于厚荚相思(表 1),一方面是由于桉树生
长迅速,需要大量的水来维持生长速率;另一方
面是厚荚相思林下具有很厚的枯枝落叶层,不仅
可以吸收降水和阻挡地表水径流,还可以减少土
壤水分蒸发,使土壤疏松,通透保水性能更好
(阳永泉等,2010)。这样,厚荚相思林型较高的
土壤含水量很利于土壤线虫尤其是食细菌线虫的
繁殖和生长。第三,厚荚相思根系十分发达,地
下生物量远高于林分年龄相当的桉树(钟继洪
等,2004),利于有机碳的积累,且厚荚相思为
浅根树种,这为土壤表层微生物和线虫的发育和
生殖提供了充足的食物资源;厚荚相思林下凋落
物较多,也利于有机碳和总氮的积累。辽宁杨树
林土壤线虫的研究结果表明,线虫总数量与土壤
有机碳含量的相关性为 R2=0.56,在水田和旱田
则高达 R2=0.86 和 R2=0.71(Ou 等,2005),这
与本研究结果吻合(图 5)。因此在幼龄人工
林,厚荚相思更易积累有机碳,利于食细菌线虫
的增殖。
3.2 季节对土壤线虫的影响
干季厚荚相思和尾叶桉线虫总数差异不显
著,而湿季厚荚相思林下线虫总数极显著地高于
尾叶桉,表现出季节差异(图 1)。华南地区地
处亚热带季风气候带,雨热同期,适宜的温度和
水分都利于土壤线虫和微生物的繁殖和发育
(Verschoor 等,2001)。湿季为植物的快速生长
季,细根生物量也会达到最大,有研究表明线虫
的密度与细根生物量呈显著的正相关关系(王邵
军等,2008)。湿季厚荚相思凋落物的大量增
加,导致土壤可溶性物质含量提高,促进了土壤
微生物生物量的积累,这也是导致线虫总数增加

图 5 土壤线虫总数与土壤总有机碳(TOC)和土壤总氮(TN)的关系
Fig. 5 Correlations between soil nematode individuals with soil total organic carbon and total nitrogen

78 生态环境学报 第 23卷第 1期(2014年 1月)
的原因(Maxwell 和 Coleman,1995)。湿季食
细菌线虫比例显著高于干季,而植物寄生线虫的
比例显著低于干季,食真菌线虫和捕食杂食线虫
无变化(图 2),这是由于食细菌线虫数量的上
升会与植物寄生线虫在空间上产生竞争,限制植
物寄生线虫数量的增加(李琪等,2004),这是
导致湿季食真菌线虫与食细菌线虫的比例低于干
季的原因(图 3)。在湿季土壤营养状况良好的
情况下,本来占优势地位的食细菌线虫,由于较
高的繁殖力(r-对策为主)比重近一步增加,造
成了土壤线虫的多样性降低(图 4),线虫群落
对环境变化的敏感程度降低(李琪等,2004)。
湿季土壤 pH值显著低于干季(表 1),可能原因
是在植物的旺盛生长期,根系会分泌较多的有机
酸造成土壤酸化,凋落物分解过程也会产生致酸
物质(张希然和罗旋,1991)。湿季土壤 pH 值
的降低引起土壤线虫总数的升高(图 1),说明
土壤线虫可耐微酸环境(Räty 和 Huhta,
2003)。
3.3 根区对土壤线虫的影响
根区土壤线虫总数显著高于非根区(图
1)。根区是受植物根系活动影响巨大,在物理、
化学和生物学特性上与周围土壤有明显差别的土
壤微区域,是植物根系和土壤生物群落互相作用
的重要系统(王邵军等,2008)。由根系活动引
起的根区土壤总有机碳和总氮的增加(表 1),
会提高土壤线虫的数量和多样性(图 4);相反
地,根区土壤线虫可以改变土壤养分的矿化速率
和微生物的群落结构,间接改变植物之间的竞争
平衡,从而对地上部分植物群落形成反馈作用
(Kreuzer 等,2004)。坡度对土壤线虫的总数、
营养类群和多样性均无影响,这是因为试验地为
丘陵地区,海拔差距较小,坡度缓慢,地表径流
未对土壤线虫群落造成显著影响。
4 结论
尾叶桉土壤保水性差,会抑制土壤线虫数量
和食细菌线虫比例;厚荚相思相对根系发达,保
水能力强,为土壤自由生活线虫提供了优良环
境,且在幼龄期没有表现出土壤酸化,生态效应
优于尾叶桉。因此在中国华南地区人工林营林过
程中可适当增加厚荚相思面积,特别是在退化较
严重的地区,厚荚相思可作为恢复的先锋树种恢
复土壤肥力。此外,厚荚相思和尾叶桉林型长期
的生态环境效应还需要近一步研究探索。

致谢:感谢中国科学院华南植物园傅声雷研究员
提供试验场地和实验指导。
参考文献:
BROWN V K, GANGE A C. 1990.Insect herbivory below ground[J].
Advances in Ecological Research, 20: 1-58.
HOAGLAND R E, ZABLOTOWICZ R M, OLESZEK W A.2001.
Effects of alfalfa saponins on In Votro physiological activity of soil
and rhizosphere bacteria[J]. Journal of Crop Production, 4: 349-361.
KREUZER K, BONKOWSKI M, LANGEL R, et al. 2004.Decomposer
animals (Lumbricidae, Collembola) and organic matter distribution
affect the performance of Lolium perenne (Poaceae) and Trifolium
repens (Fabaceae)[J]. Soil Biology and Biochemistry, 36: 2005-
2011.
MAXWELL R A, COLEMAN D C. 1995.Seasonal dynamics of
nematodes and microbial biomass in soils of riparian-zone forests of
the Southern Appalachians[J]. Soil Biology and Biochemistry, 27:
79-84.
MCSORLEY R. 1987.Extraction of nematodes and sampling
methods[M]// In: Principles and practice of nematode control in
crops.Sydney: Academic Press:13-41.
MEYR S L F, HUETTEL R N.1996. Application of a sex pheromone,
pheromone analogs, and vertillium lecanii for management of
Heterodera glycines[J]. Journal of Nematology, 28(1): 36-42.
NILSSON M C.1994. Separation of allelopathy and resource
competition by the boreal dwarf shrub Empetrum hermaphroditum
Hagerup[J]. Oecologia, 98: 1-7.
OU W, LIANG W, JIANG Y, et al.2005. Vertical distribution of soil
nematodes under different land use types in an aquic brown soil[J].
Pedobiologia, 49: 139-148.
POORE M E D, FRIES C. 1985.The ecological effects of
Eucalyptus[C]// Rome: Food and Agricultural 0rganization of the
United Nation Forestry Papers, 59: 46-50.
RÄTY M, HUHTA V. 2003.Earthworms and pH affect communities of
nematodes and enchytraeids in forest soil[J]. Biology and Fertility
of Soils, 38: 52-58.
RICE E L. 1974.Allelopathy[M]. New York: Academic Press:166-179.
SHIVA V, BANDYOPADHYAY J.1983. Eucalyptus- a disastrous tree for
India[J]. The Ecologist,13: 184-187.
TANG C, YU Q. 1999.Impact of chemical composition of legume
residues and initial soil pH on pH change of a soil after residue
incorporation[J]. Plant and Soil, 215: 29-38.
VERSCHOOR B C, DE GOEDE R G M, DE HOOP J, et al.2001.
Seasonal dynamics and vertical distribution of plant-feeding
nematode communities in grasslands[J]. Pedobiologia, 45: 213-233.
YEATES G W, BONGERS T, DE GOEDE R G M, et al.1993. Feeding
habits in soil nematode families and genera- an outline for soil
ecologists[J]. Journal of Nematology, 25: 315-331.
李琪, 姜勇, 梁文举, 等. 2004.大气 CO2浓度升高对稻田土壤线虫群落
的影响[J]. 生态学杂志,23(3): 34-38.
李玉娟, 吴纪华, 陈慧丽, 等. 2005.线虫作为土壤健康指示生物的方法
及应用[J]. 应用生态学报,16(8): 1541-1546.
廖崇惠. 1990.热带人工林生态系统的土壤动物[J]. 热带亚热带森林生
态系统研究, 7: 141-147.
林婷. 2012.桉树人工林的生态效应研究[J]. 林业勘察设计, (1): 16-20.
刘菊秀, 周国逸, 温达志. 2000.广东鹤山陆地生态系统豆科树种林抗
酸能力初探[J]. 资源生态环境网络研究动态, 11(3):1-5.
刘小香, 谢龙莲.2004. 桉树化感作用研究进展[J]. 热带农业科学,24(2):
54-61.
赵灿灿等:厚荚相思和尾叶桉人工林土壤线虫群落研究 79
潘志刚, 林鸿盛. 1996.厚荚相思的引种、生长、良种繁育及利用[J].
热带林业, 24(2): 52-58.
邵元虎, 夏汉平, 周丽霞, 等. 2007.香根草属与狼尾草属植物对土壤线
虫营养类群的影响[J]. 热带亚热带植物学报,15(1): 1-8.
王邵军, 蔡秋锦, 阮宏华. 2008.不同生境柳杉根际线虫群落的生态特
征[J]. 生态学杂志,27(4): 583-590.
肖石海, 方碧湘, 施纯淦, 等. 1996.厚荚相思等树种引种试验初报[J].
福建林业科技, 23(增刊): 70-72.
阳永泉, 温远光, 何斌, 等. 2010.尾巨桉和厚荚相思人工林土壤肥力及
其差异[J]. 林业科技开发, 24(2): 31-33.
张希然, 罗旋.1991. 红树林和酸性潮滩土[J]. 自然资源学报, 6(1): 55-
62.
钟继洪, 李淑仪, 蓝佩玲, 等. 2004.刚果桉人工林营养元素生物循环研
究[J]. 水土保持学报,18(6): 45-50.


Soil nematode community in Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla
plantations

ZHAO Cancan*, WANG Wei
School of Life Science, Henan University, Kaifeng 475004, China

Abstract: Wide areas of Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla were planted in South China recently due to their rapid
growth, strong tolerance and suitability for paper pulp. However, it is still not clear how these two tree species impact soil
biodiversity and fertility. It is necessary to evaluate their soil health condition scientifically. The number and variety of soil
nematodes are abundant. Soil nematodes occupy the key positions in trophic levels of soil food web and are sensitive to
environmental changes. As indicator of soil health, nematodes are used in ecology widely. In this study, soil nematodes were
investigated in young Acacia crassicapa and Eucalyptus urophylla plantations with different seasons and sampling positions, to
analyze the patterns of soil nematode individuals, community composition and diversity index, as well as relationships with
environmental factors. The main results showed that: (1) Total nematode individuals in Acacia crassicapa plantation were 674.1
/100 g dry soil, more 28.3% than Eucalyptus urophylla plantation significantly. Percentages of bacterivores in Acacia crassicapa
plantation were more 6.3% than Eucalyptus urophylla significantly. (2) Community composition of soil nematodes varied with the
season. The percentage of bacterivores increased, whereas the percentage of plant parasites decreased in wet season. Diversity
index decreased from 0.87 in dry season to 0.75 in wet season. Statistic differences were all significant. (3) Nematode density in
rhizosphere was more 89.1% than non-rhizosphere which attributed to accumulated organic carbon and nitrogen in rhizosphere. In
conclusion, Acacia crassicapa plantation provide optimal environment for soil free living nematodes, whereas soil acidification do
not happen in young forest period. For ecological effects of Acacia crassicapa plantation are superior to Eucalyptus urophylla,
planting areas of Acacia crassicapa may be expanded in South China in future.
Key words: biological indicator; trophic level; exotic species; rhizosphere; ecological effects