《蚯蚓捕食者（步甲）對農田土壤碳庫動態的影響》是依託南京大學，由吳新衛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：蚯蚓捕食者（步甲）對農田土壤碳庫動態的影響
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳新衛
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
農業土壤碳庫不僅是全球碳庫的重要組成部分，而且是其中最活躍的部分。大型土壤動物分解者對土壤碳庫有重要影響，在土壤食物網中，捕食者可能直接作用於分解者而間接影響土壤碳庫動態，即捕食者的營養級聯效應。然而，土壤食物網中究竟是否存在營養級聯效應？其強度如何？等問題一直以來備受爭議。本項目採用去除蚯蚓及其捕食者（步甲）的試驗方法，研究農田土壤中蚯蚓捕食者（金黃步行甲）-蚯蚓（亞洲環毛類）-土壤有機碳三級食物鏈不同營養級之間的關係，重點探討土壤食物網中捕食者形成的下行營養級聯效應及其作用機制和強度。本研究結果將為營養級聯效應在碎屑食物網中的存在與否提供理論依據，同時對深入理解農田土壤碳庫變化具有重要的現實意義。
結題摘要
營養級聯效應是研究食物網及其生態系統功能的重要突破口。本項目圍繞“碎屑食物網中捕食者誘導的營養級聯效應及其作用機制和強度”這一重要科學問題，在若爾蓋高寒草甸開展了較為系統的初步研究。研究以土壤食物網中的步甲-蚯蚓-土壤有機質三級食物鏈和牛糞分解者食物網中的隱翅蟲-糞甲蟲-牛糞有機質三級食物鏈為對象，採用野外和室內微宇宙模擬實驗相結合的方法，探討了捕食者對碎屑有機碳、營養元素、土壤物理性狀以及植物地上生物量的影響。研究取得的主要結果包括：（1）步甲能顯著地促進土壤有機質的分解和有效養分的釋放，並最終提高了植物地上生物量，其機制是步甲的存在迫使蚯蚓向深層土壤轉移，從而改善了深層土壤的通氣狀況；（2）隱翅蟲通過將掘洞型糞甲蟲驅趕至深層土壤，提高了土壤有機質的分解速率和有效養分的釋放速率，並最終促進了植物生長，而且，隱翅蟲誘導的這種行為介導的間接相互作用的作用強度取決於土壤水位的高低，即在土壤水位較低時，才會發生較強的營養級聯效應。以上研究結果表明，物種行為介導的間接相互作用是碎屑食物網中營養級聯效應發生的一種主要機制。本項目研究結果在一定程度上豐富了營養級聯效應理論的內涵。
