Vol. 45 No. 2Mar. 2021
第45卷第2期2021年3月
江西师范大学学报(自然科学版)
Journal of Jiangxi Normal University (Natural Science)
文章编号：1000-5862 （2021） 02-0188-06
刘 雯1，李 娜打鞠 民打黄 琪倪才英"，简敏菲"
（1.江西师范大学地理与环境学院，江西南昌330022；2，江西师范大学生命科学学院，江西南昌330022）
摘要：为研究不同稻渔共作模式对中小型土壤动物落的影响，该文选择江西省抚州市水稻原种场进行
对比试验，试验设置稻-鍬、稻-虾、稻-鱼、稻-蛙、对照（传统稻作）5种处理.结果表明：等节跳科、毛蚊科、 蟻科和摇蚊科为研究区中小型土壤动物优势类，占总数的77. 36% ；稻渔共作模式的中小型土
壤动物
个体数、类数、多样性指数均高于传统稻作模式，稻渔共作模式（除稻-鱼模式外）的中小型土壤动物丰
富度指数均高于传统稻作模式.与传统稻作模式相比，稻渔共作模式更有利于中小型土壤动物个体数与
类数的增加和土壤动物的多样性提高.在不同稻渔共作模式中，稻-虾模式的中小型土壤动物个体数、 类数、多样性指数、丰富度指数均为最高，且个体数、类数、多样性指数和丰富度指数都与稻-蛙模式
形成显著差异，多样性指数亦显著高于稻-鱼模式•因此，稻-虾模式对土壤动物落的发展最为有利. 关键词：土壤动物；稻渔共作模式；落特征；生物多样性
中图分类号:S 151.9 文献标志码:A DOI ：10. 16357/j. cnki. issnlOOO-5862.2021.02.12
o 引言
1研究区与研究方法
topgamer
土壤动物是指活动或栖息在土壤环境中并对土 壤有一定影响的动物类⑴，其生存、活动、觅食、 排泄对土壤结构、土壤理化性质、土壤有机质等都产
生重大影响3］.中小型土壤动物是农田生态系统
能量循环的重要参与者，其落组成也是反映土壤 健康的重要指标⑴］.稻渔共作模式是根据生态循 环农业和生态经济学原理，利用水产与水稻的共生 行为将水稻种植与水产养殖技术有机结合，通过对
稻田实施工程化改造，将其组成一个相互依赖、相互 促进的生态种养系统，构建稻渔共生互促系统的一 种种养模式•稻渔共作模式从源头减少农田外部污
染的投入，有利于农田生态健康发展9⑶.稻渔共作 模式一田两用，具有稳粮、增效、促渔、提质的作
用帥］.本文选取江西省抚州市水稻原种场为实验基
地，对比分析不同稻渔共作模式的土壤动物落差 异，为不同稻渔共作模式农田土壤生态健康的进一 步研究提供理论依据.
1.1研究区概况
试验田位于江西省抚州市临川区（116°04,E ~
116。39位，27。31取~28。14取），靠近水源，属亚热
带湿润季风气候，夏季高温多雨，冬季炎热干燥•年 平均气温为17. 6 °C，年平均降水量为1 642 ~
1 92
2 mm，无霜期长，土壤类型为酸性红壤.
1.2试验设计
本试验于2019年1月在江西省抚州市水稻原
种场内选择5块大小相似、位置相邻的平整试验田
块进行不同稻渔共作模式对比研究,5块试验田分 别为稻-虾、稻-鍬、稻-鱼、稻-蛙和对照（即传统稻作 模式）模式.试验田块大小为25 mx28 m，稻-蛙田
设置防逃网，稻-虾、稻-鱼、稻-锹田则挖沟设渠，沟渠 为上宽2m 、下宽1 m 、纵深1 m 的梯形沟渠，沟渠中
种植水草，为养殖水产品提供食物•田块周边设置杀 虫灯、防逃膜等相应设施.田块灌溉水源均为山间
水 库水，水稻品种为鹅湖香稻；每年4月种，当年11月
收稿日期：2020-12-15
尸体标本基金项目：国家自然科学基金（41661102），江西省现代农业产业技术体系建设专项资金（JXARS-12-质量安全与环境控
制），江西省水利厅科学技术研究（201921YBKT17）和灌溉中心稻鳖课题（201820YBKT25）资助项目.
通信作者：倪才英（1968-），女，江西鹰潭人，教授，博士，主要从事环境控制与土壤修复研究.E-mail :ncyl919@ 126. com
简敏菲（1969—）汝，江西高安人，教授，博士，博士生导师，主要从事湿地生态健康研究.E-mail :jianmiitfei@ jxnu. edu
第2期刘雯，等：在不同稻渔共作模式下中小型土壤动物落特征研究189
收，栽种前稻渔共作田施化肥0.021kg•Hi"做基肥，化肥品种为15：15：15的四合特有机肥,4月份农户根据水产品生长需要酌情投放饲料•传统稻作模式则按常规种养方法：施4次肥，即基肥、分叶肥、穗肥、粒肥；打4次农药，分别在移栽期、分叶期、禾苗破口期和结实期施打.
1.3研究方法
1.3.1采样方法由于试验田为较规整的田块，所以本次试验的采样方法为5点取样法，采样器材为不锈钢取土器，即根据田块的四角连接划分,2条对角线将田块划分为4部分，然后在4部分中心位置和对角线交叉处采取样本.
1.3.2指标测定方法中小型土壤动物采用干漏斗法经过24h分离提取，将收集到的中小型土壤动物装在盛有饱和NaCl溶液的塑料瓶中，分类鉴定参照《中国土壤动物检索图鉴》1切，土壤动物鉴定到科.土壤理化指标参照《土壤理化分析》［16］进行测定. 1.3.3数据处理方法本文采用单因素方差分析法(one-way ANOVA)分析比较在不同稻渔共作模式下的土壤动物与土壤指标之间的差异•数据通过SPSS2
2.0软件进行处理与分析，并通过Excel2010软件制作相关图表•土壤动物多度计算如表1所示口"，Shannon-Wiener多样性指数H?、Pielou 均匀度指数&、Simpson优势度指数C和Margalef 丰富度指数D的计算方法参照文献［18］.
许多余表1土壤动物多度表
数值区间符号标识表现类
>10%〜100%+++优势类
1%〜10%++常见类机电信息
0%〜<1%+稀有类
2结果与分析
2.1中小型土壤动物组成
如表2所示，在试验田中共分离出212只中小型土壤动物，其中211只隶属于节肢动物门，1只隶属于环节动物门，共41个类.在不同模式稻田下中小型土壤动物具体分离结果如下：稻-锹模式分离68只，隶属于11个类；稻-虾模式92只，隶属于11个类；稻-鱼模式30只，隶属于7个类；稻-蛙模式16只，隶属于8个类；传统稻作6只，隶属于4个类.在试验田中，中小型土壤动物类结果为：等节跳科、毛蚊科、蟻科、摇蚊科为试验田中小型土壤动物的优势类，占总数的77.36%；粉蟻科、派盾蟻科、长足虻科、毛螺科、隐翅虫科为常见类，占总数的17.94%；真卷甲蟻科、幽灵蛛科、长角跳科、土跳科、蚤蝇科、步甲科、虱啮科、石蛭科为稀有类，占总数的4.70%.
表2在不同稻渔模式下中小型土壤动物组成
稻-鍬稻-虾稻-鱼稻-蛙对照总计
类科名个体
数/只占比/%
个体
数/只
占比/%
个体
数/只
占比/%
个体
数/只
占比/%
个体
数/只
占比/%
个体
数/只
占比/%多度
粉蟻科57.352 2.172 6.67212.500011 5.19++派盾!W科3 4.41000000350.006 2.83++真卷甲蟻科001 1.0900000010.47+幽灵蛛科001 1.0900000010.47+等节跳科2536.762931.52310.001 6.25116.675927.83+++长角跳科0000001 6.250010.47+土跳科0000001 6.25116.6720.94+毛蚊科4 5.882021.742 6.6700002612.26+++长足虻科4 5.884 4.351 3.3300009 4.25++螺科1 1.471819.572 6.671 6.25002210.38+++毛矇科2 2.941 1.0900531.25008 3.78++摇蚊科2130.881415.221860.00425.00005726.89+++蚤蝇科1 1.471 1.0900000020.94+步甲科001 1.0900000010.47+隐翅虫科1 1.47002 6.6700116.674 1.89++虱啮科1 1.470000000010.47+石蛭科0000001 6.250010.47+总体个数689230166212
类数111178441
190江西师范大学学报（自然科学版）2021年
2.2不同稻渔共作模式对中小型土壤动物个体数
与类数的影响
如图1和图2所示，与传统稻作模式相比，稻渔共作模式的中小型土壤动物个体数与类数均更高，其中稻一虾模式的个体数与类数均显著高于传统稻作模式，稻-鍬模式的类数也与传统稻作模式在统计学意义上有较显著差异•林青战少］对牡丹区弹尾目等节跳科的研究结果表明土壤的温度和湿度是影响土壤动物个体数量变化的主要因素.韩伟等a〕、李洁等归］研究表明蚊科有爱好湿润环境的习性•在试验田中，等节跳科、毛蚊科、蟻科和摇蚊科为优势类，占总数的77.36%.稻渔共作模式相比传统稻作模式加入了水产养殖，为保证水产品的生存需求土壤更为湿润，客观上也为土壤动物的生存与发展提供了更适宜的土壤环境陀幻，因此，稻渔共作模式更有利于土壤动物的个体数与类数的增加.
稻鍬稻虾稻鱼稻蛙对照
注：不同小写字母表示处理之间有显著差异（p<0.05），相同字母则为无显著差异（P>0.05）.下同.
图1在不同稻渔共作模式下中小型土壤个体数
图2在不同稻渔共作模式下中小型土壤类数
不同稻渔共作模式对比，中小型土壤动物个体数大小关系为稻-虾模式>稻-鍬模式>稻-鱼模式>稻-蛙模式，类数大小关系为稻-虾模式>稻-锹模式>稻-蛙模式>稻-鱼模式.其中稻-虾模式的中小型土壤动物个体数显著高于稻-蛙模式、类数显著高于稻-鱼模式和稻-蛙模式，其他均不存在显著性差异•侣国涵「如研究发现稻-虾共作改变了土壤微生物的落结构，稻-虾共作模式的土壤微生物生物量增加，提高了土壤有机碳的转化和养分分解速率，土壤微生物和土壤动物在农田生态系统中存在互利共生关系，稻-虾模式有利于土壤动物的生存发展；刘赫等以土壤线虫为研究对象，发现稻-虾共作有利于土壤线虫的增加，该研究结论与本文研究结果一致•孙刚等口句在研究泥锹对稻田土壤动物的扰动作用中发现土壤动物的成长与取食会影响土壤动物类结构组成•稻虾、稻锹、稻鱼、稻蛙虽然均为养殖水产品，且在成长过程中都会捕食部分土壤动物，但其捕食偏好存在显著差异，稻虾的食谱多为藻类和水草，稻鱼和稻蛙的食谱多为昆虫0创.因此, 稻-虾共作模式比其他稻渔共作模式的中小型土壤动物个体数与类数的增加更为显著.
2.3不同稻渔共作模式对中小型土壤动物多样性
的影响
如表3所示,5种试验处理的中小型土壤动物多样性指数大小关系为稻-虾>稻-鍬>稻-鱼>稻-蛙〉对照；均
匀度指数大小关系为稻-鱼>对照>稻-蛙〉稻-鍬和稻-虾；丰富度指数大小关系为稻-虾>稻-锹>稻-蛙>对照>稻-鱼；优势度指数为对照>稻-蛙>稻-鱼>稻-鍬>稻-虾.
稻渔共作模式的中小型土壤动物多样性指数均高于传统稻作模式，优势度指数则低于传统稻作模式，其中稻-虾模式和稻-鍬模式与传统稻作模式在统计学意义上差异显著•除稻-鱼模式外，其他3种稻渔共作模式的中小型土壤动物丰富度指数均高于传统稻作模式，均匀度指数低于传统稻作模式，且均不存在统计学意义上显著差异•不同稻渔共作模式对比，稻-虾模式的中小型土壤动物多样性指数显著高于稻-蛙模式，优势度指数显著低于稻-蛙模式，其他均无在统计学意义上显著差异•农田生态系统是一个整体，稻渔共作模式加入了水产养殖，其中水产品的生存、生长、取食、排泄是农田生态系统中的一环，进而影响到土壤生态健康和土壤动物的生长•稻渔共作模式扩展了食物链结构网络，使得生态系统更为复杂，增加其稳定性和多样性•研究表明：稻渔共作模式有利于改善土壤理化性质，为土壤动物提供更好的生存环境㈤应.鱼、虾等水产品对部分土壤动物的取食和土壤动物的类组成存在一定影响，且在一定程度上减小了非食谱范围内的土壤动物类的生存压力，使不同种类土壤动物共存的可能性增加，从而影响到土壤动物的多样性⑶曲.因此，
稻渔共作模式更有利于中小型土壤动物生存与
第2期刘雯，等：在不同稻渔共作模式下中小型土壤动物落特征研究191
繁衍，其物种多样性指数与丰富度指数都高于传统在稻-虾模式中土壤动物多样性更为显著.
稻作模式•由于具体养殖水产的生活习性差异，所以
表3在不同稻渔共作模式下中小型土壤动物落特征
全面推开营改增共作模式多样性指数均匀度指数丰富度指数优势度指数
1.26±0.31a0.85±0.13a 1.69±0.46a0.35±0.10a
稻-虾 1.40±0.46a0.85±0.10a 1.75±0.84a0.32±0.14a
稻-鱼0.87±0.19s110.98±0.39“0.95±0.18a0.49±0.12皿
稻-蛙0.74±0.66b0.94±0.06“ 1.51±0.63a0.60±0.29b
对照0.40±0.39b0.97±0.06a 1.00±0.62a0.69±0.27b
注:a或b意味着无显著差异3>0.05),ab意味着有显著差异(p<0.05).下同.
2.4不同稻渔共作模式的土壤理化性质对中小型
土壤动物的影响
如表4所示，稻-鍬模式与稻-鱼模式的pH值和有机质均高于传统稻作模式，稻-虾模式与稻-蛙模式的pH值和有机质均低于传统稻作模式，且稻-虾模式与传统稻作模式的有机质差异显著；稻-虾模式和稻-鱼模式的碱解氮含量高于传统稻作模式，稻-锹模式和稻-蛙模式的碱解氮则低于传统稻作模式；传统稻作模式的有效磷含量显著高于稻渔共作模式•不同稻渔共作模式对比，稻-虾模式和稻-蛙模式的pH值显著低于稻-鍬模式和稻-鱼模式，稻-鍬模式和稻-鱼模式的有机质均显著高于稻-虾模式和稻-蛙模式；不同稻渔共作模式之间的碱解氮含量无显著性差异；就有效磷而言，稻-蛙模式显著高于其他稻渔共作模式，稻-锹模式显著高于稻-虾模式，其他稻渔共作模式之间有效磷不存在显著差异.
由表5可知：5种处理的土壤有效磷与中小型土壤动物类数呈显著负相关关系，与中小型土壤动物的多样性指数呈极显著负相关关系，与优势度指数呈极显著正相关关系，其他土壤化学指标与土壤动物落指标不存在显著相关性•朱强根等关于保护性耕地的土壤动物落研究也证实了土壤有效磷与土壤动物优势度的相关性•本文实验中稻渔共作模式与传统稻作模式的水稻品种、灌溉水源均保持一致，区别在于种养过程，稻渔共作模式由于中小型动物排泄可为水稻生长补充一定肥力，因而稻渔共作模式可减少化肥使用，而传统稻田与稻渔共作模式相比需施加更多的化肥和农药，使得传统稻作模式的土壤有效磷大大增加，但土壤动物却远低于稻渔共作模式•多项研究表明人类活动会影响到土壤环境进而影响土壤动物落变化，因此稻渔共作模式与传统稻作模式相比，更有利于土壤生态环境的改善和土
壤动物数量与类的增加旣矶•
表4不同稻渔共作模式的土壤化学性质
共作模式pH值有机质/%碱解氮/(mg•kg-1)有效磷/(mg•kg-1)
稻-鍬 6.10±0.27a 1.93±0.13*140.91±2.13a 3.97±0.58c
稻-虾 5.79±0.17b 1.48±0.28b142.47±1.44a 2.98±0.55d
稻-鱼 6.06±0.22a 1.98±0.16a142.13±1.54a 3.63±0.48"
稻-蛙 5.72±0.14b 1.59±0.04"140.75±0.59a7.04±0.50b
对照 5.85±0.12皿 1.85±0.07ac141.39±1.33a14.99±0.52a
表5中小型土壤动物落影响因子之间的相关系数
指标个体数类数多样性均匀度丰富度优势度pH值有机质碱解氮类数0.833**
多样性0.599**0.898**
均匀度-0.492*-0.356-0.049
丰富度0.3610.787**0.871**-0.090
优势度-0.428-0.697**-0.911**-0.208-0.820**
pH值-0.024-0.137-0.048-0.052-0.247-0.024
有机质-0.133-0.093-0.0230.226-0.056-0.0160.345
碱解氮0.2230.1530.1190.123-0.027-0.091-0.185-0.321
有效磷-0.421-0.465*-0.552…0.124-0.2180.556…-0.2190.118-0.145注:*表示显著相关(p<0.5)；**表示极显著相关(p <0.01).
192江西师范大学学报(自然科学版)2021年
3结论
1)等节跳科、毛蚊科、蟻科和摇蚊科为研究区土壤动物优势类，占总数的77.36%；粉蛾科、派盾蟻科、长足虻科、毛螺科、隐翅虫科为常见类，占总数的17.94%；
2)稻渔共作模式的中小型土壤动物个体数、类数、多样性指数均高于传统稻作模式，稻渔共作模式(除稻-鱼模式外)的中小型土壤动物丰富度指数均高于传统稻作模式，稻渔共作模式比传统稻作模式更有利于中小型土壤动物个体数与类数的增加和土壤动物的多样性提高；
3)由不同稻渔共作模式对比知，稻-虾模式中小型土壤动物的个体数、类数、多样性指数、丰富度指数最高，且个体数、类数、多样性指数和丰富度指数都与稻-蛙模式形成显著差异，多样性指数亦显著高于稻-鱼模式，因此，稻-虾模式对土壤动物落的发展最为有利.
致谢：感谢刘玮老师提供实验室以及薛华健同学在土壤动物提取过程中提供的帮助.
4参考文献
[1]尹文英.中国土壤动物[M].北京：科学出版社,2000.
[2]朱永恒，赵春雨，王宗英，等.我国土壤动物落生态学
研究综述[J].生态学杂志,2005,24(12):1477-1481.
[3]殷秀琴，宋博，董炜华，等.我国土壤动物生态地理研究
进展[J].地理学报,2010,65(1):92-102.
[4]曹四平，刘长海.土壤动物落特征及生态功能研究进
展[J].延安大学学报：自然科学版,2017,36(4)：
3842.
[5]蔡海，龚建军，李强栋.土壤动物典型生态系统特点与
生态功能研究进展[J].南方农业,2019,13(14)：161-
163.
[6]召阮虎，张卫信，刘胜杰，等.土壤动物多样性及其生态
功能[J].生态学报,2015,35(20)：6614-6625.
[7]武海涛，吕宪国，杨青，等.土壤动物主要生态特征与生
态功能研究进展[J]-土壤学报,2006,43(2):314-
323.
[8]陈鹏，富德义.长白山土壤动物在物质循环中作用的初
步探讨[J].生态学报,1984,4(2):172-180.
[9]朱泽闻，李可心，王浩.我国稻渔综合种养的内涵特征、
发展现状及政策建议[J]-中国水产,2016(10)：
32-35.
[10]王强盛，王晓莹，杭玉浩，等.稻田综合种养结合模式及
生态效应[J].中国农学通报,2019,35(8)=46-51.[11]李娜娜.中国主要稻田种养模式生态分析[D].杭州：
浙江大学,2013.
[12]管勤壮.稻虾共作模式下小龙虾活动对稻田环境影响
的研究[D].上海：上海海洋大学,201&
[13]卢升高，黄冲平.稻田养鱼生态经济效益的初步分析
[J].生态学杂志，1988,7(4):26-29.
[14]丁伟华.中国稻田水产养殖的潜力和经济效益分析
[D].杭州：浙江大学,2014.
[15]尹文英.中国土壤动物检索图鉴[M].北京：科学出版
社,199&
[16]中科院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海：上
海科学技术出版社,197&
[17]陈茜，李强强，唐伟，等.不同栽培模式对中小型土壤动
物多样性的影响[J].中国生态农业学报：中英文版, 2019,27(8)：1147-1156,
[18]赵乌英嘎，红梅，赵巴音那木拉，等.不同耕作方式下黑
土区农田中小型土壤动物落特征[J].水土保持通报,2019,39(3)：3945.
[19]林青战.牡丹区土壤动物多样性研究及弹尾目等节跳
科昆虫系统分类[D]，哈尔滨：东北农业大学,2016. [20]韩伟，雷朝亮，朱芬.毛蚊科昆虫的研究进展[J].华中
昆虫研究,2015,11(1):95-99.
[21]李洁，王爽，闫春财，等.颐和园摇蚊优势种鉴定及绿
防控措施初探[J].北京园林,2019,35(4)=48-55. [22]苏永春，勾影波，王立新.农田土壤动物和微生物与生
物化学动态关系的研究[J].生态学杂志，2004, 23(3)：134-137.
[23]宋宇，王鹏，韦月平.不同共作模式的稻田土壤细菌
落结构分析[J].东北农业科学,2019,44(4)：4649, [24]侣国涵.长期稻虾共作模式下稻田土壤肥力变化特征
研究[D].武汉：华中农业大学,2017.
三叶草成人
[25]刘赫，李嘉尧，永旭，等.虾稻共作对稻田土壤线虫
落结构的影响[J]・土壤,2017,49(6):1121-1125. [26]孙刚，房岩，胡佳琳，等.泥鍬对稻田土壤动物的扰动效
应[〕]•生态与农村环境学报,2011,27(1):100-103. [27]孙凤民.稻虾综合种养技术[J].现代农业科技,2020
(9)：205-206.
[28]解振兴，林丹，张数标，等.丘陵山区稻鱼综合种养技术
规程[J].福建稻麦科技,2020,38(1):14-16.
[29]邓正春，王朝晖，张忠武，等.稻蛙绿生态种养技术
[J].作物研究,2019,33(7):21-22.
[30]孙刚，房岩，王欣，等.稻鱼复合种养对水田土壤酶活性
的影响[J].农业与技术,2009,29(1)：23-26.
[31]马晓慧，车喜庆，王井士，等.稻蟹共作与常规稻田蜘蛛
落组成及多样性分析[J]•中国生态农业学报：中英文版,2019,27(8):1157-1162.
[32]朱杰，刘海，吴邦魁，等.稻虾共作对稻田土壤nirK反
硝化微生物落结构和多样性的影响[J]-中国生态
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