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水稻作为我国种植面积最大的粮食作物,其生长发育受水分和氮素的强烈影响。水稻生产中水肥消耗量过大引起的资源环境问题已经引起了普遍关注。在全球变化和粮食安全问题日趋严重的背景下,减少作物生产过程中的水肥投入关系到生态农业的发展。低投入农业生态系统更少的依赖化石能源的投入但更多的依赖生物自身的功能调节潜力。目前,有关控水减氮措施对稻田土壤生物群落结构影响的研究仍较少,而对茎秆附生动物的研究未有报道。鉴于今后发展控水减肥农业的重要性,本研究将基于节水灌溉和减氮施肥的田间定位试验,在水稻不同生长期(返青期,分蘖期,灌浆期和成熟期)进行动态采样,比较灌溉方式(常规灌溉和节水25%)和施氮水平(常规高氮和减氮40%)对稻田土壤生物及茎秆附生动物群落的影响。研究结果如下:1)与常规灌溉措施相比,节水灌溉措施显著降低水稻返青期和分蘖期的土壤pH。pH在水稻生长期呈先下降然后在成熟期上升的趋势。水氮管理措施对土壤有机碳和全氮影响不明显。土壤可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)及碳氮比(DOC/DON)受灌溉、氮肥和时间及各交互作用的强烈影响(P<0.01);节水灌溉或减氮施肥降低了土壤DOC含量;土壤DON含量和DOC/DON比值的变化趋势与DOC相同。土壤矿质氮受灌溉的显著影响(P<0.01),节水灌溉显著提高硝态氮而铵态氮呈下降趋势,但总体上促进了土壤氮矿化。微生物生物量碳氮(MBC和MBN)及比值(MBC/MBN)受灌溉和氮肥的显著影响(P<0.05),节水灌溉提高了土壤MBC含量和MBC/MBN比值。2)在水稻分蘖期和灌浆期,节水灌溉提高了 土壤总微生物生物量,而在水稻返青期和成熟期则作用相反。土壤细菌、真菌和放线菌生物量的变化趋势与总微生物生物量相似。在水稻返青期,节水灌溉导致土壤原生动物生物量增加而在灌浆期则减少了原生动物生物量。革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌比值和真菌/细菌比值受采样时间的显著影响(P<0.01),但在水稻各生长期的不同处理之间无显著差异。(Cy17:0+cy19:0)/(16:1w7c+18:1w7c)比值只在水稻成熟期的节水高氮处理中显著高于其他处理。总体上,土壤微生物群落在水稻不同生长期产生了明显变化。3)土壤轮虫共鉴定13属,其中粗颈轮属(Macrotrachela)和旋轮属(Philodina)为优势属。线虫共鉴定39属,其中真头叶属(Eucephalobus)、丝尾垫刃属(Filenchus)和潜根属(Hirschmanniella)分别为食细菌线虫、食真菌线虫和植食性线虫的优势属。在水稻分蘖期,节水灌溉提高了轮虫和线虫数量,减氮施肥提高线虫却降低了轮虫数量。在节水灌溉下水稻的分蘖期和灌浆期,减氮施肥显著提高了土壤食细菌线虫比例,而降低了食真菌线虫和植食性线虫比例。除灌浆期外,捕杂食性线虫相对多度与土壤可溶性碳含量呈较强的正相关。在成熟期,轮虫数量与土壤硝态氮含量呈较强正相关,捕杂食性线虫相对多度与总微生物量呈正相关。4)茎秆叶绿素主要受氮肥施用量的显著影响;在水稻分蘖期,减氮施肥提高了叶绿素a和叶绿素b的含量,在水稻成熟期则反之。茎秆的总酸度含量与叶绿素含量的变化趋势相似。在分蘖期,节水减氮处理水稻根的总酸度和总氨基酸含量高。茎秆附生的轮虫和线虫类群与土壤中的种类组成相似。茎秆附生轮虫数量与茎秆总氨基酸含量呈正相关。在水稻灌浆期,节水灌溉提高了茎秆附生轮虫和线虫数量。在水稻成熟期,节水灌溉降低茎秆附生食细菌线虫而提高了食真菌线虫比例。附生的食真菌线虫在水稻生长后期才开始出现。综上所述,土壤生物及茎秆附生动物对节水和减氮这类环境友好措施对农田生态系统的影响表现出一定的指示潜力,但是强烈依赖水稻的生长期。因此,评价节水减氮等资源节约型农业措施的影响需要结合作物生长季节进行多种生物的监测。