再生农业实践对土壤节肢动物多样性及有机质动态的影响研究——以堪萨斯州切尼流域农场系统为例

本研究通过建立再生农业指数(RFI)，系统评估了综合管理措施对土壤节肢动物多样性、颗粒有机质(POM)和矿物结合有机质(MAOM)的动态影响。结果表明：RFI每提升1单位，表土层(0-15 cm)有机碳储量在SOM、MAOM和POM中分别增加3.9%、3.8%和6.2%，氮储量相应提升4.2%、5.8%和6.9%。研究揭示了MAOM-C饱和赤字与节肢动物多样性(Hill 1)的关联性，为中西部小麦生产系统的碳固存和土壤健康管理提供了新见解。

　　

Highlight

我们的研究强调了再生农业在支持土壤生物多样性和土壤有机质动态方面的重要性。真实农业环境具有不可预测性，成功的农业管理必须适应这些条件。通过研究真实农场系统，我们能更全面地理解管理措施对土壤健康的影响。管理情景很少能简单划分为传统与再生等离散类别，我们创建连续指数（RFI）的目标正是为了捕捉管理强度的渐变光谱。

Discussion

本研究证实再生农业实践能通过多重机制协同提升土壤健康：1）减少扰动为土壤生物创造稳定栖息地；2）多样化植物输入通过根系分泌物和残体转化促进POM形成；3）MAOM-C饱和赤字的降低表明矿质结合位点利用效率提升。特别值得注意的是，捕食性节肢动物与MAOM-C的协同变化提示土壤食物网结构与碳稳定化过程存在潜在耦合机制。

Conclusions

本研究证明再生农业实践的组合实施能显著增强土壤节肢动物生物多样性，改变功能群落组成，并增加表土层POM和MAOM储量。更高的RFI评分与更丰富的功能多样性、专性捕食者和植食者数量增加相关，同时降低广适性物种优势度。POM-N的积极响应和MAOM-C饱和赤字的减少共同表明，再生管理能同步提升土壤短期肥力（通过POM）和长期碳固存潜力（通过MAOM）。