突尼斯不同农业生态系统中陆生等足目动物的多样性与群落结构

《Pedobiologia》:Terrestrial isopod diversity and community structure across contrasting Tunisian agroecosystems

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月19日 来源:Pedobiologia 2.6

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   •异翅目(Oniscidea)对农业生态系统管理反应强烈•群落组成在不同农业生态系统类型间差异显著,且年份与农业生态系统类型之间存在强交互作用。•土壤离子平衡和有机物质质量的变化与大型土壤动物群落的转变相关。•特定等足目物种可作为地中海农业生态系统中评估农业可持续性的生物指示

  
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    异翅目(Oniscidea)对农业生态系统管理反应强烈
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    群落组成在不同农业生态系统类型间差异显著,且年份与农业生态系统类型之间存在强交互作用。
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    土壤离子平衡和有机物质质量的变化与大型土壤动物群落的转变相关。
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    特定等足目物种可作为地中海农业生态系统中评估农业可持续性的生物指示物。

引言

全球粮食需求的持续增长对农业生态系统造成了巨大压力,往往导致关键自然资源的退化(Tilman和Balzer, 2011, Kumawat和Yadav, 2020)。以高强度投入农业化学品和栖息地简化为特征的常规农业系统虽然成功提高了产量,但同时造成了土壤生物多样性的下降以及关键生态系统功能的破坏,如养分循环和有机物分解(De Paz等, 2022)。在这些环境中,土地利用变化和机械干扰被认为是导致土壤群落同质化的主要人为驱动因素(Chapin等, 2002)。这些农业实践是塑造土壤环境的关键驱动力。它们通过改变土壤物理结构、改变有机资源的垂直分布并创造干扰梯度,重塑了土壤栖居无脊椎动物的栖息地(Briones, 2018)。虽然农业生态系统管理和类型对土壤理化性质的影响已有充分记录,但土壤动物群落的响应仍缺乏充分理解,特别是在地中海气候区,那里的土壤生物已经面临显著的生理压力。
陆生等足目动物(Oniscidea)是土壤大型动物群中一个重要的但研究不足的部分(Paoletti和Hassal, 1999)。作为初级分解者,它们在枯枝落叶碎化和养分矿化过程中发挥着关键作用。鉴于其与土壤-枯落物界面的密切关联,异翅目被认为对微气候变化和栖息地破坏高度敏感,使其成为土壤健康的优秀生物指示物(Souty-Grosset等, 2005)。然而,在本研究之前,关于等足目群落如何响应北非农业生态系统中不同类型农业生态系统的定量数据非常有限。在全球日益重视可持续农业以及迫切需要基于证据的保护实践的背景下,这一知识空白尤其令人担忧。本研究通过评估突尼斯北部农业生态系统中农业生态系统类型对陆生等足目群落多样性和结构的影响,弥补了这一关键空白。研究了三种不同的耕作系统:园艺作物、果园和饲料作物,旨在:(i) 量化不同农业生态系统引起的土壤化学性质变化,(ii) 阐明农业生态系统如何塑造等足目群落的物种组成和多样性,以及(iii) 确定与土壤参数和农业生态系统类型相关的具体指示物种。

章节摘要

研究区域与农业生态系统类型

研究在突尼斯东北部的下Majerda河谷农业区(250,000公顷)开展(图1;表1)。该地区北部和南部被俯瞰河谷的山脉所包围,东部以地中海为界,西部以一条划分河谷的传统边界为界。下Majerda河谷(BVM)属于上半干旱生物气候区,具有地中海气候影响。该地区景观以农业为主

三种农业生态系统中的土壤化学性质

在所研究的两年中,三种农业生态系统的土壤化学性质存在显著差异(图2)。农业生态系统类型对土壤含水量(p < 0.001)和碳氮比(p = 0.026)有显著影响,而pH值、电导率和主要阳离子(Ca2?、K?、Mg2?、Na?)在各处理间保持稳定(p > 0.05)。饲料作物地块保持了显著较高的土壤含水量(2009年为20.81 ± 2.23%;2010年为12.37 ± 1.05%),与园艺作物(17.17 ± 1.84%;8.62 ± 1.32%)和

讨论

我们研究了农业生态系统类型对突尼斯农业生态系统中土壤特性和陆生等足目多样性的影响。三种农业生态系统类型之间的土壤特征存在显著差异。已有研究证明,饲料作物通常以少量或无土壤耕作为特征,通过改善土壤结构和减少蒸发来增强水分保持能力(Dang等, 2006, Hu, 2022)。免耕系统中的地表残留物起到保护性覆盖物的作用

管理建议

为了维持所评估的突尼斯农业生态系统中的土壤健康和生物多样性,我们建议将园艺作物等集约化土地利用方式向减少耕作的实践过渡。在这些农业景观中实施保护性耕作可以改善土壤水分、保持有机质并支持多样化的等足目群落,包括特征性分布于我们的果园和饲料作物系统中对干扰敏感的物种,如A. tunisiense和L. panzeri。

结论

我们的研究证实,在突尼斯农业生态系统中,农业生态系统类型和土地利用强烈影响着土壤特性和陆生等足目群落。在园艺作物种植中,高强度的土壤干扰降低了土壤水分、有机质质量和等足目多样性,有利于泛化种和对干扰耐受的物种,如P. laevis。相比之下,在果园中,适度的耕作干扰促进了栖息地异质性,维持了较高的土壤质量,并支持敏感或稀有

未引用参考文献

(Briones, 2023, Brown和Matthews, 2016, Cambardella和Elliott, 1992, Fialová和Tuf, 2025, Kraut-Cohen等, 2020, Lopes和Vasconcelos, 2008, Parr和Chown, 2001, Sabu和Shiju, 2010, Zhang等, 2023)

CRediT作者贡献声明

Ludovic Chaveriat:写作 – 审阅与编辑、可视化、形式分析。Patrick Martin:写作 – 审阅与编辑、写作 – 初稿撰写、指导。Catherine Souty-Grosset:指导、方法论。Faouzia Charfi-Cheikhrouha:指导、方法论。Mehdia Fraj:写作 – 初稿撰写、软件、方法论、调查、形式分析、数据管理、概念化。Najla Sayari:写作 – 审阅与编辑、方法论、形式分析、概念化。Bochra

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。
Mehdia Fraj|Najla Sayari|Bochra Bejaoui|Ludovic Chaveriat|Patrick Martin|Catherine Souty-Grosset|Faouzia Charfi-Cheikhrouha
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