2. Bahan dan metode

2.1. lokasi penelitian

Penelitian dilakukan di Jangka Panjang Penelitian Ekologi

(LTER) situs di Michigan State University W.K. Kellogg Biologi

Stasiun di SW Michigan, USA (428240N, 858240W, elevasi 288 m).

Tanah di situs dikembangkan dari outwash glasial diendapkan 12.000

tahun yang lalu, dan terutama di Kalamazoo (fine-liat, campuran,

mesic Typic Hapludalfs) dan Oshtemo (kasar-liat, dicampur, mesic

Typic Hapludalfs) seri tanah (Robertson et al., 1997). asli

vegetasi di daerah itu hutan beech-maple dan ek-hickory

diselingi dengan sabana ek terbuka (Burbank et al., 1992). paling

daerah dibersihkan untuk pertanian di pertengahan 1800-an. tahunan

curah hujan 90 cm, sekitar setengah dari yang salju; berarti tahunan

suhu 9,7 8C. Situs rinci dan tanah deskripsi yang

tersedia di website WK Kellogg Biological Station LTER

(http://lter.kbs.msu.edu).

2.2. Penggunaan lahan intensitas gradien

Enam jenis ekosistem direplikasi mewakili gradien di penggunaan lahan

intensitas diselidiki. Tiga dari ekosistem yang

rotasi tahunan jagung, kedelai dan gandum musim dingin yang berbeda dalam

jenis dan intensitas pengelolaan agronomi. Rotasi ini

yang dimulai pada tahun 1989. sistem manajemen untuk tahunan

rotasi yang, dalam rangka penurunan masukan kimia dan tanah

gangguan, pengolahan tanah konvensional dan input pupuk dan

herbisida (CON); tidak-sampai dengan input konvensional pupuk dan

herbisida (TIDAK); dan sistem organik dengan pengolahan tanah dan

tanaman polong-polongan (ORG). Tidak ada pupuk kandang atau kompos adalah

diterapkan pada sistem ORG. Ketiga rotasi berada di musim dingin

gandum pada tahun 2001. Selain rotasi tahunan, suksesi sebuah

sistem lama-bidang (OLD) yang sebelumnya dipotong tetapi telah

ditinggalkan dari pertanian saat studi LTER dimulai pada

1989 juga disertakan. Sistem setidaknya dikelola secara intensif di

situs dua sistem hutan direplikasi: berusia 40-60 tahun

perkebunan konifer, didominasi oleh Pinus resinosa, P. strobus, dan

Hutan Picea resinosa (CF), dan daun tua-pertumbuhan, didominasi

oleh Acer saccharum, Prunus serotina, dan Carya glabra (DF). Kami kualitatif peringkat enam sistem

ini bersama intensitas penggunaan lahan

gradien dari tertinggi ke terendah berdasarkan sejarah mereka dari gangguan

dan manajemen: CON> TIDAK> ORG> OLD> CF> DF. Sistem

CON, TIDAK, ORG, dan OLD yang direplikasi enam kali dalam 1 ha plot,

sedangkan CF dan DF sistem, yang merupakan bagian dari KBS yang lebih besar

lanskap, yang direplikasi tiga kali. Semua enam ekosistem yang

underlain oleh jenis tanah yang sama.

2.3. Sampel Cacing Tanah

Cacing tanah yang sampel dari semua plot ulangan dari 19 Juni

untuk 25 Juni 2001 dengan menggunakan penggalian dan iritasi tidak beracun. SEBUAH

Template digunakan untuk mendefinisikan 25 cm? Daerah 25 cm dalam dua secara acak

lokasi yang dipilih di setiap ulangan dan sampel dihapus dari

daerah didefinisikan dalam dua bertahap mendalam (0-10 dan 10-25 cm)

menggunakan sekop. Di situs hutan, lapisan serasah telah dihapus

sebelum pengambilan sampel tanah dan setiap cacing yang ditemukan di bahan organik

dikumpulkan. Sampel tanah yang diurutkan dengan tangan dan cacing tanah

dihapus dan ditempatkan dalam kantong plastik yang berisi air dingin, keluar dari

sinar matahari langsung. Setelah penggalian bagian 10-25 cm, 1 L

larutan mustard (1 sendok makan kering, tanah mustard / 1 L

air) dituangkan ke dalam lubang dan worm yang muncul adalah

dikumpulkan selama 20 menit setelah penambahan mustard. Solusi mustard

menjabat sebagai iritan non-toksik yang melaju dalam menggali cacing tanah

spesies, seperti Lumbricus terrestris, ke permukaan (Gunn,

1992; Lawrence dan Bowers, 2002). Cacing tanah diadakan di atas es

sampai mereka kembali ke laboratorium untuk pelestarian di 10%

larutan formalin.

2.4. Identifikasi dan penentuan kekayaan biomassa dan spesies

Cacing tanah diidentifikasi menggunakan morfologi eksternal

kunci Reynolds (1977). Individu dikelompokkan menjadi dua

kelas, orang dewasa dan remaja, berdasarkan ada atau tidak adanya

dari clitellum tersebut. Individu Clitellate diidentifikasi untuk spesies

dan individu pra-clitellate diidentifikasi genus saja.

Spesimen yang rusak selama proses sampling

diidentifikasi genus ketika bagian kepala yang hadir, dan

dimasukkan dalam kelimpahan analisis. Spesimen tanpa kepala

dimasukkan dalam analisis biomassa saja. Setelah identifikasi,

setiap individu itu menepuk kering dengan handuk kertas untuk menghapus

permukaan kelembaban dan ditimbang dengan ketelitian 0,01 g. Nomor

spesies cacing tanah per sampel (kekayaan spesies) adalah

diperkirakan dengan menentukan jumlah spesies yang berbeda per

sampel. Individu pra-clitellate (diidentifikasi genus saja) yang

termasuk dalam analisis kekayaan spesies hanya ketika clitellate

individu dari genus yang sama tidak hadir dari sampel.

Oleh karena itu, perkiraan kami dari kekayaan spesies yang agak

konservatif.

2.5. Analisis statistik

Perbedaan densitas cacing tanah, biomassa dan kekayaan spesies

antara tipe ekosistem dan kedalaman pengambilan sampel dianalisis dengan menggunakan

dua faktor (sistem, kedalaman) ANOVA untuk acak lengkap

rancangan, diikuti oleh Dilindungi uji LSD Fisher di P = 0,05

tingkat kepercayaan diri. Spesies cacing tanah perkiraan kekayaan yang

akar kuadrat diubah dan kepadatan dan biomassa Data yang

diekspresikan pada pagi? 2 basis dan log berubah sebelum analisis untuk

memenuhi asumsi ANOVA. Analisis distribusi usia

setiap sampel (proporsi remaja) dilakukan sebagai berikut

transformasi arcsine data. Data untransformed adalah

disajikan pada seluruh tabel dan angka. Semua analisa dilakukan

dengan SAS menggunakan prosedur GLM (SAS Versi 8.02; SAS Institute,

Cary, NC, USA).

3. Hasil

3.1. Populasi cacing tanah dan biomassa

Populasi cacing tanah bervariasi di seluruh enam eksperimental

ekosistem dan dengan kedalaman tanah (ANOVA, sistem: F5,67 = 8.86,

P <0,0001; kedalaman: F2,67 = 117,74, P <0,0001; Interaksi:

P = 0,52). Populasi cacing tanah yang terendah di CON dan CF,

menengah di TIDAK, ORG, OLD, dan tertinggi di DF (LSD, P <0,05,

Gambar. 1A). Seluruh sistem, lebih cacing tanah itu pulih dari

selisih kedalaman tanah 0-10 cm dari 10-25 atau> 25 cm

kedalaman (LSD, P <0,05;. Gambar 2A). Tidak ada cacing tanah itu ditemukan

dari kedalaman cm> 25 di CON (Tabel 1). Populasi cacing tanah

di lapisan serasah dari CF dan DF yang relatif rendah dibandingkan dengan

subsoil (data tidak ditampilkan) dan tidak berbeda antara kedua

sistem (P = 0.61). Remaja (pra-clitellate) terdiri mayoritas

individu pulih dari setiap sampel (> 88%) dan mereka

kelimpahan proporsional (relatif terhadap orang dewasa) adalah serupa di seluruh

sistem dan kedalaman tanah (ANOVA, sistem: P = 0,35; mendalam: P = 0,73;

Interaksi: P = 0,07).

Biomassa cacing tanah masyarakat (berat basah) bervariasi antara

enam sistem dan dengan kedalaman tanah (ANOVA, sistem: F5,67 = 7,50,

P <0,0001; kedalaman: F2,67 = 25,12, P <0,0001; Interaksi: P = 0,32).

Biomassa terendah di CON, di mana biomassa adalah lebih dari dua kali lebih rendah daripada di dua

sistem rotasi tahunan lainnya, dan

hampir enam kali lebih rendah daripada di sistem DF. Biomassa cacing tanah

di TIDAK, ORG, OLD dan CF secara statistik tidak berbeda (LSD,

P> 0,05; Gambar. 1B). Pola untuk biomassa cacing tanah seberang

tiga kedalaman pengambilan sampel adalah mirip dengan nomor cacing tanah

(Gambar. 2B). Biomassa cacing tanah tertinggi di tanah 0-10 cm

mendalam, menengah di 10-25 kedalaman, dan rendah pada> 25 cm

mendalam kecuali dalam TIDAK, di mana beberapa orang berbadan besar

pulih dengan solusi mustard kontribusi proporsional

untuk biomassa pada kedalaman> 25 cm (LSD, P <0,05).

3.2. Kekayaan spesies cacing tanah dan komposisi komunitas

Jumlah spesies cacing tanah hadir di setiap

Sistem berkisar dari dua sampai enam CON di DF dan termasuk

spesies Aporrectodea tuberculata, Aporrectodea turgida, Aporrectodea

limicola, L. terrestris, Lumbricus rubellus, Eisenia rosea, dan

Octolasion tyrtaeum. Berarti kekayaan spesies per sampel tanah (no.

spesies / 0,0625 m2) bervariasi antara sistem (F5,19 = 16,54,

P <0,0001), dan tertinggi di DF (Gbr. 3). Genus

Aporrectodea adalah proporsional dominan di sebagian besar sistem

(Gambar 4.); Namun, angka mutlak dari individu bervariasi antara

sistem dan dengan kedalaman tanah (ANOVA, sistem; F5,67 = 5,72,

P = 0,0002; kedalaman: F5,67 = 157,85, P <0,0001; Interaksi:

P = 0,07). Jumlah L. terrestris juga bervariasi antara sistem

(sistem: F5,67 = 14,56, P <0,0001; mendalam: P = 0,85; interaksi:

P = 0,15) dan relatif rendah dalam rotasi tahunan (CON,

ORG, dan TIDAK) dan OLD dibandingkan dengan CF dan DF (LSD, P <0,05;

Tabel 1). Spesies terutama sampah-tinggal L. rubellus ditemukan

hanya dalam sistem hutan dua, dan paling melimpah di CF (LSD

P <0,05). Populasi spesies lain yang terlalu rendah untuk membuat

perbandingan statistik yang valid. Individu E. rosea ditemukan

hanya di OLD. Dua spesies yang hanya ditemukan di DF, A. limicola dan

O. tyrtaeum.