本文发表于国际期刊European Journal of Soil Biology，2024年121卷，第一作者及通讯作者为葡萄牙市政可持续发展文化中心（Centro Municipal de Cultura de Desenvolvimento）的Marie Luise Carolina Bartz。
本文指出，免耕（NT）和免耕系统（NTS）是巴西广泛使用的保护性农业实践，在巴拉那州，近80%的一年生作物使用这些方法种植。与NT相比，NTS站点永久包括：最小的土壤干扰、土壤覆盖（秸秆和活植被）以及作物轮作和覆盖作物的多样化。这些做法通常会增加蚯蚓的数量，这可以用来表明土壤健康。本文收集了分布在29个县的130个NT和NTS站点的信息，其中93个有生物量数据，91个有物种丰富度数据，旨在比较NT和NTS站点，以及这些做法的年龄对蚯蚓种群的影响。总体而言，共记录蚯蚓29种，其中17种为本地蚯蚓，包括许多新品种蚯蚓。NT+NTS的平均丰度和生物量分别为104ind·m-2和2.5g·m-2，丰富度为2.5种/样点。蚯蚓数量和物种丰富度与黏质土壤和磷含量呈正相关，而较高的生物量与土壤碳含量和pH有关。本文利用蚯蚓多度和物种丰富度提出了新的分类系统，将土壤健康分为差(ind·m-2，1种)、中等(≥50~ind·m-2，2种)、好(≥100~ind·m-2，3种)、很好(≥150~200ind·m-2，4种)和优(≥200ind·m-2，≥5种)。大多数采样地点的土壤健康状况较差或中等，少数表现出非常好或极好的健康状况，这表明需要改进管理实践，以促进蚯蚓种群及其对土壤肥力和植物生产的潜在益处。
本文的研究区巴拉那州位于巴西南部，以Cfa和Cfb气候为主（潮湿的亚热带海洋气候、无旱季）。根据最新的农业普查，2017年巴拉那州用于农业（即农作物、牧场和其他农业活动）的面积为1470万公顷。其中，约630万公顷用于种植作物，其中约500万公顷由NT或NTS管理。巴拉那蚯蚓种群数据是通过在SciELO、Web of Science、Science direct和Scopus中使用以下英文和葡萄牙语关键词进行系统在线搜索获得的：‘earthworm*’ OR ‘oligochaeta’ OR ‘minhoca*’ AND ‘no-tillage’ OR ‘notillage system*’ OR ‘conservation agriculture’OR‘plantio direto’ OR ‘semeadura direta’ OR ‘agricultura conservacionista’ OR ‘sistema conservacionista’ AND ‘Parana´’。本文还在巴西论文和学位论文数字图书馆 (Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertaç˜oes -BDTD)中检索了与此主题相关的学位论文和学位论文。本文纳入了对蚯蚓的定量和定性研究，与所使用的采样方法（即手工分拣、福尔马林、定性采样）无关。共检索到23项研究，包括11篇同行评审论文、2个书籍章节、4篇技术出版物、1 篇会议论文和5篇硕士论文。从每项研究中汇编了有关蚯蚓的数据，考虑了丰度、生物量和总物种丰富度。根据使用时间，NT和NTS站点根据初始阶段（20年）进行分组。
（图片来自原文）
所有蚯蚓数据（即丰度、生物量和物种丰富度）均使用Shapiro-Wilk正态性检验。由于这些数据显示出非正态分布概率，本文使用非参数检验（Kruskall-Wallis）来测试NTS阶段（即初始、过渡、巩固和维持）对蚯蚓群落的影响。当Kruskal-Wallis检验显著时，本文进行了成对Wilcoxon秩和检验，以确定NTS阶段在蚯蚓丰度、生物量和丰富度方面的差异。使用转换后的（log（x）+1）生物数据（蚯蚓密度、生物量和物种丰富度）进行主成分分析（PCA），并使用R中的“ADE4包”对转换的（使用decostand函数的标准化数据，“vegan”包）的化学和物理土壤特性（pH、CEC、速效磷、土壤有机碳、粘土和沙子含量）进行主成分分析（PCA）。为了确定蚯蚓群落与土壤属性之间的关系，进行了协惯性分析（CoIA）。
本文的研究结果表明，在抽样的130个地点中，83个属于NT，45个属于NTS，还有2个由于在所采用做法的描述中缺乏信息而无法区分。所有研究都有关于蚯蚓丰度的数据，但其中只有93项（72%）和91项（70%）分别评估了蚯蚓生物量和物种丰富度。16个县中只有63个站点（48%）拥有所有三个生物属性（丰度、生物量和物种丰富度）的数据。总体而言，考虑到定量和定性样本，在巴拉那州的免耕地点发现了29种蚯蚓，其中17种是本地物种，12种外来/游隼物种，分布在24个城市。这些物种属于六个科。其中，至少有八个物种可能是科学上的新物种。
130个NT或NTS地点的蚯蚓丰度从最低0ind·m-2（四个地点）到最高855ind·m-2不等。平均丰度为104±12ind·m-2（平均值±标准误差，SE），而平均生物量为2.5±0.6g·m−2。总物种丰富度从0到8种不等，每个地点的总体平均值为2.6种。当丰度值为≥50-ind·m-2时，土壤健康状况为“中等”和“极差”，而当丰度分别为≥150-ind·m-2，出现“非常好”和“极好”。当使用丰度时，观察到每个土壤健康类别的比例不同。
（图片来自原文）
采用NT和NTS之后，蚯蚓种群通常会随着时间的推移逐渐增加。然而，从另一种管理到NT的过渡期、过渡模式及其维持是重要的决定因素。总体而言，在巴拉那州，NT和NTS的123个站点可以根据年龄分为初始（14个站点）、过渡（25个站点）、巩固（53个站点）和维持（31个站点）阶段。在NT中，蚯蚓丰度随年龄增长而显著下降（pind·m-2下降到维持阶段的83ind·m-2。在NTS中，蚯蚓的丰度在巩固期 （134ind·m-2）达到峰值，但在维持期（58ind·m-2）显著降低，其中的值与初始阶段的值相似。NT和NTS之间唯一的显著差异是在初始阶段观察到的，其中NT的丰度高于NTS。在巩固阶段，土壤具有较高的阳离子交换容量（CEC）和有机质（OM）含量，这些特征被认为有利于蚯蚓的发育。本文还观察到蚯蚓新鲜生物量随着NT的年龄而显著降低，与初始（3g·m−2）阶段相比，巩固和维持阶段（0.6和1g·m−2）的值最低。NT或NTS的平均物种丰富度没有显著差异，并且它们的年龄阶段没有影响。
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使用来自63个地点的数据进行的协惯性分析显示，生物和环境数据之间存在显著的协变（RV=0.12，p
（图片来自原文）
本文对巴西巴拉那州免耕农业生态系统中的蚯蚓多样性进行了全面调查，并提出了一个基于蚯蚓丰度和物种丰富度的土壤健康分类系统。然而，研究也存在着一定的局限性，例如样本数量有限，尤其是某些地区，以及蚯蚓种群的高度变异性。未来研究需要扩大样本量，并进一步研究免耕农业管理措施对蚯蚓种群的影响，以及蚯蚓对土壤功能和生态系统服务的潜在贡献。
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原文请见：BartzMLC,DudasRT,DemetrioW C, et al.Earthworms as soil health indicators in no-tillage agroecosystems. European Journal of Soil Biology, 2024, 121: 103605.
