什 么是 土 壤动物?有2种解释。一种是:“生活史全部都在土壤中度过的动物”,这是狭义的土壤动物;另一种是:“凡是能在土壤中或地表找到的,并能给土壤各种影响的动物叫土壤动物”。目前广泛采用后一定义。土壤动物主要包括蛆阁、线虫、线绷、甲壳类、多足类、软体动物、昆虫及其幼虫、蜡类、蜘蛛当中的某些类群。它们身体微小,然而数量惊人,在土壤的形成与发展及生态系统的物质循环中起着极其重要的作用。由于土壤动物的迁移能力弱,活动范围小,它们与环境之间具有相对稳定的关系,土壤动物的组成、数量、生物量及其分布基本反映了其生存环境的状况,因此,土壤动物能作为一种相对稳定的综合的指示因子,较好地反映环境状况。土壤 动 物 既影响有机质的分解,又影响其稳定的重新组合。张雪萍研究了东北羊草草原土壤动物,发现在同一类型的草场中土壤动物的密度可以反映草场的优劣程度。土壤动物的密度在一定程度上还可以作为土壤肥力的指标。所以,在一般耕作土壤和自然土壤中,通常把土壤动物的密度作为肥田沃土的重要标志。土壤 动 物 的密度在不同植被条件下也有明显差异,地带性常绿阔叶林和灌木丛土壤中的动物密度较低。从森林土壤主要理化指标测定结果来看,针叶林的土壤有机质含量低于其他土壤,同时土壤紧实,容量增重,pH偏低,不利于土壤动物的活动,并且某些针叶中含有大量腐生生物难以消化的植物混合物,而常绿阔叶林和灌木丛土壤中有机质含量高,同时土壤疏松多孔,为土壤动物提供了良好的生活环境,所以在一定程度上可以把土壤动物的密度作为土壤肥力的重要指标。然而 ,农 田环境则完全不同,特别是农化指标,除全K偏低以外,水解氮、全氮、全P205等均相对较高,可见土壤动物的减少.,并非由于土壤贫痔造成的,而主要由于农药生产过程中排放的废水进入农田,致使土壤板结、酸化,破坏了土壤动物赖以生存的土壤环境,导致土壤动物减少。 土壤动物与土壤质地、结构张雪 萍 报 道了吉林省中小型土壤动物与土壤质地关系,土壤粒度 mm,物理性粘粒在30%以上的重壤土、中壤土中,土壤动物的种类、数量多。反之,在轻壤土、沙壤土中,土壤动物的种类及数量少。土壤质地与结构直接或间接影响着土壤动物的分布与密度。通常较轻而有小孔隙的轻壤土、沙壤土,有利于体型细长,具有角质表皮或身体具有较大灵活性的动物直接穿行,如叩头虫幼虫;在松软的中壤土中,有以各个环节粗细的改变并借助体腔液来完成运动的动物,如蛆躬}、大蚊幼虫等;在质地较硬的勃土中,有以营掘凿或钻挖为运动方式的土壤动物,如步甲等。 土壤动物与土壤水分大多 数 土 壤动物对缺水的敏感性比土壤外面栖息的种类高。它们在行为上大多表现为正趋湿性。张雪萍在对帽儿山人工落叶松林内土壤动物的研究中,发现土壤动物密度在一定湿度范围内与土壤湿度呈正相关。 土壤动物与土壤重金属含量土壤 动 物 生活在土壤环境中,因此它在一定程度上能够反映土壤的污染情况。以1991年调查的哈尔滨马家沟污灌区土壤及土壤动物中重金属的含量为例,土壤动物(以蛆蝴为主)体内的重金属含量能在一定程度上反映其生活环境的重金属浓度水平,因此它可以作为标志环境重金属浓度的指示生物。土壤动物对同一元素的吸收率有一定的差异,从总体上讲其重金属含量仍随环境浓度的增加而增加,但由于土壤动物种类不同而产生的元素含量平均值的差异要大于环境化学组成差异对它的影响,如蛆All对砷的富集能力较强,而腹足类对钙的选择性吸收能力强。又 以 19 91年对湖南省清水塘工业区的调查为例,重金属污染区土壤动物的优势类群(占全捕量的10%以上)为弹尾类和蟀蜻类,常见种类(占全捕量的M-10%)为线虫类、后孔寡毛类、线闯类、唇足类、结合类、鞘翅类和双翅类,并且污染区土壤动物优势类群的优势度随污染程度减轻而有规律地增加。但优势类群中的种类则随着污染影响程度的增加而明显减少,如蟀蜡目中的甲蜡类计有17个属,其中重污染区和中污染区发现11个属,而轻污染区和未污染区有16个属,说明甲蜡类能敏感地反映土壤污染程度和生态环境的变化。在水平分布上,重金属对土壤动物表现为环状影响趋势,即以污染源为中心向周围扩展影响减弱,所以土壤动物密度具有随着污染程度的减小而增加的趋势,而且土壤动物种类组成亦有类似变化。在垂直分布上,在一般自然土壤和非污染区土壤中动物种类和数量有明显的垂直递减规律,即由表层向下逐渐减少至消失。土壤动物种类的垂直变化亦有同样趋势。重金 属 污 染对土壤动物生理代谢影响的研究,已引起国内外学者广泛的关注。研究报道,ifi闯组织中的重金属含量可以作为监测土壤污染的重要生物指标。重金属对土壤污染可引起蛆0胃肠道猫道上皮细胞超微结构受损,氧化物酶以醋酶同工酶活性减弱。研究表明:白颈环毛蚁体表接触铜污染物使其吸收代谢减弱,并随铜离子浓度的增加和污染时间的延长,呼吸强度逐渐减小直至其死亡。白颈环毛闯吞食铜污染的土壤后,短时间内其呼吸代谢随铜污染浓度的增大而增加,铜污染使C阁的呼吸异常,与对照组比较,呼吸强度增大。但白颈环毛绷对铜污染有一定的忍耐性,低浓度铜污染土壤(100 m留L铜离子处理土壤)的条件下,蛆蝴成虫大部分都能生活I个月以上。大型 土 壤 动物对重金属元素有很强的富集能力。CSI体内Cd,Pb,As,Zn含量与土壤Cd,Pb,As,Zn含量呈明显正相关。蜘蛛的分析结果亦表现同样的趋势。而娱蛤对重金属元素的富集明显减弱,这可能由于娱蛤对重金属有毒元素有较强的降解能力。这一工作有待继续研究。 土壤动物与农药污染农药 是 目前主要的化学性环境污染物,这里的农药污染源,主要是指来自农药生产过程中排放的废水、废气,尽管有机磷农药具有残留低、降解快等特点,但由于生物内吸率高,毒性效应十分明显。从农药污染区的调查结果不难发现,土壤动物的耐药性有明显种间差异,其中耐药性最强的是蝉蜡类,它不仅是一种广适性类群,而且有较强的抗药性,特别是甲蜡类中的一些种类。但尽管甲蜻类有较强的抗药性,在高浓度农药影响下,数量还是会减少,某些种类消失,故可用甲蜡指数(甲蜻数/蜡类数·100%)监测土壤污染。随着 土 壤 中甲胺磷溶液处理浓度的增加,土壤动物种类显著减少。对大型土壤动物蛆闯的染毒实验结果表明,蛆叫的半致死浓度LC50,在24 h,48 h,72 h,分别为 mUL, mL/L, mUL,安全浓度为 mUL,这说明蛆阁对甲胺磷农药极其敏感,可作为土壤污染的重要指示生物,并且有更为广泛的应用前景。乐果 农 药 污染对大型土壤动物白颈环毛躬I、金龟子幼虫和鼠妇虫的呼吸度具有明显的抑制作用,高浓度和长时间染毒均导致动物呼吸强度减弱,甚至死亡。土壤动物在接触乐果农药最初10 min内,呼吸代谢强度随农药浓度的升高而加大,农药的触杀作用使实验动物呼吸异常,与对照组相比,呼吸强度增大。白颈环毛阁对乐果农药毒性具有较强的耐污染能力,但其呼吸强度亦随农药浓度的增加或染毒历时的延长而减弱,金龟子幼虫和鼠妇虫对农药毒性特别敏感,金龟子幼虫在染毒60 min后出现死亡,鼠妇虫在染毒50 min后即有死亡记录;历时60 min后, mUL以上浓度处理组的动物死亡100%.