我国土壤动物功能作用的研究进展

壤动 物具 有 不 同的食 性偏 好
， 田兴 军 心“ 研 。 等
究 表 明蚯 蚓喜 食半 分解 的凋落 物．
在凋 落 物 分 解 后 期 ， 于 微 生 物 的 侵 蚀 作 由 用， 中小 型土壤 动 物 占主 导 地 位 ． 秀 琴 等 对 殷 小 兴 安岭 森林 群落 的 三年调 查 结果 表 明 ， 一 年 第
秀 等对 跳虫 在土 壤 生 态 系统 中作用 的研 究 结
同作 用 ＞中小 型 土 壤 动 物 和 微 生 物 的共 同作 用 ＞微生 物 的单 独作 用． 大型 土壤 动 物 还可 以通过
其新陈代谢活动加速凋落物 一 土壤动物 一 土壤 系统 中 营养元 素 （ Ｎ和 Ｐ 的循 环速 率 ． ） 土壤动物对凋落物的分解作用 ， 既受落叶的
物对 凋落 物 的分 解 速 率 ， 进 了物 质循 环． 促 同样 土壤 动 物 的 活 动 不 但 对 土 壤 能 起 到 堆 肥 作 用 ， 而且 能 够 改 变 土 壤 结 构 ， 壤 微 量 元 素 ， 土 土壤 ｐ Ｈ等 ． 国外 对 于土 壤 动 物 与 土 壤 微 生物 相
蚯 蚓 的研究 表 明 ， 蚓 体 内具有 分 解 酶 ， 能 够 蚯 它
有 机物 分解 为 生产 者能 够再 利 用 的简 单 化合 物 ． 物 质循 环促 进 生态 系统 良性 循 环 ， 助 于生 物生 有 产 力 的提 高 ， 而土壤 动 物和 土壤 微 生物 在 土 壤生
在 吞食 凋落 物 后 更 好 的将 其 吸收 ， 泌 蛋 白酶 、 分 纤 维酶 等各 种生 物酶 ， 些酶 与 土壤 微 生物 共 同 这
用及 对污 染 土壤 的恢 复等生 态 功能 作用 ， 在研 究
发展 到对 土壤 的形 成 和发展 、 高 生 产力 及 土壤 提
健康研究 中的应用阶段． 物质循环是在媒介中进
行 的 ， 般来 说 ， 一 物质 输 入 的媒 介 是 水 、 气 、 大 土
壤． 土壤 动物 不但 能够 直接 的反应 土 壤 的机 制状 况， 而且 对 已退化 的土壤能 够起 到改 善恢 复 的作 用． 目前 对 于 自然 生态 系统 下 土壤 动 物 与土 壤 机 制关 系的研 究较 多 ， 例如对 大 部分 森 林 生态 系 统 的研 究表 明 ， 般 土壤有 机质 含 量较 高 ， 水 量 、 一 含 ｐ Ｈ适 中有 利 于 土壤 动 物 的生 活 ， 快 了土 壤 动 加
点．
１２ 机械 破碎 作 用 ．
明显减少 ， 再加上凋落物 的分解速度加 大， 导致 土壤 动 物 的分 解 作用 明显 减弱 ， 一 时期 的土壤 这
动物 主要 为螨 类 、 尾 类 、 引等 中小 型 土壤 动 弹 线
物． １３ 酶 的作用 ．
’
酶 是转 化有 机 物质 的媒 介 ， 物质 循 环过 程 在
第２ ７卷 第 ３期
哈尔滨师范大学 自然科学学报
Ｎ ＵＲＡＬ Ｓ Ｉ ＡＴ Ｃ ＥＮＣ Ｓ Ｊ Ｅ ＯＵＲＮ ＲＢ Ｎ ＡＬ ＯＦ ＨＡ Ｉ ＮＯＲＭＡＬ ＵＮ ＶＥ Ｉ Ｙ Ｉ ＲＳ Ｔ
Ｖ １ ７ Ｎ ． ０ １ ｏ． ， ｏ３２ １ ２
我 国 土壤 动 物 功 能 作 用 的研 究 进展 木
｝ ｛通讯 作 者 ： Ｅ—ｍａｌｈｌ ｚｐ １３ ｅｍ ｉ ｅ ｏｘ＠ ６ ．ｏ ： ｌ
第 ３期
我 国土壤动物功能作用 的研究进展
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互 作用 关 系 已有 少 量 报 道 ＿ Ｊ我 国 学 者 对 其 １ ， 卜 研究 还 比较 少． 在 土壤 生态 系 统受 人 为 因 素干 现 扰较 为严 重 ， 如何 发挥 土壤 动 物在 土 壤 恢 复 中 的 作用 及 与微 生 物 的耦 合 作 用 将 是 未 来 研 究 的重
方法 上还 比较 单一 ， 对于 土壤 动 物功 能 研究 还 而 有 很多 领域 我 们 没 有 涉 及 ． 过 对 资 料 的研 究 ， 通
从 土壤 动物 在 土壤生 态 系统 中物 质循 环 、 量 流 能
动、 信息传递过程 中的作用及土壤动物功能作用
研 究方 法等 进行 概述 ， 目的在 于揭 示 土壤 动 物 功
态系统物质循环过程 中肩负 中重要 的分解者 和 消费者 使命 ． 壤 动物 的机 械破 碎 作用 有 利 于 土 土
壤 动物 和微 生物 的取 食 ， 土壤 动 物活 动 能 够影 而
作用 ， 促进有机质 的转化． 微生物将蚯蚓 同化 的 有机 质 和所 吸收 的矿 质元 素在 其 死后 释 放 ， 还 归
强度表 现 为大 型 、 中小 型土 壤动 物 和 微生 物 的共
土壤动物体 内各种各样的酶在其消化道 中 对所食有机物质进行 同化 ， 可以降解 污染 物， 利
用 土壤 动 物这 一 生 态 功 能 可 对 污 染 土 壤 进 行 生
物 修复 ． 目前我 国对 蚯 蚓 的研 究 比较广 泛 ， 蚯 如 蚓 对污 染 土壤 进 行 修 复 的 研 究 ， 活 垃 圾 生 处 理 的研 究 ， 金 属 富 集 的 研 究 重 引等 ． 建 陈
２ 土壤 动物在 能量流 动 中的作用
能 量是 生 态 系 统 一 切 生 命 动 力 的基 础 和 源
凋落物的分解处于第一阶段 ， 大型土壤动物和中
小 型 土壤 动物 共 同合 作 ； 二 年 ， 第 中小 型土 壤 动 物 作 用 明显 加 强 ； 三 年 ， 第 由于 土 壤 动物 的种 类
植 物 中 的多糖 ， 化 木 质 素 ， 土 壤 生 态 系 统 中 消 是 不 可 多得 的分 解动 物 ． １４ 污染 物 的降解 作 用 ．
释放可以起到加速作用 ， 从而直接或问接地促进
物质 循 环 ． 壤 动 物 的分 解 作 用 通 过 取 食 一 土 分解 一代 谢 一转化 完成 物 质循 环 过程 ， 目前 我 国 对于 分解 实 验采 用 的 方 法 有 ： 自然 失 重 法 、 眼 网 过滤 法 、 面 积 损 耗 法 、 养 法 、 壤 动 物 驱 除 叶 饲 土 法 ］张雪 萍 、 秀 琴 等 网 眼 过 滤 法 对 森 巧． 殷 林 群 落 的调查 结果 表 明 ， 壤 动物 对 凋 落物 分解 土
对 于能量在 土壤 动物 及 土壤 生 态 系统 中流动及 土壤 动物 对 退化 生态 系统 的 恢复 和
发展 中作 用的相 关研 究比较 薄 弱． 国外 ， 于 土壤 动 物 功 能作 用研 究起 步 较 早 ， 对 在
研 究水平 与技 术上都 处 于领 先 地位 ． 内， 于土壤 动物 功 能作 用的研 究及研 究方 国 对
体现 ， 且食 物 链 关 系 错 综 复 杂 ， 大 地 增 加 了营 大
养关 系研 究 的难 度 ． 土 壤 生 态 系 统 中 ， 壤 动 在 土
能 作用 的特 点 ， 分析 当前 土壤 动 物功 能研 究 中存 在 的 问题 ， 为未来 土壤 动物 的 功能 作 用研 究 提 并
收稿 日期 ：０ １— ３— ２ ２１ ０ ２
黑龙江省 自然科学基金项 目（ ２ ０ １ ； Ｇ ０ ８２） ０ ３０ ０ ）
马 陆就 食 性 而 言 ， 摄 食 量 随 温 度 的升 高 而 增 其 加 ， 同一种 凋 落 物 而 言 ， 摄 食 量半 分解 ＞未 就 其
分解 的 ； 相对 不 同种 类 的凋 落 物 ， 同种 类 的 土 不
壤 环 境 的改善 起 到 促 进 作 用 ． 因此 ， 充 分 利用 要 土壤 动物 改善 土壤 环境 的优 势 ， 而 达到 利 用生 进 物 修 复污染 土 壤 的 目的．
２ｍ ｍ以上 ， 主要 生活 在 凋 落 物 和土 壤 的空 隙 中 ，
具有 较 强 的破 碎 作 用 ， 凋 落 物 的分 解 、 素 的 对 元
肠道 中的原生动物鞭毛虫 （ 提供分解酶 ） 及其他 菌类 形成 共生 ， 他们 共 同作用 下 将 纤维 素 和 木 在 质素分解 ， 进而参与碳循环 ． 腹足类土壤动物 是 含 酶种类 最 多 的无脊 椎 土壤 动物 之 一 ， 常生 通 活在枯 枝 落 叶层 中 ， 以枯 枝 落 叶 为 食 ， 够 分 解 能
泉． 土壤动物对生态系统食物链平衡 中起到关键 作用． 在生态学的研究 中对能量及能流效率越来 越 受 到 重 视 ． 内对 于 土 壤 生 态 系 统 能 量 生 国
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哈尔滨师范大学 自然科学学报
２１ ０ １年 第 ２ ７卷
态方 面 的研 究 比较 薄弱 ， 相关 研究 报道 较少 ． 土壤 生态 系 统 的能 流 的研 究 目前 主 要 涉 及
土壤 生态 系 统 过 程 由生 产 和分 解 两个 不 可 分离 的过 程组成 ． 生产 过程 中 生产 者通 过 光 合作
用产 生有 机物 质 ， 分解 过程 则是 将 动植 物 的复 杂
中， 其对有机质的分解起到促进作用． 研究表 明， 许 多 土 壤 动 物 体 内具 有 丰 富 的酶 ． 福珍 对 黄
法 的改进将 依 旧是 土壤 动物 生 态学研 究的 重点 ．
关键 词 ： 土壤 动物 ； 能作 用 ； 究进展 功 研
出一 些建 议 ， 希望 能为 后续 土壤 动 物 功 能作 用 的
研 究提 供基 础资 料 ．
０ 引 言
土 壤动 物 是 生态 系统 中重 要 的分 解 者 和 消 费者 ， 功能 作用 在 土壤生 态 系统 中是 无 可替 代 其 的． 土壤 动 物功 能 研 究 相 对 较 难 ， 以往 国 内外 对 土 壤 动 物 的 研 究 主 要 集 中 在 土 壤 动 物 区 系 研
史玉 菲， 苏 越 ， 雪萍 张
（ 哈尔滨师范大学 ）
【 摘要】 生态系统的功能主要是物质循环、 能量流动及信息传递， 而土壤动物 在土壤生态系统 中具有重要的生态功能作用． 前 ， 目 国内土壤动物功 能作用研究侧 重于 土壤 动 物对 凋 落物的 分解 、 物 质循 环 中的作 用 以及 生 态指 示功 能 的研 究 ， 在 而
种类 和 分解 时 间 的影 响 ， 时 也 受 温 度 的影 响 ． 同
果表明， 跳虫 同 蚯蚓 有 相 似 的 特 点 ， 们 对 重 金 它 属有 较 强 的耐 受 能 力 ， 将 污 染 物 吸 收 ， 而 改 可 从
良土 壤环 境 ． 此外 ， 生 物 也 能 够 消 除 污 染 物 毒 性 ， 土 微 而 壤 动 物 的活动 能加 快土 壤微 生 物 的繁 衍 ， 对 土 这
１ 土壤 动物在物质循环 中的作用
１ １ 土壤 的形成 与发 展 ．
自达 尔文在 １４ ８ ０年 发表 《 土壤 的形 成》 一书 后， 土壤 动物 的研究 从简 单 的分 类统 计 研 究逐 渐
究 ¨ 、 类研 究 、 样 性 研 究 等 ， 有 关 土 分 多 而 壤 动物 功能 的研 究 成 果 较 少 ． 近年 来 ， 壤 动 物 土 功能 作 用 的 研 究 越 来 越 受 到 各 国 学 者 的 重 视 －］ 目前 ， 于 土 壤 动 物 功 能研 究 主 要 集 中 ９． 对 在森 林生 态 系统对 凋 落物分 解 、 环境 的指示 作 对
到 土壤 中 ， 而完 成 物质 循 环 过 程． 热 带 地 区 从 在 对 白蚁 的调查 中发现 ， 然 白蚁 自身 不 分 泌分 解 虽 酶 ， 白蚁 （ 机 械 破 碎 作 用 ） 够 与 寄 生 于 其 但 起 能
响有机质的降解速率和营养元素的周转量 ， 对凋 落 物分 解具 有极 为 重要 的作 用 ． 大 型 土壤 动 物 由 于 其 个 体 大 ， 均 体 宽 在 平