土壤动物

延吉市帽儿山不同海拔土壤动物多样性的变化特征

2012级地理科学郝俊荣2124010866

【摘要】

本文以延吉市帽儿山为实验地，选择不同海拔高度的7种主要植被类型，从土壤动物的种类及特点、土壤动物的作用和土壤动物的研究方法 3 方面研究了帽儿山沿海拔梯度变化典型植被带土壤动物多样性的变化特征。从生物地理学的角度比较了沿海拔梯度变化各样地土壤动物多样性分布规律，并就环境因子沿海拔高度的变化对土壤动物群落多样性的影响进行了研究，阐述了气候、土壤和植物对土壤动物分布的影响。

【关键词】

帽儿山土壤动物土壤动物多样性

【引言】

土壤动物是土壤生态系统的重要组成部分，是生物地球化学循环的重要动力之一。土壤动物影响许多重要的生态过程，如：有机质的分解，矿质营养的吸收释放，氮循环，碳循环和成土过程。土壤动物包含地球最丰富的遗传多样性，丰富多样的土壤动物群落是保持陆地生态系统稳定的重要因素。土壤动物物在土壤中的数量与分布一定程度上反映土壤肥力状况与植物营养的密切关系，同时也反映土壤、植被和气候等综合因素对土壤动物的影响。因此土壤动物多样性的保护和研究对生态系统的保护具有重要的意义。土壤动物物研究主要有3个方面的内容：一是动物总量，通常以动物量反映；二是动物活性，即对输入养分的代谢反应，常用土壤酶活性来表示；三是动物组成，即各种动物或功能群的丰度，常用动物纯培养、动物标记和动物功能多样性来表示。

延吉市帽儿山地处北温带，其山体存在着较显著的水热垂直变化梯度，随海拔梯度的变化，地上植物群落呈明显的演替变化。这种植被垂直分布系列必然会导致土壤动物种类组成和数量空间特异变化，为研究温带地区森林草地土壤动物时空间分布和探究土壤动物与植物群落和环境因子相互联系和相互作用规律提供了理想场所。研究帽儿山不同海拔典型植被带土壤动物物群落结构和功能多样性，揭示其生态分布和区域特异性，探究其与土壤、环境和植物的相互作用，为评价帽儿山自然保护区的生态环境、了解全球变化对帽儿山自然保护区土壤动物的影响、研究陆地生态系统生物地球化学循环、研究土壤动物地理分布格局及保护动物多样性提供进一步的理论依据和数据支撑。

【正文】

一、土壤动物的种类

土壤动物是土壤中和落叶下生存着的各种动物的总称，土壤动物作为生态系

统物质循环中的重要消费者，在生态系统中起着重要的作用，一方面积极同化各

种有用物质以建造其自身，另一方面又将其排泄产物归还到环境中不断改造环

境。土壤动物是土壤中和落叶下生存着的各种动物的总称，土壤动物作为生态系

统物质循环中的重要消费者，在生态系统中起着重要的作用，一方面积极同化各

种有用物质以建造其自身，另一方面又将其排泄产物归还到环境中不断改造环

境。常见的有蚯蚓、蚂蚁、鼹鼠、变形虫、轮虫、线虫、壁虱、蜘蛛、潮虫、千

足虫等。有些土壤动物与处在分解者地位的土壤微生物一起，对堆积在地表的枯枝落叶、倒地的树木、动物尸体及粪便等进行分解。细菌的繁殖能使枯枝落叶软化，从而增加适口性；枯枝落叶经土壤动物吞食变成粪便排出后，又便于微生物的分解。一部分土壤动物是自然界“垃圾”的处理者；另一部分土壤动物是以其他动物为食物的捕食者。构成土壤中食物链和食物网。蚯蚓能大量吐食土壤，分解有机质提高土壤肥力，促进土壤团粒结构的形成，改善土壤物理性质。另一方面，一些土壤动物也危害农田，如鼹鼠。土壤动物对环境变化反应敏感，物种组成和生存密度会随着环境的变化而改变。藉此可以利用土壤动物物种组成和生存密度的变化作为环境监测的手段，如蚯蚓便是放射性污的指示生物。

二、土壤动物的作用

1.土壤动物与土壤有机质及森林植被土壤动物既影响有机质的分解，又影响其稳定的重新组合。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。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，<=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。

2.土壤动物与土壤质地、结构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，如蚯蚓、大蚊幼虫等；在质地较硬的黏土中，有以营掘凿或钻挖为运动方式的土壤动物，如步甲等。

3.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。

4.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!""!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（以蚯蚓为主）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，如蚯蚓对砷的富集能力较强，而腹足类对钙的选择性吸收能力强。

5.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蜱螨类，它不仅是一种广适性类群，而且有较强的抗药性，特别是甲螨类中的一些种类。但尽管甲螨类有较强的抗药性，在高浓度农药影响下，数量还是会减少，某些种类消失，故可用甲螨指数（甲螨数*螨类数）监测土壤污染。

三、土壤动物的研究方法

1.取样每个季度末月，在未受污染的地段和污染待评地段分别设置取样区（前者为对照，即为背景值），这两种区域的自然环境条件应基本相同。根据污染源中污染物的浓度、强度、扩散能力、扩散方向确定等距离取样点，在对照地段以相同方式设置取样点。在每个样点分别进行大型和中小型土壤动物的取样。大型土壤动物的取样一般为40×40×20cm³土块，以手拣法分离其中的土壤动物，以肉眼可观察并且可直接分离作为大型土壤动物标准。中小型土壤动物以100cm³取土环刀分别按土壤层次（2层按0-15cm和15-30cm，3层按0-10cm,10-20cm,20-30cm进行），取得土样于实验室内用改进的干漏斗法干法分离出来。每个土壤动物收集箱包括36只小型土壤筛（网眼为1.5mm）和9盏(40w白炽灯。收集时，将样品放入土壤筛的纱网上，网下用50%的己二醇收集土壤动物，白炽灯悬于土壤筛上方20cm 处，连续光照24h。

2.分类与统计用上述方法分离得到的干生和湿生土壤动物可在体视显微镜下鉴定和分类。土壤动物类群繁多，分类及鉴定专业性较强。通常，专业研究人员可分到科及以下单位，一