蚯蚓在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用研究

1、<p>　　蚯蚓在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用研究</p><p>　　摘要蚯蚓是土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,是陸生生物與土壤生態(tài)傳遞的橋梁,不僅能促進廢棄物分解,有機物質(zhì)礦化,提高土壤養(yǎng)分含量,改良土壤理化性質(zhì),還可以促進微生物發(fā)育,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì),促進生態(tài)修復(fù)。該文探討了蚯蚓在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要地位,以期為改良貧瘠土壤、發(fā)展新興飼養(yǎng)業(yè)提供新思路。 </p><p>　　關(guān)

2、鍵詞蚯蚓;土壤生態(tài)系統(tǒng);重要地位;生態(tài)修復(fù) </p><p>　　AbstractAs an important part of the soil ecosystem,earthworms are a bridge between the terrestrial lives and soil ecosystem. Not only can earthworms promote the decomposition

3、of garbage and the mineralization of organic matter,increase soil nutrient content,improve soil physical and chemical properties,but also promote microorganism’s growth and improve the yield or quality of crop. The ecolo

4、gical resoration was advanced too. Therefore,The important position of earthworm in the soil ecosystem wa</p><p>　　Key wordsearthworm;soil ecosystem;important roles;ecolgical restoration </p><p>

5、;　　蚯蚓屬大型土壤動物,其生物量占土壤動物總量的60%,屬腐食性動物,特別喜食發(fā)酵后的畜禽糞便、腐爛的瓜果、富含鈣質(zhì)的枯枝落葉等。蚯蚓是土壤中的主要動物類群,在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要功能,可以促進植物殘枝落葉的降解,促進有機物質(zhì)的分解和礦化,提高植物營養(yǎng),改善土壤結(jié)構(gòu),修復(fù)被污染的土壤等[1]。 </p><p>　　另外,蚯蚓糞含有益菌數(shù)量可高達20萬~20 000萬個/g,能將有機物、微生物和作物生長相結(jié)合,進

6、而改善土壤環(huán)境。其次,蚯蚓糞顆粒均勻、保水透氣性能強,也可以加速土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成,并能從根本上解決土壤板結(jié)的問題,提高土壤通透性、保水性和保肥能力,有利于微生物的繁殖,且能增強土壤養(yǎng)分的儲存能力?？梢哉f,在土壤中蚯蚓數(shù)量的多少是土壤是否健康的重要標志之一。蚯蚓及其糞便在土壤生態(tài)系統(tǒng)中扮演著不可或缺的角色,筆者從5個方面闡述了蚯蚓在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用。 </p><p><b>　　1分解土壤廢棄

7、物 </b></p><p>　　蚯蚓作為重要的腐生生物,廣泛存在于自然生態(tài)系統(tǒng)中。蚯蚓食性廣、食量大,其體內(nèi)可分泌出分解蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和纖維素等各種酶類,消化道中有大量微生物,可以絕大多數(shù)植物性有機垃圾為食。根據(jù)對排出的顆粒狀蚯蚓糞研究,發(fā)現(xiàn)其中不僅含有多種酶和微生物,還含有豐富的腐殖質(zhì)和N、P、K等營養(yǎng)元素[2]。根據(jù)這一特點,蚯蚓具有處理生活及商業(yè)垃圾、凈化土壤、消除公害的作用。人們可

8、利用蚯蚓處理造紙廠的污泥、酒廠和畜禽水產(chǎn)品加工廠的廢物廢水及城市垃圾,可以真正地實現(xiàn)垃圾的無害化、減量化和資源化。1 hm2土壤中的蚯蚓每年可以處理1 500 t有機垃圾,生產(chǎn)30~60 t蚯蚓,產(chǎn)出555 t高級蚯蚓糞[3]。 </p><p>　　2改善土壤理化性質(zhì) </p><p>　　蚯蚓不斷地縱橫鉆洞和吞土排糞,能改變土壤的理化性質(zhì),使板結(jié)貧瘠的土壤變得疏松多孔、通氣透水、保墑肥

9、沃且能促進作物根系生長,既可免耕或少耕,又可提高土壤肥力,節(jié)省勞力,節(jié)約能源和增加產(chǎn)量[4]。 </p><p>　　2.1對土壤物理性質(zhì)的影響 </p><p>　　蚯蚓通過在土壤中的一系列活動對土壤結(jié)構(gòu)、團聚體形成及植物生長和養(yǎng)分吸收所需的物理條件有十分重要的影響。邱江平等[5]認為,蚯蚓不僅參與和促進有機物質(zhì)的分解,增加土壤養(yǎng)分,其活動還能在土壤中構(gòu)成大量縱橫交錯的孔道,這些孔道往往

10、被蚯蚓排出的糞粒填充,糞?；ハ喽询B形成許多非毛管孔隙,這些網(wǎng)狀孔道和孔隙大大增強了土壤的通氣性和透水能力。 </p><p>　　另外,施用蚓糞可以明顯降低土壤容重,增加土壤總孔隙度。這是因為蚓糞本身就是極好的團粒結(jié)構(gòu),富含腐殖質(zhì),腐殖質(zhì)為親水膠體,保水能力強,腐殖質(zhì)和粘粒結(jié)合形成團粒,在團粒內(nèi)部有許多毛管孔隙,也能保存較多水分被植物利用。由于腐殖質(zhì)是棕黑色的物質(zhì),在土壤中的含量越多,土壤顏色就越深,即可增加吸收

11、日光熱能,有利于提高土溫。同時,腐殖質(zhì)保水能力強,導(dǎo)熱性小,利于土壤恒溫和作物根系的生長。因此,蚓糞多的土壤富有合理的團粒結(jié)構(gòu)和保持水肥的能力,有機物被蚯蚓吞食后,經(jīng)消化形成酸堿中性、水氣調(diào)和、孔隙大的團粒結(jié)構(gòu),耐水沖刷,且有保水、保肥的性能,有利于農(nóng)作物生長發(fā)育[6]。 </p><p>　　2.2對土壤化學性質(zhì)的影響 </p><p>　　蚯蚓在其生命活動過程中,除了形成大量品質(zhì)優(yōu)良的

12、土壤團聚體外,還加強了土壤有機物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化,促進土壤腐殖質(zhì)的形成和富集,從而為提高土壤肥力創(chuàng)造了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。 </p><p>　　蚯蚓可將有機質(zhì)與礦物質(zhì)土混合,形成富含有機質(zhì)的土壤微粒,為有機質(zhì)提供物理保護,進而減慢有機質(zhì)的周轉(zhuǎn),提高土壤潛在的碳吸存能力。另外,據(jù)陳寶書等[7]測定,蚯蚓糞中有機質(zhì)含量為19.47%~42.20%,腐殖酸含量11.7%~25.8%,氮磷鉀總養(yǎng)分&gt;3%。可見,

13、蚓糞不但含有植物所需的常量元素,且通過微生物作用,使礦物質(zhì)元素變成水溶性的易被植物吸收的有效成分以及未知的植物生長素[6]。李輝信等[8]研究表明,接種蚯蚓處理土壤的礦質(zhì)氮、硝態(tài)氮和微生物量碳、氮含量提高,蚯蚓具有擴大土壤微生物量氮庫和促進有機氮礦化的雙重作用,另外對土壤結(jié)構(gòu)和氮素供應(yīng)條件的改善以及植物外源激素的增加也具有促進作用。 </p><p>　　3與土壤微生物的相互作用 </p><

14、p>　　蚯蚓攝取的有機質(zhì)在胃囊內(nèi)經(jīng)機械研磨,在腸道內(nèi)經(jīng)生物化學的聯(lián)合作用被分解為理想的顆粒,這些顆粒比表面積大,物理化學性質(zhì)穩(wěn)定,非常適合微生物的增殖,從而使蚯蚓的排泄物或其產(chǎn)生的脫落物十分細碎,且比原有機質(zhì)具有更高的微生物活性。在這個過程中,有機物中重要的植物營養(yǎng),特別是N、P、K和Ca被釋放而且通過微生物行為轉(zhuǎn)化為更易溶和更易被植物利用的成分[9]。 </p><p>　　蚯蚓體內(nèi)廣泛存在著微生物,且其

15、數(shù)量的動態(tài)變化又相當復(fù)雜。Bar-ness[10]研究表明,蚯蚓和微生物的聯(lián)合作用對有機質(zhì)的分解以及礦物營養(yǎng)的釋放起著非常重要的作用,目前已從蚯蚓體內(nèi)分離到包括細菌、藻類、原生動物、放線菌、真菌甚至線蟲在內(nèi)的各類生物。反過來講,蚯蚓活動不僅對微生物的種群結(jié)構(gòu)和數(shù)量產(chǎn)生影響,而且對微生物的活性也會產(chǎn)生影響。 </p><p>　　另外,蚯蚓糞中富含細菌、放線菌和真菌。這些微生物不僅使復(fù)雜物質(zhì)礦化為植物易于吸收的有效

16、物質(zhì),而且還可以合成一系列有生物活性的物質(zhì),如糖、氨基酸、維生素等,這些物質(zhì)的產(chǎn)生使蚯蚓糞具有許多特殊性質(zhì)[11]。蚯蚓糞中大量微生物活動的結(jié)果除了能夠增加土壤中礦質(zhì)營養(yǎng)和腐殖質(zhì)外,還能產(chǎn)生多種維生素、抗生素、生長素等,具有促進根系發(fā)育、刺激作物生長、增強抗病能力之功效。 </p><p>　　總而言之,蚯蚓在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的活動,一方面給土壤接種細菌,另一方面又能改善土壤的生活環(huán)境,為微生物的旺盛繁育創(chuàng)造有利的

17、條件,能顯著提高土壤微生物的活性和生物化學功能。 </p><p>　　4蚯蚓活動對作物增產(chǎn)的效果 </p><p>　　蚯蚓活動的結(jié)果可大大改善土壤中水、肥、氣、熱狀況,從而為作物增產(chǎn)提供十分有利的生育條件。可見,蚯蚓作為重要的生物動力資源,不但可以加速土壤結(jié)構(gòu)的形成,還能促進土肥相融[12-13]。 </p><p>　　崔玉珍等[2]通過培養(yǎng)與盆栽試驗表明,施

18、用蚓糞不但可顯著提高草莓產(chǎn)量,同時還可改善草莓的品質(zhì)。另外,在施有蚓糞的土壤中栽培和種植豌豆、油菜、黑麥、玉米、稞麥或馬鈴薯可分別增產(chǎn)3、6.2、0.6、2.5、1.64、1.35倍[3]。 </p><p><b>　　5生態(tài)修復(fù)功能 </b></p><p>　　戈峰等[14]對蚯蚓在Cu及一些重金屬污染區(qū)的土壤改造和生態(tài)恢復(fù)中的作用進行了研究,發(fā)現(xiàn)蚯蚓可用于生態(tài)

19、修復(fù)。伏小勇等[15]通過向供試土壤中添加CuSO4、ZnSO4、Pb(Ac)2、HgCl2模擬受污土壤,研究接種于其中的微小雙胸蚯蚓對重金屬的富集作用。結(jié)果表明,蚯蚓對各種重金屬的富集量隨著培養(yǎng)時間的增加而變化。李揚等[16]研究認為,蚯蚓糞具有特殊的物理、化學、生物性質(zhì),推測其能改變重金屬的生物有效性,具有修復(fù)土壤重金屬污染的潛力。 </p><p><b>　　6參考文獻 </b>&l

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