土壤動(dòng)物多樣性及其生態(tài)功能探析

摘 要：土壤動(dòng)物在土壤生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色，是生態(tài)系統(tǒng)的重要樞紐部分。在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，土壤動(dòng)物不僅能夠能夠協(xié)助分解者，改善土壤的理化性質(zhì)，而且能夠促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)的能量和物質(zhì)循環(huán)。因此，本文將對(duì)土壤動(dòng)物的多樣性進(jìn)行分析，并分類探討其生態(tài)功能。

關(guān)鍵詞：土壤動(dòng)物；生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)功能；多樣性

1土壤動(dòng)物多樣性

土壤動(dòng)物生態(tài)學(xué)的研究基礎(chǔ)是土壤動(dòng)物的群落讓分布，在我國(guó)近些年的不斷探索和研究過程中，在土壤動(dòng)物多樣性的研究上取得了巨大的成就。在現(xiàn)有的研究中，不僅涵蓋了熱帶到溫帶等多種氣候地區(qū)土壤動(dòng)物的多樣性，而且包括了森林、草原甚至是農(nóng)田、城鄉(xiāng)等多種地區(qū)的土壤動(dòng)物群落分布及其多樣性。對(duì)諸多的研究結(jié)果進(jìn)行比較、分析可以發(fā)現(xiàn)，不同環(huán)境、不同氣候的土壤動(dòng)物群落存在較大的差異。

土壤動(dòng)物指的是在土壤中生存的動(dòng)物的總稱，是土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，也是消費(fèi)者的主體。在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)以及能量循環(huán)中，不僅能夠從土壤中物質(zhì)獲得自身需要的營(yíng)養(yǎng)，而且能夠?qū)⑵渑判刮餁w還給環(huán)境，保證整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。土壤中常見的動(dòng)物有蚯蚓、變形蟲、線蟲、螞蟻等，當(dāng)然這其中也有很大一部分在生態(tài)系統(tǒng)中與分解者共同作用，能夠分解生態(tài)系統(tǒng)中存在的林木枝葉、動(dòng)物尸體等，為生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)做了重要貢獻(xiàn)。例如，在生態(tài)系統(tǒng)中的諸多菌類對(duì)林木、動(dòng)物糞便等進(jìn)行軟換、初步處理等，會(huì)被土壤動(dòng)物吞食，然后通過排泄的方式將分解的這些東西排出到生態(tài)系統(tǒng)中，然后再經(jīng)過微生物的分解。另外，也有一部分土壤動(dòng)物也會(huì)捕食其他動(dòng)物，為土壤生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成增加了更多的適應(yīng)性。

而且，通過現(xiàn)有的研究整理發(fā)現(xiàn)，土壤動(dòng)物群落與緯度也有密切聯(lián)系，隨著緯度的升高動(dòng)物群落中個(gè)體的數(shù)量也逐漸增加，這主要受到了緯度變化引起的土壤內(nèi)物質(zhì)變化、環(huán)境熱量變化以及植被的自然條件的變化影響。就同緯度的自然環(huán)境來看，土壤動(dòng)物群落主要受到局部環(huán)境的影響，總體上表現(xiàn)為草地、森林等地區(qū)的土壤動(dòng)物較多，這主要是由于這些地區(qū)的水分充足的原因，另外在土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富以及擾動(dòng)較少的土壤中，土壤動(dòng)物數(shù)量也相對(duì)較多。而且，土壤動(dòng)物在土壤中的分布也呈現(xiàn)出隨著土壤深度在增加，土壤動(dòng)物的數(shù)量也呈現(xiàn)逐漸遞減的趨勢(shì)。

2土壤動(dòng)動(dòng)物生態(tài)功能探索

2.1小型土壤動(dòng)物的生態(tài)功能研究

在土壤動(dòng)物中，像線蟲、原生動(dòng)物等個(gè)體相對(duì)較小，常常被分為小型土壤動(dòng)物，而且由于其體型較小，所以其在土壤中的活動(dòng)范圍也較小，對(duì)于土壤的影響也相對(duì)不大。例如，原生動(dòng)物在突然中主要扮演著消費(fèi)者的角色，主要是細(xì)菌的消費(fèi)者，其能夠通過對(duì)微生物的取食來輔助調(diào)節(jié)土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡。另外，原生動(dòng)物對(duì)細(xì)菌類群的取食還能夠間接影響當(dāng)?shù)刂参锏纳L(zhǎng)狀況。

當(dāng)然，在整個(gè)突然生態(tài)系統(tǒng)中，原生動(dòng)物還是其他動(dòng)物的食物來源。雖然，目前越來越多的學(xué)者進(jìn)行了土壤動(dòng)物的研究，但是對(duì)于其生態(tài)的功能的研究還不完善。

以線蟲為例，線蟲能夠通過取食細(xì)菌進(jìn)行生存，同時(shí)能夠通過排泄的方式使得土壤獲得更多的氮，線蟲貢獻(xiàn)的氮達(dá)到了19%，這在很大程度撒謊能夠是由于線蟲的碳氮比比細(xì)菌大，所以其獲取的氮遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了自身的需要，所以其余的氮?jiǎng)t通過排泄的方式以銨鹽的方式釋放到土壤中，促進(jìn)了土壤中的氮礦化。而且，筆者通過研究還發(fā)現(xiàn)，線蟲能夠影響土壤中有機(jī)物的分解和氮礦化，主要是通過直接或者間接影響碳氮比來影響其礦化，進(jìn)一步影響土壤中有機(jī)物的分解，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。

2.2中型土壤動(dòng)物的生態(tài)功能研究

除了小型土壤動(dòng)物之外，螨類和條蟲等由于體型較大等原因，所以是中型土壤動(dòng)物的代表，當(dāng)然其也和小型土壤動(dòng)物有許多共同之處，其中一部分也以真菌、細(xì)菌以及林木枝葉為食，而另一部分則是以小型土壤動(dòng)物為食。所以中型土壤動(dòng)物會(huì)對(duì)林木枯葉產(chǎn)生很大的影響，進(jìn)一步直接或者間接的影響微生物群落以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。最常見的跳蟲便是以真菌以及寄生蟲為食，所以對(duì)植物有利，能夠幫助植物很好的防治病蟲害。而甲螨的分解作用也在生態(tài)系統(tǒng)中起到了很好的作用，其首先是取食林木枯葉等掉落物，這樣就會(huì)影響這部分區(qū)域的微生物的群落，也會(huì)使得林木枯葉等加快分解。最終，能夠起到促進(jìn)土壤中有機(jī)物質(zhì)分機(jī)，增加土地肥力的作用。

由于以甲螨和跳蟲為例的中型土壤動(dòng)物較多，而且中型土壤動(dòng)物種類也較多，所以有很多的中型土壤動(dòng)物被用來作為了土壤質(zhì)量以及污染狀況的指示動(dòng)物。而且隨著研究的不斷深入，可以發(fā)現(xiàn)中型土壤動(dòng)物能夠直接或者間接的影響土壤團(tuán)聚體的形成，那么這也將影響地球化學(xué)過程以及水分滲透等的過程，對(duì)氣體的交換等方面也造成很大的影響。其中，甲螨在取食細(xì)菌的過程中能夠促進(jìn)微生物的補(bǔ)償性生長(zhǎng)，進(jìn)一步影響微生物的群落，這就會(huì)簡(jiǎn)潔的影響土壤團(tuán)聚體的形成，尤其是其糞便在團(tuán)聚體形成的過程中扮演了很重要的角色。這也能夠看出，甲螨等中型土壤動(dòng)物對(duì)團(tuán)聚體的形成的影響主要是間接影響。而且，在中型土壤動(dòng)物中，中氣門和前氣門螨扮演了重要的角色，所以在土壤生態(tài)系統(tǒng)中其對(duì)碳以及氮的礦化能力接近，所以在礦化過程中起到了重要作用，尤其是在氮的礦化中，其礦化能力為氮礦化的15% —30%。

另外，中型土壤動(dòng)物還能夠調(diào)節(jié)整個(gè)土壤生態(tài)系統(tǒng)中土壤動(dòng)物的種群密度，從而能夠進(jìn)一步影響土壤中的生態(tài)結(jié)構(gòu)，最終影響整個(gè)土壤生態(tài)系統(tǒng)。

2.3大型土壤動(dòng)物的生態(tài)功能研究

談到大型土壤動(dòng)物，最常見的當(dāng)數(shù)蚯蚓，其生命活動(dòng)都能夠或多或少的影響整個(gè)土壤生態(tài)系統(tǒng)，像取食、排泄，甚至分泌都會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，而且與其他的土壤動(dòng)物不同的是，蚯蚓還可以通過掘土等特殊行為對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成影響。

蚯蚓在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，首先是能夠影響土壤中有機(jī)物質(zhì)的分解，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)中能量和物質(zhì)的循環(huán)，尤其是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。其次，其分泌、掘土以及排泄等行為還會(huì)影響土壤的理化性質(zhì)，而且在這些過程中還往往會(huì)與其他動(dòng)植物以及微生物相互作用，最終構(gòu)成了多姿多彩的自然生態(tài)系統(tǒng)。

蚯蚓主要社區(qū)土壤以及土壤中的林木落葉等，也能夠取食其中的微生物以及小型土壤動(dòng)物，所以就會(huì)影響土壤生態(tài)系統(tǒng)中的微生物的群落分布以及小型土壤動(dòng)物的群落。而且，值得一提的是蚯蚓在碳循環(huán)中的重要作用，在碳循環(huán)中蚯蚓有“生態(tài)系統(tǒng)的工程師”的稱號(hào)。目前有研究指出，在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)中，蚯蚓能夠通過翻耕土壤來提高二氧化碳的排放，這也將進(jìn)一步提高土壤的肥力，不過也有人認(rèn)為其在碳循環(huán)中對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中碳的凈固存起到了不利的作用。但是筆者認(rèn)為，在碳循環(huán)中蚯蚓是在特定的時(shí)間內(nèi)提高了二氧化碳的釋放量，這并不能夠作為其造成不利影響的標(biāo)準(zhǔn)。

與其他土壤動(dòng)物協(xié)作與配合，能夠加快土壤中有機(jī)物的礦化以及轉(zhuǎn)化，而且在土壤中有機(jī)物的礦化和穩(wěn)定化的過程中，蚯蚓起到的作用是不對(duì)稱的，其中對(duì)有機(jī)物的穩(wěn)定化會(huì)大于其對(duì)有機(jī)物的礦化，這也是上面提到了生態(tài)系統(tǒng)中碳凈固存產(chǎn)生的原因。在生態(tài)系統(tǒng)中，蚯蚓最大的作用還能夠促進(jìn)土壤中養(yǎng)生的利用率，這對(duì)植物的生長(zhǎng)具有很大促進(jìn)作用，而且這也將 使得整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的肥力水平有所提高，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性具有促進(jìn)作用。

而且，應(yīng)該注意的是大型土壤動(dòng)物是生態(tài)系統(tǒng)中的主要的影響因素，其主要作用是其腸道微生物，以蚯蚓為例，其腸道內(nèi)的厭氧微生物群落及其他微生物種群對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響至關(guān)重要，而且蚯蚓是土壤生態(tài)系統(tǒng)中重要的N2O排放的重要來源，這也和其腸道內(nèi)的微生物群落有關(guān)。

當(dāng)然，除上述所言，蚯蚓的掘土、蠕動(dòng)等行為對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響也不可忽視，其中蚯蚓以動(dòng)植物的尸體為食，通過倡導(dǎo)的作用，會(huì)導(dǎo)致其排泄物中含有大量的團(tuán)聚體。而其掘土行為，能夠使得其糞便與土壤中的各種物質(zhì)有機(jī)混合，最終影響土壤中的有機(jī)成分和土壤生態(tài)系統(tǒng)。

3土壤動(dòng)物生態(tài)功能總體分析

自然環(huán)境是針對(duì)動(dòng)物體或者植物體而言外界環(huán)境的組成部分，各種天然因素的總合構(gòu)成自然環(huán)境。生態(tài)環(huán)境和自然環(huán)境有所區(qū)別，生態(tài)關(guān)系、生物因素以及非生物因素共同作用下構(gòu)成整體系統(tǒng)。如果在其中僅有非生物因素而不具有生態(tài)關(guān)系以及生物因素，就不是完整的生態(tài)環(huán)境。因此，在土壤動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)中必須要綜合處理好生物因素、非生物因素以及生態(tài)關(guān)系，不僅僅要進(jìn)行生態(tài)環(huán)境保護(hù)，還應(yīng)該加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)。

對(duì)于土壤動(dòng)物生態(tài)功能而言，土壤環(huán)境也是其重要組成部分，而土壤中生物群落多樣性也直接和土壤環(huán)境相關(guān)。由于土壤環(huán)境的不同，不僅導(dǎo)致動(dòng)物群落的物種不同，而且導(dǎo)致群落分布也存在變化，同時(shí)也會(huì)受到環(huán)境因素影響。不僅土壤有機(jī)質(zhì)會(huì)影響土壤動(dòng)物種類和分布，土壤的PH環(huán)境因素也會(huì)影響土壤動(dòng)物。而在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，環(huán)境對(duì)生物群落具有很重要的影響作用，生物群落的多樣性相對(duì)更高，但是對(duì)于均勻度有影響，會(huì)降低生物群落均勻度。隨著草地等地表植被的退化，生物群落多樣性會(huì)出現(xiàn)降低的情況。所以說，土壤動(dòng)物的多樣性和自然環(huán)境有著密切的聯(lián)系，共同決定著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4結(jié)論

土壤動(dòng)物的多樣性對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)乃至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)具有重要作用，無論是在碳氮循環(huán)還是在土壤有機(jī)物質(zhì)改善等方面都具有不可替代的作用。而且，在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，土壤動(dòng)物的種類是較多的，而且在目前的研究中也能夠發(fā)現(xiàn)地下動(dòng)物的多樣性研究也主要是土壤動(dòng)物的研究，所以本文研究了土壤中動(dòng)物的多樣性，并且分析了其生態(tài)系統(tǒng)的功能，指出了其與自然環(huán)境的共同作用，希望為土壤動(dòng)物的研究提供參考和借鑒。

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作者簡(jiǎn)介：

陳菊文，男，漢族，湖北潛江，本科，職稱，學(xué)生，武漢輕工大學(xué)。