喀斯特地区土壤动物研究进展

时间:2022-02-05 04:36:44

喀斯特地区土壤动物研究进展

摘 要 喀斯特生态系统中土壤动物是主要的分解者,他们与微生物共同担负着喀斯特生态系统物质循环和能量流动的重要使命,是土壤生态系统重要的组成部分,对环境的变化有指示作用。

关键词 石漠化 治理 土壤动物 功能类群

中图分类号:Q958.2 文献标识码:A

土壤是一切陆生生物的载体,土壤动物是终生或某一发育阶段在土壤中度过,且对土壤有一定影响的动物,对土壤的形成、发育、物理结构、化学性质和有机物的分解等起着重要的作用。土壤动物既是消费者,又是分解者,它们的生存、取食对土壤有机质的形成、土壤结构及理化性质的变化都有一定的影响,它们可作为土壤有机质层的生物活性显示指标,研究土壤动物与环境要素的关系,为维持生态系统平衡,防止土壤退化,具有重要的现实意义。

1国内外土壤动物研究进展

1.1 国外土壤动物研究进展

1840年达尔文发表的“on the Formation of mould”一文,被公认是土壤动物科学研究的开始。

20世纪意大利人Berlese(1905)发明了烘虫漏斗, Tullgren(1917)对该漏斗进行了改良,提高了土壤动物采集效果及对中小型土壤动物的分离效率,极大地推动了土壤动物新种类的发现和记述,扩大了土壤动物的概念,促进了土壤动物区系的综合研究,被称为“种类技术时代”。

20世纪40年代期间,学者们开始对土壤动物的不同类群进行系统研究,土壤动物研究进入“系统研究时期”。土壤动物的研究成为一门独立的分支学科――土壤动物学。1955年在英国诺丁汉(Nottingham)大学召开了第一次土壤动物学术讨论会,标志着土壤动物学正式成为一门独立学科。

20世纪后半叶,世界上许多国家都在土壤动物学中投入了相当数量的人力和物力,各国相继成立了专门的组织或机构,出版了专门性期刊和专著,土壤动物学的研究进入了崭新阶段,即从简单抽象描述阶段发展到了群落生态学研究阶段,进而发展成为生产力和人类与环境关系的研究阶段。近年来随着生物科学技术的飞速发展,土壤动物学在土壤形成和能量转换等机理的研究使土壤动物研究进入了实用性阶段。

1.2 中国土壤动物研究进展

我国土壤动物学的研究起步较晚。提到记载土壤动物的文字,可追溯到河南安阳出土的3000多年前殷墟甲骨文(蝉和蝗虫等)。1979年中科院地理所张荣祖研究员领导成立了长白山森林生态系统定位站,在我国首次开展了土壤动物区系、生态地理的综合性研究,标志着我国土壤动物生态学研究真正开始起步。20多年来,中国的土壤动物学主要涉及和完成以下几个方面的工作:

(1)土壤动物的分类学:尹文英(1981)上海东佘山竹林土壤中原尾虫区系和生态调查,谢荣栋(1987)我国甲螨七个新纪录种,张云美(1989)我国根结线虫的种类、分布等,都做了大量的工作,并取得了可喜的成绩。

(2)土壤动物多样性和地带特征的调查研究:尹文英主持的两项国家自然科学基金重点项目,在各地理区典型地带设点周年逐月采集,共获标本50多万头(不包括原生动物数量),鉴定出土壤动物3千多种,充分显示出我国土壤动物丰富的物种多样性,同时对各不同地带、不同类群的种类组成、区系组成、分布类型和特点、生活习性等作了系统研究和分析,基本搞清了我国各类生境土壤动物的优势类群和某些常见类群及其数量分布规律等问题(尹文英,2000)。

(3)土壤动物生态学的试验研究:于长福、杨效东、陈鹏、廖崇惠等分别对不同地区森林土壤动物群落进行研究;何冬梅等对草原土壤动物的生态学进行研究;王振中、王宗英等对农业生态系统土壤动物群落的研究;傅荣恕等对山地丘陵生态系统土壤动物群落的研究。尤其是尹文英等在我国不同气候带进行的土壤动物群落结构、演替及其动态变化等的研究,期望揭示森林土壤生态系统物质能量流动的复杂过程。

(4)人类活动与土壤动物的关系研究:王振中等研究了土壤污染对土壤动物群落结构的影响;李云瑞等和胡敦孝等对甲螨与土壤肥力关系的研究。

(5)土壤动物的功能性研究:高云超等研究土壤原生动物群落及其生态功能;陈海燕等研究大型土壤动物在沙漠生态系统物质循环中的作用;胡蜂对蚯蚓活动对稻麦轮作系统中土壤微生物量碳的影响。

(6)土壤动物培育与保护研究:土壤动物培育方面,邱江平(1999)提到在试验样点的选择上提出了三条要求,并建议在试验前对土壤的化学药品残留进行分析;司岸恒(2011)实验中对蚯蚓的培养及取样有所提及。土壤动物保护领域,高云超(2000)提到土壤水分是影响原生动物生存的重要因子,大多数原生动物在中性或者略偏酸性的条件下生长良好。

归纳起来,国内外关于土壤动物的动物功能和作用的研究内容较多,在喀斯特地区对土壤动物的研究主要集中在多样性、群落结构等方面,关于土壤动物培育和保护研究基本很少。近些年来随着各种先进仪器和研究方法的出现和完善,土壤动物研究已经进入到生物生产力和人类与环境关系的研究阶段,因此,运用前人研究成果,结合喀斯特生态系统脆弱性的特点,在喀斯特地区进行代表性土壤动物功能类群选择以及田间培育和保护的研究,为喀斯特地区综合治理提供一种新的手段,具有现实意义。

2喀斯特地区研究进展

喀斯特石漠化地区在地质地貌、土壤、水文等方面具有其独特性,对该地区土壤动物的研究起步较晚,虽然取得了丰富的科研成果,但研究的深度和广度还有待进一步的发掘和拓展。石漠化生态恢复中主要经济作物土壤动物的保护和培育方面的研究还未见报道,因而依据国内外土壤动物研究理论,结合喀斯特地区生态脆弱性的特点,选择在毕节撒拉溪、花江示范区经济林地进行土壤动物培育与保护方面研究,通过土壤动物培育、保护及监测,建立土壤动物培育与土壤理化性质改变之间的相关性,为喀斯特土壤环境的恢复提供适合培育的代表性土壤动物功能类群和土壤动物培育与保护方面的资料。在对毕节石桥小流域、清镇菠萝小流域和贞丰顶坛小流域的土壤动物有一定的研究,通过对这三个研究区中土壤动物的区系组成、数量与分布、多样性、水平分布、垂直分布以及年度变化等的研究,对贵州喀斯特地区土壤动物的功能类群情况有了初步的研究进展。

3尚待研究之处

目前,缺乏土壤动物田间培育方法,在石漠化治理区对土壤动物的田间培育,只能根据石漠化生态系统的特点进行初步探究。由于对土壤动物的田间培育时间较短,对石漠化恢复现状有一定的反馈,但是能完全揭示土壤动物生态系统的变化规律需要多年的研究,对于石漠化恢复程度作出科学判断,保护好生物多样性,土壤动物功能类群的田间培育需要进一步的深入开展研究。

参考文献

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