土壤中萌萌的小动物, 对土壤有机质有哪些影响
学术
2024-11-01 00:18
山东
土壤动物是指定期或有一段时间在土壤中生活， 对土壤形成、发育和演化产生影响的动物，它们与土壤微生物构成了地下生物群落，是陆地生态系统重要组成部分。土壤动物的活动能够改变土壤的通气状况、养分有效性以及微生物活性，在土壤形成、演化及土壤肥力形成演变中发挥重要作用 。土壤动物，如蚯蚓、蚂蚁等动物在土壤中掘穴、筑穴及取食活动等可以混合不同层次土壤，增加土壤孔隙度、减小土壤体积质量、改善土壤结构、促进土壤结构形成和养分循环。土壤动物为调控凋落物分解速度的重要生物因素，通过对凋落物的啃食、咀嚼，使凋落物破碎，增加凋落物和土壤环境接触的比表面积，利于更多的土壤微生物在其上定居而加速凋落物的分解。土壤动物对凋落物的摄食选择，具有专一性，其排泄的粪便、分泌物富含养分，为微生物的生长提供蛋白质来源，刺激微生物活性。土壤动物选择性摄食凋落物的同时取食细菌、真菌等微生物，携带微生物及繁殖体运移、传播，改变土壤中有效营养物质分布，影响微生物群落的生物量和活性，进而调控凋落物的分解、养分释放及土壤中物质循环的速率和方向。大型土壤动物能够促进凋落物分解破碎及与土壤中矿物质的混合，刺激中小型土壤动物的分解及土壤中有机质的形成，被称为土壤有机质含量高低的生物指示者。蚯蚓对落叶凋落物的消耗随其生物量增大而增大，摄食量随温度的升高而增大。蚯蚓也是森林生态系统的重要分解者。大型土壤动物由于生物量大，在土壤动物群落中为优势类群，在凋落物分解过程中发挥重要作用。蚯蚓在土壤团聚体形成和 C、N 稳定性中产生显著影响，与之相比，白蚁的贡献相对有限。蚯蚓被称为与土壤相关的理化特征如营养物质富集、土壤扰动和土壤污染的潜在生物指示。土壤水热组合状况好的地区凋落物的分解速率高于土壤水热组合状况差的地区。水分通过影响土壤动物多样性、密度和活动强弱直接或间接影响凋落物的分解速率。当凋落物和土壤中的含水量适宜时，土壤生物的种类多、活动活跃，凋落物的分解速率高。对于水分较少的荒漠地区植物凋落物的分解过程中，生物因素作用相对较小，非生物因素(光降解、物理破碎等) 所起的作用相对较大。某些土壤动物体内拥有完整的酶系统，释放的酶能够分解根、落叶和其他有机质，具有一定的专一性，其消化道分泌淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶及甲壳素酶等各种生物酶，在这些酶的作用下可将其吞食有机残落物质和土壤转化为植物易于利用的碳酸、氨和易矿化的尿素、尿嘌呤以及速效性的磷钾矿质养分。关土壤动物对土壤腐殖质影响的研究比较少，影响机制不清楚。目前由于技术手段及研究方法的限制，大部分研究集中在土壤动物对凋落物分解的影响，而土壤动物在土壤腐殖质形成和转化的作用，土壤动物对腐殖质的 3 个组分胡敏酸、富里酸和胡敏素形成和转化的作用机制未解释清楚；不同类群土壤动物对土壤腐殖质形成和转化是否存在差异？是否存在相互作用？这些问题没有清楚的解释，土壤动物和土壤腐殖质关系等很多问题还亟需解决。 文/ 董炜华，李晓强，宋 扬
