土壤中的“生态系统工程师”——蚯蚓

蚯蚓

你见过土壤中的蚯蚓吗?你对它是喜欢?害怕?厌恶?还是不了解?本文将领你探秘土壤中“第一劳动者”的工作。

蚯蚓是土壤动物最大的常见类群之一,普遍地存在于地球上除了冰川,沙漠,南北极等极端环境之外的各种生态环境中,如森林,草地花园和农田等。它在生态系统中扮演着多种角色,既是“消费”者、也是“工作”者。它通过取食、消化、排泄(蚯蚓粪)、分泌(粘液)和掘穴等活动对土壤过程的物质循环和能量传递作贡献,可以对多个决定土壤肥力的过程产生重要影响, 被称为“生态系统工程师”,也被认为是地球上的“第一劳动者”。它在土壤中的一切活动都是对土壤环境的“改造”,它的生命活动在土壤物质生物小循环中必不可少。

它的取食,可把部分植物有机质拖进洞里,增加叶片与土壤微生物的接触面积,同时咽下并研磨部分半分解叶和无机矿质土粒,粉碎和混合有机物,为微生物进一步分解做准备。

它的消化过程具有生物酶解作用, 可以显著增加土壤微生物的区系和群体数量,大大加速了生态系统中有机物质的分解转化;同时肠道和体壁的附着作用也改变土壤中微生物的分布状况。

它的排泄物,是土壤中营养丰富、品质优良的团粒结构。这些团粒结构,具有疏松、多孔、水稳性强、有效养分多的特点,提高了土壤的通气透水性、蓄水保肥能力、水资源利用效率。

它钻洞,可提高土壤的孔隙度, 改善土壤的通气和结构, 保证了其他土壤动物和好氧微生物的氧气和水分需求, 同时, 为其他土壤动物进入较深土层提供大量通道, 增加其他土壤动物活动量和活动范围, 加快有机质的分解。

它是很好的土壤环境指示生物,在污染土壤中, 一些敏感的蚯蚓种群会消失,同时能够耐受污染物的种群保留下来, 从而导致了蚯蚓在密度和群落结构上发生明显的变化。据研究报道蚯蚓体内黄色组织中的黄色细胞还具有富集某些重金属的作用。因此,蚯蚓不仅可以作为土壤重金属污染的重要指示生物,而且对被重金属污染的土壤具有一定的净化能力。

蚯蚓可被认为是农业系统的一种资源,但是,蚯蚓的这些活动过程也不总是有利的: 比如蚯蚓将地表凋落物移走或埋入土中, 蚓粪在地表的覆盖等都可能会增加水土流失;蚯蚓也可能传播杂草种子或动物病原菌。事实上,根据它们的自然生态作用, 我们可以有意识地利用合适的蚯蚓物种来为环境保护服务:利用蚯蚓来指示、监测土壤污染;利用蚯蚓与微生物协同作用加速有机物质分解转化的功能来处理有机垃圾——蚯蚓分解处理;通过实验室或田间的生态毒理学试验来评价土壤中化学污染物的生态毒性;甚至还可以利用蚯蚓过滤处理城市生活污水、蚯蚓富集处理土壤重金属污染。

然而,现代农业技术的应用,尤其是化学药品, 如杀虫剂、杀菌剂、除草剂和化肥等的大量使用,给土壤动物区系造成了灾难性的后果,可能毁掉这一宝贵的自然财富。因此,保护蚯蚓,让它继续其在土壤中进行生物、物理和化学活动将有益于农业生产和环境保护。

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