线虫对土壤重金属污染的生物指示作用研究进展

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1、线虫对土壤重金属污染的生物指示作用研究进展摘要：指出了线虫因其特有的生物学特性，在土壤食物网中发挥着重要作用。作为微型土壤动物的关键组成部分，土壤线虫可以通过运动、取食和排泄等生命活动改善土壤结构、疏松土壤、调控土壤微生物群落。同时，线虫对环境敏感度高，能够快速指示土壤重金属污染状况并提供有价值的环境污染信息。阐述了土壤线虫对重金属污染的生物指示作用及其研究现状，提出了线虫作为一种快速的生态毒理指标，能够准确有效地反映土壤受污染状况，具有良好的发展前景。关键词：线虫；重金属；群落结构；指示牛物中图分类号：X825文献标识码:A文章编号：16749944(2017)

2、120012031引言随着金属及化工行业快速发展，农药及化肥的广泛使用，土壤重金属污染日趋严峻［1］。重金属易通过食物链在动植物和人体内富集，对坏境和人体健康构成威胁。同时，重金属会直接影响土壤动植物的生长，进而影响土壤物质循环和能量转化［2］。对土壤生态毒理诊断过去更多是利用土壤基础呼吸强度及酶活性、微生物数量和种群、大中型土壤动物、蚯蚓等指标［3］,但由于不同地区的土壤类型各异、土地利用方式不同，且污染物种类和污染程度不同，现有的理化和牛物指标在反映重金属污染方面存在着片面性和不确定性。因此，准确、全面评价土壤质量还需要不断完善评价指标。土壤动物群落是土壤的重

3、要组成部分，也是食物网稳定的关键因素，同时，作为土壤质量的潜在指示者，其重要性得到越来越多的关注［4,5］。其中，土壤线虫作为土壤动物的一部分，是生态系统重要的分解者，也是食物网流通的关键环节。线虫以多种方式改变着土壤的理化性质和生物学特性［6］,而土壤健康状况与线虫的数量和群落多样性直接相关。土壤线虫通过共生、竞争或捕食等方式相互依存，构成土壤群落的动态平衡，一旦土壤环境发生改变，线虫作为敏感的指示动物会快速响应，并导致其它级联反应，甚至破坏动物种群间的平衡，降低其土壤功能而影响整个土壤生态系统稳定性［7］。因此，利用土壤线虫作为土壤重金属污染的指示生物具有重要

4、的理论和现实意义。2线虫在土壤生态系统中的作用2.1土壤线虫的分类线虫主要栖息在土壤毛细管水中，按其取食习性和食道特征可分为四个主耍类群［8］：植食线虫(Plantfeeders)＞食细菌线虫(Bacterialfccders)＞食真菌线虫(Fungalfeeders)和捕食/杂食线虫(Omnivorous&Carnivorous)o植食线虫主要取食植物根系，可直接或间接地影响菌根、根瘤的形成和固氮等作用；食细菌类线虫主要取食细菌，可指示细菌活性,对土壤氮素矿化的贡献为8%［3］；食真菌类线虫以多种真菌为食，与真菌的相互作用可促进土壤氮素矿化［9］。食细菌线虫和食

5、真菌线虫共称为食微线虫，是初级分解过程中最为丰富多样的消费者。食微线虫可通过取食细菌、真菌等微小生物，影响微生物的生长和新陈代谢活动，改变微生物群落结构，从而调节有机物的分解速度与养分的周转速率［101；捕食/杂食类线虫主要以线虫、线虫卵和原生动物为食，对调控土壤植物寄生线虫的数量和中小动物的危害有一定的积极作用［11］。食细菌线虫、食真菌线虫和捕食/杂食线虫统称为自由生活线虫，这类线虫能够促进土壤有机质分解，增强营养物质的矿化，提高土壤肥力，改善土壤理化形状、疏松土壤。2.2土壤线虫在土壤食物网中的功能土壤线虫在食物网中占据多级生态位，对于维持土壤生态系统的稳定

6、、促进物质循环和能量流动具有重要意义［12］o线虫可以通过代谢活动改善土壤微环境，例如，促进有机质的分解和改善周围土壤的理化性质及牛物学特性，改变土壤孔隙空间和团聚体大小，提高微域的稳定性，对整个土壤生物体系起到功能性的调控作用，有效提高养分利用率。其中，食微线虫还可以通过取食细菌和真菌影响微生物群落的组成，增加微生物活性，促进养分流通［13］,进而促进土壤中碳、氮的周转。冇些食微线虫还可以通过调控土壤细菌和真菌群落达到抑制病害的冃的［14］；Fu等［10］研究认为线虫能够携带并传播土壤微牛物，调节有机复合物转化为无机物的比例；Neher［15］认为线虫排泄物可贡

7、献土壤中19%的可溶性氮。3土壤线虫作为环境指示生物的优势线虫是农DO土壤中多样性最为丰富的土壤动物［4,16］,与其它土壤生物相比，线虫作为土壤生态系统健康状况的指示生物有以下几方面优势：①线虫是土壤的优势生物类群，在所有农田土壤中普遍存在，无论土壤健康或污染，均有线虫的分布，且不同种线虫可以反映土壤环境的细微变化［17］；②线虫从土壤中分离方法相对简单，但分离方法成熟、分离效率高；③其科、属鉴定相比其它土壤动物而言更为简单，且其科、属水平的群落结构分析可用于土壤健康状况的评估［18］；④线虫是典型的水膜动物，与土壤环境直接接触且移动速度慢，可反映小尺度土壤微域

8、的变化；⑤