污灌农田土壤动物及其对重金属污染的响应.pdf.pdf

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第 29 卷第 4 期地理研究 Vol 29 , No 4
2010 年 4 月 GEO GRA P HICAL RESEARCH Apr , 2010
污灌农田2 2 土壤动物2 2 及其对重金属污染的响应
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2 —1 ——以开1 1封市化肥河污灌区为例
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杜习乐1 , 2 , 3 , 马建华3 , 吕昌河1 , 李文军3
(1 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101 ; 2 中国科学院研究生院, 北京 100039 ;
3 河南大学资源与环境研究所, 开封 475004)
摘要: 开封市化肥河污灌区土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Ni) 含量明显高于对照区, Cd
含量超标严重。采用内梅罗指数法将污灌区土壤重金属污染分为轻污染、中污染和重污染 3
种类型。在此基础上, 运用生态分析和统计分析的方法, 研究了污灌区不同重金属污染样点
的土壤动物个体与种群特征。结果表明: (1) 污灌区土壤动物优势种群为线虫和等节跳科,
总的个体数量和种群数量春季(分别为 3158 只和 74 种) 均多于秋季(分别为 1963 只和 57
种) 。(2) 3 种不同污染级别土壤中, 土壤动物种群数量春季均少于秋季, 春季样点间的种群
相似性低于秋季。(3) 土壤动物水平分布受重金属污染的影响较大, 污染土壤与对照土壤中
土壤动物数量有显著差异; 重金属污染严重的样点, 土壤动物的表聚性较低。(4) 土壤动物
密度- 种群指数( D G) 秋季大于春季, 春秋两季都随重金属综合污染指数的增大而降低。
(5) 土壤动物对重金属污染的响应表现为个体数量较种群数量明显, 水平分布较垂直分布明
显, 春季较秋季明显。
关键词: 重金属污染; 土壤动物; 空间分布; 多样性; 季节差异
文章编号: 1000 0585 (2010) 04 0617 12
土壤动物作为生态系统的重要组分, 在物质能量转化、生态毒理诊断、污染指示等方
面都具有重要作用[1 ,2 ] 。土壤中某些化学物质(如重金属、农药、除草剂等) 的积累与残留
对土壤动物的生活影响很大, 可使某些动物的正常代谢受到抑制甚至死亡, 所以土壤动物
个体和种群数量是反映土壤污染程度的敏感性指标之一[3~5 ] 。污水灌溉在我国城镇近郊比
较普遍, 已导致污灌区土壤发生污染, 其中重金属污染更为突出[ 6 ,7 ] 。开展土壤重金属污
染对土壤动物群落结构、分布等影响的研究, 对于污染土壤的生物监测与评价、保护土壤
生物多样性、维持土壤生态系统稳定性, 以及保持农田可持续利用等都具有重要意义[ 8 ] 。
现代土壤动物学研究已进入生物生产力以及对人类和环境影响的研究阶段, 土壤污染
的生物净化、环境质量的生物监测与评价等将成为最具实践意义的前沿课题而受到重
视[9 ] 。关于重金属污染对土壤动物的影响研究, 国内外已有不少报道[ 10~23 ] 。但从总体来
看, 国内外的研究主要集中于土壤动物的酶学、行为学、毒理学等方面, 关于重金属污染
对土壤动物的影响研究不多, 对污水灌溉农田土壤动物的研究鲜见报道。目前, 在土壤动
收稿日期: 2009 01 14 ; 修订日期: 2009 05 24
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40671007)
作者简介: 杜习乐(1980 ) , 男, 河南获嘉人, 博士研究生。主要从事土地变化与土壤环境等方面的研究。
E mail : duxl 08b ***@igsnrr
通讯作者: 马建华(1958 ) , 男, 教授, 博士生导师。主要从事自然地理学和环境土壤学研究。
E mail : mjh ***@henu
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物鉴定方面大多鉴定到目, 分辨率较低, 而且多局限在一个季节, 进行季节对比研究或动
态变化研究很少。鉴于此, 本文以开封市化肥河污灌区(以下简称污灌区) 为例, 开展春
秋两季土壤动物个体和种群数量的时空分布、数量统计及其对土壤重金属污染的响应研
究。在土壤动物的鉴定方面, 除个别种群外一般鉴定到科, 力图使本研究更加准确地反映
土壤动物对重金属污染的响应。
1 研究区概况
1 1 污灌区概况
污灌区位于开封市东郊