人是殘忍而“聰明”的動物,為了實現(xiàn)自身的目的,可以想出諸多對抗大自然的策略,也可以創(chuàng)造出各種捕捉工具。魚網(wǎng)、獸鋏、鳥網(wǎng)、蛇杈,這些東西雖然威力展現(xiàn),但還是不至于讓捕捉對象毀滅性消失,但像捕蚯蚓那種“地龍儀”,可就沒那么簡單了,一通上電,可以將電擊范圍內的蚯蚓搞絕。最近市面上就有這種“地龍儀”,而且已經(jīng)被大量使用于林區(qū)。
蚯蚓作為一類古老的土壤動物,在大自然界中已經(jīng)存在了 6億年以上,廣泛分布于各種土壤環(huán)境中,是土壤動物最大的動物類群之一。作為生態(tài)系統(tǒng)的重要物質分解者,是土壤可持續(xù)利用的關鍵生物種,其功能的充分發(fā)揮是生態(tài)系統(tǒng)物質良性循環(huán)的有力保證。蚯蚓作為食物鏈的一個關鍵節(jié)點,通過翻土增加土壤的透氣性,可以促進微生物和土壤動物的活動,破碎和分解枯枝落葉等環(huán)境中的有機質,促進物質循環(huán),提高土壤肥力,為其它物種提供食源。蚯蚓的存在是環(huán)境優(yōu)良的指示生物。
蚯蚓的生命活動在土壤物質生物小循環(huán)中必不可少。蚯蚓可以通過取食、排糞、筑巢、擾動等改善微生境,提高有機物的表面積,影響土壤微生物數(shù)量、活性、組成和功能。通過取食、粉碎、混合及排泄將凋落物及土壤顆粒轉變?yōu)轵球炯S,蚓糞具有很好的團粒結構,富含腐殖質,腐殖質為親水膠體,保水能力強。腐殖質和粘粒結合形成團粒,在團粒內部有許多毛管孔隙,也能保存較多水分被植物利用。蚯蚓糞多的土壤富有更高的團粒結構和保持水肥的能力,有機物被蚯蚓吞食經(jīng)消化形成酸堿中性、水氣調和、孔隙大的團粒結構,耐水沖刷,且有保水、保肥的性能,有利于農(nóng)作物生長發(fā)育。蚯蚓糞中富含大量微生物和有機質,可以明顯改善土壤的理化性質,增加土壤養(yǎng)分、有機質和土壤酶活性,并為土壤微生物的生存提供養(yǎng)分和能量, 促進微生物繁殖,增加微生物的數(shù)量。此外,蚯蚓糞可抑制病原菌生長,控制病害。蚯蚓糞屮含多種放線菌和鏈霉菌,可通過釋放幾丁質酶和抗菌素來降解植物病原菌,限制病原微生物的生長。蚯蚓糞中的鏈霉菌可對人類的多數(shù)真菌病原體產(chǎn)生拮抗作用。
蚯蚓取食有機質使粗糙復雜的有機質轉變?yōu)槲⑸锟衫玫男问?,增加土壤微生物與有機質的接觸面積,促進微生物對有機質的礦化作用,對土壤中碳、氮、磷養(yǎng)分循環(huán)等關鍵過程產(chǎn)生影響,最終促進土壤養(yǎng)分循環(huán)和周轉速率,提高土壤生物肥力。蚯蚓類似腎小管的產(chǎn)尿管和類似肝細胞體組織的解毒功能,使在環(huán)境污染治理中起到廣泛的作用。蚯蚓的活動能提高有機物的礦化率,從而提高了土壤中無機氮的濃度,促進分解物中氮的流失。
蚯蚓活動至少在短期內可以顯著地增加農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中土壤有效氮含量。在植物殘體較多的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,蚯蚓對土壤碳、氮的作用明顯,是土壤系統(tǒng)N20排放的生物源之一。通過野外實驗的觀察發(fā)現(xiàn),放養(yǎng)蚯蚓使得土壤 N20排放量提高57%。蚯蚓可以通過改變土壤物理結構導致土壤磷元素固定和礦化的變化,從而顯著地影響土壤磷循環(huán)。有蚯蚓活動的林地土壤表層與其下面的礦質土層相混合,土壤有效磷含量減少但是磷元素的瀝濾增加。
除了土壤礦質特征和不同土壤層的混合程度之外,蚯蚓群落的物種組成及其存在時間長短也可改變蚯蚓對土壤磷循環(huán)的影響。蚯蚓活動有利于磷元素向下層土壤中轉移,增加磷元素在土壤中的斑塊狀分布,同時在蚯蚓糞或洞穴周圍等“熱點”區(qū)域顯著改變磷的生物地球化學的狀態(tài)。蚯蚓通過在土壤中的一系列活動對土壤結構、團聚體形成及植物光和養(yǎng)分吸收所需的物理條件有十分重要的影響。蚯蚓不僅參與和促進有機物質的分解,增加土壤養(yǎng)分,其活動還能在土壤中構成大量縱橫交錯的孔道,這些孔道往往被蚯蚓排出的糞粒填充,糞?;ハ喽询B形成許多非毛管孔隙,這些網(wǎng)狀孔道和孔隙大大增強了土壤的通氣性和透水能力。
蚯蚓在大自然的生命活動過程中,除了形成品質優(yōu)良的土壤團聚體外,還加強了土壤有機物質的分解與轉化,促進土壤腐殖質的形成和富集,從而為提高土壤肥力創(chuàng)造了良好的物質基礎。蚯蚓可將有機質與礦物質土混合形成富含有機質的土壤微粒,為有機質提供物理保護,進而減慢有機質的周轉,提高土壤潛在的碳吸存能力。
蚯蚓會對土壤微生物數(shù)暈、活性、群落結構產(chǎn)生一定的影響。蚯蚓種類、有機質豐富程度、土壤結構類型、時間空間變化等因素均可能影響蚯蚓對微生物數(shù)量的影響。土壤經(jīng)蚯蚓消化道后,性質得到改善(顆粒變小、C/N降低、濕度增加),有利于細菌對養(yǎng)分的利用,促進有益細菌生長繁殖。蚯蚓在新陳代謝的過程中分泌的代謝產(chǎn)物如粘液、尿素等,對土壤有機質產(chǎn)生刺激效應,從而刺激細菌的迅速生長。土壤真菌是蚯蚓的一種重要食物,蚯蚓破壞其菌絲,降低真菌轉移C和養(yǎng)分的能力。蚯蚓消化道中分泌的幾丁質酶可直接導致真菌下降。蚯蚓的物理擾動也會破壞真菌菌絲網(wǎng)絡。
蚯蚓對土壤的處理過程顯著增加了細菌和真菌的群落多樣性。微生物隨土壤進入蚯蚓消化道是微生物群落結構發(fā)生變化的主要原因,該過程有利于活性更強的微生物在蚯蚓糞中的存活。有機質的分解過程主要是由微生物完成的,蚯蚓通過調節(jié)微生物量、改變微生物活性等成為該過程的主要驅動者。土壤中異養(yǎng)微生物主導有機物的分解,并釋放養(yǎng)分,維持土壤中碳、氮、磷等元素的循環(huán)。蚯蚓通過取食、粉碎、混合等活動使復雜有機質轉變?yōu)槲⑸锟衫玫男问剑黾油寥牢⑸锱c有機質的接觸面積,促進微生物對有機質的礦化作用, 對土壤中碳、氮、磷養(yǎng)分循環(huán)等關鍵過程產(chǎn)生影響。
大量研究表明,蚯蚓作為重要的生態(tài)因子,其活動對植物生長發(fā)育有顯著影響。蚯蚓水解液含有豐富的氨基酸和鎂、鋅、錳、鐵、鋁和硼等多種礦質元素。其中游離的氨基酸大分子狀態(tài)穿過細胞膜進入植物細胞內,易被植物吸收。而礦質元素對植物葉綠素和蛋白質的合成以及光合作用都起重要的促進和調節(jié)作用,況且蚯蚓水解液中礦質元素多以氨基酸絡合形態(tài)存在,易被植物吸收。此外,蚯蚓水解液中還有能抗病和促進植物生長的多功能活性多肽,這些多肽能防止植物的某些病害,可研制成防病、治病的生物農(nóng)藥,可以降低環(huán)境污染。蚯蚓已經(jīng)成為生態(tài)環(huán)境和環(huán)境治理的主要載體,可用來處理各類環(huán)境問題。
污染物進入生態(tài)環(huán)境將對生態(tài)系統(tǒng)的各級生物產(chǎn)生影響,從而引起生態(tài)系統(tǒng)固有結構及功能變化。蚯蚓位于陸地生態(tài)食物鏈的底部,對多種環(huán)境污染物都有顯著的富集作用。蚯蚓體內可分泌出一種能分解蛋白質、脂肪和木質纖維的特殊酶,因此,樹葉、稻草、畜禽糞便、生活垃圾、活性污泥和造紙、食品工業(yè)的下腳料等,都可以是它的食療.蚯蚓能夠在一定程度內消除環(huán)境污染。由于蚯蚓能夠吸收土壤中的汞、鉛和鎘等微量金屬,這類金屬元素在蚯蚓體內的聚集量為外界含量的10倍。因此,蚯蚓可作為土壤中重金屬污染的監(jiān)測動物。其分布廣泛、易于養(yǎng)殖、繁殖,是監(jiān)測土壤及水體環(huán)境污染狀況的良好指示生物。
蚯蚓對重金屬有一定的忍耐和富集能力,蚯蚓對重金屬的富集主要是通過被動擴散作用和攝食作用兩種途徑來完成,前者是污染物從土壤溶液穿過體表進入蚯蚓體內,而后者則是污染物由土壤通過吞食作用進入蚯蚓體內,并在內臟器官內完成吸收作用。盡管蚯蚓富集重金屬后不能像超富集植物那樣容易移除,但其對重金屬的富集與釋放對于土壤重金屬污染修復具有積極意義,蚯蚓活動及其生理過程將能有效地促進重金屬在土壤中的遷移。
目前國內外都有利用蚯蚓來治理土壤污染的例子,可見蚯蚓對保護土壤生態(tài)環(huán)境具有重大的作用,而且還為鳥類、食蟲獸類(鼩鼱、穿山甲、靈長類、小型食肉獸等)、爬行類、兩棲類和一些昆蟲提供重要的食物來源,蚯蚓等土壤動物的減少可能直接影響一些雜食性動物的繁殖過程。
大自然中的蚯蚓有著重要的生態(tài)學意義,幾乎只對環(huán)境有益,對人類也無任何影響,且?guī)椭祟惤鉀Q人類留下的環(huán)境問題,本應得到保護,但卻被那些唯利是圖者所侵害。采用電擊等方式對土壤中蚯蚓的捕殺,無論大小個體全部受到影響,是一種滅絕性的捕殺行為,對生態(tài)系統(tǒng)造成持續(xù)的、難以逆轉的影響。對于大自然中的蚯蚓應該加以保護,維護生態(tài)系統(tǒng)的自然修復能力。
蚯蚓在藥物學上也占有一定的地位,是常見的中藥材,有解熱、鎮(zhèn)痙、活絡、平喘、降壓和利尿等作用。但蚯蚓容易養(yǎng)殖,完全可以通過人工生產(chǎn)藥物和動物性飼料,有較好的經(jīng)濟效益,為什么一定要直接向大自然索?。?/span>
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