土壤甲螨区系多样性及其作为指示生物的潜力

甲螨是一类小型节肢动物，隶属于蛛形纲蜱螨亚纲真螨目甲螨亚目[1]。大多栖居于土壤表层以腐败有机物为食，是土壤动物中主要类群之一。目前大约有9,000多种甲螨已被描述 [2]，当前对甲螨主要的研究主要包括分类、系统发育、各类群在不同环境条件下的分布、种类数量变化、应用等多个方面。

1 甲螨的生活习性

1.1 生境

甲螨几乎能在每一种生境中被发现，包括全球陆地、水环境等，尤其是在含有有机物的土层中较多，在不同经度、纬度有机质丰富的土壤中，或在贫瘠的深层土壤里都能发现甲螨[3]。有些甲螨生活在特殊的生境中，如矿质土中、水中、树叶、树皮、蔬菜、树根或者悬崖上；也有些甲螨生活在奇特的小生境中，比如粪便、鸟巢、苔藓、真菌菌丝体、蘑菇、针果、食物产品等，Cosmochthonius属或者Trimalaconothrus属的一些种类还可以生活在人造游泳池里[3]。

1、移栽前秧苗期秧田温度过高，水稻在2.5叶龄期苗床温度超过25℃时，出现双“25”现象，此时，诱导了成花的基因表达，水稻成花激素积累增加，叶原基分化转化为花原基分化，从而发生早穗。

1.2 温度

甲螨广泛分布在世界各地，对温度有一定的耐受性。Haplpzetes belgicae能生活在较寒冷的南极洲，在此恶劣气候中甲螨有一系列适应耐寒的机制(过冷却，防冷冻)和生活方式。在寒冷的南极也能找到甲螨，在干旱的沙漠里同样有甲螨的存在。Wallwork[4]指出，这些甲螨能够显示出独特的生活史，具有独立的热循环方式，它们的繁殖和降雨同步。

随着侦查工作的不断推进，所投入的成本也必然会随之增加，此时决策方案正确、恰当保证了侦查效益也必然会随着工作的开展而不断增多。在这种情况下，只要不断推进侦查工作，侦查效益是不断增加的，侦查目的是能够实现的。

1.3 食性

大部分甲螨生活在土壤表层，以土壤有机质为食，然而部分甲螨却有不同的生活方式和习性。此类甲螨主要取食植物的根、叶片、花粉和种子等植物器官。李隆术等[5]在四川一些地区发现有10余种甲螨寄居在水稻、棉花、茶、蔬菜等植物上。水稻上的甲螨 Eupelops sp.为害水稻叶片，水稻在返青分蘖期受害最重；剑麻合若甲螨 Zygoribatula agaveae能取食剑麻的叶片[6]。 一种大翼甲螨Galumna allatum(Hermann)会咬食播种后的冬小麦种子；Oribatula sakamerii Aoki为害一种甜瓜；Camisia segnis可吸取茶树的叶汁；Chamobates lapidaryius群居在菩提树上、橄榄树、柑桔树的枝条上，使枝条上产生一种瘤而死亡。卷甲螨总科Phthiracaroidea的有些螨类蛀入松柏的针叶或枝条组织中取食；赫甲螨总科Hermannioidea的螨类可蛀入植物皮层取食；若甲螨总科Oribatuloidea有些种类取食植物根部。少数甲螨可取食花粉，尖棱甲螨科的Trichoribates setosa在花上生活，取食花粉；跳足甲螨科的 Saxicolestesauratu、Litholestes allitudinus和Zetorchestes flabrarius等三种甲螨的消化系统中发现有大量花粉和菌丝[5]。

1.4 寄主

智能化系统信息交互界面常应用于重要场合，每一次出错都可能会造成重大损失，而本文提出的方法正是从失误中寻求财富，采用层次分析法与粗糙集约简属性相结合的方法对评价因素进行筛选。以核电站操作员界面的优化设计为例进行验证，结果表明该方法可应用于复杂系统交互界面的优化，可得出主要结论如下：

有的甲螨在生物防治上有一定研究前景：例如南美的一种大翼甲螨被用于防治有害的水生杂草；有的甲螨可以捕食多种寄生植物的线虫、膜翅目和双翅目昆虫的幼虫。据报道，门罗点肋甲螨Punctoribates manzanoensts能取食水稻纹枯病病原菌[8]。

2 甲螨区系多样性

有些甲螨以真菌为食，真菌能有效累积重金属离子，甲螨取食这类真菌后，累积大量重金属，有的重金属对甲螨的影响可以忽略，主要有锌 [23]；但有些重金属中对甲螨影响较大，如镉和铅的浓度对甲螨群落结构有显著的影响，低浓度的铅对甲螨的物种和丰富度都有较大的影响。重金属污染会降低甲螨群落的密度和丰富度。 Tectocepheus velatus的丰度与镉的污染呈正相关[20]，而 Platynothrus peltifer和Hypochthoniusru fulus呈负相关，其中Platynothrus peltifer对镉的污染敏感；但也有研究表明Platynothru speltifer中的不同发育阶段对铅的敏感性反应不一，Platynothru speltifer的幼体对铅反应较敏感，但成体对铅的污染不敏感[24]。王健等[25]也指出铬污染程度使甲螨种群数量和孳生密度明显增加。陈国定等[26]通过研究得出受不同程度重金属影响，有些种类会变成优势物种，其种类和数量都有不同的变化。最早提出利用微环境作用的是Sheppard[27]，利用示踪元素方法就可了解无机元素从微小植物到甲螨的转移过程。使用同位素45Ca、137Cs和40K可以测定甲螨成螨和未成熟甲螨的摄取量。用32P可测出甲螨的同化量和排泄量，并计算出能量的吸收量和同化量，电子微控针可以测定甲螨的无机元素的含量。

土壤动物是土壤生态系统的有机组成部分，土壤作为最基本的生活环境，环境因子(重金属，水污染，人类活动)的改变对土壤动物种类及分布都有巨大的影响。

对土壤环境质量的评价可参考甲螨的数量和物种丰富度、优势种属等指数。在已开发的地区，人类活动不可避免地要对环境产生影响，如三废污染、重金属、农药施用、土壤理化性质改变等。这些因子对甲螨的生物多样性指数都具有影响，如甲螨的丰度和丰富度会随着不同生物化学污染而受到影响[19]；Mohamed[20]的研究表明在污染最严重的地方，甲螨的多样性指数最低。

甲螨除可寄生在植物上，还可作为牛羊绦虫的中间寄主。已知能传播绦虫的甲螨有几十种，其中大翼甲螨科的种类感染率较高。在我国现有的报道中，有5科、5属、12种甲螨参与裸头科绦虫的生活史[7]。

曹兵[12]研究了山东曲阜孔林地区的甲螨，将山东已鉴定的土壤甲螨在世界动物地理区划分为8个区系型，在中国动物地理区划中可划分11种区系型。付颖[13]对黄河三角洲贝壳堤岛土壤甲螨39个已知种进行区系分析指出,华北区与华中区的甲螨重叠率达89.7%，东北区、华南区、西南区、蒙新区、青藏区依次递减，其中与青藏区重叠率为零。刘高锋[14]对贵州梵净山的甲螨区系研究中指出，该梵净山土壤甲螨区系具有较典型的东洋界区系特点，但与古北界联系非常紧密，其中大部分种类属于东洋区-古北区的二区跨区区系型类群。

3 土壤环境质量评价中的作用

Behan-Pelletier[9]研究加拿大甲螨动物的地理分布区系指出，当地有13种甲螨属于世界性分布，或者只是分布于新北界或热带界，有54种分布于全北区的极地地区。Crotoniidae科Crotonia属现已知30多种，但只有一种分布于韩国，其余都分布在南半球，在南半球的只有5种分布于新热带区。Wojciech[10]对新热带区的折甲螨股进行了分析，指出不同气候类型，折甲螨股的三个类群的分布不同。Vu[11]研究了越南的27个省50个地点的甲螨，将其8个自然地理区域从南到北分为6部分。

目前对甲螨影响的重金属研究中主要有锌、铜、镉、镍和铅。不同重金属对甲螨的影响也不同。一些研究指出，某些金属轻微的浓度可以增加一些物种的丰度[21]。因此，Seniczak等人[22]将甲螨分为三类：敏感种类；不敏感种类和具有较宽耐受性的种类。

国内关于甲螨的研究主要在系统学上，上个世纪80-90年代尤其活跃，王慧芙和文在根发表了大量的分类文章，随后一些学者兴起了对保护区土壤甲螨的研究，主要分布在广东鼎湖山、贵州习水、赤水、梵净山、麻阳河、宽阔水等。陈勇、刘冬、胡展育、黄荣、谢丽霞等在分类上发表了相关文献。

3.1 重金属对甲螨的影响

忻介六[15]指出土壤动物作为土壤中的指示生物须满足四个条件：任何场所栖息的土壤动物类群（分布广泛），土壤动物群落多样性（多样性指数，均匀度指数、优势度指数）能够反映环境的细微变化，取样的方法（不需要挖掘大量土壤，减少因调查而破幻环境的动物类群）和可鉴定的土壤动物类群（分类鉴定容易且可靠）。通过比较，节肢动物比其它的蠕虫更适合作为指示生物[16]，其中甲螨为小型节肢动物，生活在土壤表层，数量大，数量约占土壤动物总数50%以上；种类多、移动范围小，土壤环境污染或变化对甲螨群落结构、生态分布具明显影响，能反映土壤污染程度、时间变化和生物学效应，为土壤质量评价和土壤污染监测提供重要依据[17]。甲螨类是腐食性动物，为植物遗体的分解者，能敏感反映环境变化；能直接吸收土壤中的物质或者液体，通过食物链的方式能够很好地反应土壤里的物质变动情况，对土壤中的化学物质（如昆虫杀虫剂）比弹尾目更为敏感[18]。此外甲螨寿命长，生长缓慢，分散能力弱等特点也使很多学者认同甲螨作为土壤环境指示生物。

甲螨属世界分布型跟大陆板块的形成有关。大陆漂移前，大陆板块相距很近而呈现为超级大陆古陆桥，甲螨区系是连续的。大陆漂移后形成了劳亚古陆和冈瓦纳古陆东西两大板块。现在从冈瓦纳古陆板块进化而来的甲螨广泛分布于南半球，如美洲、非洲、印度和澳洲，从劳亚古陆进化而来的甲螨主要分布于北美、格陵兰和欧亚大陆[5]。

3.2 有机质对甲螨的影响

土壤有机质的研究主要有原始的有机碳含量百分比、总氮含量、碳/氮比、速效磷含量等。有研究认为土壤有机质C、N和P的含量不断增加对甲螨群落的物种多样性没有显著影响[28]，说明有机质含量对甲螨影响不大；但在土壤中加入污水污泥会降低了甲螨多样性和数量[29]。土壤有机质中碳和氮的含量与甲螨群落呈正相关，提高土壤的碳和氮的含量能增加物种的丰富度[29]。

3.3 农业措施对甲螨的影响

农业措施对甲螨的群落具有负面影响，会降低甲螨的物种丰富度和多样性，主要原因是农业措施会改变土壤性质和特征。例如除草剂和杀虫剂的使用，耕作、收获后的灌溉，收获和焚烧或收集植物残茬以及干旱都会改变土壤的性质。当改变耕作方式时，有机管理中的土地中的甲螨的群落比传统耕作的土地中的甲螨更丰富[30]。植物覆盖能够提高甲螨的多样性和丰富度，因为植物覆盖对土壤结构有显著的影响，改变土壤动物生活的小气候，植物残体降低了土壤的温度波动和水分流失，并提供丰富的食物源[31]。陈国定等[26]通过研究得出有些种类在土壤受农药污染后会变成优势种属，其种类和数量都有不同的变化。Tapio[32]通过对甲螨个体的研究表明，土壤的pH值对甲螨种类可能产生数量和丰度的影响，土壤pH值、钙的需求和骨骼之间的关系会导致甲螨畸形。

（3）年代变化上，累积距平值呈先减少后增加趋势，新疆、北疆1960～1990年代距平值为负值，南疆1950～1990年代距平值为负值，表明新疆（1960～1990年代）、北疆（1960～1990年代）和南疆（1950～1990年代）年代降水量呈减少趋势且低于平均水平，1990年代后逐步增加且高于平均水平。

4 展望

甲螨种类多、分布广，各种类群的生活方式不一样，其种类构成、种群数量受环境的影响比较大，作为土壤指示生物方面有很大的潜力。温度、重金属含量、有机质含量及扰动程度都会对甲螨种群产生影响。甲螨作为指示生物在实际研究的应用，可以从温度、重金属含量、有机质含量及各种耕作方式等方面进行研究，为甲螨群落生态学、生态毒理学、勘探等应用提供理论依据。

（3）将管道灌浆喷洒至设计深度后，输入所需的水、气体和浆料，喷洒1～3min，当注入的浆液出来时，根据预定的提升、旋转和摆动速度从底部向顶部喷射和摆动，同时提升到设计高度。

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