全 文 :应用与环境生物学报 2003 , 9(4):422~ 428
Chin J Appl Environ Biol=ISSN 1006-687X 2003-08-25
化学防除薇甘菊对内伶仃岛土壤原生动物群落的影响*
陈素芳 徐润林** 王勇军1 昝启杰1 廖文波
(中山大学生命科学学院 广州 510275)
(1广东省福田-内伶仃岛国家级自然保护区 深圳 518040)
摘 要 在化学防除薇甘菊过程中 , 对薇甘菊施加不同浓度除莠剂森草净前后两个月内土壤中原生动物群落的种类
组成及数量动态变化进行了研究.实验发现施加除莠剂森草净后 ,肉足虫的种类数及丰度均随着施药浓度的增大而下
降 ,且丰度变化尤为剧烈;低施药浓度下(ρA=0.001 g m-2)鞭毛虫及纤毛虫的种类数均有所增加;鞭毛虫的丰度随施
药浓度增大而急剧增大.结果表明:除莠剂森草净对土壤原生动物群落有较大的影响 ,在两个月后依然有可能破坏土
壤生态环境进而影响土壤肥力及动植物的生长.表 3 图 8 参 17
关键词 薇甘菊;森草净;内伶仃岛;土壤原生动物群落
CLC X171.5+S154.385
EFFECT OF CHEMICAL PREVENTION AND CUREOF MIKANIA
MICRANTHA ON SOIL PROTOZOAN COMMUNITY
IN NEILINGDING ISLAND
*
CHEN Sufang , XU Runlin** , WANG Yong jun1 , ZAN Qijie1 , LIAO Wenbo
(S chool of Li fe Science , Zhongshan U niversity , Guangzhou 510275 , China)
(1 Fu tian-Nei lind ing National Reser ve of Guangdong Province ,Shenzhen 518040 , China)
Abstract During the chemical prevention and cure of Mikania micrantha , the number of protozoan taxa and the population
dynamics of soil pro tozoan community were investigated , before and after the soil w as exposed to various concentrations of the
herbicide sulfometuron for two months.The taxon number and population of amoeba declined as sulfometuron concentration
increased , and its population changed more acutely.The number of flagellate and ciliate taxa increased with low concentra-
tions of sulfometuron (ρA =0.001 g m-2).As sulfometuron concentra tion increased the population of flagellate increased
rapidly.It is show n that the herbicide sulfometuron has a distint effect on soil protozoan community , So it will probable de-
stroy soil environment and harm the grow th of plants and animals even after tw o months.Tab 3 , Fig 8 , Ref 17
Keywords Mikania micrantha;sulfometuron;Neilingding Island;soil protozoan community
CLC X171.5+S154.385
20 世纪 90 年代初在珠江口内伶仃岛出现的外来杂草薇
甘菊(Mikania micrantha)在该岛形成生态入侵 , 在大约 10 年
的时间内大量蔓延 ,近千亩次生林受到影响 , 导致部分树木枯
死 ,对该岛整个生态系统造成了相当大的灾害.薇甘菊原产中
美洲及南美洲(在原产地不是杂草),现已广泛分布于东南亚地
区.在广东南部沿海低山地区 、沿海岛屿 、香港地区等都已广泛
分布 ,并有进一步蔓延的趋势.为消除该外来种对内伶仃岛生
态系统的危害 ,有关部门在该岛开展了对薇甘菊的综合防治研
究.具体措施包括生物防治 、生态防治及化学防治.目前化学防
治使用的除莠剂森草净对杀灭薇甘菊效果非常好 , 但除莠剂的
使用有可能会对土壤环境及植物等造成影响.本文以土壤原生
动物群落为研究对象 , 研究不同施药浓度下的土壤原生
收稿日期:2002-06-03 接受日期:2002-09-25
*国家自然科学基金重点项目(No.399730070),广东省林业重点科技
项目(No.2000-01)及深圳市科技局项目(No.2000-01-0580)的部分
内容 Supported by the Nat ional Natutal Science Fondation of China ,
the Provincial Key Focosty Sci-tech Project of Guangdong , China and
the Project of S henzhen Sci-t ech Buceau of China
**通讯作者 Corresponding author
动物的种类数及丰度动态变化 ,从而探讨除莠剂森草净对土壤
生态环境的影响.
土壤原生动物是土壤生态系统的重要组成部分 , 其中异养
鞭毛虫和裸变形虫在农业土壤中数量极其丰富 , 其丰度 n 可
达 104~ 105 g-1.土壤原生动物作为细菌的摄食者在农业土壤
中起着重要的作用.一方面 , 可控制和调节土壤中细菌的种类
组成和数量 ,在食物链中将初级分解者(如细菌)与更高营养级
(如轮虫 、线虫 、蚯蚓等)紧密联系在一起;另一方面 ,通过对细
菌的摄食 ,土壤原生动物能够提高土壤中 C 及 N 等多种元素
的矿化 ,从而促进营养循环 , 有利于微生物 、植物 、动物的生长.
因此土壤中原生动物群落的变化极有可能影响土壤肥力及发
育[ 1 ~ 3] .
土壤原生动物可以作为土壤环境监测生物.原生动物生长
迅速 , 直接以细胞膜与外界接触 , 对外界反应更加灵敏.原生
动物的适应性强 、数量大 、在土壤中定居性强等有利于不同地
区的比较.事实上 , 原生动物已被广泛用于各种水生环境的生
物监测[ 4] .
1 材料与方法
1.1 采样地点及样地
广东内伶仃岛:为国家级自然保护区, 位于珠江出海口伶仃
洋内.地理位置为φ(N)22°23′49″~ 22°25′35″, λ(E)113°46′18″~
113°49′49″,陆地面积为 4.80 km2 , 最大海拔高度为 340.9 m , 属
南亚热带季风气候区.年平均气温 21.5 ℃.年降水量 2 055.8
mm ,每年 4~ 9月占全年降水总量的 85%.年相对湿度为 80%.
陆地地貌类型主要为丘陵 、台地 、谷地和海积阶地.植被覆盖良
好, 植被类型主要为次生的南亚热带常绿阔叶林[ 5] .
采样样地:位于内伶仃岛焦坑湾和猴场 ,海拔约 8 ~ 10 m ,
样地被薇甘菊覆盖约 80%~ 100%.其他植物主要有:多枝臂
形草 Brachiaria ramose (Linn.)S tapf , 海芋 Alocasia macror-
rhiza (Linn.)Schott , 肖梵天花 Urena lobata Linn.,黑足鳞毛
蕨 Dryopteris fuscipes C.Chr , 苎麻 Boehmeria nivea(Linn.)
Gaud.,白鹤藤 Argyreia acuta Lour., 大花老鸦嘴 Thunbergia
grandif lora (Roxb.ex Rottl.)Roxb , 等.
1.2 施用除莠剂
森草净:为 70%的粉剂嘧磺隆 , 通用名为 sulfometuron-
methy1 ,其他名称有 DPX-5648(Du Pont)、Oust等.嘧磺隆属
磺酰脲类内吸式除草剂 , 它通过抑制乙酰乳酸合成酶的活性 ,
而使植物体内支链氨基酸合成受阻 , 蛋白质合成停止.嘧磺隆
水悬液对水解(pH 7~ 9)稳定 , DT 50约 18 d(pH 5);亚氨基呈
弱酸 , pK a 5.2;土壤 DT 50约 28 d[ 6] .
磺酰脲类在土壤中主要通过化学水解与微生物降解 , 易消
失;在弱酸条件下水解成无除草活性的芳基磺胺与氨基杂环.
一些细菌 、真菌 、放线菌等能够代谢磺酰脲类除草剂[ 7] .磺酰
脲类除草剂易于在土壤中流动 ,大多数残留在土壤表层并能降
解 ,且在渗透性土壤中可随雨水到达下层土壤[ 8] .据研究 ,森
草净在土壤中的滞留期为 9 个月.
1.3 采样方法
2000 年 11 月 28日 , 在内伶仃岛薇甘菊侵害较严重的灌
丛地带焦坑湾和猴场共划分 15 片样地 , 每片样地为 10×10
m2或 5×5 m2 , 分别在焦坑湾和猴场中 1 个样地中采取土样 ,
研究其土壤原生动物群落种类组成及丰度 , 作为对照样.每个
样地取上下两层土样 ,深度 0~ 5 cm 为上层土样;5 ~ 10 cm 为
下层土样.
2000 年 11 月 29 日 ,对 15个样地分别施以不同浓度的除
莠剂森草净.
2001 年 1月 18 日 , 根据施药浓度 、施药效果及样地特点
对焦坑湾中两个样地取样 , 其施药浓度(ρA)为:0.001 g
m-2 、0.01 g m-2;对猴场中两个样地取样 ,施药浓度为 0.025
g m-2、0.2 g m-2.
1.4 理化性质分析方法
TC、TH、TN测定:采用德国 Alementat Vario EL元素分析仪.
TP、TK 测定:用 H2SO4和 HCLO4消煮法进行预处理[ 9] ,
RIS Advantage(HR)全谱直读等离子原子发射光谱仪测定.
pH 值测定:采用 PHB-3 便携式 pH 计.
1.5 群落分析方法
土壤原生动物的定性研究采用培养基培养法(肉足虫定性
培养)进行培养 , 在光学显微镜下观察活体原生动物 ,用蛋白银
染色法辅助种类鉴定[ 10 ~ 14] .定量研究采用目前通用的“ 3 级
10 倍”环式稀释法[ 10] ,采用稀释倍数为 103 ~ 105.
2 研究结果
2.1 理化指标
如表 1、表 2 所示 ,从所测得的理化数据结果来看 , 除施药
浓度为 0.001 g/ m2的土样的上层 TP和 TK 含量有所变化外 ,
样方 1 与样方 2 中土壤理化性质基本保持不变.
2.2 定性研究
2.2.1 施药前后土壤原生动物种类组成 施药前后共观察
到土壤原生动物 101 种 ,其中鞭毛虫 31 种 、肉足虫 26 种 、纤毛
虫 44 种(表 3).施药前出现的鞭毛虫主要种类有谷生棕鞭藻
Ochromonas vallesiaca ;肉足虫主要种类有全棘刺胞虫 Acan-
thocystis pantopoda , 平足蒲变虫 Vannella platypodia , 刺变形虫
Echinamoeba sp.,沟内管虫 Entosiphon sulcatum , 太阳晶盘虫
Hyalodiscus actinophorus , 蛞蝓囊变形虫 Saccamoeba limax , 斜
口三足虫 Trinema enchelys , 简变虫 Vahlkampfia sp;纤毛虫种
类主要有黏液蓝环虫 Cyrtolophosis mucicola , 粗糙拟肾形虫
Paracolpoda aspera , 丛 林 拟 蓝 环 虫 Pseudocyrtolophosis
alpestris ,袋蓝环虫 Cyrtolophosis bursaria.施药后出现的鞭毛
虫主要种类有谷生棕鞭藻 Ochromonas vallesiaca ,周泡藻 Vac-
uolaria virescens , 长尾滴虫 Cercomonas longicauda , 活泼尾滴虫
Cercomonas agilis;肉足虫主要种类有简变虫 Vahlkampf ia
sp.,平足蒲变虫 Vannella platypodia , 斜口三足虫 Trinema
enchelys ,放射太阳虫 Actinophrys sol;纤毛虫主要种类有前管
虫 Prorodon sp., 长刀口虫 Spathidium procerum , 卵圆口虫
Trachelius ovum , 前突肾形虫 Colpoda penardi , 黏液蓝环虫
Cyrtolophosis mucicola , 椭圆斜头虫 Loxocephalus ellipticus.
2.2.2 施药前后上层土壤 3 种原生动物种类数变化比较
如图 1 、图 2所示:在焦坑湾上层土壤中鞭毛虫的种类数在施
药浓度较低时(ρA≤0.01 g m-2), 随着施药浓度的增大 , 与对
照相比呈增加趋势:没有施加森草净时有 2 种鞭毛虫 , 施药浓
度为 0.001 g m-2时有 5 种鞭毛虫 ,施药浓度为 0.01 g m-2时
有 8种鞭毛虫.在猴场上层土壤中 , 施药浓度较高(ρA>0.01 g
m-2), 种类数与对照相比均有所减少:没有施加森草净时 , 鞭
毛虫种类数为 15 , ρA=0.025 g m-2时种类数为 11 , ρA=0.2 g
m-2时种类数为 13.
肉足虫的种类数在不同施药浓度下均稍有减少, 并随着施
药浓度的增大呈下降趋势.在焦坑湾上层土壤中, 没有施加森草
净时有 8 种肉足虫 , ρA=0.001 g m-2有 7 种肉足虫, ρA=0.01 g
m-2时有 6 种肉足虫.在猴场上层土壤中, 没有施加森草净时有
13种肉足虫 , ρA=0.025 g m-2时有 8种肉足虫 , ρA=0.2 g m-2
时有 7 种肉足虫.
纤毛虫在施药浓度小于最大施药浓度(ρA=0.2 g m-2)
时 ,种类数与对照相比均有所增加.在焦坑湾上层土壤中没有
施加森草净时有6 种纤毛虫 , 在施药浓度为 0.001 g m-2时 ,种
423 4期 陈素芳等:化学防除薇甘菊对内伶仃岛土壤原生动物群落的影响
见王勇军、廖文波 、昝启杰等 ,除草剂森草净对防除薇甘菊的效果及其对植物多样性的影响(待发表).昝启杰 、王勇军 、梁启英等 ,几种除草剂对薇甘菊的杀灭试验(待发表).
表 1 施药前后焦坑湾土壤理化性质
Tab 1 Physicochemical properties of soil in Jiaokengw an before and after application of sulfometuron
理化性质
Physicochemical propert ies
森草净浓度 Concertrat ion of sulfometu ron(ρA/ g m-2)
0 0.001 0.01
上层 下层 上层 下层 上层 下层
topsoil subsoil t opsoi l subsoi l t opsoil subsoi
w (C)/ % 5.998 4.775 3.956 5.930 3.409 1.926
w (H)/ % 1.568 1.369 1.571 1.330 1.358 1.029
w (N)/ % 0.456 0.348 0.203 0.440 0.286 0.150
w t(P)/ mg g -1 5.10 4.08 12.28 7.85 6.03 4.59
w t(K)/ mg g -1 29.29 30.27 62.13 43.15 35.40 29.82
pH 5.6 5.6 5.2 4.2 4.5 5.0
表 2 施药前后猴场土壤理化性质
Tab 2 Physicochemical properties of soil in Houchang before and after application of sulfometuron
理化性质
Physicochemical propert ies
森草净浓度 Concertrat ion of sulfometu ron(ρA/ g m-2)
0 0.025 0.2
上层 下层 上层 下层 上层 下层
topsoil subsoi topsoi l subsoi topsoil subsoi
w(C)/ % 4.172 3.658 3.034 2.290 4.194 3.131
w(H)/ % 1.296 1.163 1.055 1.186 1.182 1.054
w(N)/ % 0.328 0.294 0.334 0.210 0.370 0.291
w t(P)/ mg g -1 5.22 4.99 6.76 7.85 5.48 6.43
w t(K)/ mg g -1 35.70 35.80 43.06 43.15 34.59 37.69
pH 6.0 5.9 5.2 5.0 5.4 5.4
类数增加趋势最为明显 , 有 11 种纤毛虫;施药浓度为 0.01 g
m-2时 ,有 10 种纤毛虫;猴场施药浓度为 0.025 g m-2时有 24
种纤毛虫(对照有 21种纤毛虫), 在施药浓度达到最大施药浓
度0.2 g m-2 ,纤毛虫的种类数与对照相比有所下降 ,只有 19
种.
图 1 焦坑湾上层土壤 3种原生动物施药前后种类数
Fig 1 The taxon number of three protozoan groups
in topsoi l of Jiaokengw an before and after spraying
图 2 猴场上层土壤 3种原生动物施药前后种类数
Fig 2 The taxon number of three protozoan groups
in topsoil of Houchang before and after sp raying
2.2.3 施药前后下层土壤 3 种原生动物种类数变化比较
如图 3、图 4 所示 , 在下层土壤中 , 鞭毛虫的种类数在施药浓度
较低时 ,与对照相比均有所增加 , 并随着施药浓度的增大而呈
上升趋势:当没有使用森草净时 , 焦坑湾下层土壤中只有 1 种
鞭毛虫 ,在施药浓度为 0.001 g m-2时有 7 种鞭毛虫 ,施药浓度
为0.01 g m-2时 , 有8 种鞭毛虫.在施药浓度较高时 ,鞭毛虫种
类保持不变 ,或略有增加:在猴场下层土壤中没有施加森草净
时有6 种鞭毛虫 , 施药浓度为 0.025 g m-2时种类数保持不变;
在施药浓度达 0.2 g m-2时有 8 种鞭毛虫.
下层土壤中肉足虫在施药浓度较低时 ,种类数均有所增加 ,
并随施药浓度的增大而呈上升趋势:在焦坑湾下层土壤中 , 没有
使用森草净时有 5 种肉足虫, 施药浓度为 0.001 g m-2有 10 种
肉足虫 ,施药浓度为 0.01 g m-2时有 12 种肉足虫.在施药浓度
较高时 ,肉足虫的种类数与对照相比均略有减少:在猴场下层土
壤中没有使用森草净时有 9 种肉足虫 ,森草净浓度为 0.025 g
m-2有 8 种肉足虫 ,施药浓度为 0.2 g m-2有 7 种肉足虫.
下层土壤中纤毛虫在不同施药浓度下种类数与对照相比
均有所增加.在焦坑湾下层土壤中 , 没有使用森草净时有 6 种
纤毛虫 ,施药浓度为 0.001 g m-2有 13 种纤毛虫 , 施药浓度为
0.01 g m-2时有 15种纤毛虫.在猴场下层土壤中 , 没有使用森
草净时有 11 种纤毛虫 , 施药浓度为 0.025 g m-2时有 20 种纤
毛虫 ,在施药浓度为 0.2 g m-2时有 16 种纤毛虫.
424 应 用与 环境 生物 学 报 Chin J Appl Environ Biol 9卷
图 3 焦坑湾下层土壤 3种原生动物施药前后种类数
Fig 3 T he taxon number of three protozoan groups in
subsoi l of Jiaokengw an before and after spraying
图 4 猴场下层土壤 3种原生动物施药前后种类数
Fig 4 T he taxon number of three protozoan groups in
subsoil of Houchang before and after sp raying
2.3 定量研究
2.3.1 施药前后上层土壤 3 种原生动物丰度(n)变化比较
如图 5、图 6 所示 , 在上层土壤中 ,不同施药浓度下鞭毛虫丰
度与对照相比均有极明显的增大.在焦坑湾及猴场上层土壤中
没有使用森草净时鞭毛虫的丰度 n 依次为 160 990 g-1与 1
400 g-1 ,使用森草净后 , 不同施药浓度下鞭毛虫的丰度都达到
本实验方法的极大值(n >230 300 g -1).
肉足虫在不同施药浓度下丰度均急剧下降.在焦坑湾上
层土壤中 , 没有使用森草净时肉足虫极其丰富 , 达极大值.在
施药浓度为 0.001 g m-2时 ,成活率只有 12.7%, 施药浓度为
0.01 g m-2时 , 成活率为 2.0%.在猴场上层土壤中没有使用
森草净时 , 肉足虫的丰度 n 为 160 990 g -1 , 当施药浓度为
0.025 g m-2时 , 成活率为 5.8%;施药浓度为 0.2 g m-2时 ,成
活率为 2.8%.
纤毛虫的丰度在不同施药浓度下与对照相比均急剧减小 ,
且均趋近于零.在焦坑湾上层土壤中没有使用森草净时 , 纤毛
虫的丰度 n 为 18 000 g-1 ,当施药浓度为 0.001 g m-2与 0.01
g m
-2时纤毛虫完全消失.在猴场上层土壤中没有使用森草净
时 ,纤毛虫的丰度 n 为 38 700 g-1;施药浓度为 0.025 g m-2
时 ,成活率只有 4.7%,施药浓度为 0.2 g m-2时 , 成活率只有
0.2%.
2.3.2 下层土壤 3 种原生动物施药前后丰度变化比较 如
图 7、图 8 所示:在下层土壤中 , 鞭毛虫的丰度在不同施药浓度
下均有极明显的增大.在焦坑湾及猴场下层土壤中没有使用森
草净时 ,鞭毛虫的 n 依次为 160 990 g-1与 91 600 g-1 ,使用森
草净后 ,不同施药浓度下鞭毛虫的丰度都达到本实验方法的极
大值(n>230 300 g-1).
图 5 焦坑湾上层土壤施药前后 3种原生动物丰度(n)
Fig 5 T he aboundence of 3 protozoan groups in
topsoil of Jiaokengwan before and af ter spraying
图 6 猴场上层土壤施药前后 3种原生动物丰度(n)
Fig 6 The aboundence of 3 protozoan groups in
topsoi l of Houchang before and af ter spraying
下层土壤中肉足虫在不同施药浓度下变化趋势不是很明
显:焦坑湾下层土壤中没有使用森草净时 , 肉足虫的丰度为 7
500 n g -1;施药浓度为 0.001 g m-2时 , 肉足虫的成活率为
46.8%;
施药浓度为 0.01 g m-2时 , 丰度增大至对照的 5.16 倍.在
施药浓度较高时 ,肉足虫的丰度与对照相比均有所减少:施药
浓度为 0.025 g m-2时丰度为对照的 14.5%, 施药浓度为 0.2
g m-2时丰度为对照的 56.2%.
425 4期 陈素芳等:化学防除薇甘菊对内伶仃岛土壤原生动物群落的影响
纤毛虫的丰度极小 ,在不同施药浓度下基本不变 , 且趋近 于零.
3 讨论
3.1 不同农药对土壤原生动物的影响
农药本来是针对某些特定的有害生物而制备的 , 有一定的
选择性 ,即它在一定的浓度范围内对某些生物有毒 , 而对其他
生物无毒 ,但绝对专一性是很难的.除莠剂森草净虽然是针对
一些农业杂草而制备的 ,但并不能保证对土壤中微型生物特别
是原生动物无害 ,而且目前还没有较多的这方面的相关资料.
因此有必要研究它对土壤中土著原生动物的影响.
近十几年来有关农药对土壤原生动物的影响的田间实验
与大量的实验室纯培养实验相比显得很少 , 但本研究发现 ,土
壤原生动物对于农药胁迫的一般反应与其他有机体基本相同.
已有的文献显示:农用杀菌剂 Mancozeb 即使在高浓度下对所
调查的种类数也没有明显及长期的影响;而农用杀虫剂 Lin-
dane在一般浓度下即对纤毛虫的种类数及丰度有极明显的影
响[ 4] .另外 , 杀虫剂 PCBs 对裸体变形虫有毒害作用;而杀虫剂
Atrazine及抑真菌剂 Fenpropimo rph 对各种原生动物的毒性研
究显示 , 它们对鞭毛虫有最强的毒副作用[ 15] .Ekelund &
Westergaard等报道 , 显示杀虫剂 Propiconazole在田间浓度下对
鞭毛虫有明显的抑制作用[ 16] .
Foissner曾针对各种农药对土壤原生动物的影响进行了较
为详细的综述 ,各种杀虫剂或除草剂在不同浓度施用下的研究
表明:不同杀虫剂的毒副作用差异很大.杀虫剂 Pho rate 在 10
×10-6时对原生动物没有毒害 , 但在 250×10-6(与田间施用
浓度接近)对原生动物有强烈的抑制作用;杀虫剂 Carbofuran
在浓度为 1、2、5 kg/ hm2 下对原生动物主要是裸体变形虫及鞭
毛虫几乎没有明显的影响 , 但在 10、15 kg/hm2浓度下即使在
90 d 后也有明显的下降趋势.原生动物对杀虫剂 Duplito x、
Aldrin和 Heptachlo r等的毒副作用在不同浓度下表现不一 ,当
施药浓度为 1、2、4 kg/ hm2 时 ,在 6 个月的时间内 , 所有施药浓
度都强烈的影响裸体变形虫及异养鞭毛虫的丰度 , 但纤毛虫的
丰度在低浓度下(1 kg/ hm2)呈增加趋势 ,在高浓度下呈减少趋
势 , 6 个月后仍然没有明显的恢复倾向;虽然除草剂 2 , 4-D在
田间施药浓度对原生动物有抑制作用;但在低浓度(0.1×10-6
~ 1.0×10-6)培养条件下能促进 Acanthamoeba castellani 的丰
度;施用田间浓度(0.5 kg/hm2)的除草剂 Diuron、Monuron 、Co-
toran 在最初的 10 d 里使整个原生动物数量下降 , 30 d 后与对
照相比相比个体数量稍高[ 12] .
由此可见 ,不同的农药对各类原生动物的影响是不同的.
农药的浓度不同 ,影响也不一样.有些农药浓度低时无毒害 , 或
者对某些微生物群体还可以有刺激作用 ,常常只有在高浓度情
况下 , 才对微生物群体的数量有影响.一种农药的某一浓度对
各种微生物群体的影响程度也不一样 , 一种可能受到严重伤
害;一种中度伤害;而第三种可能抵抗力很强.
3.2 土壤理化性质对原生动物群落的影响
内伶仃岛焦坑湾与猴场土壤原生动物群落的研究表明 , 内
伶仃岛土壤鞭毛虫与肉足虫的丰度占了整个原生动物丰度的
绝大部分 ,与各典型地带土壤原生动物三大类群的丰度是一致
的[ 11] .从所测理化性质的结果来看 , 除极个别外 , 焦坑湾与猴
场土样的理化性质基本上是相同的 , 但焦坑湾为近水泽地 ,猴
场为坡地 ,两者含水量有着极为明显的差别。水分是原生动物
生存 、繁殖和分布的最重要的限制因子 , 因此对原生动物群落
有较大的影响.焦坑湾土壤原生动物种类比较少 , 上层土壤中
有 16 种原生动物 , 下层土壤中有 12 种原生动物;而猴场中上
层土壤中有 49 种原生动物 ,下层土壤中有 26 种原生动物 ,是
焦坑湾原生动物种类数的 2 倍以上.另外 , 焦坑湾与猴场 3 种
原生动物的丰度也有较大的差别 ,与猴场比较 , 焦坑湾土壤中 ,
鞭毛虫丰度较大 ,纤毛虫丰度较小 , 由此可见 ,不同生态环境对
原生动物群落有较大的影响.
3.2.1 森草净对土壤原生动物群落种类组成的影响 森草
净对土壤原生动物群落的主要种类组成有较明显的影响.对肉
足虫有明显的抑制作用 ,对鞭毛虫及纤毛虫有较明显的促进作
用.施药前土壤原生动物群落种类组成中 , 主要种类以肉足虫
居多为 8 种 ,纤毛虫次之为 4 种 , 鞭毛虫最少只有 1 种;施药后
主要种类中肉足虫明显减少只有 4 种 , 鞭毛虫明显增多为 4
种 ,纤毛虫也有所增加为 6 种.
施药后在上下层土壤中鞭毛虫在低施药浓度下(ρA≤0.
01 g m
-2)种类数均有所增加 ,并随施药浓度增大呈上升趋势.
由此可见 ,低浓度的森草净对鞭毛虫的种类数有促进作用 ,且
426 应 用与 环境 生物 学 报 Chin J Appl Environ Biol 9卷
在施药浓度为 0.01 g m-2时促进效果最为明显 , 由对照的 2种
鞭毛虫增加到 8 种.在高施药浓度下(ρA≥0.025 g m-2),上层
土壤中鞭毛虫的种类数有所下降 ,并随施药浓度的增大呈下降
趋势.推断在高施药浓度下 ,森草净对鞭毛虫的种类数有抑制
作用.在下层土壤中鞭毛虫的种类数在施药浓度为 0.025 g
m-2时保持不变 ,但在施药浓度为 0.2 g m-2时 ,种类数与对照
相比反而有了增加.是因为在下层土壤中森草净及其分解产物
的残留量比上层少 ,因此施药浓度虽然比较高 , 下层土壤中鞭
毛虫基本没有受害;而且随着施药浓度的增大 , 上层土壤中的
鞭毛虫可能因为高浓度的森草净的胁迫作用向下层迁移 , 导致
下层土壤中鞭毛虫种类的增加[ 17] .
肉足虫在不同施药浓度下种类数均有所减少 ,并随着施药浓
度的增加呈下降趋势,如焦坑湾上层土壤中由对照的 8种肉足虫
减少到6 种,猴场上层土壤中由 13 种下降到 7 种,可以看出,森草
净对肉足虫有极强的毒害效应 ,在极低浓度下(ρA=0.001 g m-2)
即对肉足虫的种类数有抑制作用并随着浓度的增加效果更加明
显.
上层土壤中纤毛虫在 ρA≤0.025 g m-2时种类数与对照
相比均有所增加 , 在施药浓度为 0.001 g m-2时效果最为明
显 ,增加了 5 种纤毛虫.下层土壤中在不同施药浓度下纤毛虫
的种类数均有所增加 , 在施药浓度为 0.01 g m-2时增长效果
最为明显 , 增加了 9 种纤毛虫 , 由此同样证明低浓度(ρA≤0.
025 g m-2)可以促进纤毛虫的种类数 ,且在施药浓度在 0.001
~ 0.01 g m-2之间最为明显.在高施药浓度下(ρA ≥0.2 g
m-2)上层土壤中森草净对纤毛虫的种类数有抑制作用.至于
下层土壤中纤毛虫的种类数在施药浓度为 0.2 g m-2时种类
数比对照多 ,可能同样是因为上层土壤中纤毛虫受森草净的胁
迫作用向下迁移的影响.
3.2.2 森草净对土壤原生动物数量的影响 上层土壤中 ,
不同施药浓度下肉足虫的丰度均有极为明显的减少 , 并随施药
浓度的增大呈下降趋势.在施药浓度为 0.001 g m-2时只有
12.7%的成活率 , 随着施药浓度的增大 , 成活率只保持在 2%
~ 5%之间 , 由此可见 ,森草净对肉足虫的丰度有极大的抑制作
用 ,在下层土壤中 , 森草净及其分解物远比上层少 ,受到森草净
的抑制作用较小 , 而且可能由于上层土壤中肉足虫的向下迁
移 ,因此变化趋势不是很明显.
鞭毛虫在不同施药浓度下 ,上下层土壤中的丰度均呈急剧
上升趋势 ,分析是因为占据同一生态位(nitch)的肉足虫的数量
急剧减少 、竞争力下降 , 也有可能是森草净对鞭毛虫的直接促
进作用导致鞭毛虫的丰度增加.
上层土壤中纤毛虫在不同施药浓度下丰度均有所减少 , 并
趋近于零 ,可见森草净对纤毛虫的丰度有抑制作用 , 同样下层
土壤中因所含森草净及其分解物远比上层少 , 而且由于上层土
壤中纤毛虫的向下迁移 ,因此规律不是很明显.
3.2.3 森草净对土壤原生动物影响的初步探索 森草净对
土壤原生动物群落的影响在其主要种类组成 、上下层原生动物
的种类数及丰度等各方面都是非常一致的 ,对肉足虫有较大的
毒害作用 ,能够减少其主要种类数及丰度;对鞭毛虫有较大的
促进作用 ,在种类数和丰度方面都能促进其增长 , 对纤毛虫影
响不是很明显 ,低浓度下有较轻微的促进作用.森草净对土壤
原生动物尤其是肉足虫及鞭毛虫的极为显著的影响 , 必然会间
接影响土壤中生存的其他微生物群落 ,以至对更高营养级的动
植物造成影响.
森草净对土壤中原生动物的影响可能不是通过对细菌的
抑制间接影响而是直接作用于原生动物本身.因为如果是通过
对细菌的抑制而影响原生动物 ,细菌数量的减少对裸变形虫及
异养鞭毛虫影响应该是一致的 ,而在我们的实验结果中肉足虫
无论是种类还是数量均受到极大毒害 ,而鞭毛虫的种类和数量
均有极大的增大.由此可见 , 森草净对土壤原生动物的作用是
直接的.
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