蚯蚓活動(dòng)對(duì)鋅污染土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及酶活性的影響

1、蚯蚓活動(dòng)對(duì)鋅污染土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及酶活性的影響王丹丹，李輝信，胡 鋒*，王 霞南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京210095摘要：以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)Zn污染高沙土為材料，研究在重金屬污染土壤中，蚯蚓活動(dòng)對(duì)土壤微生物數(shù)量和各種酶活性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：Zn的加入使土壤蔗糖酶、脲酶活性降低，而對(duì)磷酸酶活性沒(méi)有影響，加Zn量在300 mg·kg-1以下時(shí)對(duì)微生物量碳有促進(jìn)作用，高于該水平則表現(xiàn)為抑制作用。接種蚯蚓后，土壤細(xì)菌和放線菌的群落數(shù)明顯提高，除各別處理外均達(dá)到顯著差異，真菌數(shù)量沒(méi)有變化；土壤磷酸酶、蔗糖酶、脲酶等酶活性也因接種蚯蚓而顯著提高（p<0.05*），隨土壤Z

2、n污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化，蚯蚓對(duì)三種酶活性的影響趨勢(shì)不同。蚯蚓活動(dòng)對(duì)土壤酶活性的提高一定程度上緩解了重金屬對(duì)酶的抑制作用。試驗(yàn)結(jié)果還表明蚯蚓活動(dòng)顯著提高了各處理土壤的NO3-N含量，相關(guān)散點(diǎn)圖顯示NO3-N含量和植物地上部生物量，地上部Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)及植物地上部Zn吸收總量間都有明顯相關(guān)性（r =0.517*，r =0.532*，r =0.607*）。試驗(yàn)初步驗(yàn)證了蚯蚓對(duì)Zn污染土壤中微生物和酶活性的改善作用。關(guān)鍵詞：重金屬；微生物；酶活性；蚯蚓中圖分類(lèi)號(hào)：X171.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-2175（2006）03-0538-05土壤微生物群落、酶活性與土壤重金屬污染之間的關(guān)系是國(guó)內(nèi)外

3、環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)1-3。大量研究表明，微生物群落數(shù)、土壤酶活性的大小與重金屬污染程度存在一定的相關(guān)性，土壤酶活性和微生物區(qū)系組成是反映重金屬等污染物環(huán)境效應(yīng)的敏感指標(biāo)4-6。Kandeler等7研究了重金屬污染土壤的13種酶，發(fā)現(xiàn)與土壤碳循環(huán)有關(guān)的酶受重金屬抑制較小，而與土壤氮、磷、硫等循環(huán)有關(guān)的酶受重金屬抑制作用明顯。另一方面，土壤大型動(dòng)物蚯蚓在土壤生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物質(zhì)分解、礦質(zhì)元素循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化等生態(tài)過(guò)程中起著十分重要的作用，是土壤肥力形成和土壤質(zhì)量保持的重要因素8-10。蚯蚓主要通過(guò)與微生物的相互作用參與有機(jī)物分解過(guò)程和有機(jī)態(tài)養(yǎng)分的礦化 11-12。有資料表明微生物是蚯蚓除有機(jī)質(zhì)外的第

4、二食物13，同時(shí)蚯蚓所吞食的土壤有機(jī)物主要靠蚯蚓腸道內(nèi)的微生物和各種酶來(lái)分解轉(zhuǎn)化，蚯蚓與微生物之間的復(fù)雜的相互作用不僅改變了土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)，還對(duì)土壤N、P等礦質(zhì)元素的礦化，植物的生長(zhǎng)有很大影響14-15。土壤酶和土壤礦質(zhì)養(yǎng)分循環(huán)關(guān)系密切，所以蚯蚓對(duì)土壤酶的影響也廣有研究8。ZHANGE等研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓工作后的土壤的磷酸酶、纖維素酶、淀粉酶等酶活性較原狀土明顯提高16。蚯蚓在重金屬污染土壤中的應(yīng)用近年來(lái)得到了很多關(guān)注，CHEN J M等17將蚯蚓接種到Cu、Cd污染土壤中，發(fā)現(xiàn)耐性蚓種可在一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的污染土壤中存活，并且顯著改變土壤重金屬形態(tài)。Zn污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于400 mg·

5、kg-1時(shí)，蚯蚓對(duì)土壤氮素礦化、硝化和反硝化活性有顯著促進(jìn)作用，進(jìn)而提高污染土壤的N素礦化量，這可能是因?yàn)轵球驹谖廴緱l件下仍能提高土壤的硝化酶和反硝化酶的緣故 18-19。目前已有研究將蚯蚓應(yīng)用到Pb/Zn尾礦修復(fù)中去，結(jié)果表明蚯蚓對(duì)植物修復(fù)污染土壤有積極意義，可同時(shí)提高植物的生物量和植物重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)，污染土壤的N，P，K等養(yǎng)分狀況也得到了改善20。但是對(duì)于種植植物條件下，蚯蚓對(duì)Zn污染土壤的各種微生物指標(biāo)影響如何，還沒(méi)有報(bào)道。本文旨在Zn污染土壤中接種蚯蚓，研究蚯蚓對(duì)污染土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、微生物活性及酶活性的影響，以揭示土壤動(dòng)物在污染土壤微生態(tài)修復(fù)中的作用，為進(jìn)一步利用蚯蚓改善植物修復(fù)技

6、術(shù)提供理論依據(jù)。 1 材料與方法1.1 供試土壤的采集供試土壤采自江蘇如皋縣搬經(jīng)鎮(zhèn)長(zhǎng)江沖積物形成的高沙土（020 cm），質(zhì)地為砂壤，土壤的基本性狀為：pH值8.15，總有機(jī)C 5.18 g·kg-1，全N 0.70 g·kg-1，全P 0.66 g·kg-1，全鋅62.26 mg·kg-1，有效態(tài)鋅14.60 mg·kg-1。供試蚯蚓為環(huán)毛蚓（Pheretima sp.），供試植物為黑麥草（L.multiflorum）。1.2 鋅人工污染土壤的制備前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蚯蚓只能在一定Zn污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度w(Zn)400 mg·kg-1下存活，

7、因此本試驗(yàn)Zn污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度最高設(shè)置為400 mg·kg-1。稱(chēng)取1 kg過(guò)2 mm篩的高沙土(風(fēng)干土)于塑料盆缽中，分別培養(yǎng)2個(gè)月后，每加入0，100，200，300，400 mg·kg-1 Zn2+（ZnSO4）。于28 溫室中干濕交替缽施尿素0.1738 g、KH2PO4 0.1666 g，平衡2 d后每缽接種2條蚯蚓(1.8 g/條)，并以不加蚯蚓的相應(yīng)處理為對(duì)照。播種黑麥草種子，一周后間苗，每缽留苗10株。植物生長(zhǎng)30 d后收獲。收割植株同時(shí)采集土樣，保存在4 冰箱中，盡快測(cè)定土樣中微生物和酶活性，同時(shí)分別測(cè)定植株和土壤各項(xiàng)指標(biāo)。1.3 分析方法土壤細(xì)菌、真菌和

8、放線菌菌落數(shù)的測(cè)定用稀釋平板法，脲酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶測(cè)定方法參照文獻(xiàn)21。土壤NH4+，NO3- 含量2 mol/L K2SO4提取后,均用流動(dòng)分析儀(型號(hào)為AA3)測(cè)定。其它測(cè)試指標(biāo)均采用土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析法22。2 結(jié)果2.1 蚯蚓活動(dòng)對(duì)土壤中微生物菌落數(shù)和微生物活性的影響表1 蚯蚓對(duì)土壤微生物數(shù)量和微生物活性的影響Table 1 Effects of earthworms on soil microbial population and activitiesZn處理 1)/(mg·kg-1)真菌/(×102·g-1)放線菌/(×105·

9、g-1)細(xì)菌/(×106·g-1)土壤呼吸/(以C02-C計(jì))mg·kg-1 d-1)w(微生物量碳)/(mg·kg-1)微生物商代謝商qCO2/h0+ E2.50 a 2)15.40 a12.35 a876.33a168.57a0.700.125No E2.40 a4.79 b3.17b274.95b120.64b0.560.055100+ E3.96 a62.63 a9.85 a730.26a158.96a0.670.110No E2.18 b19.23 b1.54 a463.94b141.93b0.620.078200+ E3.07 a6.38 a

10、15.73a669.81a155.65a0.660.103No E2.33 a4.43a7.33 b572.42b128.32b0.540.107300+ E2.24 a9.38 a18.87 a1039.73a102.04a0.460.273No E1.85 a3.94 b8.47 b557.09b91.35a0.410.131400+ E2.25 a50.10 a117.50 a755.77a102.17a0.430.178No E2.13 a5.73 b29.70 b694.75a86.71a0.380.1921) E: 接種蚯蚓；NO E: 不接種蚯蚓. 2)方差分析統(tǒng)計(jì), 同列若有相

11、同字母表示相同Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)下不同蚯蚓處理間無(wú)顯著性差異(P>0.05).通過(guò)稀釋平板法測(cè)定可培養(yǎng)的細(xì)菌、真菌和放線菌形成的菌落數(shù)（colony forming units, CFU），可以了解土壤微生物群落的組成。表1的數(shù)據(jù)表明，未接種蚯蚓處理中，Zn污染對(duì)三大菌數(shù)目沒(méi)有達(dá)到顯著抑制水平，有些處理甚至刺激了微生物的生長(zhǎng)，放線菌在Zn-100處較無(wú)污染對(duì)照顯著提高（p0.01*，達(dá)19.23×105·g-1DW。各Zn處理中，細(xì)菌群落數(shù)只在Zn-400處理上較無(wú)污染土壤顯著提高，而在其它處理與無(wú)污染對(duì)照比沒(méi)有顯著差異，真菌數(shù)量隨污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加沒(méi)有顯著變化。這并不能說(shuō)

12、明重金屬對(duì)微生物沒(méi)有毒害作用，可能的解釋是重金屬前期使土壤中原有的大量金屬敏感性微生物死亡后殘?bào)w分解，加上植物根系提供有機(jī)碳源,造成土壤中微生物生長(zhǎng)所必需的有機(jī)物質(zhì)來(lái)源增加，從而導(dǎo)致金屬非敏感性菌數(shù)量的上升。吳勝春等23的研究也發(fā)現(xiàn)：土壤Zn污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1000 mg·kg-1時(shí)對(duì)土壤細(xì)菌、真菌、放線菌的數(shù)目沒(méi)有明顯的抑制作用。接種蚯蚓后，土壤細(xì)菌、放線菌群落數(shù)明顯提高。放線菌群落數(shù)在Zn-100、Zn-300、Zn-400處理上達(dá)到顯著水平（p<0.01*），分別是無(wú)蚯蚓相應(yīng)對(duì)照的3.25、2.38、8.74倍；除Zn-100處理外，接種蚯蚓后細(xì)菌數(shù)目顯著提高（p<

13、0.01*），在Zn-400時(shí)增加最大，變幅為29.702×106117.50×106·g-1DW，提高了將近5倍；但真菌數(shù)量隨蚯蚓加入變化不大，只在Zn-100處顯著提高。三種菌數(shù)量受蚯蚓影響最大的為放線菌，其次為細(xì)菌，真菌幾乎不受蚯蚓影響，因此蚯蚓活動(dòng)降低了土壤真菌/細(xì)菌比值。在未接種蚯蚓的處理中，Zn污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于300 mg·kg-1時(shí)對(duì)微生物量碳有顯著促進(jìn)作用，而在w(Zn)300 mg·kg-1時(shí)對(duì)微生物量碳表現(xiàn)抑制作用。接種蚯蚓提高了土壤微生物量碳量，但在高質(zhì)量分?jǐn)?shù)Zn污染處理中沒(méi)有達(dá)到顯著水平（w(Zn)300 mg·

14、;kg-1）。蚯蚓對(duì)無(wú)污染土壤微生物量碳的提高作用最大，較未加蚯蚓處理提高了40。土壤呼吸隨土壤污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度增大而增大，這是因?yàn)橹亟饘倜{迫下微生物為了維持其生理活性需要消耗更多的碳，對(duì)碳源的利用率降低。表1可以看到接種蚯蚓后，與無(wú)蚯蚓對(duì)照比土壤呼吸值明顯增大，平均增加幅度為：8.78%218.72，t檢驗(yàn)表明蚯蚓處理和無(wú)蚯蚓對(duì)照間（Zn-400除外）差異顯著（p<0.05*），DANIEL等也得到類(lèi)似的結(jié)論24。Zn污染對(duì)微生物活性的抑制作用還可以通過(guò)土壤微生物生物量碳、土壤有效態(tài)Zn之間的相關(guān)性得到進(jìn)一步證實(shí)，土壤微生物生物量碳和土壤有效態(tài)Zn（DTPA-Zn）的散點(diǎn)圖表明兩者顯著

15、負(fù)相關(guān)（r =-0.701*）。2.2 蚯蚓活動(dòng)對(duì)土壤中酶活性的影響2.2.1 蚯蚓活動(dòng)對(duì)土壤中脲酶、堿性磷酸酶、蔗糖酶等酶活性的影響很多資料表明脲酶、磷酸酶、蔗糖酶是反映重金屬污染程度的敏感指標(biāo)2，脲酶和磷酸酶分別影響土壤N素和P素循環(huán)，對(duì)土壤有效養(yǎng)分的釋放具有重要作用。圖1可以看出Zn污染土壤的蔗糖酶活性較無(wú)污染處理顯著降低，脲酶活性平均降低了13.09%，但是只在Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度高于300 mg·kg-1后達(dá)到顯著水平，磷酸酶活性則隨污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而增大。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：接種蚯蚓后，除Zn-200，Zn-400處理外，蚯蚓活動(dòng)顯著提高了土壤脲酶活性（p<0.01*）。蚯蚓

16、對(duì)脲酶活性的提高，一定程度上減少了重金屬對(duì)脲酶的抑制作用，除Zn-400處理外，接種蚯蚓均使脲酶活性恢復(fù)到了未接種蚯蚓的無(wú)污染對(duì)照水平。蚯蚓的加入對(duì)土壤中磷酸酶的活性也有顯著提高作用（p<0.01*），使各處理磷酸酶活性平均提高了42%78%，且蚯蚓對(duì)磷酸酶的促進(jìn)作用不受Zn污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響，在Zn-400處達(dá)到最大，此時(shí)土壤磷酸酶活性為無(wú)蚯蚓對(duì)照的1.69倍。蚯蚓對(duì)土壤堿性磷酸酶活性的提高,促進(jìn)了土壤有機(jī)磷的礦化,使土壤速效磷的供應(yīng)能力增強(qiáng)，有利于植物對(duì)磷等元素的吸收，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)及植物對(duì)重金屬的積累。同樣，蔗糖酶活性也因?yàn)榻臃N蚯蚓后而顯著提高（p<0.01*），從而減弱了

17、Zn污染對(duì)蔗糖酶的抑制作用。接種蚯蚓的某些處理上，蔗糖酶活性甚至超過(guò)了無(wú)污染對(duì)照水平（Zn-0）。 酶活性w(酚)/(mg·kg-1) w(葡萄糖)/( mg·g-1) w(NH3-N)/( mg·g-1)w (土壤Zn)/(mg·kg-1)圖1 蚯蚓對(duì)土壤脲酶（1）、蔗糖酶（2）和堿性磷酸酶（3）的影響Fig. 1 Effects of earthworms on urease (1) invertase (2) and alkaline phosphatase (3) activities in soil 蚯蚓活動(dòng)對(duì)土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的影響圖2表明，

18、Zn污染土壤的NH4+-N、NO3-N量較無(wú)污染對(duì)照顯著提高，隨土壤污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，土壤的NH4+-N含量基本保持穩(wěn)定；NO3-N含量則有增高趨勢(shì)，在Zn-400處理中達(dá)到最大。土壤NO3-N含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于NH4+-N含量，平均為NH4+-N的3.828.02倍，是土壤礦質(zhì)氮(NH4+-N+NO3-N)的主要組成部分。接種蚯蚓后，土壤 NO3-N顯著提高，NH4+-N則只在Zn-0處理顯著增加?？梢钥闯鰺o(wú)論是重金屬的單獨(dú)加入，還是蚯蚓和重金屬的相互作用，都促進(jìn)了土壤礦質(zhì)氮含量的提高。蚯蚓對(duì)于土壤礦質(zhì)氮的提高已有廣泛研究，增加的這部分N可能是來(lái)源于蚯蚓體表、腸道的分泌，和蚯蚓活動(dòng)對(duì)有機(jī)態(tài)氮的礦化

19、，也可能是蚯蚓作用下固氮菌增多的緣故25。Zn污染可提高土壤NO3-N的原因目前還不清楚。有研究表明在一定比例NH4+ -N存在的前提下，NO3-N 供應(yīng)的增加不僅促進(jìn)根系的生長(zhǎng)，而且提高根系活力，而發(fā)達(dá)的根系是植物旺盛生長(zhǎng)發(fā)育的有力保證26。NO3-N和植物指標(biāo)間的相關(guān)分析也驗(yàn)證了這一結(jié)論，NO3-N量和植物地上部生物量及植物地上部Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)，植物地上部Zn吸收總量間都有顯著相關(guān)性（r =0.517*，r =0.532*，r =0.607*）。3 討論w(NO3-N)/(mg·kg-1) w(NH4-N)/(mg·kg-1)w (土壤Zn)/(mg·kg-1)

20、圖2 蚯蚓對(duì)土壤NH4+-N和NO3-N含量的影響Fig. 2 Effects of earthworms on NH4+-N and NO3-N contents in soil土壤微生物是土壤中的活性膠體，具有較大的比表面積，代謝活動(dòng)旺盛,通過(guò)吸附、固定、絡(luò)合、溶解、氧化還原等對(duì)重金屬在土壤中的活性和生物有效性具有重要的意義27-28。研究重金屬和微生物的關(guān)系對(duì)于土壤重金屬的有效性分析和重金屬污染土壤的修復(fù)有重要意義。同時(shí)土壤動(dòng)物和微生物的關(guān)系是密不可分的，對(duì)蚯蚓食性研究表明，蚯蚓喜食處于腐爛分解狀態(tài)的有機(jī)殘?bào)w,這是由于該階段殘?bào)w上微生物較多29。蚯蚓的取食可能會(huì)影響微生物的數(shù)量和活性，進(jìn)

21、而影響有機(jī)物質(zhì)的分解和有效養(yǎng)分的釋放30-32。本研究通在污染土壤上接種蚯蚓，研究蚯蚓對(duì)土壤微生物群落數(shù)、酶活性的影響。結(jié)果表明：接種蚯蚓顯著地提高了土壤中細(xì)菌、放線菌的數(shù)量，對(duì)真菌數(shù)目影響不大，這與PARLE報(bào)道一致33。雖然重金屬對(duì)土壤三大菌菌落數(shù)沒(méi)有影響，但是微生物各活性指標(biāo)反映出此時(shí)微生物活性受到抑制，土壤呼吸、代謝商隨Zn污染質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高而增大，微生物商則趨勢(shì)相反。w(Zn)300 mg·kg-1時(shí)，微生物量碳較無(wú)污染對(duì)照顯著降低，這些均表明，微生物活性指標(biāo)是反映重金屬污染程度的敏感指標(biāo)。蚯蚓不僅改變了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，使真菌/細(xì)菌比降低，還在一定程度上緩解了重金屬對(duì)微生

22、物活性的脅迫，使微生物量碳顯著提高。研究還發(fā)現(xiàn)，Zn污染對(duì)脲酶和蔗糖酶活性有抑制作用，而對(duì)磷酸酶活性沒(méi)有影響。蚯蚓活動(dòng)則可減小Zn污染對(duì)這些酶的抑制作用，使土壤酶活性一定程度上得到恢復(fù)。土壤酶主要來(lái)源于根系、微生物和土壤動(dòng)物，蚯蚓可提高土壤酶活性的原因有很多：蚯蚓本身可分泌產(chǎn)生蔗糖酶、纖維素酶等酶類(lèi)21；蚯蚓活動(dòng)激發(fā)微生物生長(zhǎng)，微生物可分泌出大量的降解酶類(lèi)；蚯蚓作用后的土壤有合適的濕度和pH，蚓糞團(tuán)粒結(jié)構(gòu)提供了大量的酶反應(yīng)空間33-34。本研究雖然在污染土壤中進(jìn)行，蚯蚓對(duì)酶的影響和其在無(wú)污染土壤中的作用是一致的。同時(shí)土壤礦質(zhì)氮也因接種蚯蚓而顯著提高，且礦質(zhì)氮和植物生物量、植物重金屬吸收量間均有

23、明顯相關(guān)性，這進(jìn)一步說(shuō)明蚯蚓同樣可促進(jìn)污染土壤中植物生長(zhǎng)。事實(shí)上，在恢復(fù)一個(gè)重金屬污染的廢棄地土壤生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，不僅要恢復(fù)地上部分的植被，還要恢復(fù)土壤微生物生態(tài)群落，重建土壤內(nèi)部生態(tài)功能。本試驗(yàn)將土壤動(dòng)物、植物結(jié)合起來(lái)恢復(fù)污染土壤，不僅提高了植物生物量和植物修復(fù)效率，還改善了土壤微生物生態(tài)系統(tǒng)，提高了幾種酶活性，具有其它修復(fù)方法所不可比擬的優(yōu)越性，是一種很有前途的污染土壤修復(fù)技術(shù)。4 結(jié)論（1）Zn污染對(duì)三大菌數(shù)量沒(méi)有影響，但微生物活性受到一定抑制，表明微生物活性指標(biāo)是反映重金屬污染程度的敏感指標(biāo)。接種蚯蚓改變了土壤的微生物結(jié)構(gòu)，使真菌/細(xì)菌比降低，同時(shí)蚯蚓對(duì)于提高污染土壤的微生物活性也有顯著作

24、用。（2）與無(wú)污染土壤比，污染土壤的蔗糖酶、脲酶活性降低，磷酸酶活性保持不變。蚯蚓活動(dòng)顯著提高了土壤三種酶活性，一定程度上抵消了重金屬對(duì)酶的抑制作用。（3）Zn污染和接種蚯蚓均對(duì)NO3-N提高有積極作用，而對(duì)NH4+-N沒(méi)影響。參考文獻(xiàn)：1 龔平, 孫鐵珩, 李培軍. 重金屬對(duì)土壤微生物的生態(tài)效應(yīng)J. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 1997, 8(2): 218-224.GONG Ping, SUN Tieheng, LI Pejun. Ecological effect of heavy metals on soil microbes J. Chinese Journal of Applied Ecolo

25、gy, 1997, 8(2): 218-224.2 和文祥, 朱銘莪, 張一平. 土壤酶與重金屬關(guān)系的研究現(xiàn)狀J. 土壤與環(huán)境, 2000, 9(2): 139-142.HE Wenxiang, ZHU Minge, ZHANG Yiping. Recent advance in relationship between soil enzymes and heavy metals J. Soil Environmental Science, 2000, 9(2): 139-142.3 BROOKS P C, MCGRATH S P. Effect of metal toxicity on th

26、e size of the soil microbial biomass J. Journal of soil science, 1984, 35: 341-346.4 滕應(yīng), 黃昌勇, 龍健, 等. 鉛鋅銀尾礦污染區(qū)土壤微生物區(qū)系及主要生理類(lèi)群研究J. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 22(4): 408-411.TENG Ying , HUANG Changyong, LONG Jian, et al. Microbial populations and major physiological groups in soils contaminated by tailings from a

27、Pb, Zn and Ag mineJ. Journal of Agro-Environment Science, 2003, 22(4): 408-411.5 劉樹(shù)慶. 保定市污灌區(qū)土壤的Pb、Cd污染與土壤酶活性關(guān)系研究J. 土壤學(xué)報(bào), 1996, 33(2): 175-182.LIU Shuqing. Relation between soil Pb and Cd pollution and enzyme activities in wasted ater irrigated area of Baoding city J. Acta Pedologica Sinica, 1996, 33

28、(2): 175-182.6 楊志新, 劉樹(shù)慶. Cd、Zn、Pb單因素及復(fù)合污染對(duì)土壤酶活性的影響J. 土壤與環(huán)境, 2000, 9(1): 15-18.YANG Zhixin, LIU Shuqing. Effects of singles element and compound pollution of Cd, Zn and Pb on soil enzymes activities J. Soil and Environmental Sciences, 2000, 9(1): 15-18.7 KANDELER E, LUFTENEGGER G, SCHWARZ S. Influenc

29、e of heavy metals on the functional diversity of soil microbial communities J. Biology and Fertility of Soils, 1997, 23: 299-306.8 張立宏, 許光輝. 微生物與蚯蚓協(xié)同作用對(duì)土壤肥力影響的研究J.生態(tài)學(xué)報(bào), 1990, 10（2）: 116-120.ZHANG Lihong, XU Guanghui. Roles of Earthworm-microbe interaction on soil fertility J. Acta Ecologica Sinica,

30、1990, 10（2）: 116-120.9 HAIMI J, HUHTA V. Effect of earthworms on decomposition process in raw humus forest soil:a microcosm studyJ. Biology and Fertility of Soils, 1990, 10: 178-183.10 SUBLER S, CHRISTIMA M. Earthworm additions increased short-term nitrogen availability and leaching in two grain-cro

31、p agroecosystems J. Soil Biology Biochemistry, 1997, 29: 413-421.11 李輝信, 胡鋒, 沈其榮, 等. 接種蚯蚓對(duì)秸稈還田土壤C、N動(dòng)態(tài)和作物產(chǎn)量的影響J. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2002,13（12）: 1637-1641.LI Huixin, HU Feng, SHEN Qirong, et al. Effect of earthworm inoculation on soil carbon and nitrogen dynamics and on crop yield with application of corn resid

32、ues J. Chinese Journal of Applied Ecology, 2002, 13（12）: 1637-1641.12 EDWARDS C A. Earthworm Ecology M. Boca Raton: CRC Press, 2004.13 BONKOWSKI M, GRIFFITHS B S, RITZ K. Food preferences of earthworms for soil fungi J. Pedobiologia, 2000, 44: 666-676.14 TIWARI S C, TIWARI B K, MISHRA R R. Microbial

33、 populations, enzyme activities and nitrogen-phosphorus-potassium enrichment in earthworm casts and in the surrounding soil of pine apple plantation J. Biology and Fertility of Soils, 1989, 8: 178-182.15 DEVILIEGHER W, VERSTRAETE W. The effect of Lumbricus terrestris on soil in relation to plant gro

34、wth: effects of nutrient enrichment process (NEP) and gut-associated processes (GAP) J. Soil Biology Biochemistry, 1997, 29: 341-346.16 ZHANGE B G, LI G T, SHEN T S H, et al. Changes in microbial biomass C、N and P and enzyme activities in soil incubated with the earthworms Metaphire guillelmi or Eis

35、enia fetida J. Soil Biology and Biochemistry, 2000, 32: 2055-2062.17 CHEN J M, WONG M H. Effects of earthworms on Zn fractionation in soils J. Biology and Fertility of Soils, 2002, 36: 20-28.18 韓清鵬, 成杰民, 周娟, 等. 蚯蚓活動(dòng)對(duì)鋅污染土壤中氮素轉(zhuǎn)化影響的研究J. 江蘇農(nóng)業(yè)研究, 2001, 22(3): 34-38.HAN Qinpeng, CHENG Jiemin, ZHOU Juan, e

36、t al. Effects of earthworm activity on nitrogen transformation in soils added with zinc J. Jiangsu Agircultural Research, 2001, 22(3): 34-38.19 YIN S X, YANG L Z, YIN B, et al. Nitrification and denitrification activities of zinc-treated soils worked by the earthworm Pheretima sp J. Biology and Fert

37、ility of Soils, 2003, 38: 176-180.20 MA Y, DICKINSON N M, WONG M H. Interactions between earthworms, trees, soil nutrition and metal mobility in amended Pb/Zn mine tailings from Guangdong, China J. Soil Biology and Biochemistry, 2003, 35: 1369-1378.21 周禮愷. 土壤酶學(xué)M. 北京: 科學(xué)出版社, 1987.ZHOU Likai. Soil enz

38、ymes M. Beijing: Science Publication, 1987.22 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法 M. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社, 2000.LU Rukun. Method of analysis in soil and agrochemistry M. Beijing: Chinese Agriculture Science and Technology Press, 2000.23 吳勝春, 駱永明, 蔣先軍, 等. 重金屬污染土壤的植物修復(fù)研究.金屬富集植物Brassica Juncea根際土壤中微生物數(shù)量的變化 J. 土壤, 2000(2): 75-78.W

39、U Shengchun, LUO Yongming, JIANG Xianjun, et al. Phytoremediation of heavy mental polluted soil Changes of microbial populations in the rhizosphere of hyperaccumulator plant: Brassica Juncea J. Soils, 2000(2): 75-78.24 DANIEL O, ANDERSON J M. Microbial biomass and activity in contrasting soil materi

40、als after passage through the gut of earthworm Lumbricus rubellus HoffeisterJ. Soil Biology and Biochemistry, 1992, 24: 465-470. 25 Araujo Y, Luizão FJ, Barros E. Effect of earthworm addition on soil nitrogen availability, microbial biomass and litter decomposition in mesocosmsJ. Biol Fertil So

41、ils, 2004, 39: 146152.26 樊明壽, 孫亞卿, 邵金旺, 等. 不同形態(tài)氮素對(duì)燕麥營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和磷素利用的影響J. 作物學(xué)報(bào), 2005, 31 (1): 114-118.FAN Mingshou, SUN Yaqing, SHAO Jinwang, et al. Influence of nitrogen forms on oat growth and phosphorus uptake J. Acta Agronomica Sinica, 2005, 31(1): 114-118.27 郭學(xué)軍, 黃巧云, 趙振華, 等. 微生物對(duì)土壤環(huán)境中重金屬活性的影響J. 應(yīng)用與環(huán)境

42、生物學(xué)報(bào), 2002, 8(1): 105-110.GUO Xuejun, HUANG Qiaoyun, ZHAO Zhenhua, et al. Effects of microorganisms on the mobility of heavy metals in soil environment J. China Journal of Applied Environmental Biology, 2002, 8(1): 105-110.28 WHITING S N, SOUZA D M, TERRY N. Rhizosphere bacteria mobilize Zn for hype

43、raccumulation by Thlaspi caerulescensJ. Environmental Science and Technology, 2001, 35: 3144-3150.29 DOUBE B M B, SCHMIDT O, KILLHAM K, et al. Influence of mineral soil on the palatability of organic matter for lumbricid earthoworms: a simple food preference study J. Soil Biology and Biochemistry, 1

44、997, 29: 569-575.30 張寶貴. 蚯蚓與微生物的相互作用J. 生態(tài)學(xué)報(bào), 1997, 17(5): 556-560.ZHANG Baogui. Interaction between earthworms and microorganisms J. ACTA Ecology Sinica, 1997, 17(5): 556-560.31 BROWN G G. How do earthworms affect microfloral and faunal community diversityJ. Plant Soil, 1995, 170: 209-231.32 DASH M

45、C, MISHRA P C, BEHERA N. Fungal feeding by tropical earthwormJ. Tropical Ecology, 1979, 20: 9-12.33 PARLE J N A. Microbiological study of earthworm casts J. Journal of General Microbiol, 1963, 31: 13-23.34 PARTHASARATHI K, RANGANATHAN L S. Aging effect on enzyme activities in pressmud vermicasts of

46、Lampito mauritii (Kinberg) and Eudrilus eugeniae (Kinberg) J. Biology and Fertility of Soils, 2000, 30: 347-350.Effects of the earthworms on the microorganisms and enzyme activitiesin the Zn polluted soilWANG Dandan，LI Huixin，HU Feng，WANG XiaCollege of Resources and Environmental Science, Nanjing Ag

47、riculture University, Nanjing 210095, ChinaAbstract: The purpose of this paper is to examine the effects of earthworms on the microorganisms and enzyme activities in the Zn-treated soils which planted with the ryegrass. The Zn treated soils were prepared as follow process: each pot contained 1.0 kg

48、air-dried soil, and ZnSO4 solution was added to each pot to provide levels of 0, 100, 200, 300, and 400 mg Zn kg1 soil. After thorough mixing, the soil, having a 70% water holding capacity, was incubated at 25°C in a greenhouse for 2 months to allow the Zn to redistribute among the various zinc fractions and to be stabilized. Each pot