蚯蚓群落對土壤改良和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善的作用

貴州師范大學(xué)研究生作業(yè)（論文）專用封面作業(yè)（論文）題目：蚯蚓群落對土壤改良和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善的作用課程名稱：環(huán)境生態(tài)學(xué)任課教師姓名：梅再美研究生姓名：張強學(xué)號：4201420000480年級：2014專業(yè)：環(huán)境工程學(xué)院（部、所）：地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院任課教師評分：蚯蚓群落對土壤改良和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善的作用摘要：蚯蚓是土壤生態(tài)系統(tǒng)中重要的生物因素，但土壤學(xué)科的研究往往多偏重于物理和化學(xué)方面，土壤生物學(xué)方面的研究相對較少，國內(nèi)這方面研究也不多見。據(jù)不完全統(tǒng)計土壤農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所生產(chǎn)物質(zhì)的80%要進入土壤中的殘屑鏈，這些物質(zhì)的分解主要靠土壤中營腐生活的微生物和土壤動物。他們將動植物尸體所包含的復(fù)雜有機物分解為簡單的無機物并釋放能量，歸還給周圍環(huán)境。蚯蚓是腐食性土壤動物，在分解過程中蚯蚓的作用僅次于土壤微生物而居于其他動物之上，所以蚯蚓在自然界的物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)平衡中起著巨大的作用。從蚯蚓群落入手研究對土壤改良和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善的作用具有重要意義。關(guān)鍵字：蚯蚓群落；土壤；改良；農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)；改善蚯蚓是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中最重要的一種土壤動物，通過其活動可提高土壤肥力，同時也是土壤生態(tài)系統(tǒng)演替與進化及土壤肥力高低的重要指示者。從蚯蚓入手研究各種土壤生態(tài)系統(tǒng)生物演替規(guī)律具有重要意義。不同土壤類別的研究下，在蚯蚓種群影響條件下各具特點，改造區(qū)的土壤肥力逐步提高，地表植被、景觀呈現(xiàn)多樣化，土壤環(huán)境質(zhì)量明顯改善，土壤動物的生態(tài)學(xué)特性在治理改造過程中也發(fā)生了變化。揭示了蚯蚓種群與土壤環(huán)境條件及管理方式的關(guān)系，為區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的管理提供生態(tài)學(xué)依據(jù)。1直接改良土壤達爾文曾經(jīng)推論過，如果0.405hm2地里有5萬條蚯蚓的話，它們每年可排出7.68?18.41t蚓糞。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方式偏重于提高單位面積產(chǎn)量，使用大量化學(xué)肥料、農(nóng)藥及殺草劑，造成土壤理化性質(zhì)劣變,土壤肥力下降，加速表土沖蝕，土壤結(jié)皮，化學(xué)特性劣化（土壤酸化、土壤鹽堿化、肥力的流失等）以及蚯蚓的減少或滅絕，蚯蚓的滅絕可代表土壤生物變遷。蚓糞多的土壤富有合理的團粒結(jié)構(gòu)和保持水肥的能力，有機物被蚯蚓吞食后,經(jīng)消化形成酸堿中性、水氣調(diào)和、孔隙大的團粒結(jié)構(gòu)，耐水沖刷，且有保水、保肥的性能，適合于農(nóng)作物生長發(fā)育。蚓糞不但含有植物所需的常量元素，且通過微生物作用，使礦物質(zhì)元素變成水溶性的易被植物吸收的有效成分以及未知的植物生長素。這是蚓糞與傳統(tǒng)堆肥法生產(chǎn)的肥料之間的一大區(qū)別。蚯蚓不斷地縱橫鉆洞和吞土排糞，能改變土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，使板結(jié)貧瘠土壤變成疏松多孔，通氣透水，保墑肥沃而能促進作物根系生長的高產(chǎn)地塊，既可免耕或少耕，又可提高土壤肥力，節(jié)省勞力,節(jié)約能源和增加產(chǎn)量。在有蚓糞土壤中栽培和種植豌豆、油菜、黑麥、玉米、稞麥或馬鈴薯，可增產(chǎn)豌豆3倍、油菜6.2倍、黑麥0.6倍、玉米2.5倍、稞麥1.64倍、馬鈴薯1.35倍。2生物-有機培肥技術(shù)法國和印度的科學(xué)家研究出一套利用蚯蚓接種的“生物有機培肥技術(shù)”，先在種植園的樹叢中挖開壕溝，將有機基質(zhì)和蚯蚓嚴格按特定的技術(shù)規(guī)程放入，基質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生的熱量也會促進植物生長。蚯蚓取食有機物質(zhì)，釋放出大量無機養(yǎng)分供根系吸收，在蚯蚓活動的區(qū)域，根系生長得到了促進，在良好的營養(yǎng)和合適的溫度條件下，樹木迅速生長。三年后，再次修剪茶樹時，這一過程再重復(fù)進行，使土壤不斷供給茶樹生長所需要的養(yǎng)分。蚯蚓可促進與根系共生的菌根真菌在根上定植，而這種菌根可以幫助根系吸收水分和氮、磷及其它營養(yǎng)。此外，蚯蚓還可控制寄生性線蟲的群體，蚯蚓活躍時線蟲數(shù)目減少。在肥力較低的土壤中蚯蚓的作用尤為明顯。這項技術(shù)已在印度的多個種植園及其它國家推廣應(yīng)用，每年生產(chǎn)蚯蚓多達兩千萬條。生物-有機培肥技術(shù)的大面積推廣可用當?shù)氐挠袡C物質(zhì)及其它原料替代化肥等，使作物產(chǎn)量提高10%?15%,通過氮、磷、鉀等元素的自然增加，產(chǎn)生了保護土壤、美化環(huán)境等生態(tài)和社會效益。用于林業(yè)生產(chǎn),在不施肥，減少肥料投入的同時，可縮短用材林和薪碳林生產(chǎn)周期5?8年，并可促進土壤中有益昆蟲生長，控制破壞性昆蟲如白蟻的繁殖。3茶園飼養(yǎng)蚯蚓茶園飼養(yǎng)蚯蚓可吞食茶園枯枝爛葉，使未腐解的有機肥料變成蚓糞，加速有效養(yǎng)分的釋放，疏松土壤,有利根系生長。蚯蚓軀體有含氮很高的動物性蛋白質(zhì),在土壤中死亡腐爛也是很好的有機肥料，利用蚯蚓是有機茶生產(chǎn)重要的土壤管理措施之一。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所吳洵介紹的做法是，先在蚯蚓床中培養(yǎng)蟲種，然后放養(yǎng)到茶園。3.1蟲種培養(yǎng)茶園地邊挖幾個長3?4m、寬1.0?1.5m、深30?40cm的坑，坑底鋪上約10cm較肥的壤土。壤土上放一層稍經(jīng)堆腐的枯枝爛葉、畜欄糞便及廚房垃圾等作為蚯蚓的食料，做成蚯蚓床。在食料上再鋪上10?15cm的肥土，每天澆點水，使蚯蚓床保持50%?60%的含水量，約過半個月，食料充分腐爛。然后從肥土地里挖取收集蚯蚓，挖開蚯蚓床的蓋土，把收集到的蚯蚓接種到蚯蚓床內(nèi)，每平方米接種30?50條。以后經(jīng)常澆水，保持床內(nèi)濕潤，經(jīng)過數(shù)月后，蚯蚓開始在床內(nèi)大量生長繁殖，即可作為茶園接種用。3.2放養(yǎng)茶園行間開一條寬30?40cm、深30cm的放養(yǎng)溝，溝里鋪放堆漚肥、稻草等物，加上少量表土拌和均勻。然后挖出蚯蚓、蚯蚓糞便及剩余的枯枝落葉等雜物，一起分撒到茶園放養(yǎng)溝中，蓋上松土、澆水，讓蚯蚓自然衍生。每年施基肥，檢查一次蚯蚓生長情況并加稻草、枯枝落葉等蚯蚓食料，如發(fā)現(xiàn)蚯蚓生長不良，要繼續(xù)放養(yǎng)，直到繁衍正常為止。4保持土壤中的生物多樣性聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署發(fā)起了一個大型的國際科研項目，對7個熱帶國家（巴西、墨西哥等）的土壤進行調(diào)查，以增加對生活在土壤里以及地表下的生物體、細菌及動物的了解，揭開人類活動是如何對它們產(chǎn)生影響的奧秘，加深生物體對土壤肥力、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其他人類賴以為生的一些東西如水的質(zhì)量、通過氣體排放影響氣候變化等因素的了解。土壤中維持一定數(shù)量的蚯蚓可以獲得很大的益處，但這類生物體對土地的污染或是人為活動對土壤的侵蝕十分敏感，很容易受到影響。蚯蚓、白蟻及其他掘地生物體會增加土壤吸納降水的能力，缺乏這類生物體的土壤更容易干旱。蚯蚓、白蟻和一些甲殼蟲以及其他生活在土壤中的無脊椎動物，因土壤干旱其分布情況就會受到極大的限制。人們正在把對生物多樣性的興趣從那些日益關(guān)注的領(lǐng)域，如雨林樹木、動物和鳥類擴展到以前被忽視、但可以造福人類的生物體。采用作物輪作、生物共生、種植綠肥作物、使用有機肥和減少耕作等措施，可以顯著增加土壤中生命體的數(shù)量和種類，如有益節(jié)肢動物、蚯蚓、共生生物和細菌等，特別是一些瀕臨滅絕的土壤物種。有機農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，較高的生物量和微生物種群密度提高了土壤碳等元素的保持力。5蚯蚓生物反應(yīng)器蚯蚓生物反應(yīng)器是一種高效處理有機廢棄物及生產(chǎn)多功能生物有機肥的新技術(shù)。日本用蚯蚓來處理造紙污泥已進入實用化階段，每月可處理廢棄物多達3000t。北美有一個蚯蚓養(yǎng)殖廠，可處理100萬人口的城市生活垃圾和商業(yè)垃圾。用蚯蚓處理垃圾,不僅可以節(jié)約由于燒毀垃圾所要耗費的能源，而且經(jīng)過蚯蚓處理過的垃圾還可以作為農(nóng)田的肥料，用來增加農(nóng)作物產(chǎn)量。由于蚯蚓對BHC、DDT、PCB等農(nóng)藥的積聚能力可比土壤大10倍，對重金屬鎘、鉛、汞等的積聚能力要比土壤大2.5?7.2倍，因此常用蚯蚓來處理農(nóng)藥和重金屬等有害物質(zhì)。美國蚯蚓生物肥料的售價比一般化肥高2?3倍。近年來，專家已使該反應(yīng)器全過程運作自動化，主要參數(shù)電腦控制，已在10多個國家引進推廣。中國農(nóng)大的孫振鈞博士受美國農(nóng)業(yè)部資助，1998年赴美合作研究，使之成本更低，更能符合發(fā)展中國家推廣應(yīng)用。在氨基酸肥料方面，以蚯蚓酶解產(chǎn)物復(fù)合氨基酸，在適當?shù)臈l件下螯合鎂、鋅、錳、鐵、鉬、硼等微量元素，同時酌量添加氮、磷、鉀元素,所得的植物營養(yǎng)氨基酸肥料，可以使絡(luò)合態(tài)穩(wěn)定存在，并具有潤濕作用，便于植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)。在生態(tài)效益方面，養(yǎng)殖場的糞便集中起來為蚯蚓提供餌料，活蚯蚓用于生產(chǎn)蚯蚓營養(yǎng)液及制品，其收益用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，促進農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展。通過此項技術(shù)體系的開發(fā)，將為解決畜牧業(yè)規(guī)?；a(chǎn)后糞便的處理問題開拓了一條解決途徑，會極大促進當?shù)厣鷳B(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。參考文獻：周根娣，田光明，周忠賢.農(nóng)用土地資源利用的可持續(xù)性評價——以河北省曲周縣為例[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2005,21(3):83-87.張心昱，陳利頂，傅伯杰，等.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不同土地利用方式與管理措施對土壤質(zhì)量的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2007,18(2):303-309.楊瑞吉，楊祁峰，?？×x.表征土壤肥力主要指標的研究進展[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004,39(1):86-91.張衛(wèi)信，陳迪馬，趙燦燦.蚯蚓在生態(tài)系統(tǒng)中的作用[J].生物多樣性，2007,15(2):142-153.賀淹才.蚯蚓對改良土壤和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的作用[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004,6:42-44.黃初龍，張雪萍.蚯蚓環(huán)境生態(tài)作用研究進展[J].生態(tài)學(xué)雜志,2005,24(12):1466-1470.喬玉輝，吳文良.華北鹽漬化改造區(qū)蚯蚓種群次生演替與生產(chǎn)投入的關(guān)系一一以河北省曲周試區(qū)為例[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2001,12(3):414-416.尹文英等.中國亞