蚯蚓对土壤微生物残留物的影响研究评述与展望

蚯蚓如何影响土壤有机碳的固持是土壤生态学的关键科学问题之一。蚯蚓能同时促进土壤有机碳分解和稳定，这种两面作用带来的不确定性被研究者称为"蚯蚓困境"。研究证据和新兴的"土壤微生物碳泵"概念模型表明土壤微生物残留物是土壤有机质的主要贡献者。为系统了解蚯蚓对土壤微生物残留物的影响与可能的机制，研究分析和总结了已有的国内外蚯蚓与微生物残留物（氨基糖）的相关研究成果，表明：（1）过往的研究忽略了蚯蚓对微生物残留物的影响，导致这一方向的研究严重滞后；（2）蚯蚓对土壤微生物残留物影响的方向和大小仍有很大的不确定性，可供量化分析其驱动机制的研究还很缺乏。研究尝试将蚯蚓整合到"土壤微生物碳泵"概念框架中，分析蚯蚓影响土壤微生物残留物3个方面的可能机制，即：（1）改变土壤微生物量、群落结构，（2）改变微生物生理特性，（3）改变土壤团聚体结构等，影响土壤有机碳的积累。同时，本文提出了未来相关研究的6个重点方向，包括：（1）蚯蚓对微生物的选择性取食，（2）肠道介导的微生物"涨落"现象，（3）蚯蚓对矿质结合有机物的"破坏"与"重组"，（4）蚯蚓引起的"激发"和"续埋"效应，（5）多生态型相互作用，（6）全球变化背景下的蚯蚓生态学等，以期为进一步揭示蚯蚓-微生物相互作用影响土壤有机碳累积与稳定性的机制提供参考。     

转Bt基因抗虫棉对蚯蚓行为、生长及代谢的影响研究

本研究以蚯蚓的趋避性行为、体重及瞬时生长速率、纤维素酶(EG、BG、CBH)为指标,以转Bt基因棉和常规非转基因棉苗期、花铃期和拔柴期的根部为实验材料,研究了转基因与非转基因棉花根对蚯蚓趋避性行为、生长速率和纤维素酶活性的影响。实验结果表明,蚯蚓对棉花根存在趋向性,棉花根可以增加蚯蚓的体重和瞬时生长速率,且可以提高蚯蚓纤维素酶的活性。转基因和非转基因棉花根对蚯蚓的影响无显著差异。     

不同蚯蚓采样方法对比研究

蚯蚓种类组成和丰度变化是反映农业管理措施对土壤质量影响的重要指标。为研究利用芥末悬液等方法进行蚯蚓样品采集的有效性和准确性,寻求合理有效的蚯蚓种群特征调查方法,在我国东北玉米连作黑土上分别运用手拣法、福尔马林溶液驱赶法、芥末+水悬液及芥末+乙酸悬液驱赶法,以及驱虫剂与手拣法相结合的方法进行蚯蚓样品采集,将上述7种方法测得的蚯蚓丰度、生物量及年龄组成信息进行了系统分析。结果表明,福尔马林溶液驱赶法不结合手拣法使用时测得的蚯蚓丰度及生物量远远低于其他方法,尤其幼年蚯蚓比例偏低,并不能反映真实的蚯蚓种群特征。使用芥末悬液做驱虫剂有效性明显提高,尤其芥末+乙酸悬液,测得的蚯蚓丰度比手拣法高22.3%。福尔马林溶液结合手拣法后有效性大大提高,测得的蚯蚓丰度和生物量分别是其单独使用时的19.1和9.3倍,但相对其他驱虫剂方法仍高估了成年蚯蚓的比例;芥末+水悬液和芥末+乙酸悬液方法结合手拣法后收集到蚯蚓的数量分别提高了67.8%和89.1%,平均个体重量分别是原来的1.8和1.3倍,说明芥末悬液不会杀死小个体的幼年蚯蚓,但少部分大个体蚯蚓及洞穴不与地表相接的蚯蚓可能并不能被其驱赶至地表,结合手拣法后可以弥补这个缺陷。芥末+乙酸悬液结合手拣法收集到的成年及幼年蚯蚓数量和生物量均显著高于其他方法(P<0.05),既能有效地驱赶小个体和幼年蚯蚓,又可以收集到洞穴不与地表相接的土栖型蚯蚓,因此可以作为真实有效地反映蚯蚓种群特征的采样方法之一。     

蚯蚓在重金属污染土壤生物修复中的应用潜力

综述了不同生态类型的蚯蚓的特性及其土壤生态功能;总结了其对土壤重金属富集和有效性的作用及影响重金属活化的机理,并指出目前相关的生物化学机理研究的不足及其未来研究方向.同时,文章针对蚯蚓在农业和环境领域的应用现状,提出其应用于重金属污染土壤的植物提取技术的可能性,在未来工作中应加强真实污染土壤室内模拟和田间试验研究,进一步探索筛选和繁育本地蚯蚓品种以及添加有机物等相关技术.     

多菌灵与博士1∶4单一与复合污染对蚯蚓的毒性效应研究

多菌灵与博士1∶4是农业生产中常见的农药,它们在土壤中存在可能造成污染,为了评价这两种农药对目标生物以外的土壤动物的影响,本研究以蚯蚓为实验动物,采用滤纸接触法进行污染性试验.试验中,蚯蚓分别暴露在多个浓度梯度的多菌灵或博士1∶4中,同时还测试了二者多个浓度梯度下的复合毒性.结果表明,多菌灵和博士1∶4对蚯蚓均有毒性作用,多菌灵的毒性较博士1∶4略大,48 h半致死浓度分别为1.28 g· L-1和2.88 g·L-1.复合毒性试验与单独试验相比,二者的毒性明显降低.提示如果二者联合使用不明显降低对目标有害生物抑杀作用,则可考虑联合使用这一策略.     

从蚯蚓中联合提取抗氧化酶SOD、CAT的方法研究

本研究采用闪式提取技术,固液比为1:4(m/V)的2.5 mmol/L pH 7.0磷酸缓冲液,提取转速5500 rpm,提取时间2 min,从蚯蚓体内提取出SOD、CAT,并通过羧甲基纤维素CM-22离子交换层析实现SOD和CAT的联合提取分离,SOD、CAT的活性回收率分别达到88.23%和69.5%。在纯化工艺中经过丙酮沉淀和柱层析技术得到蚯蚓SOD纯品,比活达到9352 U/mg,产物在SDS-PAGE上为单一条带,其亚基分子量约为17 kD;通过柱层析纯化了蚯蚓CAT,比活达到22606 U/mg。     

我国器官移植中的伦理困境及解决思路

我国的器官移植近10年来有了发展,无论从技术层面、移植数量和质量、临床管理以及法规建设上都有了长足的进步。然而,由于我们在开展器官移植方面的先天不足,例如从事器官移植的技术队伍主要是来自海外学成归来的专家;技术主要靠引进西方的临床技术,在基础研究和创新方面相对薄弱;在法律和管理制度的建设方面相对滞后,没有建立一个从制度上保证器官移植健康开展的系统,使得在器官供体来源和器官的公正分配上存在许多欠缺。因此有必要对我国的器官移植历史进行回顾和总结,对我国在器官移植中存在的错误观念和伦理困境进行剖析,寻找适合我国开展器官移植的正确途径,促进我国的器官移植事业健康发展。     

温度对赤子爱胜蚓堆肥处理有机垃圾混合剩余污泥效率的影响

为了探讨环境温度对蚯蚓的生物量及其堆肥效率的影响,进行了不同培养温度条件下赤子爱胜蚓堆肥处理有机垃圾混合剩余污泥的研究。试验结果表明,在其他生态因子保持不变的情况下,赤子爱胜蚓的生长和繁殖具有一个适宜的温度范围,可能在20℃左右,温度太高或太低都对蚯蚓的生长和繁殖不利。赤子爱胜蚓对有机垃圾混合剩余污泥的堆肥效率在20℃达到最高,而在其他温度时较低,特别是低温(5℃、10℃)情况下堆肥效率显著降低,但温度较高(30℃、35℃)时其堆肥效率下降不显著。从产业应用的角度,如果同时考虑蚯蚓维持种群繁衍的再生产能力以及蚯蚓堆肥效率这两个因素,环境温度维持在20℃附近可能最适宜赤子爱胜蚓处理有机垃圾混合剩余污泥。     

蚯蚓对麦秸分解速率的影响及其对氮矿化的贡献

蚯蚓在有机物分解和土壤的碳氮循环中起着重要作用.研究采用室内微宇宙模拟试验,研究接种不同密度的蚯蚓对秸秆分解和土壤氮素矿化的贡献.设置3个处理,HDT为接种6条蚯蚓,LDT为接种2条(相当于田间蚯蚓密度水平),ZDT为不接种作为对照.结果表明:整个分解过程中,蚯蚓的引入加速了秸秆的分解,尤其在分解前期,处理ZDT与HDT、LDT处理之间无论是分解率还是分解速率差异显著(P < 0.05),随着蚯蚓密度的增加,蚯蚓在分解过程中的作用比例增大.秸秆分解的整个过程中,蚯蚓对氮的矿化速率,HDT、LDT两个处理都递减,并且到后期两个处理趋于一致(HDT处理为24.2～14.0 kg · hm-2 · a-1,LDT处理为20.3～10.7 kg · hm-2 · a-1),说明从长期来看,在田间蚯蚓密度水平上增大蚯蚓的密度并不能增大基于地下食物网的蚯蚓对氮的矿化速率.