本论文以赤子爱胜蚯蚓(Eisenia fetida)为模式生物,以拟除虫菊酯类农药中的典型代表——溴氰菊酯为供试污染物,研究人工土壤和棕壤条件下低浓度溴氰菊酯的不同施用方式(一次性施用或反复施用)对蚯蚓的繁殖毒性效应和分子生态毒性效应,以期为溴氰菊酯及其代谢产物对蚯蚓生态毒性效应的风险评估提供理论依据。研究结果表明,在56 d的实验期内,当溴氰菊酯暴露浓度为0.004 mg/kg、0.020mg/kg、0.100 mg/kg、0.500 mg/kg和2.500 mg/kg时,溴氰菊酯一次性施用处理组与反复施用处理组中蚯蚓母体死亡率均随着溴氰菊酯浓度升高而上升,表现出明显的剂量-效应关系。人工土壤培养条件下,溴氰菊酯一次性施用处理中的蚯蚓母体死亡率显著地高于相同浓度的反复施用处理(p<0.05)。人工土壤溴氰菊酯一次性施用处理组与反复施用处理组中幼蚓的种群数量与溴氰菊酯浓度之间存在着极显著的负相关关系(p<0.01)。在溴氰菊酯染毒浓度相同情况下,供试棕壤反复施用处理中的幼蚓数量高于人工土壤反复施用处理。蚓茧数在三种处理土壤中各个浓度下几乎没有变化,在实验浓度下溴氰菊酯对蚓茧数无显著影响(p>0.05)。蚯蚓体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性在3种土壤条件溴氰菊酯暴露的前3 d变化均不明显,可能是因为试验中的浓度较低,蚯蚓受到的毒害作用较小。第5 d时3种酶活性随着溴氰菊酯的浓度增加被显著激活,这是因为随着时间的延长蚯蚓吸收了更多的溴氰菊酯,刺激了酶活性的变化,来对抗溴氰菊酯的胁迫。溴氰菊酯暴露14 d后SOD、CAT和POD酶活性要比5-14 d时低,酶活性受到一定的抑制。蚯蚓体内乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性在3种土壤中变化的趋势大致相同,即随着溴氰菊酯暴露时间与浓度的增加呈现出显著的抑制效应。不同施用方式相比较,在人工土壤一次性添加溴氰菊酯比反复施加对蚯蚓SOD和CAT酶活性的影响更显著,CAT活性在反复施用的情况下要比一次性施加时在前3 d更明显,但是从第5 d开始一次性施加比反复施加更显著,CAT活性在低浓度的溴氰菊酯刺激下可能会对酶活性产生诱导作用。人工土壤处理组的POD酶活性比棕壤处理组的变化显著,即棕壤对蚯蚓POD的影响更小,这可能与棕壤中含有更多的有机质有关。溴氰菊酯在人工土壤中的降解动态符合一级动力学方程,溴氰菊酯在一次性添加组的半衰期分别为12.1 d、12.9 d、13.8 d、16.3 d和18.7 d,随着浓度的升高半衰期变长。反复施用溴氰菊酯在第28 d的残留量平均为0.0008 mg/kg、0.0011mg/kg、0.0026 mg/kg、0.1703 mg/kg和0.8419 mg/kg,而一次性添加分别为0.0014mg/kg、0.0019 mg/kg、0.0037 mg/kg、0.2086 mg/kg、1.0695 mg/kg,反复施加处理的溴氰菊酯残留量低于一次性施加。人工土壤反复施加比设施土壤反复施加的半衰期要长,设施土壤有机质含量和最大持水量为为5.76 g/kg和31.3%,而人工土壤有机质含量和最大持水量为2.55-2.78 g/kg和26.2-26.4%,土壤有机质含量和最大持水能力会影响溴氰菊酯的降解。