模拟酸雨对土壤动物的影响及蜱螨目的核型分析

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随着酸雨面积的不断扩大,酸雨对森林、农作物、土壤的危害逐渐成为人们关注的焦点。土壤动物作为土壤生态系统中的重要组成部分,对土壤有机质的分解及营养物质的循环起着重要的作用。本文从千佛山北坡取土样,进行实验室模拟实验,研究不同浓度的酸雨对土壤动物的影响,寻找监测酸雨污染的指示性生物。 研究结果表明:土壤动物的群落组成与数量随着酸雨强度的增加而逐渐减少,土壤动物的密度也有同样的变化趋势;当pH值降到4.5甚至更低时,土壤动物群落密度与对照实验相比差异显著(p<0.05)。由此可见,酸雨污染达到一定程度后,土壤动物的群落数量会显著下降,并且很难恢复到原有水平。 在对照实验中,土壤动物主要分布土壤的中上层(0—10cm),具有明显的表聚现象,但随着酸雨酸度的增强,土壤动物的生活空间渐渐的由土壤表层转移到土壤下层(10—15cm)。土壤动物的这种表聚现象最终被打破,同时出现了逆分布现象 隐气门亚目与跳虫这两大优势类群均受到酸雨不同程度的影响。隐气门亚目的群落数量变化不大,只是物种数量有所减少;而跳虫则对酸雨非常敏感,随着酸度的增强其数量迅速下降,当pH值降到2.5时,跳虫的数量仅为对照组的14.28%,物种几乎快要灭绝。其中三皱甲螨属、巴西甲螨属及跳虫的密度与pH值变化均表现出较高的相关性,可以考虑把它们用作监测土壤酸雨污染的指示性生物。 酸雨导致土壤动物的数量减少,其原因主要有:第一,酸雨与土壤动物直接接触,导致部分土壤动物直接死亡;第二,土壤动物受酸雨刺激,生活空间改变,进而导致土壤中的氧气、水等环境因子的变化,这些重要环境因子的变化也可能是土壤动物数量减少的原因之一;第三,跳虫、若螨对酸雨污染的极度敏感,随着酸度的增强,其死亡率不断的升高,从而导致土壤动物中两大优势类群隐气门亚目和跳虫的数量减少。 本文第二部分以蜱螨卵细胞为实验材料,采用气干法制备染色体标本,应用南开大学开发的染色体分析核型软件,对蜱螨目、甲螨亚目的四种甲螨:刺巴西甲螨(Brasilobates spinosus Fujita 1989)、长孔大翼甲螨(Galumna longoporosa Choi,1986)、截合若甲螨(Zygoribatula truncate Aoki,1961)、阿沙甲螨(Eremulus avenifer Berlese,1913)的核型进行了研究并制作了染色体模式图,希望通过核型的比较研究,为甲螨的物种进化和分类提供遗传学依据。 研究结果表明:刺巴西甲瞒的核型为2n古二16(Zm十12st+l t+x),N.F一18;长孔大翼甲蜗的核型为Zn占=19(Zsm+16st+X),N.F=21;截合若甲蜗的核型为Zn占=17(12st+4t+X),N.F一18;阿沙甲瞒的核型为Zn占=19(10st+st+x),N.F=19。同时在刺巴西甲蜡的染色体组中发现一个圆点状染色体,其大小要比其他染色体小的多,经分析推断其为B染色体,这是甲蜗亚目中首次发现B染色体。四种甲瞒的性别决定机制均为XX一XO型。 依据核型分析的各项指标,推断刺巴西甲蜗和截合若甲瞒在种群发生关系上可能为近缘种,而阿沙甲蜗在种群发生关系上与二者相差较远,长孔大翼甲蜗次之。 根据蟀蜡目染色体的进化趋势,以及单着丝粒染色体和全着丝粒染色体在染色体组所占的比例,推断在四种甲瞒中,阿沙甲蜗进化相对不完全,属于高等甲瞒中比较低等的蜗类;截合若甲瞒次之;而刺巴西甲蜗和长孔大翼甲瞒进化比较完全,属于高等甲蜗。
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