新视角与前沿 | 孙 新，朱永官等：土壤动物与土壤健康

作者：孙 新，李 琪，姚海凤，刘满强，吴东辉，朱 冬，朱永官

单位：中国科学院城市环境研究所；中国科学院沈阳应用生态研究所；中国科学院东北地理与农业生态研究所；中国科学院大学；南京农业大学资源与环境科学学院；中国科学院生态环境研究中心

卷期：《土壤学报》2021年第58卷第5期

土壤健康是指土壤履行生态系统服务功能的持续能力，更加注重土壤质量随时间和管理而变化的动态特性，需要通过一系列动态指标来评估土壤健康状况。相比土壤理化特性，土壤生物学特性对环境条件的变化更敏感，目前常用的生物学指标主要包括土壤微生物生物量及活性、碳氮矿化速率、土壤呼吸作用和土壤生物网络复杂度等，而对土壤动物相关指标涉及的较少。

土壤动物作为土壤生物多样性的重要组分，其种类丰富且高度多样化，具有广泛的生活史策略和摄食类型，几乎参与了所有重要的土壤生态过程，维持着陆地生态系统功能、植物群落动态乃至人类健康。同时，不同大小的土壤动物不是孤立存在的，土壤动物之间、土壤动物与微生物及植物之间存在复杂的相互作用，通过取食和被取食关系构成了复杂的土壤食物网。随着2020年全球土壤生物多样性现状报告的出版，全球土壤动物学家联手相继在Nature和Science等刊物上报道了不同土壤动物类群（如线虫、蚯蚓和原生动物）在全球尺度上的分布及它们在土壤生态系统中的贡献，进一步突显了全球变化背景下土壤动物的重要性。

土壤动物的生命活动高度依赖于其所处的环境。由人类活动和环境变化等因素引起的土壤物理、化学或生物学特性的改变，能够直接导致土壤动物群落的变化（如物种组成、群落结构和个体数量等）。因此，土壤动物是土壤健康变化的良好指示生物。然而，由于种类繁多、食性复杂，土壤动物在土壤健康评价体系中的应用进展较慢，目前主要集中在线虫、节肢动物和蚯蚓等类群，所使用的评价指标仍以物种多样性为主，尚缺乏系统性（图1）。

图1 基于土壤动物的健康评价体系

未来需重点关注以下几个方面：

1）重视土壤动物分类学和分子生物学技术的结合，建立和完善我国土壤动物形态和基因组信息数据库。

2）应在土壤动物微生物组、取食特性等方面深入挖掘更多具有生态功能表征能力的功能性状，全面地获取基于功能性状的土壤健康评价指标。

3）应综合利用多种研究方法，如脂肪酸分析法、稳定同位素技术和DNA分子技术等，进一步明确土壤动物与其他土壤生物之间的营养关系，量化土壤动物在物质循环与能量流动过程中的贡献，建立基于土壤食物网不同功能类群的综合指标体系。

4）可通过适当的管理措施来调节土壤动物关键类群，调控土壤食物网的结构和生态功能，使土壤环境达到健康、稳定的状态，促进生态系统的可持续发展（图2）。

图2 土壤食物网与土壤健康