李 進(jìn)，柯 欣，李 柱，李 愷?，吳龍華

（1．華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，上海 200241；2. 中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心，上海 200032；3. 中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所，南京 210008）

隨著礦山開(kāi)采、礦石冶煉和工業(yè)化的高速發(fā)展，土壤污染日益加劇，土壤重金屬污染是當(dāng)前人類(lèi)所面臨的重要環(huán)境問(wèn)題之一[1]。土壤重金屬污染導(dǎo)致土地質(zhì)量退化，土壤生物多樣性喪失，同時(shí)重金屬可通過(guò)食物鏈傳遞威脅到人體健康。如何及時(shí)預(yù)警并修復(fù)污染土壤受到越來(lái)越多的關(guān)注[2]。目前，人們逐漸認(rèn)識(shí)到土壤中重金屬對(duì)土壤動(dòng)物的影響（改變土壤動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)與種群特征）。研究重金屬生物毒性可以較全面綜合的評(píng)價(jià)重金屬對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)，從而為我國(guó)制定土壤污染管控相關(guān)的政策與法規(guī)提供理論依據(jù)。環(huán)境質(zhì)量的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等已成為最具實(shí)踐意義的課題[3]。

指示生物物種的選擇是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的第一步，也是最重要的一步[4]。目前關(guān)于重金屬對(duì)土壤動(dòng)物影響研究頗多[1，5]，但在物種鑒定方面，大多鑒定到目或科，細(xì)分程度較低，難以篩選到能靈敏反映生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的物種，并在實(shí)際生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中應(yīng)用；此外，土壤動(dòng)物許多類(lèi)群，種數(shù)與密度過(guò)少，參考價(jià)值不大；部分類(lèi)群對(duì)重金屬污染土壤環(huán)境的適應(yīng)性和敏感性有限，在重金屬含量稍偏高的土壤中很難尋獲，無(wú)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值[6-7]。而跳蟲(chóng)作為土壤中的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群，不但種類(lèi)繁多、數(shù)量巨大，而且分布廣泛，在各類(lèi)土壤環(huán)境中均有其活動(dòng)的蹤跡[8]。在土壤物質(zhì)循環(huán)、能量轉(zhuǎn)移、生態(tài)系統(tǒng)的維持方面起重要作用，具有土壤生物的典型代表性[9-10]。此外，跳蟲(chóng)生命活動(dòng)范圍一般在土壤的表層，是土壤環(huán)境變化的直接受害者，對(duì)環(huán)境的變化有很高的敏感性，同時(shí)部分類(lèi)群又體現(xiàn)著很強(qiáng)的耐受性[11]，其群落特征或某個(gè)物種不僅可以作為生態(tài)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量[12-13]，又可指示土壤環(huán)境的污染狀況[14]。Lock等[15]發(fā)現(xiàn)跳蟲(chóng)的密度和多樣性均和鋅的氯化鈣提取態(tài)顯著負(fù)相關(guān)，Gillet和Ponge[11]的研究表明土壤重金屬污染將減少跳蟲(chóng)群落的生物多樣性，但耐性種Mesaphorura macrochaeta的密度將會(huì)顯著增加。研究跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)和種群特征的變化能有效地反映土壤污染狀況[4]。

本文以云南蘭坪鉛鋅礦區(qū)周邊的農(nóng)田土壤為對(duì)象，研究土壤重金屬污染和跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)關(guān)系，探討礦區(qū)重金屬污染農(nóng)田的跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)和特定物種的變化特征，以了解污染對(duì)跳蟲(chóng)的毒害作用及跳蟲(chóng)對(duì)污染的響應(yīng)規(guī)律，為土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

蘭坪鉛鋅礦位于云南省蘭坪縣城西北18 km的鳳凰山脈（99°32′E，26°41′N(xiāo)），平均海拔2 240 m以上，全年有霜期175 d，最高氣溫31.5℃，均溫11.7℃，年均降雨量1015.5 mm，夏秋多雨，冬春干旱，為典型的亞熱帶、山地主體型季風(fēng)氣候。該礦床規(guī)模為特大型，是中國(guó)最大的鉛鋅礦[16-17]，礦區(qū)集采、選、冶及輔助設(shè)施為一體，工業(yè)三廢排放嚴(yán)重，周邊農(nóng)田土壤污染加劇，重金屬富集[18]。

1.2 樣點(diǎn)設(shè)置

取樣點(diǎn)設(shè)置在蘭坪鉛鋅礦區(qū)周邊的農(nóng)田（圖1），在官莊、練登、新井、巖腳取4條取樣帶（分別距礦區(qū)中心約1 500、2 000、3 000、5 000 m），分別用A、B、C、D表示，其中A、B、C為污染區(qū)，D為非污染對(duì)照區(qū)?？紤]到河流（流向從北至南）對(duì)農(nóng)田的影響，距離河流每100 m取1個(gè)樣點(diǎn)作1個(gè)梯度，共設(shè)3個(gè)梯度：梯度1（A1、B1、C1、D1）、梯度2（A2，B2、C2、D2）和梯度3（A3、B3、C3、D3）。每個(gè)樣點(diǎn)5個(gè)重復(fù)，用定量取樣器取兩份20 cm2（面積）×10 cm（高）土壤樣品，一份用作跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)分析，一份用作重金屬和土壤理化性質(zhì)分析。

1.3 土壤動(dòng)物分離鑒定

用干漏斗法（Tullgren apparatus）分離提取跳蟲(chóng)[19]，將跳蟲(chóng)制作成玻片標(biāo)本，使用正置熒光顯微鏡（OLYMPUS，BX53），進(jìn)行分類(lèi)鑒定和數(shù)量統(tǒng)計(jì)[20-21]，所有跳蟲(chóng)均鑒定到屬或種。

1.4 土壤理化性質(zhì)及重金屬含量的測(cè)定

土壤樣品風(fēng)干，用木槌碾碎，去除植物殘?bào)w，分別過(guò)2 mm和0.2 mm篩，裝袋備用。測(cè)定土壤的含水量、土壤容重（稱(chēng)重法）、pH（ThermoORION STAR A21型pH計(jì)法）、有機(jī)質(zhì)含量（重鉻酸鉀氧化法），土壤的鎘、鉛、鋅全量用火焰原子吸收分光光度計(jì)（Varian SpectrAA 220FS）測(cè)定，鎘、鉛、鋅的有效態(tài)用0.01 mol·L-1氯化鈣（CaCl2）溶液浸提，熱電（Thermo）電感耦合等離子體質(zhì)譜儀X2（ICP-MS）測(cè)定[22]。

1.5 跳蟲(chóng)體內(nèi)鉛含量的測(cè)定

跳蟲(chóng)體內(nèi)的鉛含量采用微量生物樣品中重金屬測(cè)定方法[23]：準(zhǔn)確稱(chēng)取50～150 μg樣品至內(nèi)徑4.2 mm、長(zhǎng)25.0 mm、厚1.3 mm的派熱克斯玻璃管，加30 μL的消化劑（硝酸︰雙氧水=3︰1）后，將小玻璃消化管放入5 mL燒杯內(nèi)，燒杯放入聚四氟乙烯消化管內(nèi)并在電熱鼓風(fēng)烘箱（DHG-9246）105℃加熱消化4 h，冷卻后置于玻璃培養(yǎng)皿內(nèi)在電熱板上烘干。小玻璃消化管4 ℃保存。測(cè)定時(shí)至少提前1 h加入50 μL 0.1 mol·L-1HNO3溶解。使用原子吸收分光光度計(jì)（石墨爐，GFAAS）測(cè)定。

1.6 數(shù)據(jù)處理

式中，ni為第i個(gè)種的個(gè)體數(shù)，N為群落中所有種的個(gè)體數(shù)，S為種數(shù)，j為兩個(gè)群落共有種數(shù)，a和b分別為樣地A和樣地B的種數(shù)。

應(yīng)用內(nèi)梅羅污染指數(shù)（P）對(duì)土壤重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-2018），計(jì)算單因子指數(shù)和綜合指數(shù)[24]。

使用Excel 2016計(jì)算各樣點(diǎn)環(huán)境因子（土壤理化性質(zhì)、重金屬全量、重金屬有效態(tài)含量）的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，各種跳蟲(chóng)數(shù)量的平均值、標(biāo)準(zhǔn)誤，進(jìn)行土壤中鉛含量與跳蟲(chóng)體內(nèi)鉛含量的回歸分析。使用SPSS 21.0對(duì)各樣點(diǎn)的環(huán)境因子進(jìn)行單因素方差分析（One-way ANOVA）和雙因素（樣帶、梯度）方差分析（Two-way ANOVA），對(duì)各樣點(diǎn)跳蟲(chóng)的密度進(jìn)行雙因素（樣帶、梯度）方差分析。使用CANOCO for Windows v.4.5生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)多元統(tǒng)計(jì)分析軟件，對(duì)環(huán)境因子與跳蟲(chóng)群落進(jìn)行去趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析（DCA）和線(xiàn)性模型-冗余分析（RDA），并做相應(yīng)的非限制性蒙特卡羅置換檢驗(yàn)（Unrestricted Monte Carlo Permutation Test）。

2 結(jié) 果

2.1 土壤重金屬和理化性質(zhì)

所調(diào)查的12個(gè)樣點(diǎn)中，重金屬污染情況和土壤理化性質(zhì)差異顯著（表1、表2）。樣點(diǎn)距礦區(qū)或河流越遠(yuǎn)，綜合污染指數(shù)下降。土壤鎘、鉛、鋅的全量與其有效態(tài)分布趨勢(shì)并不完全相同。除A2樣點(diǎn)土壤容重偏小，其他各樣點(diǎn)的土壤容重沒(méi)有顯著差異；除D1土壤呈微堿性外，其他樣地土壤均呈弱酸性或中性。

表2 樣點(diǎn)環(huán)境因子雙因素（樣帶、梯度）方差分析（F值）Table 2 Two-way ANOVA（Transects，Gradients）of environmental factors at the sampling points（F value）

2.2 跳蟲(chóng)體內(nèi)鉛含量與土壤中鉛含量的關(guān)聯(lián)性

跳蟲(chóng)體內(nèi)鉛含量與土壤鉛含量的回歸方程如圖2所示，結(jié)果顯示跳蟲(chóng)體內(nèi)鉛含量與土壤中鉛含量呈顯著的線(xiàn)性關(guān)系（R2=0.41，P＜0.05）（圖2a）；土壤有效態(tài)鉛與與跳蟲(chóng)體內(nèi)鉛含量呈極顯著對(duì)數(shù)關(guān)系（R2=0.82，P＜0.001）（圖2b），跳蟲(chóng)體內(nèi)鉛含量隨土壤有效態(tài)鉛或全量鉛含量增加而增加。

2.3 跳蟲(chóng)群落組成

從12個(gè)樣點(diǎn)中，共獲取土壤跳蟲(chóng)1 445只，隸屬2目6科15屬，共26個(gè)種（表3）。從整體來(lái)看，平均密度為12 042 ind·m-2，其中優(yōu)勢(shì)類(lèi)群為棘跳屬Onychiurus和球角跳屬Hypogastrura，分別占總密度的53.2%和14.5%。等節(jié)跳屬I(mǎi)sotoma、符跳屬Folsomia、缺彈等跳屬Anurophorus、裸長(zhǎng)跳屬sinella、鱗長(zhǎng)跳屬Lepidocyrtus和長(zhǎng)跳屬Entomobrya均為常見(jiàn)類(lèi)群，共占總類(lèi)群的31.2%。其余1.18%為稀有類(lèi)群，包括7個(gè)屬。整體體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)類(lèi)群明顯，類(lèi)群比較缺乏的特點(diǎn)。

2.4 跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)

跳蟲(chóng)種數(shù)、豐富度指數(shù)均是對(duì)照D樣帶最高，分別為18和3.38；隨著距礦區(qū)距離縮短而降低，C＞ B ＞ A（表4）。多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)亦是D樣帶最高，分別為2.28和0.79。跳蟲(chóng)密度隨距礦區(qū)變遠(yuǎn)而增多，C樣帶和B樣帶分別是A樣帶的1.80倍和1.67倍（F=3.212，P＜0.05），但D樣帶的密度則相對(duì)較低；優(yōu)勢(shì)度指數(shù)具有類(lèi)似趨勢(shì)（表4）。D樣帶與A、B、C樣帶的相似度分別為0.53、0.69、0.74，即樣帶距礦區(qū)越遠(yuǎn)，與對(duì)照的相似度越高。從距河流遠(yuǎn)近梯度來(lái)看（表5），跳蟲(chóng)種數(shù)、豐富度指數(shù)均是梯度3最高，分別為20和3.15。然后隨著距河流距離縮短而降低，種數(shù)梯度2和梯度1分別為19和17，而豐富度指數(shù)梯度2和梯度1相同（表5）。密度梯度2最高，分別是梯度1和梯度3的2.21倍和1.72倍（F=3.253，P＜0.05）。

表4 4個(gè)樣帶的跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)指數(shù)Table 4 Structural index of the collembola communities relative to 4 transects

表5 3個(gè)梯度的跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)指數(shù)Table 5 Structural index of the 2 collembola communities relative to 3 gradients

2.5 環(huán)境因子與跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)指數(shù)的關(guān)聯(lián)性

通過(guò)對(duì)群落指數(shù)進(jìn)行DCA分析，結(jié)果中四個(gè)軸的最大梯度為0.301＜3。因此，采用RDA分析群落指數(shù)-環(huán)境因子相關(guān)性[25]。將所有測(cè)定的土壤環(huán)境因子（見(jiàn)表1）與12個(gè)樣點(diǎn)的群落指數(shù)（未列出）進(jìn)行RDA分析（見(jiàn)圖3），提取的2個(gè)有效排序軸特征值分別為0.799和0.158，累計(jì)貢獻(xiàn)率為95.7%，環(huán)境因子對(duì)群落指數(shù)的2個(gè)有效排序軸的解釋量分別為82.5%和98.7%。

對(duì)群落指數(shù)進(jìn)行非限制性蒙特卡羅置換檢驗(yàn)結(jié)果顯示，種數(shù)受環(huán)境因子影響最大，與主要的影響因子有效態(tài)鎘、鉛、鋅均呈負(fù)相關(guān)；其次為密度和豐富度指數(shù)。密度與有效態(tài)鉛和有機(jī)質(zhì)含量均關(guān)聯(lián)密切，前者與其負(fù)相關(guān)，后者正相關(guān)。有效態(tài)鋅、鎘是降低豐富度指數(shù)的主因。多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)與優(yōu)勢(shì)度指數(shù)受環(huán)境因子影響最小，與土壤理化性質(zhì)相關(guān)較大，與重金屬關(guān)聯(lián)相對(duì)較小。

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2.6 環(huán)境因子與跳蟲(chóng)物種的關(guān)聯(lián)性

通過(guò)對(duì)10個(gè)物種（優(yōu)勢(shì)種+常見(jiàn)種）進(jìn)行DCA分析，結(jié)果中四個(gè)軸的最大梯度為2.467＜3，因此，物種組成-環(huán)境因子相關(guān)應(yīng)采用RDA分析。將土壤環(huán)境因子（表1）與物種組成數(shù)據(jù)（表3）進(jìn)行RDA分析（圖4），提取的2個(gè)有效排序軸特征值分別為0.515和0.175，累計(jì)貢獻(xiàn)率為69.0%，環(huán)境因子對(duì)群落指數(shù)的2個(gè)有效排序軸的解釋量分別為53.1%和71.1%。對(duì)這10個(gè)物種進(jìn)行非限制性蒙特卡羅置換檢驗(yàn)。結(jié)果顯示：棘跳屬的Onychiurussp.與有效態(tài)鎘、鉛、鋅較相關(guān)。Onychiurussp.與土壤有機(jī)質(zhì)呈正相關(guān)。同屬于棘跳屬的白棘跳（O. folsomi）作為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)物種，有機(jī)質(zhì)是最大的主導(dǎo)因子。等節(jié)跳屬的三個(gè)種Isotomasp.1、Isotomasp.2和Isotomasp.3均與全量及有效態(tài)鎘關(guān)聯(lián)較密切，均呈負(fù)相關(guān)（圖4）；Isotomasp.3與全量及有效態(tài)鋅關(guān)聯(lián)較密切。Isotomasp.1與土壤pH和土壤容重關(guān)聯(lián)度很高，均呈正相關(guān)，而Isotomasp.3對(duì)重金屬的關(guān)聯(lián)適合度遠(yuǎn)高于土壤理化性質(zhì)。Lepidocyrtussp.與全量鎘、鉛、鋅關(guān)聯(lián)性較大且均呈正相關(guān)，尤其是鎘。Anurophorussp.和裸長(zhǎng)角跳屬的2個(gè)種Sinelliasp.1、Sinelliasp.3主要受土壤理化性質(zhì)影響，尤其是有機(jī)質(zhì)含量和土壤容重，Sinelliasp.1與全量鎘、鋅及綜合污染指數(shù)也有一定關(guān)聯(lián)。

3 討 論

3.1 土壤重金屬污染分布

D樣帶作為非污染區(qū)，其重金屬含量總體遠(yuǎn)低于其他三個(gè)污染區(qū)樣帶；而A、B、C三個(gè)樣帶中，除A3外，其他樣點(diǎn)均為隨著距礦區(qū)和河流越來(lái)越遠(yuǎn)，綜合污染指數(shù)均呈下降趨勢(shì)。表明農(nóng)田的重金屬污染程度受著礦區(qū)與水流的雙重影響，礦冶產(chǎn)生的重金屬可隨著風(fēng)力和水流擴(kuò)散，并且土壤對(duì)水流中重金屬的滯留作用明顯[26]。全鎘、全鋅、全鉛之間均呈顯著的正相關(guān)，說(shuō)明屬于同一污染源，鎘可能是鉛鋅冶煉的衍生產(chǎn)物[16]。鎘、鉛、鋅的有效態(tài)的分布趨勢(shì)與全量分布并不相同。與全量相反，梯度2的有效態(tài)含量較梯度3要低，這與梯度2的較高pH和有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)，高pH和高有機(jī)質(zhì)含量可以降低重金屬的氯化鈣提取態(tài)含量[27-28]。因此在雙因素方差分析（樣帶、梯度）中，有效態(tài)含量在土壤理化性質(zhì)的干擾下，不如全量的顯著性高。

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3.2 跳蟲(chóng)群落特征

本次采樣在9月份，共鑒定出跳蟲(chóng)6科15屬26個(gè)種。平均密度為12 042 ind·m-2，在同季節(jié)的采樣比較中，從數(shù)量上顯著低于黃淮海平原的30 000 ind·m-2[29]，可能與地域差異有關(guān)，也可能與蘭坪礦區(qū)高度重金屬污染有關(guān)；作為田間群落，類(lèi)群數(shù)與黃淮海地區(qū)相差不大，都顯著低于森林植被系統(tǒng)[30]。棘跳屬占統(tǒng)治地位，與三江平原、黃淮海平原、黃河三角洲的調(diào)查結(jié)果一致[29-31]。總體優(yōu)勢(shì)物種明顯，總物種豐富度相對(duì)匱乏，與國(guó)內(nèi)外重金屬污染地區(qū)的土壤動(dòng)物調(diào)查結(jié)果一致[5-15]，這是因?yàn)橹亟饘傥廴局率挂恍┥鷳B(tài)幅較窄物種減少或消失，而少數(shù)優(yōu)勢(shì)種由于對(duì)重金屬的耐受性強(qiáng)而表現(xiàn)出較高的豐度[32]。相比于三江平原、黃淮海平原、黃河三角洲等地，吉井氏球角跳Hypogastrura yosii密度上占比（14.43%），為該地的優(yōu)勢(shì)種，這是本地調(diào)查的一個(gè)重要特點(diǎn)。

3.3 跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)及物種與重金屬污染的關(guān)聯(lián)

根據(jù)調(diào)查的結(jié)果與分析發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)周邊農(nóng)田系統(tǒng)中的跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)和部分物種的分布造成顯著的影響。距離礦區(qū)與河流的距離越近種數(shù)和豐富度指數(shù)越低，這與綜合污染指數(shù)趨勢(shì)相同；并且跳蟲(chóng)體內(nèi)鉛含量與土壤中的鉛含量具顯著的正相關(guān)。土壤動(dòng)物體內(nèi)的重金屬含量通常代表著重金屬對(duì)機(jī)體的直接入侵與毒害[33]，在以往土壤動(dòng)物的調(diào)查中，土壤動(dòng)物體內(nèi)的重金屬含量與土壤中重金屬含量呈明顯正相關(guān)，而與種數(shù)、密度等呈明顯的負(fù)相關(guān)[7，34]。

在群落指數(shù)與環(huán)境因子的冗余分析中，種數(shù)、密度和豐富度指數(shù)受環(huán)境因子影響最大。其中有效態(tài)鎘、鉛、鋅是導(dǎo)致種數(shù)減少的主因。有效態(tài)鋅、鎘是導(dǎo)致豐富度指數(shù)減少的主因，有效態(tài)鉛是導(dǎo)致密度減少的主因，相比之下，重金屬全量和綜合污染指數(shù)與這些群落指數(shù)關(guān)聯(lián)性不大，因?yàn)樵趯?shí)際田間土壤中，重金屬的生物有效性很低，土壤全量金屬不能反應(yīng)真實(shí)的風(fēng)險(xiǎn)[35]，而重金屬有效態(tài)含量更能反映跳蟲(chóng)群落的變化。Lock等[15]在調(diào)查鋅全量和其有效態(tài)對(duì)某煤礦的跳蟲(chóng)群落影響時(shí)發(fā)現(xiàn)有效態(tài)鋅與跳蟲(chóng)的種數(shù)、密度、多樣性指數(shù)相關(guān)性更大，其結(jié)果與本研究大致相同；而且本研究中鉛有效態(tài)含量與跳蟲(chóng)體內(nèi)鉛含量具有更大的相關(guān)性亦說(shuō)明重金屬有效態(tài)含量相比于全量更能表明生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)，種數(shù)較密度、豐富度指數(shù)敏感。其可能的原因?yàn)椋菏紫?，受到重金屬污染，敏感物種在削減與滅亡的同時(shí)，適應(yīng)污染的物種會(huì)占據(jù)并大量繁殖補(bǔ)充有利生態(tài)位，所以整體表現(xiàn)的變化為種數(shù)受到顯著影響，而密度與豐富度指數(shù)稍受影響[36]，這與以往的土壤動(dòng)物研究一致[6]；其次，有機(jī)質(zhì)也是影響密度的主因，作為跳蟲(chóng)直接或間接利用的資源，有機(jī)質(zhì)含量越高，對(duì)跳蟲(chóng)尤其是優(yōu)勢(shì)種的生存和發(fā)展更有利[31]。多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)與優(yōu)勢(shì)度指數(shù)敏感性較差，一方面原因是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中跳蟲(chóng)生物多樣性較低，導(dǎo)致敏感程度本身不如種數(shù)、密度等指標(biāo)，符合以往農(nóng)田土壤動(dòng)物群落的研究[1，5]，另一方面可能是因?yàn)樘x(chóng)較其他土壤動(dòng)物更能適應(yīng)重金屬污染，耐性種更多，使得跳蟲(chóng)群落相比于整個(gè)土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)變化的不會(huì)那么明顯。

部分物種在不同污染的重金屬農(nóng)田中密度存在很大的差異，一方面是部分種主要受重金屬污染的干擾，這些物種有作為重金屬污染指示種的潛力；一方面是部分物種主要受土壤理化性質(zhì)的影響，這些物種有作為土壤質(zhì)量指示種的潛力。在物種組成（優(yōu)勢(shì)種+常見(jiàn)種）與環(huán)境因子的冗余分析中，可以看出Onychiurussp.與重金屬有效態(tài)關(guān)聯(lián)密切，其密度在有效態(tài)低的樣點(diǎn)較高，能反映污染區(qū)域的重金屬生物有效性；等節(jié)跳屬I(mǎi)sotoma的3個(gè)種均與鎘有一定的負(fù)相關(guān)性，尤其Isotomasp. 3與綜合污染指數(shù)、全量及有效態(tài)鎘、鉛、鋅均有一定的關(guān)聯(lián)性且對(duì)重金屬的關(guān)聯(lián)適合度遠(yuǎn)高于土壤理化性質(zhì)，在綜合污染指數(shù)較高的樣地中顯著少于綜合污染指數(shù)較低的樣地，適合做低污染區(qū)域的指示種，此結(jié)果與 Lock 等[15]的Isotoma viridis規(guī)律相似；Lepidocyrtussp.同樣與綜合污染指數(shù)、全量鎘、鉛、鋅關(guān)聯(lián)密切且均為正相關(guān)，在綜合污染指數(shù)較高的樣地中顯著多于綜合污染指數(shù)較低的樣地，適合做高污染區(qū)域的指示種，此結(jié)果與 Winkler[14]的Lepidocyrtus cyaneus相反而與Lepidocyrtus tomosvaryi相似，說(shuō)明了跳蟲(chóng)群落中不同屬之間甚至不同種間，其對(duì)污染的響應(yīng)也有很大差別，細(xì)分跳蟲(chóng)物種并篩選特定的指示物種很有必要。此外，優(yōu)勢(shì)種白棘跳Onychiurus folsomi喜好在有機(jī)質(zhì)豐富、弱酸性土質(zhì)中生存，與朱強(qiáng)根等[31]研究施用有機(jī)肥后棘跳屬Onychiurus密度明顯增長(zhǎng)的結(jié)果相似。而且白棘跳耐受重金屬，因此可以在偏酸有機(jī)質(zhì)豐富的重金屬農(nóng)田中成為最優(yōu)種，同為優(yōu)勢(shì)種的吉井氏球角跳Hypogastrura yosii也是喜酸的耐性種，兩個(gè)優(yōu)勢(shì)種雖然不適合作為重金屬的指示物種，但可考慮作為評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的指示種。Isotomasp.1與pH和土壤容重關(guān)系密切，也考慮作評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的指示種。

4 結(jié) 論

鉛鋅礦區(qū)周邊農(nóng)田系統(tǒng)中的跳蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)和部分物種的分布顯著受到重金屬污染影響：物種豐富度（種數(shù)）、個(gè)體數(shù)多度（密度）、豐富度指數(shù)等群落指數(shù)對(duì)重金屬響應(yīng)更大，且對(duì)重金屬有效態(tài)的響應(yīng)大于重金屬全量，重金屬有效態(tài)更能反映跳蟲(chóng)群落的變化；棘跳屬的Onychiurussp.、等節(jié)跳屬I(mǎi)sotoma的三個(gè)種、Lepidocyrtussp.有作為相應(yīng)重金屬污染評(píng)價(jià)指示種的潛力。Onychiurussp.和白棘跳Onychiurus folsomi、Isotomasp.1有作為土壤質(zhì)量指示種的潛力。