土壤节肢动物，一群大吃货！
导 读
从细菌（1微米多些）、真菌（微小的细胞，但菌丝可以是几个细胞到数码长度）、原生动物（直径50微米，长度1毫米）再到节肢动物（很多肉眼轻易可见），这些东东，加上蚯蚓和脊椎动物（恰如海里的大鱼吃小鱼，构成食物链），在土壤中构成庞大的食物网，成为土壤的活力和健康的驱动力！再加上天上、水里的生物则构成一个完美的生态系统。
土壤要健康、有活力没有这些吃货可不行！
译者:陈能场（广东省生态环境技术研究所研究员、中国科协环境生态领域首席传播专家）
作者：俄勒冈州立大学Andrew R.Moldenke
原题：Soil Arthropods
出处：https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detailfull/soils/health/biology/?cid=nrcs142p2_053861
许多被称为节肢动物的虫子在土壤中筑巢。他们的名字来自于他们的节肢（足）。节肢动物是无脊椎动物，也就是说，它们没有骨架，而是依靠称为外骨骼的外部覆盖物。
螨
在显微镜下，观察到200种两英尺高的森林枯枝落叶和土壤中提取的螨虫。螨的研究很少，但对于土壤中的养分释放却非常重要。图片来源：VVal Behan-Pelletier, Agriculture and Agri-Food Canada。请联系水土保持协会pubs@swcs.org与以帮助获取受版权保护（经过认证）的图像。
节肢动物的大小范围从微观到几英寸长。它们包括昆虫，例如跳虫、甲虫和蚂蚁。甲壳动物例如木蝨。蛛形纲动物如蜘蛛和螨虫；多足纲节肢动物如百足虫和千足虫；和蝎子等等。
几乎每种土壤都是许多不同节肢动物的家。某些农地里每平方英里包含数十种节肢动物。一千英里的森林土壤中可能生活着数千种不同的节肢动物物种。
根据节肢动物在土壤中的功能，它们可分为碎食者、捕食者者、草食者和真菌喂食者。大多数居住在土壤中的节肢动物都食用真菌、蠕虫或其他节肢动物。以根系和死植物的为食的碎食者的数量较少。在节肢动物进食时，它们会通气并混合土壤，调节其他土壤生物的种群规模，并切碎有机物质。
碎食者
在土壤表面经常见到的许多大型节肢动物都是碎食者。碎食者在吃掉植物表面上的细菌和真菌后会咀嚼掉死去的植物。最丰富的碎食者是千足虫和木蝨，还有白蚁，某些螨虫和蟑螂。在农业土壤中，如果没有足够的死植物材料，则碎食者可能会以活根为食而成为害虫。
千足虫（Orthoporus ornatus）是碎食者
千足虫也被称为双足动物，因为它们在每个身体部位都有两对腿。它们通常对人无害，但是大多数千足虫通过从极臭的腺体中散发出令人讨厌的气味来保护自己免受食肉动物的伤害。这个居住在沙漠中的巨型千足虫长约8英寸。图片来源：David B. Richman, New Mexico State University, Las Cruces。请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
木蝨
木蝨是蟹和龙虾的亲戚。它们强大的口部可用于破碎植物残渣和枯枝落叶。图片来源：Gerhard Eisenbeis and Wilfried Wichard. 1987. Atlas on the Biology of Soil Arthropods. Springer-Verlag, New York. P. 111. 请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
捕食者
捕食者和微捕食者可以是多面手，以许多不同的猎物为食，也可以是专一能手，仅捕食一种猎物。捕食者包括百足虫、蜘蛛、步行虫、蝎子、臭蜘蛛（skunk-spiders）、拟蝎子、蚂蚁和一些螨虫。许多捕食者以农作物害虫为食，其中一些诸如甲虫和寄生黄蜂已被开发用作商业生物防治。
蜘蛛-Walckenaera acuminata
这只1/8英寸长的蜘蛛生活在靠近其他土壤节肢动物的土壤表面。蜘蛛的眼睛位于其头部上方的投影尖端。图片来源：Gerhard Eisenbeis and Wilfried Wichard. 1987. Atlas on the Biology of Soil Arthropods. Springer-Verlag, New York. P. 23. 请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
狼蛛
狼蛛作为一个孤独的猎人四处游荡。母狼蜘蛛将幼崽带到水里，并通过回流喂养他们，直到他们自己能狩猎为止。图片来源：Trygve Steen, Portland State University, Portland, Oregon。请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
拟蝎子
拟蝎子看起来很像蝎子，只是没有尾巴。它从爪子的腺体产生毒液，从嘴部产生丝。生活在草地、森林、沙漠和农田的土壤和叶子凋落物中。利用甲虫的翅膀搭顺风车。图片来源：新墨西哥州立大学，拉斯克鲁塞斯，大卫·里奇曼。请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
蜈蚣
细长的百足在土壤中爬行，捕食蚯蚓和其他软皮动物。长腿的蜈蚣物种在房屋周围和落叶中都很常见。图片来源：No. 40 from Soil Microbiology and Biochemistry Slide Set. 1976. J.P. Martin, et al., eds. SSSA, Madison, WI。请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
掠食性螨-Pergamasus sp.
捕食性螨虫以线虫、跳虫、其他螨虫和昆虫的幼虫为食。该螨虫长1毫米。图片来源：Gerhard Eisenbeis和Wilfried Wichard。 1987年。土壤节肢动物生物学地图集。纽约，Springer-Verlag。 P. 83. 请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
虎甲虫
虎甲虫（长足甲虫）上有力的口器使其成为地面上迅捷而致命的掠食者。农田中有许多种类的虎甲虫。图片提供：Cicindela campestris。 D.I. McEwan / Aguila野生动物图片。请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
条纹收获蚁(Rugose harvester ants)--Pogonomyrmex rugosus
条纹收获蚁是拾荒者，而不是掠食者。他们吃着死虫，在草原和沙漠中收集种子，在那里挖了10英尺。它们的刺痛感比红火蚁强100倍。图片来源：David B. Richman, New Mexico State University, Las Cruces。请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
草食者
大量的食根昆虫如蝉，蝼蛄和拟花蝇科蝇（根蛆），都生活在土壤中。一些草食者，包括根虫和综合纲多足虫，可能是农作物的害虫，它们大部分以草根或其他植物部分为食。
综合纲多足虫
综合纲多足虫是百足虫的亲缘种，以植物的根为食，如果种群不受其他生物的控制，则可能成为主要的农作物害虫。图片提供：Ken Gray Collection, Department of Entomology, Oregon State University, Corvallis。请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
真菌喂食者
吃真菌的节肢动物（或某种程度上是细菌）包括大多数跳虫，一些螨虫和银鱼。它们刮擦根表面并吃掉细菌和真菌。植物可利用的大部分养分是动物区系掠食微生物和释放养分的结果。
真菌喂养喂食者跳虫
这种浅色和盲眼的跳虫是以真菌为食的跳虫的典型代表，这些跳虫生活在全世界天然和农业土壤的表层下部。图片提供：Andrew R. Moldenke, Oregon State University, Corvallis。请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
甲螨-Euzetes globulus
甲螨是数量最多的微型节肢动物之一。这种毫米长的物种以真菌为食。图片来源：Gerhard Eisenbeis and Wilfried Wichard. 1987. Atlas on the Biology of Soil Arthropods. Springer-Verlag, New York. P. 103。请通过pubs@swcs.org联系水土保持协会，以获取受版权保护（经过认证）的图像的帮助。
你的土壤里有什么？
如果您想了解土壤中存在哪种生物，则可以轻松地制作陷阱来捕获大型节肢动物，并使用Burlese漏斗来捕获小型节肢动物。
通过将一品脱（注：约等于0.473升）或夸脱（注：约等于0.946升）大小的容器（例如酸奶杯）下沉到地面，使边缘与土壤表面齐平，来设置陷阱。如果需要，可以在杯子上盖一个盖子以防雨淋，并在杯子上添加1/2英寸的无害防冻剂，以保护这些生物并防止它们互相撕咬。放置一周，然后等待土壤生物掉入陷阱。
要制作Burlese漏斗，请在漏斗底部设置一块1/4英寸的刚性丝网以支撑土壤。（可以切断塑料汽水瓶的底部，可以制成漏斗。）将土壤装入漏斗到半满状态，然后将其悬浮在杯子上，并在杯子中放入一点防冻剂或乙醇作为防腐剂。
将灯泡悬挂在土壤上方约4英寸处，以将生物驱出土壤并进入杯子。让灯泡亮个3 天左右以使土壤干燥。然后将酒精倒入浅盘中，并使用放大镜检查生物。
节肢动物做什么？
尽管植物喂食者可能成为害虫，但大多数节肢动物在土壤-植物系统中发挥有益的作用。
1. 切碎有机材料。节肢动物通过切碎死植物残渣并钻入粗大的木屑中来增加可被微生物侵袭的表面积。没有碎食者，叶子凋落物中的细菌就像食品储藏室中没有开罐器的的人一样–吃东西将是一个非常缓慢的过程。碎食者的作用就像开罐器，大大提高了分解速度。节肢动物摄入腐烂的植物材料，以吃掉有机材料表面的细菌和真菌。
2. 刺激微生物活动。节肢动物吃掉细菌和真菌时，会刺激菌根和其他真菌的生长以及有机物的分解。如果食菌种群过密，则会发生相反的效果-细菌和真菌的种群将会减少。捕食性节肢动物对于控制食草动物种群并防止其过度捕食微生物很重要。
3. 将微生物与食物混合。从细菌的角度来看，哪怕一毫米的距离都是无限远！细菌在土壤中的移动性有限，竞争对手可能更接近营养宝藏。节肢动物可以通过在土壤中分配营养，并在其外骨骼和消化系统中携带细菌来提供帮助解决。通过将微生物与食物更充分地混合，节肢动物可增强有机物的分解。
4. 矿化植物营养。当它们捕食时，节肢动物会使细菌和真菌中的某些营养物质矿化，并以植物可用的形式排泄营养物质。
5. 促进土壤团聚体的形成。在大多数森林和草原土壤中，土壤上方几英寸的每个颗粒都穿过大量土壤动物的肠道。每次土壤穿过另一种节肢动物或蚯蚓时，都会与有机物和粘液充分混合，并以粪便颗粒沉积。粪便颗粒是高度浓缩的营养资源，是细菌和真菌生长所需的有机和无机物质的混合物。在许多土壤中，团聚体实际上是粪便颗粒，介于0.0025mm至2.5mm之间。
6. 洞穴。相对而言，节肢动物相对较少在土壤中钻洞。然而，在任何土壤群落中，穴居节肢动物和蚯蚓通过塑造栖息地，对整个动物群的组成产生了巨大影响。挖洞会改变土壤的物理特性，包括孔隙率，水的渗透率和堆积密度。
7. 刺激物种的演替。一系列令人眼花缭乱的天然生物有机化学物质渗透到土壤中。这些化学物质的完全消化需要一系列多种类型的细菌、真菌和其他具有不同酶的生物。在任何时候，只有一小部分物种具有新陈代谢活动-只有那些能够使用当前可用资源的物种。土壤节肢动物吃掉优势生物，并允许其他物种进入并取代它们，从而促进了土壤有机质的逐步分解。
8. 控制害虫。一些节肢动物可能损害作物的产量，但存在于所有土壤中的许多其他节肢动物却会吃掉或与以根系和枝叶为食的生物进行竞争。一些肢动物（专性）仅以单一种类的猎物为食。其他节肢动物（多面手），例如许多百足虫类，蜘蛛，步行虫，隐翅虫和螨，都以各种各样的猎物为食。在有一个健康的多面手捕食者种群的地方，它们将可用于应对各种虫害暴发。如果存在持续不断地食用非害虫猎物的情况，那么只有在虫害爆发之间才能维持捕食者的数量。也就是说，必须有一个健康多样的食物网。
害虫防治的一个基本难题是耕作和杀虫剂的施用对食物网中非目标物种有巨大影响。密集的土地利用（尤其是单一栽培、耕种和杀虫剂）消耗了土壤多样性。随着土壤总多样性的下降，捕食者的数量急剧下降，随后虫害暴发的可能性增加。
节肢动物住在哪里？
土壤动物的丰富度和多样性随着土壤深度的增加而显着减少。所有土壤种类中的绝大部分都局限于地表下三英寸。这些生物大多数活动能力有限，并且可能具有“隐伏生化”的能力，这是一种“隐生现象”状态，可以帮助它们在极端的温度、湿度或干燥度下生存，否则可能致命。
通常，较大的物种活跃在土壤表面，在植被、植物残渣、树木或岩石下寻求临时庇护。许多这些节肢动物每天都会在草类植被中，甚至在高高的树冠层中觅食。（例如，这些爬树者之一是森林管理人员用来控制舞毒蛾的毛毛虫搜寻者）。一些能够真正挖洞的大型物种生活在土壤的深层。
在土壤中大约不到两英寸的地方，动物群通常很小-1/250至1/10英寸。这些物种通常是眼盲的，缺乏突出的颜色。它们能够通过微小的孔隙空间并沿着根部通道移动。地下的土壤居民主要与根际（近根土壤）相关。
节肢动物的丰富性
根据土壤类型、植物群落和管理体系，一个平方码（注：约等于0.836平方米）的土壤将包含500至200,000个节肢动物。尽管数量众多，但节肢动物在土壤中的生物量远少于原生动物和线虫。
在大多数环境中，虽然蚂蚁和白蚁在某些情况下（尤其是在沙漠和热带土壤中）占主导地位，但最丰富的土壤动物是跳虫和螨。节肢动物数量最多的是天然植物群落，蚯蚓很少（例如针叶林）。蚯蚓多的土壤（例如草原土壤）的自然群落的节肢动物最少。显然，蚯蚓可能通过过度改造其栖息地或偶然食用它们，从而超越节肢动物。但是，在牧场和农田中，人们普遍认为节肢动物的数量和多样性会随着蚯蚓种群的增加而增加。蚯蚓挖洞可能为农业土壤中的节肢动物创造了栖息地。
虫子传记：跳虫
跳虫
跳虫是许多农业和牧场土壤中最丰富的节肢动物。经常每平方码（注：约等于0.836平方米）数以万计。觅食时，跳虫像大多数昆虫一样，用三对腿走路，并将尾巴紧紧地夹在腹部下方。如果受到捕食者的攻击，体液会涌入尾巴底部，迫使尾巴(使劲地)往下按地并向后弹射一码（注：1码 =0.9144米）之外，直至连跳数码。业已证明，跳虫通过释放养分和以真菌引起的疾病为食，对作物有益。
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