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我国农田土壤重金属污染严重，不仅对生态安全产生风险，更有可能通过食物链传递对人体健康构成威胁。本论文以典型重金属镍(Ni)为供试污染物，通过室内模拟，针对Ni在土壤中生物有效性的预测及其对土壤代表性生物赤子爱胜蚓和微生物的毒性效应以及对土壤功能的影响开展研究，具有理论和实际意义。主要研究结果如下: (1)蚯蚓体内Ni累积量随土壤浓度增加而升高，在达到蚯蚓最大累积量后不再上升，而Ni累积量的单位浓度增长率和累积系数都随浓度增加而减小。CaCl2、HCl和EDTA提取态Ni随时间延长而下降，下降率遵循CaCl2＞EDTA＞HCl，且蚯蚓加入会导致提取态Ni含量的下降。CaCl2提取的单位有效态Ni随土壤中浓度的变化规律与HCl和EDTA相反，可能是提取剂提取性能的差异和浓度对复杂老化作用的影响所致。蚯蚓体内Ni累积量与HCl提取态Ni和Ni总量具有显著相关性(P＜0.05)，而蚯蚓的Ni累积系数与三种提取态Ni和Ni总量都显著相关(P＜0.05或P＜0.01)。因此，蚯蚓的Ni累积系数较Ni累积量更适于表征Ni生物有效性，而提取态在预测生物有效性中未表现出优势。 (2)Ni暴露下，蚯蚓7d和14d的LC50分别为1202.444mg·kg-1和1069.324mg·kg-1。低浓度Ni暴露并未引起蚯蚓回避，而在300Ni、500Ni和800Ni染毒土壤中蚯蚓的回避率分别为55％、92.5％和100％。蚯蚓呼吸作用在早期较为敏感，与土壤中Ni浓度具有显著的剂量效应关系(P＜0.05)，但后期呼吸速率恢复且与对照无显著差异。SOD活性在500Ni组诱导效应最为明显，7d、14d和28d时都达到显著水平（P＜0.05或P＜0.01），但800Ni时SOD活性则较对照下降。所有处理组中CAT活性在整个实验周期内较对照都显著下降(P＜0.05或P＜0.01)，表明Ni毒性削弱了蚯蚓对H2O2的去除能力。GSH含量总体上都明显上升，且表现出一定的剂量效应关系，相比MDA在指示蚯蚓响应时更敏感。经过28d培养后，中、高浓度Ni处理提高了蚯蚓体内ROS量，且在800Ni组中，ROS为对照的1.9倍。此外，高水平Ni暴露能引起蚯蚓皮肤、肠道和精囊的严重损伤。 (3)土壤微生物量碳(MBC)和基础呼吸强度(SBR)总体上表现出低浓度促进、高浓度抑制的毒物兴奋效应(Hormesis effect)，且刺激和抑制效应显著(P＜0.05)，而代谢熵随Ni浓度变化无明显规律。MBC和SBR的抑制率都随Ni浓度升高先增后减，抑制率对应的剂量效应关系的时间效应都在21d达到峰值，但MBC最大抑制率出现在7d和21d，SBR最大抑制率在无蚯蚓组中出现在早期，而加蚯蚓组中为中后期。脲酶活性在高浓度Ni暴露下表现出明显抑制，而脱氢酶则在全部处理组中均表现出极显著的抑制效应（P＜0.01）。此外，双因素方差分析结果表明蚯蚓加入对MBC、SBR、代谢熵和脱氢酶具有显著提升作用，缓解了Ni的毒性。