Abstract In a companion study, carried out in a fallow meadow close to a lead recycling factory, we showed that earthworms were absent in the first 20 m and then gradually increased in abundance from 30 to 110 m from the factory. Here we assessed in the same meadow whether these differences in earthworm abundance were associated with the loss of physical soil properties. Soil cores were sampled and infiltration measured in situ at five distances from the factory (10, 30, 50, 80 and 110 m). X-ray tomography was used to characterize the earthworm burrow systems within cores. The burrow systems were minimal at the first two distances, with the only macropores observed probably produced by insects such as ants. Typical earthworm burrows were seen at 50 m but most of their characteristics (volume, diameter, continuity) were similar to those observed at 10 or 30 m. Dense and well-developed burrow systems were observed at 80 and 110 m from the factory with significantly larger volume and continuity. Burrow diameter at 80 m was significantly higher than at closer distances but it significantly decreased at 110 m associated with the higher abundance of endogeics earthworm species. Water infiltration followed the same trend with significantly lower rates at the first two distances compared to those further from the factory, where rates increased from 70 to 250%. This study emphasizes the need to develop a more functional approach to study the spatial effects of contamination on soil ecological processes and fertility, beyond modifications in earthworm communities.

中文翻译：

---

使用生态系统工程师的概念来测试由于历史金属污染梯度导致蚯蚓丰度减少的功能影响

摘要 在一项在铅回收工厂附近的休耕草地上进行的伴随研究中，我们发现蚯蚓在最初的 20 m 内不存在，然后从工厂的 30 到 110 m 逐渐增加。在这里，我们在同一片草地上评估了蚯蚓丰度的这些差异是否与土壤物理性质的丧失有关。在距工厂 5 个距离（10、30、50、80 和 110 m）的地方对土壤核心进行取样和渗透测量。X 射线断层扫描用于表征岩心内的蚯蚓洞穴系统。前两个距离的洞穴系统很小，观察到的唯一大孔可能是由蚂蚁等昆虫产生的。在 50 m 处可以看到典型的蚯蚓洞穴，但它们的大部分特征（体积、直径、连续性）与在 10 或 30 m 处观察到的相似。在距离工厂 80 米和 110 米处观察到密集且发达的洞穴系统，具有明显更大的体积和连续性。80 m 处的洞穴直径显着高于较近距离处，但在 110 m 处显着减小，与内生蚯蚓物种的丰度较高有关。水渗透遵循相同的趋势，前两个距离处的渗水率明显低于远离工厂的渗水率，后者从 70% 增加到 250%。这项研究强调需要开发一种更实用的方法来研究污染对土壤生态过程和肥力的空间影响，而不仅仅是对蚯蚓群落的改造。在距离工厂 80 米和 110 米处观察到密集且发达的洞穴系统，具有明显更大的体积和连续性。80 m 处的洞穴直径显着高于较近距离处，但在 110 m 处显着减小，与内生蚯蚓物种的丰度较高有关。水渗透遵循相同的趋势，前两个距离处的渗水率明显低于远离工厂的渗水率，后者从 70% 增加到 250%。这项研究强调需要开发一种更实用的方法来研究污染对土壤生态过程和肥力的空间影响，而不仅仅是对蚯蚓群落的改造。在距离工厂 80 米和 110 米处观察到密集且发达的洞穴系统，具有明显更大的体积和连续性。80 m 处的洞穴直径显着高于较近距离处，但在 110 m 处显着减小，与内生蚯蚓物种的丰度较高有关。水渗透遵循相同的趋势，前两个距离处的渗水率明显低于远离工厂的渗水率，后者从 70% 增加到 250%。这项研究强调需要开发一种更实用的方法来研究污染对土壤生态过程和肥力的空间影响，而不仅仅是对蚯蚓群落的改造。80 m 处的洞穴直径显着高于较近距离处，但在 110 m 处显着减小，与内生蚯蚓物种的丰度较高有关。水渗透遵循相同的趋势，前两个距离处的渗水率明显低于远离工厂的渗水率，后者从 70% 增加到 250%。这项研究强调需要开发一种更实用的方法来研究污染对土壤生态过程和肥力的空间影响，而不仅仅是对蚯蚓群落的改造。80 m 处的洞穴直径显着高于较近距离处，但在 110 m 处显着减小，与内生蚯蚓物种的丰度较高有关。水渗透遵循相同的趋势，前两个距离处的渗水率明显低于远离工厂的渗水率，后者从 70% 增加到 250%。这项研究强调需要开发一种更实用的方法来研究污染对土壤生态过程和肥力的空间影响，而不仅仅是对蚯蚓群落的改造。