新烟碱类杀虫剂是防治刺吸式害虫如蚜虫、烟粉虱、叶蝉、蓟马、一些微型鳞翅目和鞘翅目害虫最有效的杀虫剂之一。但是由于新烟碱类杀虫剂的大量使用,导致非靶标生物受到威胁,如美国蜜蜂种群数量锐减等。蚯蚓作为土壤生态系统中一种重要动物,是生态环境安全评价的一个重要指标。本实验从个体—组织—细胞—分子水平进行研究分析新烟碱类杀虫剂对蚯蚓的影响,从而揭示其毒性机制,为建立完善的评价体系提供依据,对发现有效标志物具有重要意义。主要研究结果如下：(1)从个体水平,采用人工土壤法和滤纸接触法,研究了20种杀虫剂在20℃和24℃两温度下对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的急性毒性。结果表明：除了噻虫嗪,新烟碱类杀虫药剂对蚯蚓的急性毒性高于其他几类杀虫药剂；农药对蚯蚓的急性毒性受温度影响较大,人工土壤法中吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺、噻虫胺、阿维菌素、丁硫克百威和丙硫克百威和滤纸接触法中啶虫脒、噻虫胺、噻虫啉、噻虫嗪、甲维盐、克百威、丁硫克百威、丙硫克百威、氧化乐果、辛硫磷和毒死蜱对蚯蚓的急性毒性都是随着温度的增加而显著增加,而人工土壤法中高效氯氰菊酯和氯氰菊酯对蚯蚓的急性毒性随着温度的增加而显著降低。(2)从组织水平,采用人工土壤法对蚯蚓进行药剂处理28d,而后恢复28d,研究吡虫啉、噻虫啉和氯噻啉三种新烟碱类杀虫药剂对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)谷胱甘肽转移酶(GST)、羧酸酯酶(CarE)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明：三种新烟碱类杀虫药剂对五种酶的影响趋势大体相同,即酶活性先抑制后诱导,而且对GST作用较为明显；GST和CarE活性抑制持续到第28d,而SOD、CAT和POD的活性抑制持续到第35d；在恢复期,酶的活性显著升高,而SOD和CAT的活性在第56d与对照相比没有显著差异。(3)从细胞和亚细胞水平,采用人工土壤法,通过电子显微镜研究吡虫啉、噻虫啉和氯噻啉三种新烟碱类杀虫药剂对赤子爱胜蚓Eisenia fetida)皮肤和胃肠道细胞的影响。结果显示：吡虫啉、噻虫啉和氯噻啉对蚯蚓皮肤产生了一定的损伤,随着时间的延长,粘液分泌细胞内细丝状物质减少直至消失,分泌泡聚缩；而在吡虫啉、噻虫啉和氯噻啉胁迫下,随着时间延长,蚯蚓肠道细胞损伤程度越来越严重,上皮组织撕裂痕迹更加明显,甚至上皮细胞脱落；三种烟碱类杀虫药剂对蚯蚓肠道损伤比对皮肤损伤更为明显。(4)从细胞水平,采用人工土壤法,通过溶酶体中性红保留时间(NRRT)研究吡虫啉、噻虫啉和氯噻啉三种新烟碱类杀虫药剂对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)溶酶体膜稳定性的影响。结果显示：随着剂量的增加和染毒时间的延长,三种新烟碱类药剂处理后的蚯蚓体腔细胞中性红保留时间与未染毒的健康蚯蚓相比显著降低,存在良好的剂量—效应和时间—效应关系,表明中性红保留时间可以作为有效标志物来监测污染物对蚯蚓产生的影响,从而对土壤污染做出早期预警。(5)从分子水平,采用人工土壤法对蚯蚓进行药剂处理28d,而后恢复28d,通过单细胞凝胶电泳技术(SCGE)研究吡虫啉、噻虫啉和氯噻啉三种新烟碱类杀虫药剂对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)体腔细胞DNA的损伤。结果显示：三种新烟碱类农药处理蚯蚓后,尾距、尾部DNA百分含量和尾长随暴露剂量的增加逐渐增加,呈现良好的剂量—效应关系；随着暴露时间的延长,蚯蚓体腔细胞DNA的损伤程度逐渐增大。在恢复期,随着恢复时间的延长,三种新烟碱类杀虫药剂对蚯蚓体腔细胞尾距、尾部DNA百分含量和尾长的影响逐渐减小,低浓度处理组恢复到正常水平。综上所述,在新烟碱类杀虫剂的胁迫下,其对蚯蚓的存活率、酶系、皮肤和肠道细胞,溶酶体稳定性以及DNA都有一定的影响。这些标志物都能在一定程度上表征新烟碱类杀虫药剂对蚯蚓的损伤,可以作为有效的生物标志物,来监测新烟碱类杀虫药剂对土壤及土壤生态环境的影响,为建立土壤生态安全评价技术体系提供理论依据,而且对推动我国农药环境安全评价具有重要的意义。