小型节肢动物在土壤生态系统中起重要作用，被作为土壤生态风险评价的重要受体。现有土壤小型节肢动物指标体系的研究多基于单物种或孤立生物指标特征，缺乏与生物间相互作用关系、土壤生态功能及土壤性质等因素影响的研究或讨论。另一方面，现有的土壤动物评价指标或参数，如微量小型节肢动物样品中重金属的测定方法，尚需改进或提高。本文通过“小体积”策略与正交优化，建立了微量土壤小型节肢动物样品中重金属的测定方法;构建室内模式食物链“小麦（同位素15N标记）/真菌-土内生跳虫-捕食性土壤螨”、结合同位素示踪技术，研究了在食物链物种间相互作用关系水平上，镉(Cd)对小型节肢动物的生态毒性与食物链传递富集特征及其对动物氮(N)素吸收的影响;通过不同类型野外污染土壤的室内毒性检测与不同地点野外污染土壤的大田调查，探讨了土壤性质对小型节肢动物中Cd富集与毒性的影响。取得的主要研究结果如下：　　微量生物样品中重金属测定最适消化条件为称样量50-150μg、与30μL消化剂（硝酸∶双氧水，体积比3∶1）在105℃C消化4h。参考物质回收率98.9％，相对标准偏差＜3％;检出限与定量限分别为0.002μgL-1和0.008μgL-1。样品前处理程序如清洗、饥饿（白符跳和东洋棘跳需92h）可显著提高小型节肢动物中称重金属测定的精密度。本研究建立的微量样品法与传统方法准确度相当，但样品量降低近1000倍，从而解决了准确测定污染农田土壤中小型节肢动物（生物量低）中Cd浓度这一技术瓶颈问题。　　在食物链土壤暴露试验中，捕食性尖狭下盾螨的繁殖率EC50为33.9mgCdkg-1，远低于其食物白符跳的EC50（85.2mgCdkg-1），且尖狭下盾螨幼虫体内Cd致死浓度仅为5-10mgCdkg-1;在食物暴露中，尖狭下盾螨的Cd富集能力（生物富集系数0.20-1.13）超白符跳(0.02-0.08)一个数量级，表明Cd对高一营养级尖狭下盾螨的毒害更大。　　与对照相比，食物与土壤暴露（200mgCdkg-1）使白符跳体内15N丰度分别减少43％和41％，说明Cd污染会减少跳虫外源N的体内结合。食物暴露中，白符跳体内自然丰度15N/14N同位素分馏的δ值增加2.5个单位，说明跳虫在结合外源N时Cd污染增加了其对重组分15N的吸收。　　在酸碱度(pH)＞8.0的甘肃土壤中自符跳繁殖数被抑制;尖狭下盾螨繁殖数在砂粒＞60％与粉粒20～30％间的甘肃土壤中最高。土壤水提取态Cd、结合土壤性质，可较好地解释白符跳中Cd的富集(R2=0.772，P＜0.001)。室内人工染毒与野外污染土壤毒性试验及大田调查结果均显示，相对于繁殖数、存活数等种群指标，跳虫与尖狭下盾螨幼虫体内Cd浓度更能稳定地反映土壤Cd的污染程度。大田调查结果表明跳虫物种多样性指数对重金属污染较敏感;东洋棘跳（Onychiurusyodai）和等节跳科一种（Isotomidae sp.）对重金属污染敏感，具有作为指示种的潜力。