Những hoạt động nơng nghiệp cĩ thể làm thay đổi hệ sinh thái một cách (1) trực tiếp từ sự sống của từng cá thể hay (2) gián tiếp từ sự thay đổi tài nguyên. Tính đa dạng phản ánh kết quả của các quá trình tác động như ơ nhiễm hay căng thẳng, thí dụ như tính đa dạng về lồi của quần xã sinh vật khơng xương sống cở nhỏ thấp trong vùng ơ nhiểm hay hoạt động nhiều so với vùng khơng ơ nhiễm hay khơng canh tác nơng nghiệp (Atlas và cộng sự, 1991) vì yếu tố ơ nhiễm sẽ hạn chế sự phát triển của các lồi nhạy cảm.
Sự tồn tại của các lồi sinh vật đất phản ánh quá trình canh tác, đầu tiên vùng đất nghèo dinh dưỡng, vi khuẩn và địch hại của chúng chiếm cứ các vùng thích hợp, dần dần nấm và sinh vật ăn chúng di nhập đến. Chân khớp nhỏ như Collembola, nhện đất, ruồi chiếm cứ các vùng đất trống và gia tăng số lượng một cách nhanh chĩng, các loại chân khớp ăn thịt và giun trịn xuất hiện sau và đĩng vai trị là lồi chủ đạo (keystone) trong hệ sinh thái này. Cuối cùng sinh vật đất cở vùa và cở lớn như giun đất, động vật nhiều chân, sên, rận cây, mọt xuất hiện trong hệ thống này.
Sự tồn tại của khu hệ sinh vật đất cĩ thể bị hủy hoại từng giai đoạn klhác nhau do hoạt động nơng nghiệp như là bĩn phân hay dùng nơng dược. Các tác động này làm gỉam đi tính đa dạng và sự thành thục sinh dục.
1. Cấu trúc đất
Cấu trúc đất cĩ thể là nhân tố vật lý ảnh hưởng đến sự phân bố của khu hệ sinh vật đất ăn vi khuẩn do đĩ kết cấu đất cĩ thể làm giảm đi quá trình khống hĩa carbon và nitơ. Quá trình khống hĩa nitơ và carbon xảy ra nhanh trong vùng đất thơ hơn là đất mịn. Trong đất sét, chất hữu cơ được bao bọc bằng các hợp chất phân hủy trong các hố nhỏ. Trong đất cát, chất hữu cơ được bao bọc trong tổ chức với các hạt sét. Giun trịn và chân khớp nhỏ trở nên ít đi trong đất sét nặng hơn là đất cát hay đất than bùn. Collembola trong họ Onychiuridae và Nhện đất Rhodacarus roseus rất hiếm trong đất sét.
Sinh vật đất cở vừa khơng thích hợp trong đất nén chặc, bánh xe máy cày làm giảm độ tơi xốp của đất và như thế sẽ làm giảm đi sinh khối vi sinh vật và Collembola đến 30% và của nhện đất là 60%, số lồi cũng giảm đi.
2. Canh tác
Trồng trọt ảnh hưởng đến chu trình địa sinh hĩa do sự sắp xếp lại cấu trúc của đất và làm thay đổi kích thước lổ hổng, phần nước thấm và thốt khí. Quá trình làm đất sẽ gây xáo trộn, làm đất bể ra và cuối cùng làm khơ đất mặt. Kết quả là khu hệ sinh vật đất trở nên thưa thớt ở tầng mặt của lớp đất trồng vì độ ẩm biến đổi lớn và các mạng lưới các lổ hổng bị phá vở, các quá trình vật lý làm thay đổi tầng đất mặt trong nhiều năm sau khi ngừng canh tác.
Quản lý đất theo lối cổ truyền làm thay đổi các hoạt động sinh học. Phần thực vật cịn lại trên đất trồng kích thích sinh vật cĩ vịng đời ngắn, cơ thể nhỏ, phân tán nhanh và lớn nhanh như thế vi khuẩn và địch hại của chúng như giun trịn và nhện đất sẽ xuất hiện đầu tiên. Nhện đất thuộc bộ Oribatid và Mesostigmatid giảm đi khi bộ Prostigmatid và Collembola xuất hiện nhưng khơng thuậnlợi cho cây trồng. Các quần thể nhện đất trong bộ Prostigmatid trở nên đa dạng hơn cĩ các nhĩm ăn nấm và giun trịn trong đất trồng. Nhiều lồi chân khớp ăn tạp xuất hiện dần.
Những vùng bảo tồn hay khơng canh tác thường đa dạng sinh học hơn tuy nhiên động vật chân khớp cở nhỏ cĩ mật độ thấp hơn vùng canh tác ngoại trừ khi cĩ hạn hán. Những chất tồn tại trên bề mặt đất sau khi canh tác làm cho đất ẩm, cung cấp liên tục vật chất cho nấm phát triển khiến cho chất dinh dưỡng được chuyển lên tầng mặt. Nấm và các địch hại của chúng như giun trịn và động vật chân khớp tồn tại trong đất khơng canh tác và thành thục nhanh hơn vi khuẩn, nấm bị động vật chân khớp ăn đã kích thích vi sinh vật phát triển khiến cho quá trình phân hủy nhanh hơn và chất dinh dưỡng khơng mất đi, tuy vậy tốc độ khống hĩa diễn ra chậm, chất dinh dưỡng khơng đi từ thực vật ra đất được.
3. Bĩn phân
Quá trình bĩn phân cĩ thể ảnh hưởng đến số lượng và thành phần lồi động vật đất cở vừa từ đĩ ảnh hưởng đến cả hệ sinh thái, kết quả tuỳ thuộc vào số lượng và chất lượng phân bĩn.
Chất dinh dưỡng cung cấp cho nơng nghiệp cĩ thể lấy từ quặn mỏ hay chất thải của động vật và thực vật. Chất dinh dưỡng cĩ hai loại đều cĩ thể sử dụng được nhưng chất hửu cơ cĩ chứa thành phần vi sinh vật hình thành nên chuổi thức ăn. Bổ sung phân vơ cơ làm giảm các quần thể nhện đất trong bộ Oribatid và Prostigmatid, nhĩm ăn rể và ăn nấm, giun trịn ăbn tạp và ăn thịt. Số lượng giun ăn rể cây cĩ thể tăng khi bĩn phân nitơ, số lượng nhện đất trong bộ Astigmatid và giun trìn ăn vi khuẩn tăng khi bổ sung phân vơ cơ nhưng khi đất được bĩn phân chuồng sẽ kích thích vi sinh vật phát triển.
Loại chất thải từ động và thực vật cĩ thể bị biến đổi do sự phân hủy, chất thải được ủ lâu ngày cĩ thể hạn chế được bệnh cây do cĩ hệ thống chất khống chế sinh học.
Một lượng lớn phân bĩn vơ cơ và hữu cơ cĩ thể gây hại cho khu hệ sinh vật đất cở vừa vì độc tố hay áp suất thẩm thấu, ngồi ra sự tích kim loại nặng cũng cĩ thể gây chết giun trịn ăn tạp và ăn thịt.
Bĩn phân gây ảnh hưởng đến thựcvật đất cở hiển vi và sẽ ảnh hưởng đến động vật đất cở vừa do cĩ sự thay đổi nguồn thức ăn. Bổ sung nitrogen cĩ thể làm đất bị chua và ức chế vi sinh vật hoạt động.
Tác dụng của việc bĩn phân cĩ khả năng gây ảnh hưởng đến động vật chân khớp cở nhỏ và các quá trình phân hủy vật chất chưa được biết rỏ. Phân tổng hợp làm tăng tính đa dạng của giun trịn, ngược lại phân chuồng thì làm giảm tính đa dạng của chúng.
4. Nơng dược
Nơng dược là một phần vật chất được sử dụng trong nơng nghiệp hiện đại, chúng đi vào mơi trường đất với nhiều nguồn khác nhau như sử dụng cĩ mục đích, làm đổ, sử dụng quá mức, tháo cạn, theo đất bay vào khơng khí hay thấm. Chất hữu cơ cĩ vai trị chính trong việc hấp thu nơng dược trong đất vì hệ thống enzyme của vi sinh vật đất sẽ trùng hợp hay kết hợp nơng dược hoặc chất bán rả của chúng vào trong bùn (Bollag và cộng sự, 1992).
Sử dụng nơng dược vào đất với nhiều chất diệt sinh vật như methyl bromide làm giảm đi quần thể vi sinh vật và hầu như tiêu diệt tồn bộ giun trịn (Yeates và cộng sự, 1991), mặc dù chúng sẽ xuất hiện trở lại nhưng mật độ của chúng sẽ khơng trở lại như trước khi sử dụng, thậm chí cĩ thể lâu hơn 5 tháng. Nhưng sau khi sử dụng nơng dược và bĩn phân hữu cơ 60 tuần thì sinh vật đất bắt đầu phục hồi theo tiến trình phát triển của hệ thống sinh vật đất ở đĩ.
Chất diệt cơn trùng cĩ thể gây độc cho bọn ăn thịt và động vật chân khớp ký sinh thí dụ như khi dùng chất Clorpyrifos gây giảm mật độ của nhên đất và cũng tương tự khi dùng isofenphos thì gây độc cho nhện trừ bộ Oribatid, cho Collembola, động vật nhiều chân và Diplura trong suốt 43 tuần. Khi dùng aldicarb thì collembola giảm nhưng chỉ ở bộ Arthropleona, riêng nhĩm Symphypleona khơng bị ảnh hưởng hay cĩ tác dụng kích thiïch, nhện đất Mesostigmatid biến mất trong 2 tháng sau khi sử dụng thuốc và mật độ
của nĩ giảm đi suốt 6 tháng. Sau khi xử lý 3- 4 năm thí số lượng mới được phục hồi như ban đầu.
House và cộng sự (1987) đã nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc diệt cỏ đến sinh vật đất, ơng cho rằng khơng cĩ ảnh hưởng nhưng sự phân hủy rơm rạ diễn ra chậm hơn. Nhìn chung các chất diệt cỏ gốc phenoxy (2,4-D và 2,4,5-T, 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid) khơng gây ảnh hưởng trực tiếp đến sinh vật đất nhưng gây gián tiếp thơng qua việc làm giảm cây cõ và giảm đi việc cung cấp chất hữu cơ vào đất. Riêng Simazine (một loại thuốc triazine) gây độc cho tồn bộ sinh vật đất.
Những loại thuốc khác như thuốc diệt nấm Belomyl và các sản phẩm từ Carbendazin cĩ tác hại đến sinh vật đất thậm chí với nồng độ rất thấp.
Tĩm lại cĩ nhiều nhân tố ảnh hưởng đến tính đa dạng và hoạt động của đất nơng nghiệp, đất trồng cây đa niên khác biệt nhiều so với cây nhất niên nhưng ít nhất là sau 3 năm (Bưstrom và Sohlenius, 1986). Trong đất trồng cây nhất niên, mật độ của sinh vật đất tăng theo quá trình canh tác như là sự quay vịng cây trồng, đa dạng cây trồng, xen canh, luân canh ... Thật ra hệ sinh thái nơng nghiệp rất phức tạp, cĩ nhiều nghiên cứu tập trung vào từng nhân tố riêng lẻ để xác định tác hại nhưng lại khơng thể áp dụng trong điều kiện đa nhân tố và sự tương tác sinh học.