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中国农田土壤动物长期监测样地科学调查监测的实施方法
高梅香, 刘启龙, 朱家祺, 赵博宇, 杜嘉, 吴东辉
生物多样性    2022, 30 (1): 21265-.   DOI: 10.17520/biods.2021265
摘要   (1320 HTML1291 PDF(pc) (13587KB)(1515)  

我国农田土壤动物面临严峻的多样性丧失问题, 建设监测样地并开展长期监测是解决该问题的重要途径, 但至今国内外仍缺乏农田土壤动物长期监测样地科学调查监测的实施方法。依据BCI 50 ha大型固定样地建设规范, 参照我国已建成的森林和农田土壤动物大型固定样地监测经验, 本文提出了农田土壤动物长期监测样地科学调查监测的实施方法。首先, 需要明确科学问题, 确定科学调查监测应遵守的基本原则。其次, 需要规范长期调查监测涉及的专业术语, 依据研究目的和实际情况选择地点和样地, 参照建设规范和农田特征建立农田土壤动物大型固定样地。第三, 以研究农田土壤动物多样性为核心, 揭示土壤动物在农田生态系统健康和功能中的作用, 有选择性地开展4类27项科学指标的长期监测工作, 要求按照统一的、规范化的工作流程开展野外调查和室内实验。最后, 要科学规范地完成标本的鉴定描述和保存保管, 研发体现农田土壤动物特征的数据库和管理信息系统。希望本文的研究结果能推动我国乃至世界范围的规范化样地建设和标准化网络监测, 为我国农田土壤动物评估与保护提供长期可靠的数据支撑。



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图2 农田土壤动物大型固定样地采样方案。(a)农田土壤动物长期监测样地调查时的通用方案(白点代表以10 m为间隔的采样点, 红点代表以20 m为间隔的采样点); (b)在商丘市农田土壤动物大型固定样地调查蚯蚓的采样方案(红框和红点分别为蚯蚓采样区域和采样点); (c)在商丘市农田土壤动物大型固定样地调查中型土壤动物(螨和跳虫)、小型土壤动物(线虫)和微生物的采样方案(红点、蓝点和黑点为采样点)
正文中引用本图/表的段落
野外调查之前首先确定调查的样点数量、类群、方法、时间和人员等, 制定详细的野外调查方案和工作计划, 并绘制详细的采样方案布点图(图2)。图2a为农田土壤动物长期固定样地调查时通用的样点布设方案, 这首先是参照CTFS土壤采样方案进行的规划与设计, 便于与全球森林生物多样性监测网络(CTFS, http://www.ctfs.si.edu/)和中国森林生物多样性监测网络(CForBio, www.cfbiodiv. org/)的样地数据进行对比(Anderson-Teixeira et al, 2015; 马克平, 2015); 其次CTFS土壤取样设计结合了规则采样和随机采样方法, 鉴于土壤动物室内鉴定及相关分析的复杂性、耗时性, 考虑减少对农田土壤破坏的目的, 农田土壤动物长期固定样地采样方案仅保留了CTFS土壤取样设计中的规则采样方法。图2b和图2c为根据调查目的的可选方案。图2b为调查商丘农田土壤动物长期固定样地内蚯蚓多样性的采样方案布点图, 常用的手拣法会对农田土壤产生强干扰, 也会对农作物带来破坏性影响, 故不宜采用高密度的空间样点布设方案, 当然在非作物生长季节可以根据实验目的适当增加采样点。图2c为采集不同体型土壤生物的空间样点布设方案。当同时采集大型(蚯蚓)、中小型(甲螨)、微型(线虫)土壤动物和土壤微生物时, 因为不同体型土壤生物的移动能力和空间自相关距离不同, 若采用图2a和图2b中的等间距空间样点布设方案, 便难以反映不同体型土壤生物的空间格局特征, 尤其是体型较小的微型土壤动物和土壤微生物, 故推荐采用兼顾不同体型土壤动物的镶嵌式采样方案(Bahram et al, 2015)。
本文的其它图/表