一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地土壤动物的评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种对草地上壤动物的评价方法。
【背景技术】
[0002] ±壤跳虫是±壤生物中重要的组成部分，是±壤生态系统功能重要的参与者，± 壤跳虫在调落物分解、±壤肥力提高、地下生态系统物质循环与能量流动方面有重要影响。 松嫩平原草地是重要的牧业生产基地，但近年来由于人为活动和全球变化等干扰，松嫩平 原草地的生物多样性等受到严重破坏。W往关于松嫩平原草地±壤动物的研究多关注于生 物多样性本身的调查研究，而在全球变化的背景下，上壤跳虫与草地生产之间的关系研究 较为薄弱。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地±壤动 物的评价方法。
[0004] 本发明的一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地±壤动物的 评价方法是按W下步骤进行的：
[0005] 一、气候变化模拟；采用口EX的标准方法使用聚己締板制作开顶箱，上棱台面积 为1. 92 m%并将开顶箱安置到样地中；
[0006] 二、草地利用方式构建；将开顶箱的草地进行刈割，若轻度刈割每年八月刈割一 次；重度刈割从六月每两个月刈割一次，留巷高度为3cm ;
[0007] S、植被取样；在采样期对所有处理进行地上植物生物量采样，并包括地下10cm 内的植物根系采样，其它时间采样仅对刈割处理的地上植物生物量采样；
[000引四、±壤跳虫取样分析；对样方内±壤跳虫进行采样，取样后使用改良干漏斗法分 离，25瓦灯泡，分离48小时，分离的±壤动物样品保存在95 %的酒精中，进行分类鉴定，并 拍照计数，通过数据分析±壤中±壤动物的密度、类群丰富度和生物多样性指数，即完成基 于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地±壤动物的评价方法。
[0009] 本发明包括W下有益效果：
[0010] 1、本发明提供了模拟原位实验模拟气候变化和草地利用方式对±壤动物影响的 实验评估方法，为全球变化背景下，±壤生态系统评估提供了新的实验方法。
[0011] 2、本发明具有延伸性，同时可W在上述处理中裂区加入例如施肥等处理，可解决 当前全球气候变化下±地利用方式变化的多重模拟功能。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0012] 一；本实施方式的一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方 式对草地±壤动物的评价方法是按W下步骤进行的：
[0013] 一、气候变化模拟；采用口EX的标准方法使用聚己締板制作开顶箱，上棱台面积 为1. 92 m%并将开顶箱安置到样地中；
[0014] 二、草地利用方式构建；将开顶箱的草地进行刈割，若轻度刈割每年八月刈割一 次；重度刈割从六月每两个月刈割一次，留巷高度为3cm ;
[0015] S、植被取样；在采样期对所有处理进行地上植物生物量采样，并包括地下10cm 内的植物根系采样，其它时间采样仅对刈割处理的地上植物生物量采样；
[0016] 四、±壤跳虫取样分析；对样方内±壤跳虫进行采样，取样后使用改良干漏斗法分 离，25瓦灯泡，分离48小时，分离的±壤动物样品保存在95 %的酒精中，进行分类鉴定，并 拍照计数，通过数据分析±壤中±壤动物的密度、类群丰富度和生物多样性指数，即完成基 于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地±壤动物的评价方法。
[0017] 本实施方式包括W下有益效果：
[001引 1、本实施方式提供了模拟原位实验模拟气候变化和草地利用方式对±壤动物影 响的实验评估方法，为全球变化背景下，±壤生态系统评估提供了新的实验方法。
[0019] 2、本实施方式具有延伸性，同时可W在上述处理中裂区加入例如施肥等处理，可 解决当前全球气候变化下±地利用方式变化的多重模拟功能。
【具体实施方式】 [0020] 二；本实施方式与一不同的是；所述步骤一中开顶箱 的安装应固定牢固防止发生位移，且开顶箱底边应与地面保持1?3cm距离，使得±壤动物 可W在开顶箱内外迁移。其它与一相同。
【具体实施方式】 [0021] 本实施方式与一或二不同的是；所述步骤一中± 壤动物为±壤祇蝴、跳虫和蛾虫中的一种或其中几种的组合。其它与一或二 相同。
【具体实施方式】 [0022] 四；本实施方式与一至=之一不同的是；所述的±壤 动物密度=±壤动物数量（头）X取样面积（平方米）。其它与一至=之一 相同。
【具体实施方式】 [0023] 五；本实施方式与一至四之一不同的是：所述的类群 丰富度=单位取样面积中物种个体数。其它与一至四之一相同。
【具体实施方式】 [0024] 六；本实施方式与一至五之一不同的是：所述的生物 多样性指数用香农威纳指数表征，具体公式为；香农威纳指数H' = - E pi loge pi, pi第 i个个体所占总体取样数量的比例。其它与一至五之一相同。
[0025] 通过W下试验验证本发明的有益效果：
[0026] 在2011年5月于中国科学院东北地理与农业生态研究所长岭草地农牧生态研究 站实施双因素交叉实验。实验共采用六个处理；1、对照；2、轻度刈割；3、重度刈割；4、0TC增 温；5、0TC增温并轻度刈割；6、0TC增温并重度刈割。
[0027] 试验一：本试验的一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地±壤 动物的评价方法是按W下步骤实现：
[002引一、气候变化模拟；采用口EX的标准方法使用聚己締板制作开顶箱，上棱台面积 为1. 92 m%并于2011年5月安置到样地中；开顶箱的安装应固定牢固防止发生位移，且开 顶箱底边应与地面保持2cm距离，使得±壤动物可W在开顶箱内外迁移；
[0029] 二、草地利用方式构建；将开顶箱的草地进行刈割，若轻度刈割每年八月刈割一 次；重度刈割从六月每两个月刈割一次，留巷高度为3cm，分别于2011年6月、8月和10月， 2012年8月和10月进行五次刈割；
[0030] S、植被取样；2012年8月对所有处理进行地上植物生物量采样，并包括地下10cm 内的植物根系采样，其它时间采样仅包括刈割处理的地上植物生物量采样；
[0031] 四、±壤跳虫取样分析；对样方内±壤跳虫进行六次采样，分别于2011年8月、10 月、2012年6月、8月、10月和2013年9月进行，取样后使用改良干漏斗法分离，25瓦灯泡， 分离48小时，分离的±壤动物样品保存在95%的酒精中，进行分类鉴定，并拍照计数，通过 数据分析±壤中±壤动物的密度、类群丰富度和生物多样性指数，即完成基于开顶箱模拟 全球变化并结合草地利用方式对草地±壤动物的评价方法；
[0032] 其中，所述的±壤动物密度=±壤动物数量（头）X取样面积（平方米）；
[0033] 所述的类群丰富度=单位取样面积中物种个体数；
[0034] 所述的生物多样性指数用香农威纳指数表征，具体公式为；香农威纳指数H' =-E pi log巧i, pi第i个个体所占总体取样数量的比例。
[0035] 增温处理造成了样地±壤5cm温度的升高，在2011年和2012年实验采样阶段，增 温条件下不刈割、轻度刈割和重度刈割与不增温条件下的不刈割、轻度刈割和重度刈割处 理相比较，±壤5cm温度平均升高0. 344°C。在刈割处理中，由于地表植被受到干扰，±壤 更容易由太阳福射而增温，使得刈割处理表现出增加±壤5cm温度的趋势。由于0TC增温 设备会对水汽蒸腾产生阻挡作用，因此0TC增温处理对样地5cm ±壤湿度有增加趋势，平均 增加1. 336%，同理刈割处理降低样地5cm ±壤湿度，轻度和重度刈割分别降低1. 446 %和 2. 957%。刈割处理显著降低了样地植物地上生物量，而增温处理近乎显著地植物了植物地 上生物量，刈割和增温之间不存在显著的交互作用。
[0036] 各实验处理中跳虫个体数量、物种数及多样性指数的重复测量方差分析结果如表 1所示。
[0037]表 1 [00%]
【主权项】
1. 一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地土壤动物的评价方法，其 特征在于基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地土壤动物的评价方法是按 以下步骤进行的： 一、 气候变化模拟：采用ITEX的标准方法使用聚乙烯板制作开顶箱，上棱台面积为 1. 92 m2,并将开顶箱安置到样地中； 二、 草地利用方式构建：将开顶箱的草地进行刈割，若轻度刈割每年八月刈割一次；重 度刈割从六月每两个月刈割一次，留茬高度为3cm ; 三、 植被取样：在采样期对所有处理进行地上植物生物量采样，并包括地下IOcm内的 植物根系采样，其它时间采样仅对刈割处理的地上植物生物量采样； 四、 土壤跳虫取样分析：对样方内土壤跳虫进行采样，取样后使用改良干漏斗法分离， 25瓦灯泡，分离48小时，分离的土壤动物样品保存在95%的酒精中，进行分类鉴定，并拍照 计数，通过数据分析土壤中土壤动物的密度、类群丰富度和生物多样性指数，即完成基于开 顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地土壤动物的评价方法。
2. 根据权利要求1所述的一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地 土壤动物的评价方法，其特征在于所述步骤一中开顶箱的安装应固定牢固防止发生位移， 且开顶箱底边应与地面保持1?3cm距离，使得土壤动物可以在开顶箱内外迀移。
3. 根据权利要求1所述的一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地 土壤动物的评价方法，其特征在于所述步骤一中土壤动物为土壤蚯蚓、跳虫和螨虫中的一 种或其中几种的组合。
4. 根据权利要求1所述的一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地 土壤动物的评价方法，其特征在于所述的土壤动物密度=土壤动物数量（头）X取样面积 (平方米）。
5. 根据权利要求1所述的一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地 土壤动物的评价方法，其特征在于所述的类群丰富度=单位取样面积中物种个体数。
6. 根据权利要求1所述的一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地 土壤动物的评价方法，其特征在于所述的生物多样性指数用香农威纳指数表征，具体公式 为：香农威纳指数Η' = - Σ pi Ioge pi, pi第i个个体所占总体取样数量的比例。
【专利摘要】一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地土壤动物的评价方法，涉及一种对草地土壤动物的评价方法。本发明提供了一种基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地土壤动物的评价方法。本发明的方法为：一、气候变化模拟：采用ITEX的标准方法使用聚乙烯板制作开顶箱，并安置到样地中；二、草地利用方式构建：将开顶箱的草地进行刈割；三、植被取样；四、土壤跳虫取样分析：对样方内土壤跳虫进行采样，通过数据分析土壤中土壤动物的密度、类群丰富度和生物多样性指数，即完成基于开顶箱模拟全球变化并结合草地利用方式对草地土壤动物的评价方法。本发明应用于土壤生态学领域。
【IPC分类】G01N33-24
【公开号】CN104569346
【申请号】CN201410853480
【发明人】闫修民, 吴东辉, 常亮, 王可洪, 倪珍, 张兵, 宋理洪
【申请人】中国科学院东北地理与农业生态研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日