一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地土壤動物的評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種對草地上壤動物的評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002] ±壤跳蟲是±壤生物中重要的組成部分，是±壤生態(tài)系統(tǒng)功能重要的參與者，± 壤跳蟲在調(diào)落物分解、±壤肥力提高、地下生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動方面有重要影響。 松嫩平原草地是重要的牧業(yè)生產(chǎn)基地，但近年來由于人為活動和全球變化等干擾，松嫩平 原草地的生物多樣性等受到嚴(yán)重破壞。W往關(guān)于松嫩平原草地±壤動物的研究多關(guān)注于生 物多樣性本身的調(diào)查研究，而在全球變化的背景下，上壤跳蟲與草地生產(chǎn)之間的關(guān)系研究 較為薄弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地±壤動 物的評價方法。
[0004] 本發(fā)明的一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地±壤動物的 評價方法是按W下步驟進(jìn)行的：
[0005] 一、氣候變化模擬；采用口EX的標(biāo)準(zhǔn)方法使用聚己締板制作開頂箱，上棱臺面積 為1. 92 m%并將開頂箱安置到樣地中；
[0006] 二、草地利用方式構(gòu)建；將開頂箱的草地進(jìn)行刈割，若輕度刈割每年八月刈割一 次；重度刈割從六月每兩個月刈割一次，留巷高度為3cm ;
[0007] S、植被取樣；在采樣期對所有處理進(jìn)行地上植物生物量采樣，并包括地下10cm 內(nèi)的植物根系采樣，其它時間采樣僅對刈割處理的地上植物生物量采樣；
[000引四、±壤跳蟲取樣分析；對樣方內(nèi)±壤跳蟲進(jìn)行采樣，取樣后使用改良干漏斗法分 離，25瓦燈泡，分離48小時，分離的±壤動物樣品保存在95 %的酒精中，進(jìn)行分類鑒定，并 拍照計數(shù)，通過數(shù)據(jù)分析±壤中±壤動物的密度、類群豐富度和生物多樣性指數(shù)，即完成基 于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地±壤動物的評價方法。
[0009] 本發(fā)明包括W下有益效果：
[0010] 1、本發(fā)明提供了模擬原位實驗?zāi)M氣候變化和草地利用方式對±壤動物影響的 實驗評估方法，為全球變化背景下，±壤生態(tài)系統(tǒng)評估提供了新的實驗方法。
[0011] 2、本發(fā)明具有延伸性，同時可W在上述處理中裂區(qū)加入例如施肥等處理，可解決 當(dāng)前全球氣候變化下±地利用方式變化的多重模擬功能。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0012] 一；本實施方式的一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方 式對草地±壤動物的評價方法是按W下步驟進(jìn)行的：
[0013] 一、氣候變化模擬；采用口EX的標(biāo)準(zhǔn)方法使用聚己締板制作開頂箱，上棱臺面積 為1. 92 m%并將開頂箱安置到樣地中；
[0014] 二、草地利用方式構(gòu)建；將開頂箱的草地進(jìn)行刈割，若輕度刈割每年八月刈割一 次；重度刈割從六月每兩個月刈割一次，留巷高度為3cm ;
[0015] S、植被取樣；在采樣期對所有處理進(jìn)行地上植物生物量采樣，并包括地下10cm 內(nèi)的植物根系采樣，其它時間采樣僅對刈割處理的地上植物生物量采樣；
[0016] 四、±壤跳蟲取樣分析；對樣方內(nèi)±壤跳蟲進(jìn)行采樣，取樣后使用改良干漏斗法分 離，25瓦燈泡，分離48小時，分離的±壤動物樣品保存在95 %的酒精中，進(jìn)行分類鑒定，并 拍照計數(shù)，通過數(shù)據(jù)分析±壤中±壤動物的密度、類群豐富度和生物多樣性指數(shù)，即完成基 于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地±壤動物的評價方法。
[0017] 本實施方式包括W下有益效果：
[001引 1、本實施方式提供了模擬原位實驗?zāi)M氣候變化和草地利用方式對±壤動物影 響的實驗評估方法，為全球變化背景下，±壤生態(tài)系統(tǒng)評估提供了新的實驗方法。
[0019] 2、本實施方式具有延伸性，同時可W在上述處理中裂區(qū)加入例如施肥等處理，可 解決當(dāng)前全球氣候變化下±地利用方式變化的多重模擬功能。
【具體實施方式】 [0020] 二；本實施方式與一不同的是；所述步驟一中開頂箱 的安裝應(yīng)固定牢固防止發(fā)生位移，且開頂箱底邊應(yīng)與地面保持1?3cm距離，使得±壤動物 可W在開頂箱內(nèi)外遷移。其它與一相同。
【具體實施方式】 [0021] 本實施方式與一或二不同的是；所述步驟一中± 壤動物為±壤祇蝴、跳蟲和蛾蟲中的一種或其中幾種的組合。其它與一或二 相同。
【具體實施方式】 [0022] 四；本實施方式與一至=之一不同的是；所述的±壤 動物密度=±壤動物數(shù)量（頭）X取樣面積（平方米）。其它與一至=之一 相同。
【具體實施方式】 [0023] 五；本實施方式與一至四之一不同的是：所述的類群 豐富度=單位取樣面積中物種個體數(shù)。其它與一至四之一相同。
【具體實施方式】 [0024] 六；本實施方式與一至五之一不同的是：所述的生物 多樣性指數(shù)用香農(nóng)威納指數(shù)表征，具體公式為；香農(nóng)威納指數(shù)H' = - E pi loge pi, pi第 i個個體所占總體取樣數(shù)量的比例。其它與一至五之一相同。
[0025] 通過W下試驗驗證本發(fā)明的有益效果：
[0026] 在2011年5月于中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所長嶺草地農(nóng)牧生態(tài)研究 站實施雙因素交叉實驗。實驗共采用六個處理；1、對照；2、輕度刈割；3、重度刈割；4、0TC增 溫；5、0TC增溫并輕度刈割；6、0TC增溫并重度刈割。
[0027] 試驗一：本試驗的一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地±壤 動物的評價方法是按W下步驟實現(xiàn)：
[002引一、氣候變化模擬；采用口EX的標(biāo)準(zhǔn)方法使用聚己締板制作開頂箱，上棱臺面積 為1. 92 m%并于2011年5月安置到樣地中；開頂箱的安裝應(yīng)固定牢固防止發(fā)生位移，且開 頂箱底邊應(yīng)與地面保持2cm距離，使得±壤動物可W在開頂箱內(nèi)外遷移；
[0029] 二、草地利用方式構(gòu)建；將開頂箱的草地進(jìn)行刈割，若輕度刈割每年八月刈割一 次；重度刈割從六月每兩個月刈割一次，留巷高度為3cm，分別于2011年6月、8月和10月， 2012年8月和10月進(jìn)行五次刈割；
[0030] S、植被取樣；2012年8月對所有處理進(jìn)行地上植物生物量采樣，并包括地下10cm 內(nèi)的植物根系采樣，其它時間采樣僅包括刈割處理的地上植物生物量采樣；
[0031] 四、±壤跳蟲取樣分析；對樣方內(nèi)±壤跳蟲進(jìn)行六次采樣，分別于2011年8月、10 月、2012年6月、8月、10月和2013年9月進(jìn)行，取樣后使用改良干漏斗法分離，25瓦燈泡， 分離48小時，分離的±壤動物樣品保存在95%的酒精中，進(jìn)行分類鑒定，并拍照計數(shù)，通過 數(shù)據(jù)分析±壤中±壤動物的密度、類群豐富度和生物多樣性指數(shù)，即完成基于開頂箱模擬 全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地±壤動物的評價方法；
[0032] 其中，所述的±壤動物密度=±壤動物數(shù)量（頭）X取樣面積（平方米）；
[0033] 所述的類群豐富度=單位取樣面積中物種個體數(shù)；
[0034] 所述的生物多樣性指數(shù)用香農(nóng)威納指數(shù)表征，具體公式為；香農(nóng)威納指數(shù)H' =-E pi log巧i, pi第i個個體所占總體取樣數(shù)量的比例。
[0035] 增溫處理造成了樣地±壤5cm溫度的升高，在2011年和2012年實驗采樣階段，增 溫條件下不刈割、輕度刈割和重度刈割與不增溫條件下的不刈割、輕度刈割和重度刈割處 理相比較，±壤5cm溫度平均升高0. 344°C。在刈割處理中，由于地表植被受到干擾，±壤 更容易由太陽福射而增溫，使得刈割處理表現(xiàn)出增加±壤5cm溫度的趨勢。由于0TC增溫 設(shè)備會對水汽蒸騰產(chǎn)生阻擋作用，因此0TC增溫處理對樣地5cm ±壤濕度有增加趨勢，平均 增加1. 336%，同理刈割處理降低樣地5cm ±壤濕度，輕度和重度刈割分別降低1. 446 %和 2. 957%。刈割處理顯著降低了樣地植物地上生物量，而增溫處理近乎顯著地植物了植物地 上生物量，刈割和增溫之間不存在顯著的交互作用。
[0036] 各實驗處理中跳蟲個體數(shù)量、物種數(shù)及多樣性指數(shù)的重復(fù)測量方差分析結(jié)果如表 1所示。
[0037]表 1 [00%]
【主權(quán)項】
1. 一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地土壤動物的評價方法，其 特征在于基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地土壤動物的評價方法是按 以下步驟進(jìn)行的： 一、 氣候變化模擬：采用ITEX的標(biāo)準(zhǔn)方法使用聚乙烯板制作開頂箱，上棱臺面積為 1. 92 m2,并將開頂箱安置到樣地中； 二、 草地利用方式構(gòu)建：將開頂箱的草地進(jìn)行刈割，若輕度刈割每年八月刈割一次；重 度刈割從六月每兩個月刈割一次，留茬高度為3cm ; 三、 植被取樣：在采樣期對所有處理進(jìn)行地上植物生物量采樣，并包括地下IOcm內(nèi)的 植物根系采樣，其它時間采樣僅對刈割處理的地上植物生物量采樣； 四、 土壤跳蟲取樣分析：對樣方內(nèi)土壤跳蟲進(jìn)行采樣，取樣后使用改良干漏斗法分離， 25瓦燈泡，分離48小時，分離的土壤動物樣品保存在95%的酒精中，進(jìn)行分類鑒定，并拍照 計數(shù)，通過數(shù)據(jù)分析土壤中土壤動物的密度、類群豐富度和生物多樣性指數(shù)，即完成基于開 頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地土壤動物的評價方法。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地 土壤動物的評價方法，其特征在于所述步驟一中開頂箱的安裝應(yīng)固定牢固防止發(fā)生位移， 且開頂箱底邊應(yīng)與地面保持1?3cm距離，使得土壤動物可以在開頂箱內(nèi)外迀移。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地 土壤動物的評價方法，其特征在于所述步驟一中土壤動物為土壤蚯蚓、跳蟲和螨蟲中的一 種或其中幾種的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地 土壤動物的評價方法，其特征在于所述的土壤動物密度=土壤動物數(shù)量（頭）X取樣面積 (平方米）。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地 土壤動物的評價方法，其特征在于所述的類群豐富度=單位取樣面積中物種個體數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地 土壤動物的評價方法，其特征在于所述的生物多樣性指數(shù)用香農(nóng)威納指數(shù)表征，具體公式 為：香農(nóng)威納指數(shù)Η' = - Σ pi Ioge pi, pi第i個個體所占總體取樣數(shù)量的比例。
【專利摘要】一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地土壤動物的評價方法，涉及一種對草地土壤動物的評價方法。本發(fā)明提供了一種基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地土壤動物的評價方法。本發(fā)明的方法為：一、氣候變化模擬：采用ITEX的標(biāo)準(zhǔn)方法使用聚乙烯板制作開頂箱，并安置到樣地中；二、草地利用方式構(gòu)建：將開頂箱的草地進(jìn)行刈割；三、植被取樣；四、土壤跳蟲取樣分析：對樣方內(nèi)土壤跳蟲進(jìn)行采樣，通過數(shù)據(jù)分析土壤中土壤動物的密度、類群豐富度和生物多樣性指數(shù)，即完成基于開頂箱模擬全球變化并結(jié)合草地利用方式對草地土壤動物的評價方法。本發(fā)明應(yīng)用于土壤生態(tài)學(xué)領(lǐng)域。
【IPC分類】G01N33-24
【公開號】CN104569346
【申請?zhí)枴緾N201410853480
【發(fā)明人】閆修民, 吳東輝, 常亮, 王可洪, 倪珍, 張兵, 宋理洪
【申請人】中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月31日