生物物種監(jiān)測技術(shù)指南 土壤動物（征求意見稿）

目次

前言.....................................................................................................................................................ii

1適用范圍..........................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.............................................................................................................................1

3術(shù)語和定義......................................................................................................................................1

4監(jiān)測原則.........................................................................................................................................1

5監(jiān)測方法.........................................................................................................................................2

6監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo).............................................................................................................................5

7監(jiān)測時間和頻次.............................................................................................................................5

8數(shù)據(jù)處理和分析.............................................................................................................................6

9質(zhì)量控制和安全管理.....................................................................................................................8

10監(jiān)測報告編制...............................................................................................................................8

附錄A（資料性附錄）監(jiān)測樣地生境要素記錄表........................................................................9

附錄B（資料性附錄）土壤動物樣方、樣點記錄表...................................................................10

附錄C（資料性附錄）植物憑證標(biāo)本記錄標(biāo)簽...........................................................................10

附錄D（資料性附錄）土壤動物監(jiān)測報告編寫格式...................................................................11

i

前言

為貫徹落實《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中國生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略與行動計劃》

（2011-2030年），規(guī)范我國土壤動物監(jiān)測工作，掌握土壤動物多樣性的現(xiàn)狀及其受環(huán)境變

化的影響，保護(hù)生物多樣性，制定本標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了中型和大型土壤無脊椎動物多樣性監(jiān)測的主要內(nèi)容、技術(shù)要求和方法。

本標(biāo)準(zhǔn)附錄A、B、C、D為資料性附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。

本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所和環(huán)境保護(hù)

部南京環(huán)境科學(xué)研究所。

本標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境保護(hù)部2014年□□月□□日批準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)自2014年□□月□□日起實施。

本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部解釋。

ii

生物物種監(jiān)測技術(shù)指南土壤動物

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了中型和大型土壤無脊椎動物多樣性監(jiān)測的主要內(nèi)容、技術(shù)要求和方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于中華人民共和國范圍內(nèi)中型和大型土壤無脊椎動物多樣性監(jiān)測。

2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用

于本標(biāo)準(zhǔn)。

ISO:1994中型土壤動物指示種

ISO20963:2005土壤昆蟲指示種

ISO15952:2006大型土壤動物指示種

HJ623-2011區(qū)域生物多樣性評價標(biāo)準(zhǔn)

HJ628-2011生物遺傳資源采集技術(shù)規(guī)范（試行）

GB8170數(shù)值修約規(guī)則

GB10111利用隨機數(shù)骰子進(jìn)行隨機抽樣的辦法

GB4883數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和解析正態(tài)樣本異常值的判斷和處理

GB/T7714-2005文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1中型土壤動物mediumsizedsoilanimal/mesofauna

指土壤或地表凋落物中生活的體寬0.1-2mm的無脊椎土壤動物。

3.2大型土壤動物largesoilanimal/macrofauna

指土壤或地表凋落物中生活的體寬2-20mm的無脊椎土壤動物。

3.3功能群functionalgroup

指依據(jù)形態(tài)、生理、行為、生化、在土壤中的功能、或?qū)Νh(huán)境的反應(yīng)等將土壤動物劃

分不同的功能類群。

4監(jiān)測原則

4.1科學(xué)性原則。監(jiān)測樣地和監(jiān)測對象應(yīng)具有代表性，涵蓋監(jiān)測區(qū)域主要生境類型，應(yīng)在有

限的監(jiān)測面積中較好地反映監(jiān)測區(qū)域內(nèi)動物群落的基本特征，不可在兩個群落的過渡帶上設(shè)

置樣方。

4.2可操作性原則。監(jiān)測方案應(yīng)考慮所擁有的人力、資金和后勤保障等條件，使監(jiān)測工作切

實可行。應(yīng)采用效率高、成本低的監(jiān)測方法。采用GPS儀等對樣地做好定位標(biāo)識。

4.3持續(xù)性原則。監(jiān)測工作應(yīng)滿足生物多樣性保護(hù)和管理的需要，并能對保護(hù)管理起到指導(dǎo)

和預(yù)警的作用。監(jiān)測樣地、樣方和樣點一經(jīng)確定，不得隨意改動。

4.4保護(hù)性原則。土壤動物是土壤中的主要生物類群之一，在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要的生態(tài)功

能，因此，在監(jiān)測中必須始終將保護(hù)放在第一位，堅持保護(hù)優(yōu)先原則。

1

5監(jiān)測方法

5.1監(jiān)測程序

5.1.1明確監(jiān)測目標(biāo)和監(jiān)測區(qū)域。監(jiān)測目標(biāo)為掌握區(qū)域內(nèi)土壤動物的種類組成、分布和種群

動態(tài)；或評估各種威脅因素對土壤動物及土壤產(chǎn)生的影響；或分析土壤動物和土壤保護(hù)政

策的有效性，并提出適應(yīng)性管理措施。在確定監(jiān)測目標(biāo)后應(yīng)明確監(jiān)測區(qū)域。

5.1.2確定監(jiān)測對象。土壤動物監(jiān)測對象為大型和中型土壤動物，包括：（1）環(huán)節(jié)動物門寡

毛綱；（2）軟體動物門腹足綱；（3）緩步動物門緩步類；（4）節(jié)肢動物門蛛形綱、軟甲綱、

唇足綱、倍足綱、綜合綱、躅棧綱和昆蟲綱。

5.1.3收集監(jiān)測區(qū)域資料，提出監(jiān)測計劃。收集監(jiān)測對象的生態(tài)學(xué)及種群特征資料以及監(jiān)測

區(qū)域地形圖、植被圖、氣候、水文、土壤等基礎(chǔ)資料，并制訂監(jiān)測計劃。監(jiān)測計劃應(yīng)包括：

監(jiān)測對象，樣地、樣方、樣點的設(shè)置，監(jiān)測方法，監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo)，監(jiān)測時間和頻次，數(shù)

據(jù)分析和報告，質(zhì)量控制和安全管理等。

5.1.4準(zhǔn)備監(jiān)測器具。包括鐵鏟、鑷子、樣品袋、塑料瓶、酒精、毒瓶、保存液、草紙、直

尺、塑料杯、定量采樣器等采集工具，GPS儀、土壤動物收集設(shè)備、土壤動物數(shù)字成像系統(tǒng)

（DIP）、電子天平、烘箱等監(jiān)測儀器，配有微距鏡頭的數(shù)碼相機、監(jiān)測記錄表等記錄工具，

光學(xué)顯微鏡、解剖鏡、動物分揀和解剖器具、手持放大鏡、專業(yè)工具書等鑒定工具。

5.1.5實施野外監(jiān)測。在實施野外監(jiān)測前，應(yīng)對監(jiān)測方法和操作規(guī)范進(jìn)行培訓(xùn)，組織好監(jiān)測

隊伍。嚴(yán)格按照野外操作規(guī)范采集數(shù)據(jù)，詳細(xì)記錄各種調(diào)查表。

5.1.6分析數(shù)據(jù)和編制監(jiān)測報告。

5.2監(jiān)測樣地和樣點的設(shè)置

5.2.1監(jiān)測樣地設(shè)置

5.2.1.1采用簡單隨機抽樣法或系統(tǒng)抽樣法選擇樣地（圖1）。

5.2.1.2簡單隨機抽樣法。將監(jiān)測區(qū)域劃分成網(wǎng)格，每個網(wǎng)格編上號碼，在決定樣地數(shù)量后，

隨機抽取規(guī)定數(shù)量的樣地，其對應(yīng)的網(wǎng)格號即為樣地設(shè)置位點。

5.2.1.3系統(tǒng)抽樣法。按環(huán)境梯度如海拔、水分等距離取樣。

5.2.1.4樣地的選擇應(yīng)覆蓋主要生態(tài)系統(tǒng)類型。一般樣地數(shù)量不小于10個，單個樣地面積不

小于400m2。對于土壤類型或環(huán)境相似的區(qū)域，可采用較少的樣地；對于土壤類型或環(huán)境

變異較大的區(qū)域，則要增加樣地數(shù)量。

5.2.1.5采用GPS儀對監(jiān)測樣地準(zhǔn)確定位，并在地形圖上標(biāo)注樣地的位置（樣地生境要素描

述見附錄A）。

5.2.2樣方和樣點設(shè)置

5.2.2.1在樣地中心設(shè)置1個樣方，面積為20m×20m（圖2、3）。

5.2.2.2對中型土壤動物，在樣方中設(shè)25個20cm×20cm均勻分布的樣點（圖2）。

5.2.2.3對大型土壤動物，在樣方中設(shè)9個30cm×30cm均勻分布的樣點（圖3）。

2

圖1樣地布設(shè)方式示意圖

樣地

樣方

樣點

圖2中型土壤動物樣方和樣點布設(shè)示意圖

樣地

樣方

樣點

圖3大型土壤動物樣方和樣點布設(shè)示意圖

5.3野外采樣方法

5.3.1中型土壤動物

3

5.3.1.1將每樣點內(nèi)（400cm2）的植物凋落物按凋落物層（L層）、發(fā)酵分解初期層（F1層）、

發(fā)酵分解后期層（F2層）和腐殖質(zhì)層（H層）分層取樣，分別裝入采集袋中（圖4）。通

常沒有完整的4層，有幾層采幾層。

5.3.1.2在該植物凋落物下面采2個土柱，每個土柱20cm2（截面）×（0－15）cm（土層深

度），一個用于干法收集的土壤動物，一個用于濕法收集的土壤動物。

5.3.1.3將該土柱根據(jù)土層深度（0－5、5－10和10－15cm）分成3個小土柱（圖4），分別

裝入塑料袋并置于陰涼處（如有條件可在采樣時隨時冷藏）（記錄表見附錄B）。

5.3.2大型土壤動物

5.3.2.1將每樣點內(nèi)900cm2（30cm×30cm）的植物凋落物裝入采集袋中。

5.3.2.2調(diào)查該植物凋落物下面土方900cm2（截面）×20cm（土層深度）的土壤樣品。將

整個土方的土用鐵鏟等小心并快速取出（不分層），放在旁邊鋪在地上的大塑料布上（或大

的容器等中），用手揀法（用鑷子或戴手套）將其中的大型土壤動物揀出并保存在相應(yīng)的保

存液（見5.4.5）中。

5.3.2.3設(shè)置采樣陷阱。采用7cm口徑、10cm高的塑料杯（可用一次性喝水杯）作為陷阱，

以乙二醇或Torne氏收集液（1000ml異丙醇，30ml冰醋酸，3ml福爾馬林）作為收集保

存液，用量1/3-1/2杯，在每樣點旁土未被破壞的地方（5.3.2.2中取土樣方的周邊，可以在

取土之前也可以在取土后），輕輕撥開凋落物，將下面的土壤挖一個與塑料杯體積相似大小

的洞，將塑料杯鑲埋在洞里，杯口略低于土表約0.5cm，平整好塑料杯周圍的土壤，使土

壤動物方便進(jìn)入杯中，48小時后取出塑料杯（記錄表見附錄B）。

20cm

20cm

L層

F1層

F2層

H層

0-5cm小土柱

5-10cm小土柱

10-15cm小土柱

5cm

圖4中型土壤動物的土表植物凋落物和凋落物下土壤樣品采集示意圖

5.4樣品保存和處理方法

5.4.1在規(guī)定的時間內(nèi)將土壤樣品中的土壤動物在定量驅(qū)蟲設(shè)備（高溫高梯度土壤動物烘蟲

4

裝置）上收集，收集效率需達(dá)90％以上。

5.4.2中型土壤動物干法類群。主要為小節(jié)肢類土壤動物。用高溫高梯度Tullgren干法設(shè)備

（篩網(wǎng)網(wǎng)眼為1.5mm），將土壤動物從植物凋落物或土壤樣品中分離出來。收集溫度：植

物凋落物樣品從20oC開始，每12小時升10oC，升到40oC為止，共持續(xù)24小時；土壤樣

品從20oC開始，每12小時升5oC，升到40oC為止，共持續(xù)48小時。用乙二醇或Torne

氏收集液（1000ml異丙醇，30ml冰醋酸，3ml福爾馬林）收集，然后轉(zhuǎn)移到75％的酒

精中。

5.4.3中型土壤動物濕法類群。主要為環(huán)節(jié)動物，大多生活在土壤中，凋落物中較少。用高

溫濕法設(shè)備，將土壤動物從土壤樣品中分離出來。從用于濕法收集土壤動物的土壤樣品中

取土，每樣20-50g（視土壤動物的密度而定，以后換算），加水后，液面超過土樣約1cm，

收集溫度為50oC，持續(xù)48小時。用清水收集，然后轉(zhuǎn)入5oC冰箱，并在2天內(nèi)進(jìn)行鑒定

和計數(shù)。

5.4.4大型土壤動物。用高溫高梯度Tullgren干法設(shè)備將植物凋落物樣品中的土壤動物分離

出來（方法同5.4.2，但篩網(wǎng)網(wǎng)眼為4mm）。土壤樣品采用現(xiàn)場邊調(diào)查邊收集的方法（見5.3.2）。

陷阱杯取出后收集杯內(nèi)的土壤動物標(biāo)本并將其保存在相應(yīng)保存液中（見5.4.5）。

5.4.5標(biāo)本的制備和保存。收集的土壤動物可保存在75%的酒精或永久性保存液（80-95％

酒精，少量甘油）中（小節(jié)肢類土壤動物、大型土壤昆蟲和大部分其他土壤動物類群）、福

爾馬林（蚯蚓）、清水或保存液（線蚓）和防壓標(biāo)本盒內(nèi)（大型土壤昆蟲）。

5.4.6種類鑒定。利用光學(xué)顯微鏡、解剖鏡、解剖器材以及工具書，對采集的土壤動物標(biāo)本

進(jìn)行鑒定。應(yīng)在各類群要求的最佳鑒定保存期內(nèi)完成，以免某些分類特征消失。

6監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo)

土壤動物的監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo)見表1。

表1土壤動物監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo)

監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測指標(biāo)監(jiān)測方法

生境類型、土壤、地貌、水文、資料查閱、野外調(diào)查或直接測量

生境特征

海拔等基礎(chǔ)資料法

種類組成樣方法

頻度樣方法

土壤動物特征密度樣方法

生物量干重法

功能群樣方法

注：具體指標(biāo)、計算、適用類群和條件等見第8節(jié)。

7監(jiān)測時間和頻次

7.1監(jiān)測時間為春季或秋季土壤動物生長旺盛期。春季在4-5月份，秋季在10-11月份。

7.2監(jiān)測頻次為一年1-2次，一般春季1次或秋季1次或春、秋各1次。

5

8數(shù)據(jù)處理和分析

8.1重要性指數(shù)

8.1.1密度。密度指單位面積上某物種的個體數(shù)目，按式（1）計算。

DiNi/A（1）

2

式中：Di——物種i的密度，只或條/m；

Ni——樣方內(nèi)某物種i的個體數(shù)，只或條；

A——樣方面積，m2。

8.1.2頻度。頻度是指某物種在全部調(diào)查樣方中出現(xiàn)的百分率，按式（2）計算。

Q

Fi100（2）

iQ

式中：Fi——物種i的頻度，％；

Qi——樣地內(nèi)某物種i出現(xiàn)的樣方數(shù)，個；

Q

——樣地內(nèi)被調(diào)查的樣方總數(shù)，個。

8.1.3生物量。將樣方內(nèi)采集的待測生物所有個體在烘箱內(nèi)65℃下烘干至恒重（48h），再用

電子天平（感量0.001g）稱重，即為生物量。

8.1.4種群優(yōu)勢度。每種群個體數(shù)占總個體數(shù)比例的分布。種群優(yōu)勢度按式（3）計算。

T1T2Tn

D=,,……,

TTT

（3）

式中：D——種群優(yōu)勢度；

T1——最高優(yōu)勢種個體數(shù)，個；

T2——次高優(yōu)勢種個體數(shù)，個；

Tn——最低優(yōu)勢種個體數(shù)，個；

T——各種群總個體數(shù)，個。

8.1.5物種累積曲線。物種累積模型按式（4）計算。

a

S(X)1exp(bx)（4）

b

式中，S(X)——物種累加數(shù)，個；

x——樣方數(shù)，個；

a、b——特征參數(shù)，a/b代表雙曲線的形狀。

8.2多樣性指數(shù)

8.2.1豐富度指數(shù)

Patrick（1949）豐富度指數(shù)D=S

Margalef（1958）豐富度指數(shù)DMa=(S1)/lnN

6

Menhinick（1964）豐富度指數(shù)DMe=S/N

式中，S——物種數(shù)；

N——所有物種的個體數(shù)。

8.2.2物種多樣性指數(shù)

多樣性指數(shù)

Shannon-WienerH’=PilnPi

多樣性指數(shù)2

SimpsonD=1Pi

式中，Pi——物種i的個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，i=1,2,…,S。

8.2.3均勻度指數(shù)

的均勻度指數(shù)

Pielou1Jsw=(PilnPi)/lnS)

的均勻度指數(shù)2

Pielou2Jsi=(1Pi)/(11/S)

8.2.4S?rensen相似性指數(shù)。當(dāng)A、B兩個群落（或樣地）的種類完全相同時，相似性為100%，

反之，相似性為零。S?rensen指數(shù)按式（5）計算：

2j

C（5）

sab

式中，Cs——相似性指數(shù)，（%）；

j——兩個群落或樣地共有種數(shù)，個；

a——樣地A的物種數(shù)，個；

b——樣地B的物種數(shù)，個。

8.3功能群

8.3.1蜱螨亞綱中氣門目雌雄性比按式（6）計算。

M

R（6）

F

式中，R——雌雄性比例；

M——樣方內(nèi)某種群的雄性個體數(shù)；

F——樣方內(nèi)某種群的雌性個體數(shù)。

8.3.2蜱螨亞綱甲螨目的MGP指數(shù)按式（7）計算。

MM

M群：MGPIs，MGPIIn

MSMN

GG

G群：MGPIs，MGPIIn

GSGN

PP

P群：MGPIs，MGPIIn

PSPN

（7）

式中，MGP-IM——M群MGP種類指數(shù)；

MGP-IIM——M群MGP個體數(shù)多度指數(shù)；

MGP-IG——G群MGP種類指數(shù)；

7

MGP-IIG——G群MGP個體數(shù)多度指數(shù)；

MGP-IP——P群MGP種類指數(shù)；

MGP-IIP——P群MGP個體數(shù)多度指數(shù)；

Ms——某樣地的M群種數(shù)；

S——某樣地的甲螨總種數(shù)；

Mn——某樣地的M群個體數(shù)；

N——某樣地的甲螨個體總數(shù)；

Gs——某樣地的G群種數(shù)；

Gn——某樣地的G群個體數(shù)；

Ps——某樣地的P群種數(shù)；

Pn——某樣地的P群個體數(shù)。

8.3.3蜱螨亞綱中氣門目的MI指數(shù)按式（8）計算。

s

Ki

i1

MIss（8）

Kiri

i1i1

式中，MI——成熟度指數(shù)；

S——種數(shù)；

Ki——樣地中蜱螨亞綱中氣門目第i個K-選擇種；

ri——樣地中蜱螨亞綱中氣門目第i個r-選擇種。

9質(zhì)量控制和安全管理

9.1數(shù)據(jù)填報。采用法定計量單位，測量數(shù)據(jù)只保留一位可疑數(shù)字，有效數(shù)字的計算修約規(guī)

則按GB8170執(zhí)行。采樣、計算失誤造成的離群數(shù)據(jù)和異常值的判斷和處理執(zhí)行GB4883。

9.2數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。嚴(yán)格按照操作規(guī)范如實記錄。嚴(yán)格按照不同樣品對分析條件、精度、分

析步驟、儀器設(shè)備等的要求，完成各項樣品指標(biāo)的測定和分析。記錄字跡要清楚，需要更正

時，應(yīng)在錯誤數(shù)據(jù)（文字）上劃一橫線，在其上方寫上正確內(nèi)容，并在所劃橫線上簽字以示

負(fù)責(zé)。原始記錄及數(shù)據(jù)整理過程記錄都需要建立檔案并存檔。將各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電子文檔，

并進(jìn)行必要的備份。

9.3購買必要的防護(hù)用品和應(yīng)急藥品，做好安全防護(hù)工作，防止毒蛇和昆蟲叮咬，在確保

人身安全的情況下方可進(jìn)行監(jiān)測，避免單人作業(yè)。

10監(jiān)測報告編制

土壤動物監(jiān)測報告應(yīng)包括前言，監(jiān)測區(qū)域概況，監(jiān)測方法，監(jiān)測區(qū)域土壤動物的種類

組成、區(qū)域分布、種群動態(tài)、面臨的威脅，對策建議等。監(jiān)測報告編寫格式見附錄D。

8

附錄A

（資料性附錄）

監(jiān)測樣地生境要素記錄表

樣地名稱：樣地面積：

調(diào)查人：調(diào)查日期：

植被類型：群落優(yōu)勢種：

群落郁閉度：群落高度：

光照：濕度：

主要地貌類型：經(jīng)度：坡向：

地貌

海拔（m）：緯度：坡度：

土壤類型：

土壤凋落物層特征：厚度、分層等

土壤理化：pH，有機質(zhì)，機械組成等

地下水位或水深：

備注：

審核人：審核日期：年月日

注：植被類型依據(jù)《中國植被》（吳征鎰，1980）；

群落郁閉度和高度根據(jù)有經(jīng)驗的調(diào)查人員進(jìn)行目測；

光照依據(jù)光度計實測；

溫濕度依據(jù)溫濕度計實測；

地貌類型、土壤類型參見《陸地生物群落調(diào)查觀測與分析》（中國標(biāo)準(zhǔn)出版社1996）；

經(jīng)緯度、海拔依據(jù)GPS儀實測；

坡向、坡度依據(jù)坡度計測量；

土壤pH根據(jù)土壤酸度計實測；

地下水位或水深可以通過資料查閱和野外實測獲得。

9

附錄B

（資料性附錄）

土壤動物樣方、樣點記錄表

樣地名稱（編號）：樣方號：樣點號：

光照：濕度：

調(diào)查人：調(diào)查日期：

密度凋落物層/

序號中文名學(xué)名個體數(shù)調(diào)查面積

（個/m2）土壤層

審核人：審核日期：

附錄C

（資料性附錄）

植物憑證標(biāo)本記錄標(biāo)簽

采集號：采集日期：

采集人：記錄者：

樣地名稱：采集地點（省市縣）：

樣方號：樣點號：

經(jīng)度：緯度：海拔：

生境：

著生基質(zhì)：植株高：

植物體性狀：

中文名及學(xué)名：科名：

俗名或土名：

附記：

10

附錄D

（資料性附錄）

土壤動物監(jiān)測報告編寫格式

土壤動物監(jiān)測報告由封面、報告目錄、正文、致謝、參考文獻(xiàn)、附錄等組成。

1.封面

包括報告標(biāo)題、監(jiān)測單位、編寫單位及編寫時間等。

2.報告目錄

一般列出二到三級目錄。

3.正文

包括：

(1)前言；

(2)監(jiān)測區(qū)域概況；

(3)監(jiān)測目標(biāo)；

(4)工作組織；

(5)監(jiān)測方法；

(6)土壤動物的種類組成、區(qū)域分布、種群動態(tài)、面臨的威脅；

(7)對策建議。

4.致謝

5.參考文獻(xiàn)

按照《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》(GB/T7714-2005)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

11

中華人民共和國環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

HJ□□—20□□

生物物種監(jiān)測技術(shù)指南土壤動物

TechnicalGuidelinesforSpeciesMonitoringSoilAnimals

（征求意見稿）

生物物種監(jiān)測技術(shù)指南土壤動物

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了中型和大型土壤無脊椎動物多樣性監(jiān)測的主要內(nèi)容、技術(shù)要求和方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于中華人民共和國范圍內(nèi)中型和大型土壤無脊椎動物多樣性監(jiān)測。

2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用

于本標(biāo)準(zhǔn)。

ISO:1994中型土壤動物指示種

ISO20963:2005土壤昆蟲指示種

ISO15952:2006大型土壤動物指示種

HJ623-2011區(qū)域生物多樣性評價標(biāo)準(zhǔn)

HJ628-2011生物遺傳資源采集技術(shù)規(guī)范（試行）

GB8170數(shù)值修約規(guī)則

GB10111利用隨機數(shù)骰子進(jìn)行隨機抽樣的辦法

GB4883數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和解析正態(tài)樣本異常值的判斷和處理

GB/T7714-2005文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1中型土壤動物mediumsizedsoilanimal/mesofauna

指土壤或地表凋落物中生活的體寬0.1-2mm的無脊椎土壤動物。

3.2大型土壤動物largesoilanimal/macrofauna

指土壤或地表凋落物中生活的體寬2-20mm的無脊椎土壤動物。

3.3功能群functionalgroup

指依據(jù)形態(tài)、生理、行為、生化、在土壤中的功能、或?qū)Νh(huán)境的反應(yīng)等將土壤動物劃

分不同的功能類群。

4監(jiān)測原則

4.1科學(xué)性原則。監(jiān)測樣地和監(jiān)測對象應(yīng)具有代表性，涵蓋監(jiān)測區(qū)域主要生境類型，應(yīng)在有

限的監(jiān)測面積中較好地反映監(jiān)測區(qū)域內(nèi)動物群落的基本特征，不可在兩個群落的過渡帶上設(shè)

置樣方。

4.2可操作性原則。監(jiān)測方案應(yīng)考慮所擁有的人力、資金和后勤保障等條件，使監(jiān)測工作切

實可行。應(yīng)采用效率高、成本低的監(jiān)測方法。采用GPS儀等對樣地做好定位標(biāo)識。

4.3持續(xù)性原則。監(jiān)測工作應(yīng)滿足生物多樣性保護(hù)和管理的需要，并能對保護(hù)管理起到指導(dǎo)

和預(yù)警的作用。監(jiān)測樣地、樣方和樣點一經(jīng)確定，不得隨意改動。

4.4保護(hù)性原則。土壤動物是土壤中的主要生物類群之一，在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要的生態(tài)功

能，因此，在監(jiān)測中必須始終將保護(hù)放在第一位，堅持保護(hù)優(yōu)先原則。

1

5監(jiān)測方法

5.1監(jiān)測程序

5.1.1明確監(jiān)測目標(biāo)和監(jiān)測區(qū)域。監(jiān)測目標(biāo)為掌握區(qū)域內(nèi)土壤動物的種類組成、分布和種群

動態(tài)；或評估各種威脅因素對土壤動物及土壤產(chǎn)生的影響；或分析土壤動物和土壤保護(hù)政

策的有效性，并提出適應(yīng)性管理措施。在確定監(jiān)測目標(biāo)后應(yīng)明確監(jiān)測區(qū)域。

5.1.2確定監(jiān)測對象。土壤動物監(jiān)測對象為大型和中型土壤動物，包括：（1）環(huán)節(jié)動物門寡

毛綱；（2）軟體動物門腹足綱；（3）緩步動物門緩步類；（4）節(jié)肢動物門蛛形綱、軟甲綱、

唇足綱、倍足綱、綜合綱、躅棧綱和昆蟲綱。

5.1.3收集監(jiān)測區(qū)域資料，提出監(jiān)測計劃。收集監(jiān)測對象的生態(tài)學(xué)及種群特征資料以及監(jiān)測

區(qū)域地形圖、植被圖、氣候、水文、土壤等基礎(chǔ)資料，并制訂監(jiān)測計劃。監(jiān)測計劃應(yīng)包括：

監(jiān)測對象，樣地、樣方、樣點的設(shè)置，監(jiān)測方法，監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo)，監(jiān)測時間和頻次，數(shù)

據(jù)分析和報告，質(zhì)量控制和安全管理等。

5.1.4準(zhǔn)備監(jiān)測器具。包括鐵鏟、鑷子、樣品袋、塑料瓶、酒精、毒瓶、保存液、草紙、直

尺、塑料杯、定量采樣器等采集工具，GPS儀、土壤動物收集設(shè)備、土壤動物數(shù)字成像系統(tǒng)

（DIP）、電子天平、烘箱等監(jiān)測儀器，配有微距鏡頭的數(shù)碼相機、監(jiān)測記錄表等記錄工具，

光學(xué)顯微鏡、解剖鏡、動物分揀和解剖器具、手持放大鏡、專業(yè)工具書等鑒定工具。

5.1.5實施野外監(jiān)測。在實施野外監(jiān)測前，應(yīng)對監(jiān)測方法和操作規(guī)范進(jìn)行培訓(xùn)，組織好監(jiān)測

隊伍。嚴(yán)格按照野外操作規(guī)范采集數(shù)據(jù)，詳細(xì)記錄各種調(diào)查表。

5.1.6分析數(shù)據(jù)和編制監(jiān)測報告。

5.2監(jiān)測樣地和樣點的設(shè)置

5.2.1監(jiān)測樣地設(shè)置

5.2.1.1采用簡單隨機抽樣法或系統(tǒng)抽樣法選擇樣地（圖1）。

5.2.1.2簡單隨機抽樣法。將監(jiān)測區(qū)域劃分成網(wǎng)格，每個網(wǎng)格編上號碼，在決定樣地數(shù)量后，

隨機抽取規(guī)定數(shù)量的樣地，其對應(yīng)的網(wǎng)格號即為樣地設(shè)置位點。

5.2.1.3系統(tǒng)抽樣法。按環(huán)境梯度如海拔、水分等距離取樣。

5.2.1.4樣地的選擇應(yīng)覆蓋主要生態(tài)系統(tǒng)類型。一般樣地數(shù)量不小于10個，單個樣地面積不

小于400m2。對于土壤類型或環(huán)境相似的區(qū)域，可采用較少的樣地；對于土壤類型或環(huán)境

變異較大的區(qū)域，則要增加樣地數(shù)量。

5.2.1.5采用GPS儀對監(jiān)測樣地準(zhǔn)確定位，并在地形圖上標(biāo)注樣地的位置（樣地生境要素描

述見附錄A）。

5.2.2樣方和樣點設(shè)置

5.2.2.1在樣地中心設(shè)置1個樣方，面積為20m×20m（圖2、3）。

5.2.2.2對中型土壤動物，在樣方中設(shè)25個20cm×20cm均勻分布的樣點（圖2）。

5.2.2.3對大型土壤動物，在樣方中設(shè)9個30cm×30cm均勻分布的樣點（圖3）。

2

圖1樣地布設(shè)方式示意圖

樣地

樣方

樣點

圖2中型土壤動物樣方和樣點布設(shè)示意圖

樣地

樣方

樣點

圖3大型土壤動物樣方和樣點布設(shè)示意圖

5.3野外采樣方法

5.3.1中型土壤動物

3

5.3.1.1將每樣點內(nèi)（400cm2）的植物凋落物按凋落物層（L層）、發(fā)酵分解初期層（F1層）、

發(fā)酵分解后期層（F2層）和腐殖質(zhì)層（H層）分層取樣，分別裝入采集袋中（圖4）。通

常沒有完整的4層，有幾層采幾層。

5.3.1.2在該植物凋落物下面采2個土柱，每個土柱20cm2（截面）×（0－15）cm（土層深

度），一個用于干法收集的土壤動物，一個用于濕法收集的土壤動物。

5.3.1.3將該土柱根據(jù)土層深度（0－5、5－10和10－15cm）分成3個小土柱（圖4），分別

裝入塑料袋并置于陰涼處（如有條件可在采樣時隨時冷藏）（記錄表見附錄B）。

5.3.2大型土壤動物

5.3.2.1將每樣點內(nèi)900cm2（30cm×30cm）的植物凋落物裝入采集袋中。

5.3.2.2調(diào)查該植物凋落物下面土方900cm2（截面）×20cm（土層深度）的土壤樣品。將

整個土方的土用鐵鏟等小心并快速取出（不分層），放在旁邊鋪在地上的大塑料布上（或大

的容器等中），用手揀法（用鑷子或戴手套）將其中的大型土壤動物揀出并保存在相應(yīng)的保

存液（見5.4.5）中。

5.3.2.3設(shè)置采樣陷阱。采用7cm口徑、10cm高的塑料杯（可用一次性喝水杯）作為陷阱，

以乙二醇或Torne氏收集液（1000ml異丙醇，30ml冰醋酸，3ml福爾馬林）作為收集保

存液，用量1/3-1/2杯，在每樣點旁土未被破壞的地方（5.3.2.2中取土樣方的周邊，可以在

取土之前也可以在取土后），輕輕撥開凋落物，將下面的土壤挖一個與塑料杯體積相似大小

的洞，將塑料杯鑲埋在洞里，杯口略低于土表約0.5cm，平整好塑料杯周圍的土壤，使土

壤動物方便進(jìn)入杯中，48小時后取出塑料杯（記錄表見附錄B）。

20cm

20cm

L層

F1層

F2層

H層

0-5cm小土柱

5-10cm小土柱

10-15cm小土柱

5cm

圖4中型土壤動物的土表植物凋落物和凋落物下土壤樣品采集示意圖

5.4樣品保存和處理方法

5.4.1在規(guī)定的時間內(nèi)將土壤樣品中的土壤動物在定量驅(qū)蟲設(shè)備（高溫高梯度土壤動物烘蟲

4

裝置）上收集，收集效率需達(dá)90％以上。

5.4.2中型土壤動物干法類群。主要為小節(jié)肢類土壤動物。用高溫高梯度Tullgren干法設(shè)備

（篩網(wǎng)網(wǎng)眼為1.5mm），將土壤動物從植物凋落物或土壤樣品中分離出來。收集溫度：植

物凋落物樣品從20oC開始，每12小時升10oC，升到40oC為止，共持續(xù)24小時；土壤樣

品從20oC開始，每12小時升5oC，升到40oC為止，共持續(xù)48小時。用乙二醇或Torne

氏收集液（1000ml異丙醇，30ml冰醋酸，3ml福爾馬林）收集，然后轉(zhuǎn)移到75％的酒

精中。

5.4.3中型土壤動物濕法類群。主要為環(huán)節(jié)動物，大多生活在土壤中，凋落物中較少。用高

溫濕法設(shè)備，將土壤動物從土壤樣品中分離出來。從用于濕法收集土壤動物的土壤樣品中

取土，每樣20-50g（視土壤動物的密度而定，以后換算），加水后，液面超過土樣約1cm，

收集溫度為50oC，持續(xù)48小時。用清水收集，然后轉(zhuǎn)入5oC冰箱，并在2天內(nèi)進(jìn)行鑒定

和計數(shù)。

5.4.4大型土壤動物。用高溫高梯度Tullgren干法設(shè)備將植物凋落物樣品中的土壤動物分離

出來（方法同5.4.2，但篩網(wǎng)網(wǎng)眼為4mm）。土壤樣品采用現(xiàn)場邊調(diào)查邊收集的方法（見5.3.2）。

陷阱杯取出后收集杯內(nèi)的土壤動物標(biāo)本并將其保存在相應(yīng)保存液中（見5.4.5）。

5.4.5標(biāo)本的制備和保存。收集的土壤動物可保存在75%的酒精或永久性保存液（80-95％

酒精，少量甘油）中（小節(jié)肢類土壤動物、大型土壤昆蟲和大部分其他土壤動物類群）、福

爾馬林（蚯蚓）、清水或保存液（線蚓）和防壓標(biāo)本盒內(nèi)（大型土壤昆蟲）。

5.4.6種類鑒定。利用光學(xué)顯微鏡、解剖鏡、解剖器材以及工具書，對采集的土壤動物標(biāo)本

進(jìn)行鑒定。應(yīng)在各類群要求的最佳鑒定保存期內(nèi)完成，以免某些分類特征消失。

6監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo)

土壤動物的監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo)見表1。

表1土壤動物監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo)

監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測指標(biāo)監(jiān)測方法

生境類型、土壤、地貌、水文、資料查閱、野外調(diào)查或直接測量

生境特征

海拔等基礎(chǔ)資料法

種類組成樣方法

頻度樣方法

土壤動物特征密度樣方法

生物量干重法

功能群樣方法

注：具體指標(biāo)、計算、適用類群和條件等見第8節(jié)。

7監(jiān)測時間和頻次

7.1監(jiān)測時間為春季或秋季土壤動物生長旺盛期。春季在4-5月份，秋季在10-11月份。

7.2監(jiān)測頻次為一年1-2次，一般春季1次或秋季1次或春、秋各1次。

5

8數(shù)據(jù)處理和分析

8.1重要性指數(shù)

8.1.1密度。密度指單位面積上某物種的個體數(shù)目，按式（1）計算。

DiNi/A（1）

2

式中：Di——物種i的密度，只或條/m；

Ni——樣方內(nèi)某物種i的個體數(shù)，只或條；

A——樣方面積，m2。

8.1.2頻度。頻度是指某物種在全部調(diào)查樣方中出現(xiàn)的百分率，按式（2）計算。

Q

Fi100（2）

iQ

式中：Fi——物種i的頻度，％；

Qi——樣地內(nèi)某物種i出現(xiàn)的樣方數(shù)，個；

Q

——樣地內(nèi)被調(diào)查的樣方總數(shù)，個。

8.1.3生物量。將樣方內(nèi)采集的待測生物所有個體在烘箱內(nèi)65℃下烘干至恒重（48h），再用

電子天平（感量0.001g）稱重，即為生物量。

8.1.4種群優(yōu)勢度。每種群個體數(shù)占總個體數(shù)比例的分布。種群優(yōu)勢度按式（3）計算。

T1T2Tn

D=,,……,

TTT

（3）

式中：D——種群優(yōu)勢度；

T1——最高優(yōu)勢種個體數(shù)，個；

T2——次高優(yōu)勢種個體數(shù)，個；

Tn——最低優(yōu)勢種個體數(shù)，個；

T——各種群總個體數(shù)，個。

8.1.5物種累積曲線。物種累積模型按式（4）計算。

a

S(X)1exp(bx)（4）

b

式中，S(X)——物種累加數(shù)，個；

x——樣方數(shù)，個；

a、b——特征參數(shù)，a/b代表雙曲線的形狀。

8.2多樣性指數(shù)

8.2.1豐富度指數(shù)

Patrick（1949）豐富度指數(shù)D=S

Margalef（1958）豐富度指數(shù)DMa=(S1)/lnN

6

Menhinick（1964）豐富度指數(shù)DMe=S/N

式中，S——物種數(shù)；

N——所有物種的個體數(shù)。

8.2.2物種多樣性指數(shù)

多樣性指數(shù)

Shannon-WienerH’=PilnPi

多樣性指數(shù)2

SimpsonD=1Pi

式中，Pi——物種i的個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，i=1,2,…,S。

8.2