土壤动物的采集.doc

第三部分 土壤动物的采集
土壤动物的采集包括两个方面：一是提取动物标本的方法，即如何把动物从它的生活基质（土壤和枯枝落叶）中提取出来；一是取样的方法，即如何确定被用作提取标本的基质样品在生境上的分布和数量。由于不同的研究目的，分类学和生态学的，定性的和定量的，所采用的方法都有所不同。土壤动物的分类范围很广，前已述及，一般从体型分大、中、小型的、小型湿生的和微小型的。不同类型也有不同的采集方法。下除主要介绍一些经典的通用的方法外，也介绍几个大门类的一些的采集方法。
1 取样方法
了解土壤动物的组成是土壤动物研究的一个基本内容，属于环境本底资料之一。要获取这些资料必先确定调查和采集方法。土壤动物组成的调查主要是定量调查，一般用每平方米面积含多少个体或生物量，即用个体数/m2或g/m3来表达。所以要求有一定的取样方法。取土的深度，应考虑当地土壤自然分层而异，通常在南方红壤地区，A1层不足10cm。目前通用分0～5cm、5～10cm3个层次的采样，但要尽可能与自然土层相符合，最好按自然剖面分层，不要在两自然层之间采样。
1.1 样地的选择
样地的选择标准，视不同的研究目的而定。一次性的地域调查，当在该地最典型的植被类型中选择样地。地区性的调查，应包括该区主要植被类型或生境类型的各种样地。
作为一般性调查的样地，应具备如下条件：
① 坡度不大，石头较少；
② 基本无人类活动干扰；
③ 不在生境边沿；
④避开蚁巢（小丘）和白蚁冢。
1.2 取样工具及其使用
因为土壤动物个体小，通常要在野地上收集一定量的枯枝落叶或土壤（即取样）然后再用各种手段，获得其中的土壤动物标本。使用不同提取手段，就要使用不同的取样工具。
（1）土壤中大型土壤动物的取样
青木等方法是直接挖取1/4m2，和一定深度的土壤（如15～20cm），当即进行手检，因此需要工具有：
尺、铁铲、枝剪（剪小树根用）、解剖盘、镊子和小瓶子（指管等）。
优点：容易获得完整的蚯蚓标本。
也有用不锈钢大环刀（图2.1）切入土中，由凋落物层至A1层，节入土中5cm，然后把枯枝落叶和土壤一起取出手检，此法可较容易取走土壤中大部分的大型土壤动物，但有些可能在5cm深以下的动物如蚯蚓和鞘翅目幼虫或蝉类若虫等就不能得到。
用直径8cm的取土器（图2.2）打入土层15cm，取出土芯，然后手检。以这种取样方法，可以把同样的取样面积分散到一个较大的范围内，因而可以克服动物分布不均匀所造成的取样偏差，在山地森林中取样也容易选择微地形，避开大树根和石头。如果是在自然保护区调查，更可减少取样对地面破坏。主要的缺点是有时取得的标本不完整（蚯蚓、金龟子幼虫等）影响种的鉴定。但如果配合专类标本的采集，可以协助标本的鉴定。
（2）枯枝落叶取样
最简单的取样工具是边长各为25cm的正方形铁丝框和一把小花铲，用铲子将框内枯枝落叶层刮起，装入袋子，带回室内处理。该法简便，但一些爬得快的动物，如蜘蛛、蜚蠊、蜈蚣等容易逃逸。如改用大型环刀（见图2.1）可以阻止这种情况发生。如环刀的截面积定为1/10m2,更便于定量计算。
（3）为小型干、湿漏斗用样品
小型干、湿漏斗主要是用来收集小型节足动物的。因所需样品体积小，故有专门的定量取样器。有直径5cm ，高5 cm的环刀（为小型干漏斗用）和直径3 cm，高3 cm的环刀（为小型湿漏斗用）。这两种都分层取样的，但取第二、三层（土层）时需在土层剖面上横向凿取。这种方法要挖土壤剖面，对地面破坏较大。另外，将环刀横向取样，无法确定取样面，故最好用圆凿（图2.2）它可在同一孔中分层取样，无需挖土层剖面，并能准确计算采集面积。这种取样器还有另一形式，见图2.4。它能保存完全的土壤结构，对研究土壤动物，土壤结构两者的相互关系尤为适宜。
1．3取样数目的确定
按以上介绍小样方分散取样的方法，能养活工作量，并获得较有代表性的资料。那么分散取样要取多少个，要分散到多大面积才能获得最多的类群数，这是一个有意义的研究课题。据陈茂乾等（1990）用取样数目和获得土壤动物的类群总数的关系曲线来论证（图2.3）鼎湖山森林土壤动物调查中的取样10个（用直径8cm）铜筒取样手检，10个为一组，共10组，其他方法取样均为10个）的可能性。鼎湖山地处我国亚热带最南边，所得结果仅可作为参考，其他地区应根据初试结果进行增减。
2 标本采集
2．1基本采集设备
最常用采集设备有干漏斗（Tullgren装置）和湿漏斗（Baermann装置）及其各种改良型。是根据土壤动物怕光、怕热、怕干燥等行为而设计的。由于调查地环境条件，工作条件和调查者的要求各有不同，把这两类漏斗装置改制成各种形式，但原理总是一样。
（1）干漏斗法
根据不同要求，有小型、大型和便携式3类（图2.5），它们都是由三个部分组成的。上部是罩及热源，大型的可用250W红外线灯泡，小型的可用40～60W灯泡，中部是金属网筛，供装料（土壤或枯枝落叶样品）用其网眼大小可根据要求而定，一般小型的，主要是收集跳虫、蜱螨等小节足动物或稍大的动物，网眼一般在1～2mm之间。要想落下的分离物少带泥沙杂物，网眼越小越好，但是能通过的动物个体大小就更受限制。第三部分是下面的收集漏斗，将通过网筛的动物（包括一些泥沙什物）收集到一个盛有75 %酒精的器皿内。小型干漏斗大多制作成由多个相连而成的烘虫箱或架，主要用于收集土壤中的小型节足动物。如果所取的土壤样品是成块状而不松散的，则网眼大些，有利于较大一点的动物通过。如果样品是松散的，网眼大则容易落下大量泥沙。为减少泥沙的下落， 可在网筛下加一块凿有许多小圆孔的挡板。大型的和便携的干漏斗主要用于收集枯枝落叶叶的动物，网眼一般在3～5 mm之间。
（2）湿漏斗法
湿漏斗是收集小型湿生土壤动物的，是为适应其不耐干，活动能力差的特点而设计的。其基本结构也是分成与干漏斗相类似的三个部分，罩及热源没有什么区别。中部装土样部分也只是网眼不同，一般用60目的尼龙纱，下部的漏斗要装水（水位一般浸没试样）。漏斗下的细管接一橡胶管，并用止水浃 夹住（图2.6）。土样中的小型湿生动物，如线虫、线蚓、熊虫、甲壳纲、双翅目幼虫等，因受到上面加热的影响，往下移动，并穿过网筛进入水中，由于比重大于水而继续往下沉，聚集到胶管下端，放开止水夹，即可将聚集的动物注入盛虫的器皿内，留作镜检或再作杀死固定处理。根据采集目的，也有小型和大型之分。
改良型的干湿漏斗 这是作者根据以上介绍的基本结构，经多年实践，结合实际情况改良而成的。
（3）改良的大型干漏斗
上部和下部均与原型相似，改良之处在于中部的网筛，这部分制作成独立的装料部分。其底部为复式的筛网，小网眼竖向，大网眼横向（图2.7），其制作方法是：在10×10(mm)的铅丝网上，按每间2格铺上一条宽20mm，网眼仅1×1(mm)的细铅丝网。另外用网眼为在10×10(mm)的铅丝网取（宽5眼的长条）从中眼弯曲成屋顶形。再将两边各一格垂直向下弯成屋的“边墙”， 也可以将“边墙”多余的铅丝剪去，只留下几根“柱”。然后将弯好的棚架固定在未铺细钻丝网的空格上，使棚顶的檐边与下面的细铅丝网之间的高度不低于8mm。最后在棚顶上盖上1×1(mm)的细铅丝网。这样，小于1mm的动物可以直接下落，而大型的动物可以横向移动，通过棚顶与下层细筛网之间的空隙，再下落。用这种改良型的网筛网，既可以较大限度地阻隔细沙和有机碎片，又可让大、中、小型动物都能通过。大型土壤动物蜚蠊、蟋蟀、大蜈蚣，甚至腹襞蛞蝓等都可以收集到。在定量调查时，往往枯枝落叶样品较多，一个个铺开来手检，是很费工的，尤其是枯枝落叶很湿时（在热带雨林中调查是难免的），许多动物与落叶粘在一起不易发觉。如遇蜚蠊，蟋蟀、蜘蛛等跑得很快的大型动物时，常顾此失彼，用这种改良的大型干漏斗，可以减少这些麻烦。
（4）火电两用的干式烘虫箱
这是复式的小型干漏斗装置（每箱8个），是为不能全天供应电的地方而设计的，在转移调查地点时，也可作工具箱用。装置由两大部分组成：一是干漏斗本身；二是作为支架并供火热和电漏斗（直径12cm）改短而成（柄管只留2～3cm）,由本箱中隔板的大圆孔支承，漏斗下部厌一短橡胶管，用于接驳集虫指管，管内加入75%酒精。木箱下部的内壁涂成黑色，适应土壤动物避光性。干漏斗的网筛可用硬纸制成，其直径比玻璃漏斗略小，高7cm，网眼2×2(cm)。如果调查地的土样不是松散的，可成团倒入在网筛内。如果是松散的，可在网筛下再加一个用塑胶片制成的较浅的漏斗，以阻隔落下之泥沙。在没有电供应时，可改用酒精灯加热。即将箱盖扬起，在两排漏斗之间插入用锌铁皮制成的筒通，然后在木箱上部两边插入玻璃板，在其上再盖上玻璃板，仅留筒通口， 最后在箱外的筒通下口点燃酒精灯。经对照试验，用全电加温方法和火与电加温方法收集的效果是一样的。但如在火与电加温的使用时用挡沙漏斗，对跳虫、蜱螨有明显影响，前者会少收集50%，后者会少收集60%。故当样品不是沙质土样时，不宜增加挡沙漏斗。
（5）便携式大型干漏斗
这是用软料制成的，它便于流动性大，工作条件差的情况下使用（图2.9）上部不用罩，仅装一吊灯250W红外灯泡或直接用太阳光加热。中部可沿用上述的复式网筛。下部的收集漏斗用塑料薄膜制成。上口边缘粘连硬铁丝圈，另将有螺口的小瓶盖开洞粘在漏斗的下口处，以便于装卸接收瓶、收集漏斗外面要用黑布或黑纸套上，否则一些虫子是不下落的。整套装置（包括灯都可以利用就地条件）用蝇子吊起来。用此法有两种情况必须注意：①如若在晚上操作必须注意，勿让趋光性的虫飞入工作间；②如在白天在户外利用太阳的光热来烘虫，要注意避免风吹。因为装置强烈摆动会使大量枯枝落叶落入收集瓶内。
（6）火电两用湿式烘虫箱
箱体结构与干式的类似。每个箱内装湿漏斗10套，下部集虫的漏斗是用一般的小玻璃漏斗。口径为8cm。漏斗下套一长约121cm软胶管，看工作的需要胶管可用一个或两个止水夹。中部的装料网筛可用罐装饮料瓶制成将无用的饮料罐剪成5cm高的圆筒，将一端筒口（约深3mm）用尖嘴钳夹成喇叭形，然后用万能胶粘上60目尼龙纱。为减少细泥沙落入水中，在装料筛网下再加设一个用塑胶片制成的挡泥漏斗（式样与干漏斗的相同）。
湿式烘虫箱也是为流动性大，电力供应差的工作条件而设计的。
（7）大型湿漏斗
有时为专门研究目的，如要测量线虫，线蚓的热值或要测量它们的个体重量（用于推算生物量）都要获得大量的标本，故要有大型设备，如果用250W红外线灯泡作为热源，那么盛水的漏斗直径可扩大到35cm,漏斗壁浦坡度在15°～２0°之间，与漏斗体连接的柄管直径以能连接医用输液胶管为宜。装料的筛网用1×1（cm）铁丝网弯成盘状，其直径小于3.5cm边高3cm，另用60目的尼龙纱制成内套放于其内（图2.10），装料时要把料均匀铺平。这种大型湿漏斗，由于其坡度小，可以留住落下的泥土，而动物会因避热而慢慢顺坡移动，落入收集管内。用这种装置可以获得大量而不含杂物的动物。如线蚓，一次能获数千条。
3干事漏斗操作要点
3．1置放样品
无论干事漏斗在放入土壤或枯枝落叶时，都要把干燥的筛放在解剖盘内加料。如是干漏斗，应同时在漏斗下接防一干燥的接受容器。网筛装好料后，在解剖盘上抖动一下，使容易落下的沙土杂物先行落下，方可将网筛放入漏斗中，再将漏在解剖盘中和接收容器中的东西，轻轻倒回网筛内。如系水漏斗，在装好料后，有网筛外边慢慢地加入清水，直至水接触试料底部。这些操作都是为了避免过多的沙土杂物落下。在使用大型干漏斗时，枯枝落叶不要放的太厚，否则温度达不到底部，有些虫就不肯落下。如果样品是整块的土块，则将土块倒置于筛网上（采样时要记住或加注土块上下的标志）。
3．2小型干、湿漏斗得控温
这类漏斗主要是针对土壤中的小型动物。它们因本身活动能力较差，也因土壤的阻碍而不容易通过。故样品的升温要求速度放慢，否则有些动物会来不及逃离而被热死。一般维持的翁度不要超过35℃。整个收集时间一般要用24或48小时，时间的长短视收集目的和样品装填的厚薄而有变动，如只有收集蜱螨目及弹尾目装料也较薄，加热水器24小时即可（见图2.11）。使用小型湿漏斗时需注意，落于水中的线蚓，会因时间太长而死亡，自溶，所以从开始加热后期4小时就要取出一次，杀死固定。以后相隔时间可以长些。
3．3大型干、湿漏斗的控温
大型干漏斗是处理枯枝落叶的，无论大、小土壤动物的移动都不会受阻碍。能较快地逃离，所以加热温度可以稍高一些。加热时间视枯枝落叶的温度而定，一般在30~40分钟，要使底部都干、热为止，大型湿漏斗，只为大量收集标本，又要求高的收集绿，可以用大功率的灯泡，大约加热2小时，漏斗上部水温达到40℃左右即可。