一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法.pdf

一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法。本发明涉及土壤生态学领域，具体涉及一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法。本发明是为了解决当将现有方法存在的样地处理区和样地外环境气候不一致以及样地处理区空气不流通的问题。方法：一、原位土制备；二、土壤动物PVC隔离箱制备；三、原位土柱的迁移；四、植物种植或植被去除；五、土壤温湿度监测；六、取样及分析。本发明的方法在原位土柱的迁移过程中，区分了耕作层和犁底层，保证了土壤动物最活跃的层次始终处在同样位置，利用PVC隔离箱隔离土壤动物交流，同时底部罩上纱网，可以保持实验土壤正常的水分和养分循环。

1.  一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法，其特征在于一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法按以下步骤进行：
一、原位土制备：于秋季收获后在原位土柱移出区的土壤未冻结时，在原位土柱移出区量取土方，将所量取的土方平均分成若干组，将每个土方深度为0cm～20cm的土壤作为耕作层，转移到袋子A中，得到耕作层原位土袋A，将每个土方深度为20cm～100cm的土壤作为犁底层，转移到袋子B中，得到犁底层原位土袋B；
二、土壤动物PVC隔离箱制备：在原位土柱移入区和原位土柱移出区，利用PVC材料制成下无底上无盖的六面体PVC隔离箱，PVC隔离箱底部用纱网封闭，所述的PVC隔离箱尺寸规格与步骤一中所述的土方的尺寸规格相同；
三、原位土柱的迁移：①在原位土柱移入区挖出长×宽×高大于步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱的长×宽×高的立方体土坑，然后将步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱放入土坑中，再将步骤一中所量取的土方进行回填至PVC隔离箱，回填时按照耕作层原位土袋A中的土壤和犁底层原位土袋B中的土壤从上到下的顺序进行，并确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度；②在原位土柱移出区放入步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱，然后将步骤一中所量取的土方进行回填至PVC隔离箱，回填时按照耕作层原位土袋A中的土壤和犁底层原位土袋B中的土壤从上到下的顺序进行，并确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度；③原位土柱移入区和原位土柱移出区中回填至PVC隔离箱的土方数量相等；
四、植物种植或植被去除：在同一时期分别在原位土柱移入区的PVC隔离箱中和原位土柱移出区种植农田作物，种植密度为普通农田种植密度；或者进行植被去除处理，即不种植任何植物，同时每周一次去除样地中生长出的杂草；
五、土壤温湿度监测：在原位土柱移出区和原位土柱移入区的土壤中埋设土壤温湿度记录仪监测土壤温湿度，以确定模拟气候变化的真实影响；
六、取样及分析：实验进行到作物苗期、花期、成熟期和成熟后期时，对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地中土壤动物进行取样、鉴定、数据整理和评估。

2.  根据权利要求1所述的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法，其特征在于步骤二中所述的PVC隔离箱底部用纱网孔径为<10um。

3.  根据权利要求1所述的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法，其特征在于步骤三中在原位土柱移入区挖出长×宽×高大于步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱的长×宽×高的立方体土坑的尺寸规格为：长×宽×高＝1.2m×1.2m×1.2m。

4.  根据权利要求3所述的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法，其特征在于所述的PVC隔离箱的长×宽×高为1m×1m×1m。

5.  根据权利要求1所述的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法，其特征在于步骤三中确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度20cm。

6.  根据权利要求1所述的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法，其特征在于步骤四中对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地的所有处理需要同时进行。

7.  根据权利要求1所述的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法，其特征在于步骤五中对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地的所有处理需要同时进行。

8.  根据权利要求1所述的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法，其特征在于步骤六中对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地的所有处理需要同时进行。

9.  根据权利要求1所述的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法，其特征在于步骤四中所述的农田作物为旱作植物。

10.  根据权利要求1所述的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法，其特征在于步骤四中所述的旱作植物为玉米、大豆、棉花和小麦中的一种或其中几种的组合。

一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法
技术领域
本发明涉及土壤生态学领域，具体涉及一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法。
背景技术
土壤动物是指长期或生活史中某一个阶段在土壤或地表凋落物层中度过的动物。土壤动物在凋落物分解、土壤肥力提高、地下生态系统物质循环与能量流动方面有重要影响。以往关于气候变化对土壤动物影响研究主要是通过红外加温管照射和人为添加水分来控制温湿度；另一方面主要通过开顶式气室阻止热散射来模拟温度升高和含水量变化。前一种方法为气候变化的近自然情况模拟，存在的问题是样地中都会存在边界，取样过程中会造成样地处理区和样地外条件不一致所产生的误差，由于样地不封闭，中间可能会产生土壤动物的吸引或逃逸(见图1)，不能完全反应土壤动物对气候变化的真实反应，所用加温管实验可分为加热实验区和非加热实验区，不能解决土壤动物在不同气候条件处理下迁移的问题；后一种方法除了增加温度外，同时阻断了正常空气流通，影响自然空气流动，造成作物长势不好进而影响土壤动物的真实反应。
发明内容
本发明是为了解决当将现有方法存在的样地处理区和样地外环境气候不一致以及样地处理区空气不流通的问题，而提供一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法。
本发明的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法按以下步骤进行：
一、原位土制备：于秋季收获后在原位土柱移出区的土壤未冻结时，在原位土柱移出区量取土方，将所量取的土方平均分成若干组，将每个土方深度为0cm～20cm的土壤作为耕作层，转移到袋子A中，得到耕作层原位土袋A，将每个土方深度为20cm～100cm的土壤作为犁底层，转移到袋子B中，得到犁底层原位土袋B；
二、土壤动物PVC隔离箱制备：在原位土柱移入区和原位土柱移出区，利用PVC材料制成下无底上无盖的六面体PVC隔离箱，PVC隔离箱底部用纱网封闭，所述的PVC隔离箱尺寸规格与步骤一中所述的土方的尺寸规格相同；
三、原位土柱的迁移：①在原位土柱移入区挖出长×宽×高大于步骤二中制备的土壤 动物PVC隔离箱的长×宽×高的立方体土坑，然后将步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱放入土坑中，再将步骤一中所量取的土方进行回填至PVC隔离箱，回填时按照耕作层原位土袋A中的土壤和犁底层原位土袋B中的土壤从上到下的顺序进行，并确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度；②在原位土柱移出区放入步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱，然后将步骤一中所量取的土方进行回填至PVC隔离箱，回填时按照耕作层原位土袋A中的土壤和犁底层原位土袋B中的土壤从上到下的顺序进行，并确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度；③原位土柱移入区和原位土柱移出区中回填至PVC隔离箱的土方数量相等；
四、植物种植或植被去除：在同一时期分别在原位土柱移入区的PVC隔离箱中和原位土柱移出区种植农田作物，种植密度为普通农田种植密度；或者进行植被去除处理，即不种植任何植物，同时每周一次去除样地中生长出的杂草；
五、土壤温湿度监测：在原位土柱移出区和原位土柱移入区的土壤中埋设土壤温湿度记录仪监测土壤温湿度，以确定模拟气候变化的真实影响；
六、取样及分析：实验进行到作物苗期、花期、成熟期和成熟后期时，对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地中土壤动物进行取样、鉴定、数据整理和评估。
本发明的有益效果：
1.在原位土柱的迁移过程中，区分了耕作层和犁底层，保证了土壤动物最活跃的层次始终处在同样位置。
2.利用PVC隔离箱隔离土壤动物交流，同时底部罩上纱网，可以保持实验土壤正常的水分和养分循环。
3.本发明提供了模拟无边界气候变化对土壤动物影响的近自然方法，整个实验区域皆处在统一气候条件下，解决了土壤动物在不同气候条件处理下迁移的问题。
4.本发明具有延伸性，同时可以在气候变化处理中裂区加入土地利用方式，解决了全球变化中气候变化和土地利用方式变化的双重模拟功能。
附图说明
图1为背景技术中现有评价全球变化对农田土壤动物影响方法示意图；
图2为试验一步骤五中监测到的原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤表层温度图；其中a代表原位土柱移出区三江站，b代表原位土柱移入区一德惠站，c代表原位土柱移入区二辽中站；
图3为试验一步骤五中监测到的原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入 区二的土壤深度为10cm的温度图；其中a代表原位土柱移出区三江站，b代表原位土柱移入区一德惠站，c代表原位土柱移入区二辽中站；
图4为试验一步骤五中监测到的原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤深度为20cm的温度图；其中a代表原位土柱移出区三江站，b代表原位土柱移入区一德惠站，c代表原位土柱移入区二辽中站；
图5为试验一步骤五中监测到的原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤深度为5cm的湿度图；其中a代表原位土柱移出区三江站，b代表原位土柱移入区一德惠站，c代表原位土柱移入区二辽中站；
图6为试验一步骤五中监测到的原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤深度为10cm的湿度图；其中a代表原位土柱移出区三江站，b代表原位土柱移入区一德惠站，c代表原位土柱移入区二辽中站；
图7为试验一步骤五中监测到的原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤深度为20cm的湿度图；其中a代表原位土柱移出区三江站，b代表原位土柱移入区一德惠站，c代表原位土柱移入区二辽中站。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法按以下步骤进行：
一、原位土制备：于秋季收获后在原位土柱移出区的土壤未冻结时，在原位土柱移出区量取土方，将所量取的土方平均分成若干组，将每个土方深度为0cm～20cm的土壤作为耕作层，转移到袋子A中，得到耕作层原位土袋A，将每个土方深度为20cm～100cm的土壤作为犁底层，转移到袋子B中，得到犁底层原位土袋B；
二、土壤动物PVC隔离箱制备：在原位土柱移入区和原位土柱移出区，利用PVC材料制成下无底上无盖的六面体PVC隔离箱，PVC隔离箱底部用纱网封闭，所述的PVC隔离箱尺寸规格与步骤一中所述的土方的尺寸规格相同；
三、原位土柱的迁移：①在原位土柱移入区挖出长×宽×高大于步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱的长×宽×高的立方体土坑，然后将步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱放入土坑中，再将步骤一中所量取的土方进行回填至PVC隔离箱，回填时按照耕作层原位土袋A中的土壤和犁底层原位土袋B中的土壤从上到下的顺序进行，并确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度；②在原位土柱移出区放入步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱，然后将步骤一中所量取的土方进行回填至PVC隔离箱，回填时按照耕作层 原位土袋A中的土壤和犁底层原位土袋B中的土壤从上到下的顺序进行，并确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度；③原位土柱移入区和原位土柱移出区中回填至PVC隔离箱的土方数量相等；
四、植物种植或植被去除：在同一时期分别在原位土柱移入区的PVC隔离箱中和原位土柱移出区种植农田作物，种植密度为普通农田种植密度；或者进行植被去除处理，即不种植任何植物，同时每周一次去除样地中生长出的杂草；
五、土壤温湿度监测：在原位土柱移出区和原位土柱移入区的土壤中埋设土壤温湿度记录仪监测土壤温湿度，以确定模拟气候变化的真实影响；
六、取样及分析：实验进行到作物苗期、花期、成熟期和成熟后期时，对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地中土壤动物进行取样、鉴定、数据整理和评估。
本实施方式的有益效果：
1.在原位土柱的迁移过程中，区分了耕作层和犁底层，保证了土壤动物最活跃的层次始终处在同样位置。
2.利用PVC隔离箱隔离土壤动物交流，同时底部罩上纱网，可以保持实验土壤正常的水分和养分循环。
3.本实施方式提供了模拟无边界气候变化对土壤动物影响的近自然方法，整个实验区域皆处在统一气候条件下，解决了土壤动物在不同气候条件处理下迁移的问题。
4.本实施方式具有延伸性，同时可以在气候变化处理中裂区加入土地利用方式，解决了全球变化中气候变化和土地利用方式变化的双重模拟功能。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二中所述的PVC隔离箱底部用纱网孔径为<10um。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤三中在原位土柱移入区挖出长×宽×高大于步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱的长×宽×高的立方体土坑的尺寸规格为：长×宽×高＝1.2m×1.2m×1.2m。其他步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述的PVC隔离箱的长×宽×高为1m×1m×1m。其他步骤及参数与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤三中确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度20cm。其他步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤四中对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地的所有处理需要同时进行。其他步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤五中对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地的所有处理需要同时进行。其他步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤六中对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地的所有处理需要同时进行。其他步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤四中所述的农田作物为旱作植物。其他步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤四中所述的旱作植物为玉米、大豆、棉花和小麦中的一种或其中几种的组合。其他步骤及参数与具体实施方式一至六九之一相同。
用以下试验验证本发明的有益效果：
试验一、一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法按以下步骤进行：
原位土柱移出区：国家级台站三江平原沼泽湿地实验站(下称三江站)附近大豆农田；
原位土柱移入区一：中国科学院东北地理与农业生态研究所德惠农田实验站(下称德惠站)；
原位土柱移入区二：沈阳市辽中县周边普通农田(下称辽中站)。
一、原位土制备：于秋季收获后在原位土柱移出区的土壤未冻结时，在原位土柱移出区量取15个土方，将所量取的土方平均分成三组，每组五个，将每个土方深度为0cm～20cm的土壤作为耕作层，转移到袋子A中，得到耕作层原位土袋A，将每个土方深度为20cm～100cm的土壤作为犁底层，转移到袋子B中，得到犁底层原位土袋B；
步骤一中所述的土方的尺寸规格为长×宽×高＝1m×1m×1m；
二、土壤动物PVC隔离箱制备：在原位土柱移入区一、原位土柱移入区二和原位土柱移出区，利用PVC材料制成下无底上无盖的六面体PVC隔离箱，PVC隔离箱底部用纱网封闭，所述的PVC隔离箱尺寸规格与步骤一中所述的土方的尺寸规格相同；
三、原位土柱的迁移：①在原位土柱移入区一挖出长×宽×高大于步骤二中制备的土 壤动物PVC隔离箱的长×宽×高的立方体土坑5个，在原位土柱移入区二挖出长×宽×高大于步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱的长×宽×高的立方体土坑5个，然后将步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱放入土坑中，再将步骤一中所量取的土方进行回填至PVC隔离箱，回填时按照耕作层原位土袋A中的土壤和犁底层原位土袋B中的土壤从上到下的顺序进行，并确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度；②在原位土柱移出区放入步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱5个，然后将步骤一中所量取的5个土方进行回填至PVC隔离箱，回填时按照耕作层原位土袋A中的土壤和犁底层原位土袋B中的土壤从上到下的顺序进行，并确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度；③原位土柱移入区和原位土柱移出区中回填至PVC隔离箱的土方数量相等；
步骤三①中所述的土坑尺寸规格为：长×宽×高＝1.2m×1.2m×1.2m；
四、植被去除：进行植被去除处理则不种植任何植物，同时每周一次去除样地中生长出的杂草；
步骤四中从杂草开始生长的季节开始进行每周除草；
步骤四中土地利用处理为植被去除，用以模拟单纯的气候变化对土壤动物的影响；
五、土壤温湿度监测：在原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤中埋设土壤温湿度记录仪监测土壤温湿度，以确定模拟气候变化的真实影响；
六、取样及分析：实验进行到作物苗期、花期、成熟期和成熟后期时，对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地中土壤动物进行取样、鉴定、数据整理和评估。
本试验步骤五中监测到的原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤温度图如图1、图2和图3所示，图1为空气温度，图2为土壤深度为10cm的温度，图3为土壤深度为20cm的温度，图1、图2和图3中a代表原位土柱移出区三江站，b代表原位土柱移入区一德惠站，c代表原位土柱移入区二辽中站。
从图1可以得出以下结论：土壤表层的温度：原位土柱移入区二辽中站比原位土柱移入区一德惠站高出1.8℃，原位土柱移入区一德惠站比原位土柱移出区三江站高出2.6℃，、图2和图3。
从图2可以得出以下结论：土壤深度为10cm的温度：原位土柱移入区二辽中站比原位土柱移入区一德惠站高出1.2℃，原位土柱移入区二辽中站比原位土柱移出区三江站高出1.8℃。
从图3可以得出以下结论：土壤深度为20cm的温度：原位土柱移入区二辽中站比原位土柱移入区一德惠站高出1.1℃，原位土柱移入区二辽中站比原位土柱移出区三江站高 出1.8℃。
本试验步骤五中监测到的原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤湿度图如图4、图5和图6所示，图4为土壤深度为5cm的湿度，图5为土壤深度为10cm的湿度，图6为土壤深度为20cm的温度，图4、图5和图6中a代表原位土柱移出区三江站，b代表原位土柱移入区一德惠站，c代表原位土柱移入区二辽中站。
从图4、图5和图6中可以得出以下结论：在原位土柱移出区三江站、原位土柱移入区一德惠站和原位土柱移入区二辽中站，8月份前后三地土壤含水量趋势发生变化，无论是5cm、10cm还是20cm土层中，8月中旬之前，湿度均表现为原位土柱移入区二辽中站>原位土柱移入区一德惠站>原位土柱移出区三江站；8月中旬后，原位土柱移出区三江站>原位土柱移入区一德惠站>原位土柱移入区二辽中站，平均湿度相差不到2％。
本试验步骤六取样及分析结果：在实验进行的7、8、9和10月份进行取样，对三江站、德惠站、辽中站样地中土壤跳虫进行土钻定量(直径：6.7cm，深度：10cm)取样、根据尹文英《中国土壤动物检索图鉴》和Christiansen《The Collembola of North America north of the Rio Grand》鉴定、同时计算土壤跳虫香农威纳指数，结果见表1，如表1显示：土壤跳虫对气候变化响应敏感，密度、类群丰富度和群落多样性指数都随着气温增加而升高。
表1气候变化对去除植被处理中跳虫数量及生物多样性和指数的影响

试验二、一种基于原位土柱移位的全球变化对农田土壤动物影响评价方法按以下步骤进行：
原位土柱移出区：国家级台站三江平原沼泽湿地实验站(下称三江站)附近大豆农田；
原位土柱移入区一：中国科学院东北地理与农业生态研究所德惠农田实验站(下称德惠站)；
原位土柱移入区二：沈阳市辽中县周边普通农田(下称辽中站)。
一、原位土制备：于秋季收获后在原位土柱移出区的土壤未冻结时，在原位土柱移出区量取15个土方，将所量取的土方平均分成三组，每组五个，将每个土方深度为0cm～20cm 的土壤作为耕作层，转移到袋子A中，得到耕作层原位土袋A，将每个土方深度为20cm～100cm的土壤作为犁底层，转移到袋子B中，得到犁底层原位土袋B；
步骤一中所述的土方的尺寸规格为长×宽×高＝1m×1m×1m；
二、土壤动物PVC隔离箱制备：在原位土柱移入区一、原位土柱移入区二和原位土柱移出区，利用PVC材料制成下无底上无盖的六面体PVC隔离箱，PVC隔离箱底部用纱网封闭，所述的PVC隔离箱尺寸规格与步骤一中所述的土方的尺寸规格相同；
三、原位土柱的迁移：①在原位土柱移入区一挖出长×宽×高大于步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱的长×宽×高的立方体土坑5个，在原位土柱移入区二挖出长×宽×高大于步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱的长×宽×高的立方体土坑5个，然后将步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱放入土坑中，再将步骤一中所量取的土方进行回填至PVC隔离箱，回填时按照耕作层原位土袋A中的土壤和犁底层原位土袋B中的土壤从上到下的顺序进行，并确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度；②在原位土柱移出区放入步骤二中制备的土壤动物PVC隔离箱5个，然后将步骤一中所量取的5个土方进行回填至PVC隔离箱，回填时按照耕作层原位土袋A中的土壤和犁底层原位土袋B中的土壤从上到下的顺序进行，并确保PVC隔离箱的高度大于PVC隔离箱中土壤上表面的高度；③原位土柱移入区和原位土柱移出区中回填至PVC隔离箱的土方数量相等；
步骤三①中所述的土坑尺寸规格为：长×宽×高＝1.2m×1.2m×1.2m；
四、植被种植：在同一时期分别在原位土柱移入区的PVC隔离箱中和原位土柱移出区种植农田作物，种植密度为普通农田种植密度；
步骤四中于2011年5月25日，三江站、德惠站和辽中站三个地区同时种植大豆，每个PVC框中3行，每行种植25粒种子，除不使用杀虫剂和除草剂外，其余农作处理与大田相同；
土地利用处理为种植普通大豆品种(Glycine max Merr)，用以模拟气候变化通过自身温湿度和植物双重作用对土壤动物的影响；
五、土壤温湿度监测：在原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤中埋设土壤温湿度记录仪监测土壤温湿度，以确定模拟气候变化的真实程度；
六、取样及分析：实验进行到作物苗期、花期、成熟期和成熟后期时，对原位土柱移出区和原位土柱移入区样地中土壤动物进行取样、鉴定、数据整理和评估。
本试验步骤五中监测到的原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤温度图如图1、图2和图3所示，图1为空气温度，图2为土壤深度为10cm的温度，图3为土壤深度为20cm的温度，图1、图2和图3中a代表原位土柱移出区三江站，b代表原位土柱移 入区一德惠站，c代表原位土柱移入区二辽中站。
从图1可以得出以下结论：土壤表层的温度：原位土柱移入区二辽中站比原位土柱移入区一德惠站高出1.8℃，原位土柱移入区一德惠站比原位土柱移出区三江站高出2.6℃，、图2和图3。
从图2可以得出以下结论：土壤深度为10cm的温度：原位土柱移入区二辽中站比原位土柱移入区一德惠站高出1.2℃，原位土柱移入区二辽中站比原位土柱移出区三江站高出1.8℃。
从图3可以得出以下结论：土壤深度为20cm的温度：原位土柱移入区二辽中站比原位土柱移入区一德惠站高出1.1℃，原位土柱移入区二辽中站比原位土柱移出区三江站高出1.8℃。
本试验步骤五中监测到的原位土柱移出区、原位土柱移入区一和原位土柱移入区二的土壤湿度图如图4、图5和图6所示，图4为土壤深度为5cm的湿度，图5为土壤深度为10cm的湿度，图6为土壤深度为20cm的温度，图4、图5和图6中a代表原位土柱移出区三江站，b代表原位土柱移入区一德惠站，c代表原位土柱移入区二辽中站。
从图4、图5和图6中可以得出以下结论：在原位土柱移出区三江站、原位土柱移入区一德惠站和原位土柱移入区二辽中站，8月份前后三地土壤含水量趋势发生变化，无论是5cm、10cm还是20cm土层中，8月中旬之前，湿度均表现为原位土柱移入区二辽中站>原位土柱移入区一德惠站>原位土柱移出区三江站；8月中旬后，原位土柱移出区三江站>原位土柱移入区一德惠站>原位土柱移入区二辽中站，平均湿度相差不到2％；
本试验步骤六取样及分析结果：在2011年大豆的苗期、花期、成熟期和成熟后期进行取样，对三江站、德惠站、辽中站样地中土壤跳虫进行土钻定量(直径：6.7cm，深度：10cm)取样、根据尹文英《中国土壤动物检索图鉴》和Christiansen《The Collembola of North America north of the Rio Grand》鉴定、同时计算土壤跳虫香农威纳指数，结果见表2，如表2显示：土壤跳虫对气候变化响应敏感，密度、类群丰富度和群落多样性指数都随着气温增加而升高。
表2气候变化对种植大豆处理中跳虫数量及生物多样性和指数的影响