研究背景

跳虫是弹尾纲 (Collembola) 动物的俗称，与线虫、螨并称为三大土壤动物类群，是一类分布极为广泛且物种多样性十分丰富的微型节肢动物 (通常1-5 mm) (陈建秀等，2007)。它们以凋落物、真菌、花粉、藻类、树叶和根为食，产生的粪便对土壤的形成有着重要作用，同时能够通过扩散作用协助植物和微生物的繁殖 (Hopkin, 1997; Rusek, 1998)，在土壤和土壤食物网中起着关键的作用 (Potapov et al., 2020)。此外，跳虫的群落组成和多样性对外界环境变化的响应敏感，因此也是土壤质量和土壤污染的重要指示生物 (陈建秀等，2007)。跳虫栖息的环境非常多样，不仅生活在森林、草地、农田、湿地等生态系统的土壤中，还生活在凋落物、朽木、石块、灌木和乔木的树干和叶片等环境中 (Potapov et al., 2020)。对于不同栖息生境的跳虫，需采用合适的采集方法对其进行样本采集和多样性评估。土壤和凋落物样本的常用采集方法是Berlese-Tullgren漏斗法，灌丛样本常用吸虫器法，朽木和石块样本常使用Berlese-Tullgren漏斗法或吸虫器法，乔木样本常使用白布漏斗法，当需要对土壤样地进行阶段性监测时，可使用陷阱法。本文对跳虫的野外采集方法及其所需要的采集工具分别进行了阐述，同时详细介绍了其玻片标本的制作过程。

材料与试剂

1. 自封袋 (10#)
2. 塑料收集瓶 (高50 mm，口径35 mm，容量40 ml)
3. 胶带
4. 滴管头 (90 mm)
5. 乳胶管
6. 离心管 (1.5 ml, 50 ml)
7. 铁丝
8. 白布
9. 塑料收集杯 (高75 mm，口径70 mm，容量180 ml，如一次性水杯)
10. 小木棍 (长150-200 mm，如一次性筷子)
11. 载玻片
12. 盖玻片
13. 载玻片盒
14. 标签纸
15. 实验记录本
16. 劳保手套
17. 乳酸
18. 指甲油
19. 无水乙醇
20. 水合三氯乙醛
21. 浓盐酸
22. 甘油
23. 阿拉伯树胶粉
24. 杀虫热雾剂
    
25. 饱和氯化钠溶液
26. Nesbitt溶液 (见溶液配方)
    
27. Marc André II封固剂 (见溶液配方)
    

仪器设备

1. 土钻 (孔径60 mm)
2. 铁丝框 (200 mm × 200 mm)
3. 搪瓷解剖盘 (260 mm × 360 mm)
4. 不锈钢筛网 (10目，高50 mm，直径200 mm)
5. 漏斗 (高190 mm，大口直径220 mm，小口直径25 mm)
6. 隔离桶 (高210 mm，口径230 mm)
7. 伸缩杆 (600-1350 mm)
8. 白炽灯 (40 W，E27螺口)
9. 带线陶瓷灯头 (E27螺口)
10. 插线板
11. 玻璃管
12. 橡胶塞
    
13. 捕虫网 (100目)
14. 解剖针
15. 毛笔
16. 挑针
17. 卷尺
18. 记号笔
19. 枝剪
20. 头灯
21. 军工铲
22. 体视显微镜 (model: Nikon SMZ745T，目镜：10x，物镜：0.67x、1x、2x、3x、4x、5x)
23. 生物显微镜 (model: Nikon ECLOISE E200，目镜：10x，物镜：4x，10x，40x，100x，其中40x和100x为相差镜头)
24. 恒温加热台 (威铁克，model: V-1010，功率300 W，温度范围：室温-400 °C)
25. 电热恒温鼓风干燥箱 (上海精宏，model: DHG-9146A，功率：2000 W，温度范围：室温+ 10-300 °C，控温精度：0.1 °C，温度波动：± 1 °C)
26. 轻型脉冲式热力烟雾机 (隆瑞，model: TS-35A，药液输出量：10-42 L/h)
    

采集方法

跳虫常用的采集方法有：Berlese-Tullgren漏斗法、吸虫器法、白布漏斗法、扫网法、手摇网筛法以及陷阱法。Berlese-Tullgren漏斗法应用于土壤和凋落物中跳虫的采集，该方法采集效率高，根据不同的采样设计，Berlese-Tullgren漏斗法采集的跳虫标本可用于系统学、生态学和地理学等研究；吸虫器法主要用于采集灌丛、朽木、石块、树干生境下的跳虫，该方法可以直接在原生环境下对跳虫进行采集，也可以配合扫网法、手摇网筛法一同使用，以提高采集效率，吸虫器法采集的跳虫标本完整性较好，适合作为形态学分类标本，同时使用吸虫器法可采集活虫进行饲养，以用于毒理学等室内控制实验；白布漏斗法用于乔木树冠的跳虫采集；扫网法可用于灌丛上跳虫的采集；手摇网筛法用于土壤和凋落物中跳虫的采集，因该方法所需时间较长，且难以进行定量控制，所以手摇网筛法采集的跳虫标本通常不用做生态学研究；陷阱法适用于对实验样地的长期监测。

1. Berlese-Tullgren漏斗法
   Berlese-Tullgren漏斗法在Berlese漏斗法的基础上进行了改进，增加了白炽灯作为外置光源，在增加光照的同时，提高漏斗上方的温度，加速土壤和凋落物样品的干燥，利用跳虫的避光性和趋湿性，提高分离效率。如图1，将隔离桶平稳放置，在隔离桶底部中央放置装有25 ml无水乙醇的塑料收集瓶，将漏斗架于隔离桶上方，使得漏斗底部开口对齐塑料收集瓶的瓶口，将伸缩杆固定于漏斗上方，陶瓷灯头缠绕固定于伸缩杆上，调整长度使得白炽灯底部高于筛网200 mm后，使用胶带固定灯头避免松动。处理土壤或凋落物样品时，在筛网下方放置一张A4纸，将土壤或凋落物样品平铺于筛网中，轻轻抖动筛网使样品下部的细小颗粒掉落于A4纸上，在收集瓶中放入相应的标签后，将筛网放置于漏斗上，并将A4纸上的样品倒入筛网中，所有样品处理完成后，打开白炽灯分离样品，分离时间48-72 h，若分离时不使用白炽灯，分离时间5-7 d。样品分离期间，需经常检查收集瓶中无水乙醇的余量，避免其全部挥发后对标本造成损坏。
   
   
   图1. Berlese-Tullgren漏斗法 A. 组装的漏斗 (不含伸缩杆和白炽灯)；B. 不锈钢筛网；C. 塑料收集瓶
   
   
2. 吸虫器法
   如图2，吸虫器由滴管头 (90 mm)、乳胶管、玻璃管、橡胶塞以及离心管 (50 ml)依次连接而成，吸气口所连接的玻璃管开口处需要使用纱布包裹，避免吸入虫子和沙土。采集标本时，在收集口下方放置装有无水乙醇的1.5 ml离心管，将吸虫口 (滴管头) 对准跳虫，从吸气口吸气，使跳虫被吸入离心管中，完成采集。需采集活体标本进行饲养时，无需放置装有无水乙醇的离心管，直接使用吸虫器进行采集。在阴暗处采集时可使用头灯增加照明。
   
   
   图2. 吸虫器
   
   
3. 白布漏斗法
   将铁丝制成直径一米的圆形框架，使用白布在框架上缝制倒圆锥形漏斗，底部开口方便悬挂收集瓶。如图3，采集时用绳子将白布漏斗悬挂于林冠下，离地面约1.5 m高处，在收集瓶中加入25 ml无水乙醇并投入相应的标签，使用热力烟雾机雾化杀虫热雾剂，对树冠进行喷雾，喷雾完成后等待2-3 h，使得跳虫有充分的时间掉落于白布漏斗的收集瓶中。采集时间应选择晴朗无风的清晨，以避免风和降雨对采集造成影响。
   
   
   图3. 白布漏斗法. A. 白布漏斗；B. 塑料收集瓶
   
   
4. 扫网法
   挥动捕虫网 (100目) 扫过植物体表面，使得跳虫落入捕虫网中，配合使用吸虫器采集捕虫网上的跳虫。
   
5. 手摇网筛法
   将铁丝制作为直径200 mm的框架，使用白布将框架和不锈钢筛网 (10目) 缝制在一起，在筛网下方再缝制可开口的布袋，完成采集筛的制作。如图4，采集时抓取凋落物于采集筛中，在采集筛下方放置搪瓷解剖盘，摇动采集筛，使得跳虫落入搪瓷解剖盘后，使用吸虫器对跳虫进行采集，布袋可以防止跳虫在摇动过程中被风吹散。该过程需要较长的时间，若采样时间不足以在野外使用吸虫器采集，应当直接采集凋落物于自封袋中，同时放入相应标签并用记号笔在自封袋表面做好标记，带回实验室后使用手摇网筛法或Berlese-Tullgren漏斗法进行分离采集。
   
   
   图4. 手摇网筛法
   
   
6. 陷阱法
   使用土钻在地面挖出一个深约75 mm的洞，将塑料收集杯 (如一次性水杯) 放入其中，使得杯口和地面平齐，加入约2/3体积的饱和氯化钠溶液，使用小木棍 (如一次性筷子) 在杯口上方支撑一张塑料盖板，以防止青蛙、老鼠等大型动物进入陷阱，布置好陷阱后等待一周，取回陷阱，在体视镜下分离出跳虫，并保存于无水乙醇中。
   

实验步骤