ISO 23611-12026 土壤质量 - 土壤无脊椎动物采样 - 第1部分蚯蚓的手工分选和提取标准立项发展报告

土壤质量—土壤无脊椎动物采样—第1部分：蚯蚓的手工分选和提取标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SoilQuality—SamplingofSoilInvertebrates—Part1:Hand-sortingandExtractionofEarthworms摘要随着全球对土壤生态系统功能与生物多样性保护关注度的持续提升，土壤无脊椎动物作为土壤质量的重要指示生物，其标准化采样方法的需求日益迫切。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO23611-1:2026《土壤质量—土壤无脊椎动物采样—第1部分：蚯蚓的手工分选和提取》为研究对象，系统阐述了该标准的立项背景、技术内容、修订历程及应用价值。报告首先回顾了土壤生物监测标准体系的发展脉络，分析了ISO23611系列标准的整体架构与本部分标准的定位；其次，详细解析了标准中规定的蚯蚓采样原则、设备要求、采样程序及质量控制措施；再次，介绍了承担标准制修订工作的主要技术组织及其职责分工；最后，从科学研究、环境监测和土壤健康评估三个维度展望了该标准的应用前景与发展方向。报告指出，ISO23611-1:2026作为土壤无脊椎动物采样的基础性方法标准，其发布实施为全球范围内土壤生态系统的可比性评估提供了重要技术支撑，对于推动土壤生物多样性保护与可持续土地管理具有深远的指导意义。关键词：土壤质量；土壤无脊椎动物；蚯蚓采样；手工分选；国际标准；土壤生物监测Keywords:Soilquality;Soilinvertebrates;Earthwormsampling;Hand-sorting;Internationalstandard;Soilbiologicalmonitoring一、引言土壤是地球陆地生态系统的基础，承载着物质循环、能量流动和信息传递等关键生态过程。土壤无脊椎动物作为土壤生物群落的重要组成部分，在有机质分解、养分矿化、土壤结构形成与维持等方面发挥着不可替代的生态功能。蚯蚓作为最具代表性的土壤大型无脊椎动物，其种群密度、生物量和群落组成已被广泛用作评估土壤质量、污染程度和土地管理措施效果的重要生物指标。然而，土壤无脊椎动物的采样方法长期缺乏统一的国际标准，不同研究机构和监测网络采用的方法各异，导致数据之间缺乏可比性，严重制约了全球土壤生物多样性评估和环境监测工作的深入开展。为解决这一瓶颈问题，国际标准化组织（ISO）下设的ISO/TC190“土壤质量”技术委员会自21世纪初便着手制定土壤无脊椎动物采样的系列国际标准，ISO23611系列标准应运而生。ISO23611-1:2026作为该系列标准的第1部分，专门规定了蚯蚓的手工分选和提取方法。该标准的发布实施，标志着土壤无脊椎动物采样向规范化、标准化和国际化迈出了关键性的一步。本报告旨在对该标准的立项背景、技术内容和应用价值进行全面系统的剖析，以期为相关领域的科研工作者、环境监测人员和标准使用者提供有益参考。二、标准立项背景与意义2.1土壤生物监测的标准化需求随着《生物多样性公约》和联合国可持续发展目标（特别是目标15“陆地生物”）的深入实施，土壤生物多样性保护已上升为全球环境治理的重要议题。欧盟土壤监测框架（EUSoilMonitoringFramework）等区域性法规对土壤生物指标的监测提出了明确要求，迫切需要公认的标准方法作为技术支撑。蚯蚓作为土壤无脊椎动物中研究最为深入、生态指示价值最为明确的类群，其采样方法的标准化尤为迫切。研究表明，蚯蚓对土壤污染、土地利用方式变化、农业管理措施等干扰因素的响应高度敏感，且其种群特征与土壤理化性质之间存在着显著的关联性。因此，建立统一的蚯蚓采样与提取方法标准，是实现不同区域、不同时间尺度监测数据可比的前提条件。2.2ISO/TC190与ISO23611系列标准的制定历程ISO/TC190“土壤质量”技术委员会成立于1985年，是国际标准化组织专门负责土壤质量领域标准制修订的技术机构。在认识到土壤生物指标标准化的重要性和紧迫性后，ISO/TC190于2002年设立“土壤生物学”工作组（WG6），着手制定土壤无脊椎动物采样的系列国际标准。ISO23611系列标准正是在这一背景下启动制定的。该系列标准以栖息于土壤中的不同无脊椎动物类群为对象，逐一制定相应的采样和提取方法标准。ISO23611-1作为系列标准的第1部分，以蚯蚓为对象，采用手工分选和提取方法，于2006年首次发布（ISO23611-1:2006），随后经过系统修订，形成了当前的ISO23611-1:2026版本。2.3标准修订的驱动力ISO23611-1:2026的修订主要基于以下几方面的驱动力：第一，技术进步的推动。自2006年首版标准发布以来，土壤生物学研究在采样设计、样本处理和数据统计方面取得了显著进展，新的研究成果和方法改进需要纳入标准体系。第二，用户反馈的积累。标准在近二十年的实际应用中积累了大量的用户反馈，各国标准化机构和实验室在实践中发现了标准中存在的一些技术细节问题，亟需修正和完善。第三，国际协调的需要。随着ISO23611系列标准的陆续发布，各标准之间的技术协调性和术语一致性需要进一步加强，以确保系列标准的整体适用性。第四，可持续土壤管理的新要求。国际社会对土壤健康评价的需求日益增长，对蚯蚓采样方法的分辨率和可靠性提出了更高的要求。三、标准技术内容解析3.1标准的适用范围与定位ISO23611-1:2026规定了在野外条件下，通过手工分选和提取方法采集蚯蚓的标准程序。该标准适用于绝大多数陆地生态系统，包括农业用地、草地、森林和（半）自然栖息地等不同土地利用类型。标准明确说明其适用范围限于体型较大的蚯蚓类群（体宽通常大于2mm），即通常意义上的大型土壤动物（macrofauna）范畴。需要特别指出的是，该标准所规定的方法是为获取可靠的蚯蚓种群数据（如密度、生物量、群落组成等）而设计，其结果可用于土壤质量评估、生态毒理学研究以及生物多样性监测等多个领域。然而，标准也明确指出了其不适用范围，例如该方法不适合于极端干旱或淹水条件下的土壤采样，也不适用于体型极小的环节动物类群。3.2采样原理与方法概述手工分选法（hand-sorting）是蚯蚓采样中最经典、最直接的方法。其基本原理是从土壤中手工拣出蚯蚓个体，通过系统的土壤挖掘和人工分选过程，获得蚯蚓种群的基本参数。这一方法虽然劳动强度较大，但其对土壤和蚯蚓样本的破坏性最小，能够获得最完整的蚯蚓个体信息，且不需要复杂的设备条件，适用于各种土壤类型。在方法设计上，标准规定采用“挖掘+手工分选”的组合方式，即首先在规定尺寸的采样样方内挖掘土壤，然后在野外或实验室条件下对土壤样本进行人工分拣。为了提高分选效率，标准还推荐了辅助方法——甲醛溶液提取法（formalextraction）作为补充手段。该方法通过向土壤中灌注稀释的甲醛溶液，刺激蚯蚓自行钻出地表，从而收集蚯蚓样本。然而，标准明确指出，甲醛溶液提取法应与手工分选法配合使用，以获取更为完整的蚯蚓群落数据。3.3采样设计的关键技术要求（1）采样时间标准规定采样应在蚯蚓活动活跃的时期进行，一般选择在春季或秋季，此时土壤温度和湿度适宜，蚯蚓大多活动于土壤剖面的中上层，有利于提高采样效率。同时应回避极端气候条件（如严重干旱、土壤封冻期），以免影响采样结果的代表性。（2）采样单元与样方规格标准推荐使用国际通用的采样样方规格，即以25cm×25cm作为基本采样单元，深度为20—25cm（可根据土壤类型和蚯蚓垂直分布特征适当调整）。采样点的数量和空间分布应根据研究目的和场地异质性确定，标准建议最小重复数为5个样方，但强调应通过预调查和变异系数分析来确定最佳样本量。（3）质量控制要求为保证数据的可靠性和可比性，标准对采样过程中的质量控制提出了明确要求，包括：采样人员的技术培训与操作规范、野外记录的标准格式、样本的标记与追溯体系、以及分选效率的验证方法等。对于分选效率，标准建议在正式采样完成后，对部分样方进行二次分选以评估初次分选的效率，并将分选效率记录在案。3.4样本处理与数据记录标准对采集后的蚯蚓样本的保存、固定、计数和生物量测定等环节作出了详细规定。样本的固定方法、保存液的选择、以及后续实验室分析的流程均需遵循标准的技术要求，以确保不同实验室之间数据的一致性。在数据记录方面，标准要求至少记录以下信息：采样地点和日期、采样方法、样方数量和规格、蚯蚓的物种（或分类单元）鉴定结果、个体数量和生物量、以及土壤类型和环境条件等辅助信息。四、主要起草单位与标准化组织ISO23611-1:2026的制修订工作由国际标准化组织ISO/TC190“土壤质量”技术委员会（TechnicalCommitteeISO/TC190,Soilquality）负责，具体由下设的“土壤生物学”工作组（SC4/WG6）承担技术起草任务。值得注意的是，SC4分技术委员会全称为“生物特性”（Biologicalcharacterization），是专门负责土壤生物学领域标准制定的分技术委员会。在标准制定过程中，多个国家的标准化机构和科研单位积极参与，提供了重要的技术支持和实践经验。其中，德国标准化协会（DIN）作为ISO/TC190的积极成员和秘书处承担单位之一，在该标准的制定中发挥了核心作用。德国在土壤生物学研究领域具有深厚的技术积累和丰富的实践经验，其国内标准DIN19737《土壤质量—蚯蚓的采样方法》为国际标准的制定提供了重要的技术基础。此外，荷兰、法国、英国和瑞士等国家的土壤生态学研究机构也为标准的修订做出了积极贡献，通过国际合作实验验证了标准方法的适用性和可行性。ISO/TC190的组织架构中，各成员国通过提名专家参与标准制定工作组，以投票方式对标准草案进行审议。这种开放、透明的标准制定机制，确保了标准能够充分反映不同地区和不同应用领域的实际需求，并兼顾了不同国家在技术能力和资源条件方面的差异。五、标准的应用价值与前景展望5.1在科学研究领域的应用ISO23611-1:2026为土壤生态学研究提供了统一的方法框架，使不同研究团队独立开展的研究成果具有了可比性。在土壤动物多样性研究、土壤食物网结构与功能分析、以及全球变化背景下土壤生物群落动态监测等领域，该标准的应用将显著提高研究数据的兼容性和整合利用效率。特别是在大尺度、跨区域的综合研究中，标准化方法的重要性更为突出。5.2在环境监测与评价领域的应用在环境监测领域，蚯蚓作为土壤质量的重要指示生物，其种群参数已纳入多种土壤监测和评价体系。欧盟土壤生物监测网络（EUSoilBiodiversityMonitoringNetwork）等国际监测计划明确推荐采用ISO23611-1标准方法采集蚯蚓数据。该标准的应用对于评估土壤污染风险、判断土地退化程度、以及评价生态修复措施的效果等均具有重要的实用价值。值得注意的是，蚯蚓采样标准与土壤污染防治和生态风险评估中的生物指示要求具有高度契合性。在工业化场地风险评估中，蚯蚓急性毒性试验（如OECD222测试指南）与野外采样方法的结合，可以更全面地反映污染土壤的生态风险。5.3在土壤健康评估与可持续管理中的应用当前，土壤健康已成为全球土壤管理政策制定的核心理念。2023年欧盟委员会正式发布的《土壤监测与恢复力法案提案》（ProposalforaDirectiveonSoilMonitoringandResilience）中，明确将土壤生物多样性列为土壤健康评估的核心指标之一。在此背景下，ISO23611-1:2026所规定的标准化蚯蚓采样方法，为各国建立土壤健康监测网络、开展土壤健康状况定期评估提供了关键的技术依据。5.4未来发展方向展望未来，ISO23611系列标准的持续完善将呈现以下几个趋势：一是与其他相关标准（如土壤理化性质测定标准、土壤微生物测定标准）的进一步协调与整合，构建完整的土壤质量评价标准体系；二是与新兴技术手段的结合，如环境DNA（eDNA）技术、自动图像识别技术和人工智能辅助分类鉴定等，有望提高蚯蚓采样的效率和准确性；三是随着物联网和遥感技术的进步，土壤生物监测正在从点状向面状、从静态向动态发展，标准化方法需要适应这一技术变革；四是在全球土壤生物多样性保护议程的推动下，标准的影响力将从科研和监测领域逐步扩展到政策制定和土地管理实践之中。六、结论ISO23611-1:2026《土壤质量—土壤无脊椎动物采样—第1部分：蚯蚓的手工分选和提取》作为土壤无脊椎动物采样系列标准的重要组成部分，为全球范围内蚯蚓种群监测和土壤质量评估提供了统一、可靠的技术方法。该标准的发布实施，不仅有助于提高不同国家和地区土壤生物监测数据的可比性，而且对于推动土壤生物多样性保护、支撑可持续土壤管理决策具有重要的现实意义。随着标准应用经验的不断积累和技术的持续进步，ISO23611系列标准必将不断完善，为全球土壤生态系统的保护与可持续利用提供更加坚实的技术支撑。参考文献[1]ISO23611-1:2026,Soilquality—Samplingofsoilinvertebrates—Part1:Hand-sortingandextractionofearthworms[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2026.[2]ISO/TC190/SC4.Soilquality—Biologicalcharacterization[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization.[3]EuropeanCommission.ProposalforaDirectiveonSoilMonitoringandRe