关键概念
生物多样性
生物学
土壤
无脊椎动物
引言
您喜欢漫步在秋叶堆中，聆听脚下树叶的嘎吱声吗？您踩踏的这些树叶实际上可能是一个多种多样的动植物的家园！掉落在地上的树叶、树枝和树皮碎片构成了落叶层。落叶层是健康土壤的重要组成部分。分解的落叶层将养分释放到土壤中，并保持土壤湿润。它也为动物提供了极佳的筑巢材料、藏身之处和受保护的场所。这种死亡的有机物质为大量的生物体提供了完美的栖息地，包括蠕虫、蜗牛、蜘蛛和微观分解者，如真菌和细菌。因此，落叶层被认为是生物多样性非常丰富的。
“生物多样性”是一个概念，指的是从基因水平到物种水平的不同生命形式的多样性。物种多样性尤其是一个生物多样性的子类别，指的是一个集合中代表的不同物种的数量。在您的日常生活中，哪里可以看到生物多样性？只需看看窗外！不同类型的树木、花卉和昆虫都是生物多样性群落的例子。
科学家使用各种数学公式和指数来计算生物多样性。生态系统中生物多样性的水平被认为表明了生态系统的健康和稳定程度。一般来说，较高的生物多样性水平表明生态系统健康，能够很好地支持生命。要了解更多关于生物多样性的信息，您可以检查您附近的落叶层！
背景
在落叶层中发现的大多数微小动物都是无脊椎动物，这意味着它们缺乏脊椎骨。其中一些小生物以落叶层为食，并将其分解成更小的碎片。然后，像细菌和真菌这样的微观生物分解落叶层，将其转化为有益的化学物质和矿物质，这些物质和矿物质可以被植物吸收。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
您可能在落叶层中发现的动物包括蛞蝓和蜗牛、蠕虫、具有关节腿的动物（如千足虫和蜈蚣）、蜘蛛和甲虫。发现的生物体的类型和数量随一年中的时间而变化。有些动物一生都在土壤和落叶层中度过，而另一些动物只在生命的某些阶段在那里被发现。有些动物专门利用落叶层进行筑巢或冬眠。
在这个活动中，您将能够看到您附近落叶层的生物多样性水平，以及人类活动如何影响这些水平。
材料
• 一位伙伴
• 一把小铲子或短柄铲
• 手套（园艺手套或冬季手套均可）
• 一个大托盘（铝制托盘效果良好）
• 一个小托盘
• 两个放大镜
• 镊子
• 米尺
• 绳子
• 铅笔和纸
• 野外指南或识别手册（可选）
准备工作
• 找到附近的公园或森林进行活动。获取该区域的地图。
• 进行这项活动的最佳时间是在秋季。
步骤
• 前往附近的公园或公共森林。找到一个相对未受人类活动干扰的区域。那里应该有很多落叶、树枝和树皮碎片。记住始终要有一位伙伴陪同。
• 一旦您找到一块合适的落叶层，使用米尺测量出一个一平方米的区域。使用绳子搭建一个粗略的框架。这将用作一平方米的植被采样框。到目前为止，您在您的采样区域中看到任何动物了吗？您认为您会发现多少种类型的动物？
• 将植被采样框放在地面上，戴上手套，并使用小铲子收集框架内的所有落叶层和土壤（从地表向下约两厘米（cm）的深度）。
• 将所有落叶层放入大托盘中。使用手指（但保持戴着手套），铺开落叶层，使其形成均匀的层。留意小生物！
• 使用放大镜，您和您的伙伴应该检查落叶层中是否有蠕虫、蜗牛、蜘蛛或其他昆虫。用戴着手套的手指轻轻地筛选落叶层。
• 使用镊子，轻轻地将任何在落叶层中发现的动物放入小托盘中。您应该找到像蜗牛、蠕虫和蜘蛛这样的标本。如果您无法捕捉到所有昆虫，请不要担心。
• 使用放大镜，检查小动物。它们有多少条腿，如果有的话？它们有外骨骼还是坚硬的外壳？它们的腿看起来是有关节的吗？科学家使用诸如此类的问题将动物分类到不同的群体中。
• 注意明显的差异，如颜色、大小和形状，以区分物种。记录您可以看到的不同物种的数量。如果您看到许多不同的物种，则生物多样性很高。如果只有少数物种存在，则生物多样性很低。
• 将所有标本和落叶层材料放回您最初发现它们的地方。拆卸您的绳索框架。确保您没有留下任何您带来的东西！
• 前往另一个有落叶层的位置。但是，这次找到一个人类干扰更多的区域。这些是人们经常使用的区域——例如步行和远足小径。
• 重新组装植被采样框并将其放在地面上。
• 与前一个位置一样，收集采样框内的落叶层和土壤（向下约两厘米深）。用戴着手套的手指，在大托盘中整理落叶层。将发现的任何标本转移到小托盘中，并在放大镜下检查它们。
• 计算并记录您在本组中看到的物种数量。如果您看到许多不同的物种，则生物多样性很高。如果只有少数物种存在，则生物多样性很低。
• 将所有标本和落叶层材料放回您最初发现它们的地方。再次，确保您没有留下任何您带来的东西！
• 哪个区域的生物多样性水平更高——是人类干扰少的区域还是人类干扰多的区域？您发现了哪些类型的动物？请记住，像真菌和细菌这样的生物也生活在落叶层中，而且这些生物在没有显微镜的情况下是看不到的。
• 附加内容：与其仅仅计算物种数量，您还可以像真正的研究科学家一样识别它们！使用“更多探索”部分中列出的二歧式检索表，您可以将您的标本缩小到科、属或种的水平！
观察和结果
在人类干扰多的区域发现的落叶层是否具有较低的生物多样性？
近年来，生物多样性显著丧失，主要由人类活动引起。这种生物多样性丧失通常发生在大规模范围内，并且是由于栖息地破坏、入侵物种、过度开发和气候变化造成的。在人类干扰多的区域，人类活动导致了较低的生物多样性。人们可能会在地上乱扔垃圾，或者只是踩踏动物。有时，人们可能会向土壤中添加化学肥料和杀虫剂。这些活动都导致了生物多样性的丧失。低生物多样性是不利的，因为这些生态系统需要更长的时间才能从环境变化中恢复。
另一方面，第一个人类活动少的采样点应该具有较高的生物多样性水平。较高的生物多样性水平意味着该地点具有更稳定的生态系统。高生物多样性也很重要，因为它支持许多生态过程。例如，分解者和小昆虫的高度生物多样性对于调节土壤化学、循环养分和提供肥沃的土壤非常重要。
更多探索 希望学院落叶层节肢动物检索表，来自希望学院
落叶层中的生命（pdf- 英文, pdf- 西班牙文），来自美国自然历史博物馆
科学家花费 10 年时间观察落叶层腐烂，以寻找气候变化的线索，来自大众科学 婆罗洲的蜘蛛：落叶层中的蜘蛛，来自大众科学 本活动由城市科学合作推出