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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
導入
この文書は、陸上動物学的フィールド手法の標準化の必要性が高まっているために作成されました。このような方法は、主に土壌無脊椎動物のサンプリング、抽出、取り扱いをカバーしており、次の目的に必要です。
- 土壌品質評価を含む土壌の生物学的分類[ 25][31][39] 。
- 陸上生物指標と長期モニタリング[ 11][14][33] 。
- 土壌動物に対する化学物質の影響の評価 (ISO 11268-3)
これらの目的のためのデータは、広範な意思決定 (特定のサイトを修復する必要があるかどうかなど) の基礎を形成できるため、標準化された方法によって取得されます。実際、このような標準化された方法が存在しないことが、陸上（つまり土壌）生息地における生物分類と生物評価が水域と比較してこれまで比較的まれに使用されてきた最も重要な理由の 1 つです。
すべての土壌生物に対して方法を標準化することは不可能であり、また有用でもないため、最も重要な方法が選択されています。この文書ではミミズのサンプリングについて説明します。
もともと、この文書に記載されている方法は、さまざまな土壌生態系におけるミミズの役割を調査する分類学的および生態学的研究のために開発されました。これらの動物は疑いもなく、温帯地域、そして程度は低いが北方および熱帯の土壌において最も重要な土壌無脊椎動物である[ 30] [16] [18] 。 Darwin (1881) (参考文献 [8] を参照) 以来、土壌構造 (通気、保水能力など) や落葉分解、栄養循環などの土壌機能に対するそれらの影響はよく知られています[ 10] 。生物量が非常に多いことが多いため、多くの陸上の食物網でも重要です。
この文書の以前のバージョンでは、抽出液として化学ホルマリンが推奨されていました。しかし、ここ数年のうちに、主に人体への毒性という点で、ホルマリンが確かに重要な特性を持っているという証拠が増えてきました。 2012 年 12 月、欧州化学物質庁 (ECHA) のリスク評価委員会 (RAC) は、この化学物質を「おそらくヒトに対して発がん性がある (カテゴリー Ib)」に分類する十分な科学的証拠があると述べました。さらに、非標的生物（土壌微生物、中動植物および植物を含む）に対する悪影響が報告されている（例えば、参考文献[7]を参照）。したがって、この物質は置き換えられました。
ホルマリンの使用に対する抵抗感が高まっているため、いくつかの代替方法が研究されています。参考文献 [40] では、アリル イソチオシアネート (AITC) がミミズをサンプリングするための化学駆逐剤としての有効性についてテストされました。 AITC は多くのアブラナ科のグルコシノレートの自然な分解生成物であり、マスタードの鋭い味を与える成分です。欧州化学庁 (ECHA) によると、屋外条件での使用については懸念がありません。
ここ数年、同じ場所と日付でホルマリンと AITC の抽出効率を比較するいくつかの研究が行われてきました。参考文献 [22] によると、抽出剤としてホルマリンまたは AITC を使用した場合、農作地で抽出されたミミズの数やバイオマスに差異は見出されませんでした。最近の未発表のレビュー (参考文献 [28] を参照) では、2 つの抽出化学物質の効率を比較した場合、ミミズ数/バイオマスに有意差は報告されませんでした。また、サンプリング部位において抽出剤と採取部位との間の相互作用は見られず、抽出剤の抽出効率に部位特異的な差異が観察されないことが示された。 AITC とホルマリンで抽出された線虫数の相関関係をブランド アルトマン グラフ (医学においてゴールドスタンダード手法と代替手法を比較する一般的な方法) でプロットすると、AITC 手法には、ホルマリン手法と比較して大きな偏りはありませんでした。ホルマリン法が発見され、2 つの方法の類似性/互換性が示されました。
ミミズの生態および陸上環境における生物指標としてのミミズの使用に関する基本情報は、参考文献にリストされている参考文献に記載されています。
Introduction
This document has been drawn up since there is a growing need for the standardization of terrestrial zoological field methods. Such methods, mainly covering the sampling, extraction and handling of soil invertebrates, are necessary for the following purposes:
- biological classification of soils including soil quality assessment[25][31][39];
- terrestrial bio-indication and long-term monitoring[11][14][33];
- evaluation of the effects of chemicals on soil animals (ISO 11268-3).
Data for these purposes are gained by standardized methods since they can form the basis for far-reaching decisions (e.g. whether a given site should be remediated or not). In fact, the lack of such standardised methods is one of the most important reasons why bio-classification and bio-assessment in terrestrial (i.e. soil) habitats has so far relatively rarely been used in comparison to aquatic sites.
Since it is neither possible nor useful to standardize methods for all soil organisms, the most important ones have been selected. In this document sampling of earthworms is described.
Originally, the methods described in this document were developed for taxonomical and ecological studies, investigating the role of earthworms in various soil ecosystems. These animals are without doubt the most important soil invertebrates in temperate regions and, to a lesser extent, in boreal and tropical soils[30][16][18]. Since Darwin (1881) (see Reference [8]), their influence on soil structure (e.g. aeration, water holding capacity) and soil functions like litter decomposition and nutrient cycling is well-known[10]. Due to their often very high biomass they are also important in many terrestrial food-webs.
In the previous version of this document the chemical formalin was recommended as extraction fluid. However, within the last years evidence increased that formalin does have critical properties, mainly in terms of human toxicity. In December 2012, the Risk Assessment Committee (RAC) of the European Chemicals Agency (ECHA) stated that there is sufficient scientific evidence to classify this chemical as “probably carcinogenic for humans (Category Ib). In addition, negative effects on non-target organisms (including soil microorganisms, mesofauna and plants) have been reported (e.g. see Reference [7]). Therefore, this substance has been replaced.
Due to the growing reservations against the use of formalin, several alternatives have been studied. In Reference [40] allyl isothiocyanate (AITC) was tested for its effectiveness as a chemical expellant for sampling earthworms. AITC is a natural breakdown product of glucosinolates in many Cruciferae, i.e. it is the component imparting the sharp taste of mustard. According to the European Chemical Agency (ECHA), there is no concern regarding its use under outdoor conditions.
Over the last years, some studies have been performed in which the extraction efficiency of formalin and AITC were compared at the same sites and dates. According to Reference [22] no differences were found in numbers or biomass of earthworms extracted at crop sites when using either formalin or AITC as extractant. In a recent unpublished review (see Reference [28]) no significant differences were reported in earthworm numbers/biomass when comparing the efficiency of the two extraction chemicals. Also, no interaction was found on the sampling sites between the extractant and the site, indicating that no site-specific differences were observed in extraction efficiency of the extractants. When plotting the correlation between worm numbers extracted with AITC versus formalin in a Bland-Altman graph (a common way to compare a gold-standard method to an alternative method in the medical sciences), no significant bias of the AITC method as compared to the formalin method was found, indicating the similarity/ exchangeability of the two methods.
Basic information on the ecology of earthworms and their use as bioindicators in the terrestrial environment can be found in the references listed in the Bibliography.