土壤遷移是否能夠恢復(fù)棲息地并幫助植物適應(yīng)氣候變化？

有些地方的土質(zhì)條件并不好，通過土壤遷移的方式，是否能夠重建因干旱或過度使用而受損的地下群落呢？

土壤科學(xué)家希望能在未來更炎熱、更干燥的環(huán)境中，保護(hù)土壤和植物群。因?yàn)橥寥牢⑸锝M適應(yīng)其所處的氣候條件，并會(huì)影響地上的植物群對(duì)這些相同條件的耐受程度。在澳大利亞，土壤中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌是耐旱放線菌——這是研究人員在澳大利亞生物平臺(tái)的土壤數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。在土壤明顯適應(yīng)干燥條件本地生物灌木地帶中，或許可以使用這類耐旱的微生物群體用于干旱的農(nóng)田。

澳大利亞弗林德斯大學(xué)的生態(tài)恢復(fù)專家認(rèn)為：“植物在適應(yīng)氣候變化方面存在基因限制。還有其他東西也可以幫助植物適應(yīng)氣候變化，比如與它們相關(guān)的微生物群落?！?/p>

中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)農(nóng)田土壤碳匯試驗(yàn)示范基地。示范點(diǎn)：湖北丹江口市高坪鎮(zhèn)盧嘴村。?綠會(huì)融媒·綠會(huì)標(biāo)準(zhǔn)工作委員會(huì)

土壤恢復(fù)并不容易

在全球范圍內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)退化已經(jīng)變得十分嚴(yán)重，以至于聯(lián)合國在2021年宣布2021-2030年為“生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)十年”。

2004年的一項(xiàng)研究表明土壤恢復(fù)的困難。澳大利亞昆士蘭州東北部的一處森林在大約70年前被砍伐，并被用作牧場(chǎng)30年。它在1994年被廢棄，并開始種植本土雨林植物。在2000年，土壤測(cè)試發(fā)現(xiàn)其中的有機(jī)碳、硝酸鹽和其他關(guān)鍵養(yǎng)分的濃度明顯低于附近未受破壞的雨林，而且土壤的酸性仍然更高。

研究結(jié)果揭示，對(duì)比其他熱帶雨林，這處被用作30年的草場(chǎng)，就算在經(jīng)歷了近10年熱帶雨林的種植后，仍不足以給土壤帶來實(shí)質(zhì)性的修復(fù)。這也就說明了熱帶土壤在森林砍伐和耕作后引起的退化很難恢復(fù)。

由此，研究人員開始探求新的方法，比如，土壤遷移。

地上和地下世界的聯(lián)系

根據(jù)這項(xiàng)在2023年八月份將土壤生物配額提高到59%的研究，地下群落由各種物種組成，占地球上哺乳動(dòng)物的3%、占所有細(xì)菌的一半、占植物的86%和真菌的90%。

植物和土壤是共生關(guān)系，弗林德斯大學(xué)的Sunita Ramesh博士介紹，植物從細(xì)菌和真菌那里獲得幫助，細(xì)菌和真菌提供了某些營養(yǎng)物質(zhì)，菌根可以幫助植物通過根部的吸收磷酸鹽等營養(yǎng)物質(zhì)。植物會(huì)從根尖滲出碳和氮，有時(shí)植物甚至還會(huì)分泌有機(jī)酸。這些都有助于吸引這些有益微生物。

加入一些水，微生物群就會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)檎婢陀H水細(xì)菌會(huì)大量繁殖。讓空氣變得更熱、更干燥，微生物組中的其他物種就會(huì)脫穎而出。在這兩種情況下，土壤的質(zhì)地、它聚集在一起的方式，也會(huì)發(fā)生變化。

正是由于地上和地下世界之間的密切聯(lián)系，以及土壤微生物組對(duì)氣候變化的反應(yīng)方式，導(dǎo)致生態(tài)學(xué)家將他們的研究聚焦于地下。

土壤遷移或許有用

上圖為中國東北的黑土地，來源：綠會(huì)融媒

2023年早些時(shí)候，荷蘭一項(xiàng)綜述研究發(fā)表了關(guān)于通過土壤遷移進(jìn)行恢復(fù)工作的重要結(jié)論：土壤轉(zhuǎn)移是恢復(fù)植物群落多樣性和組成的有效技術(shù)。其中，壤土要比其他土壤更有利于遷移，并且在較大空間內(nèi)土壤遷移的成功幾率更高。

植物學(xué)家蒂姆·威爾斯 (Tim Wills) ，在維多利亞州建設(shè)70公里的緊急情況下用于防旱的南北管道時(shí)，試驗(yàn)了土壤遷移技術(shù)。

他們希望，相較于通常的剝離表層土壤然后放回的過程，通過移動(dòng)整塊含有瀕危的金太陽蛾幼蟲的土壤板塊，能夠更容易使這個(gè)物種恢復(fù)。

自從進(jìn)行了金太陽蛾實(shí)驗(yàn)以來，關(guān)于土壤恢復(fù)的新思路已經(jīng)發(fā)生了變化：徹底去除表土。

澳大利亞的本土草地是極度瀕危的生態(tài)系統(tǒng)，據(jù)估計(jì)，僅存下來的面積僅占?xì)W洲殖民前的0.1%。

在維多利亞州的火山平原，該區(qū)域從墨爾本一直延伸到南澳大利亞邊界，以及在新南威爾士州進(jìn)行的多次實(shí)驗(yàn)表明，通過土壤剝削可以去除外來種子和養(yǎng)分過于豐富的壤土，從而使喜歡較貧瘠土壤的本土草類獲得了領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

土壤遷移在澳大利亞的棲息地中仍然是一個(gè)正在進(jìn)行的工作，但隨著對(duì)氣溫升高和天氣模式變化的預(yù)測(cè)變得更加確定和極端，瀕危的植物和棲息地將需要一切可能的幫助。

END

本文僅代表資訊，不代表平臺(tái)觀點(diǎn)。

歡迎轉(zhuǎn)發(fā)（請(qǐng)注明來源）。

文 | LYJ

審 | Maggie

排版 | 綠葉

【參考鏈接】

https://cosmosmagazine.com/earth/climate/could-soil-translocations-restore-habitats-and-help-plants-adapt-to-climate-change/

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2304663120

https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2664.14364