地球与环境 2022-07-04 07:09

土壤为地球上的生命提供了各种不可或缺的服务。因此,全球土壤质量下降是一个主要问题。一种解决办法可能就在能够指导生态系统恢复的微小生物手中:微生物。它们很小,肉眼无法看到,但它们可以对恢复土壤和生态系统产生重大影响。瓦赫宁根的科学家在科学杂志《科学》上对此进行了论证。

微生物,如真菌和细菌,是土壤中不可缺少的。它们决定植物如何生根、抑制植物疾病和分解死亡的植物物质,从而产生新的植物营养。它们还决定了土壤的海绵功能:例如,有多少水被过滤和保留。由于其不可缺少的功能,微生物经常被视为土壤健康的指标。很少有人注意到它们作为土壤恢复主任的潜力。瓦赫宁根大学的科学家们强调了改变这种状况的重要性。

改变游戏规则

他们说,微生物群是所有微生物的统称,是土壤恢复过程中的“游戏规则改变者”。为了更好地了解这种潜力能达到什么程度,作者对最有希望的微生物群进行了概述。在此过程中,他们也指出了每个团体如何在不同形式的恢复中提供帮助。

《科学》杂志研究的主要作者、微生物学家奥克萨纳·科班(Oksana Coban)说:“微生物决定土壤功能至少20年前就已经知道了。”“然而,几乎没有任何实验研究微生物如何影响土壤属性,从而帮助退化的土壤生态系统(质量下降的生态系统)。”这个想法产生于NWO的Open Mind项目。Coban:“我以开放的心态进入这个行业。作为一名微生物学家,土壤修复对我来说是一个新话题,但我惊讶于这一领域的了解如此之少。”

水文恢复

这项研究特别关注所谓的水文恢复。这涉及到土壤的海绵效应:允许足够的水渗透,保留一些给植物,允许过多的水通过和过滤用于饮用/地下水补充。植物生长需要水,而水又是恢复退化土壤的重要步骤。“虽然世界上只有0.05%的淡水供应储存在土壤中,但土壤水对陆地上的生命是必不可少的,”合著者马丁·范德普洛格解释说。“土壤生物学和土壤海绵效应之间的相互作用在水循环中起着至关重要的作用。这也需要土壤生物学家和水文学家之间的合作。到目前为止,这是罕见的,因此这项研究非常独特。”

在对土壤恢复最有前景的微生物类群的概述中,作者从最有前景的水文土壤恢复类群开始。这些数据是对旱地微生物群的组成及其对土壤水分变化的响应进行深入分析的结果。利用这一信息,我们可以通过添加它们喜爱的“食物”来刺激微生物群的生长,并以这种方式改善土壤的海绵作用。一旦土壤的健康状况得到充分改善,就可以添加植被,与微生物一起进一步强化土壤。


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