土壤生物多樣性：地球演化的引擎

陳能場(chǎng)　何小霞

土壤微生物和動(dòng)物是環(huán)境中的無(wú)名英雄

土壤生物多樣性是地下生物的多樣性，既包括基因、物種及其組成的群落，也包括它們所貢獻(xiàn)和所屬的生態(tài)復(fù)合體，也包括土壤微生境及景觀。

土壤微生物群落具有驚人的多樣性和豐度。據(jù)估計(jì)，地球上棲息著l萬(wàn)億個(gè)微生物物種，1克土壤中就含有多達(dá)10億個(gè)細(xì)菌細(xì)胞，由數(shù)萬(wàn)個(gè)類(lèi)群組成。

4億多年前，陸地開(kāi)始出現(xiàn)生物。生物一方面從土壤中吸收養(yǎng)分，另一方面，向土壤分泌有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)，加速土壤礦物的風(fēng)化。同時(shí)，死后的生物融入土壤，形成土壤的有機(jī)質(zhì)，成為土壤的一部分。正是生物的參與，使得地球表面的疏松層成為有別于火星和月球的表面物質(zhì)——土壤。

土壤中的生物參與地球化學(xué)元素的循環(huán)，分解和釋放巖石中的各種元素，使之轉(zhuǎn)化為碳、氮、磷、硫等物質(zhì)，供給植物營(yíng)養(yǎng)。植物的光合產(chǎn)物一大部分通過(guò)根系分泌到土壤中，植物的凋落物和死亡的根系都作為土壤生物的食物，供養(yǎng)著土壤生物，進(jìn)一步推動(dòng)元素的地球化學(xué)循環(huán)。

土壤生物多樣性喪失的驅(qū)動(dòng)因素

同時(shí)，死亡的土壤生物和難分解的植物有機(jī)物質(zhì)吸附在土壤顆粒表面，將土壤中的砂粒、粉粒和黏粒粘合，成為土壤團(tuán)聚體，進(jìn)而形成土壤結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步推動(dòng)土壤生物的繁衍和植物的生長(zhǎng)。

因此，土壤生物多樣性這個(gè)引擎不斷推動(dòng)地球生命的繁茂和演化、人類(lèi)的出現(xiàn)以及人類(lèi)文明的出現(xiàn)，形成如今復(fù)雜的自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)。

土壤提供給人類(lèi)衣食住行所需要的資源，包括建筑材料、糧食、能源、纖維等等。土壤中的生物作為分解者不斷分解地球上的各種廢棄物，讓地球日日如新，并將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分儲(chǔ)存在土壤中，讓土壤有了肥力，成為陸地最大的碳儲(chǔ)庫(kù)。干凈的水、潔凈的空氣也與土壤的生物物質(zhì)循環(huán)分不開(kāi)。

土壤中的生物也是人類(lèi)健康藥物的主要來(lái)源。美國(guó)土壤微生物學(xué)家賽爾曼·A.瓦克斯曼先后從土壤中分離出18種抗生素，包括鏈霉素和新霉素。此后，土壤簡(jiǎn)直成為新型抗生素的搖籃：卡那霉素、慶大霉素、格爾德霉素、放線菌素、林可霉素等都是來(lái)自土壤。直到今天，超過(guò)70%的臨床批準(zhǔn)的抗生素都來(lái)自放線菌。

由于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中長(zhǎng)期施用大量的以氮、磷、鉀為主的肥料和農(nóng)藥，造成土壤的退化，包括土壤板結(jié)、土壤酸化、土壤養(yǎng)分不平衡等，損害了整個(gè)土壤生態(tài)系統(tǒng)。

退化的土壤生產(chǎn)力顯著下降，不僅降低吸收碳的能力，還會(huì)加速土壤碳庫(kù)的消耗，造成大約55%的有機(jī)碳損失，同時(shí)將大大造成土壤生物多樣性的喪失。工業(yè)革命以來(lái)，大量的有機(jī)和無(wú)機(jī)有毒物質(zhì)進(jìn)入農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，不僅帶來(lái)了糧食的污染物超標(biāo)，更傷害了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。

保護(hù)土壤生物多樣性關(guān)系到人類(lèi)可持續(xù)的未來(lái)，關(guān)注生物多樣性，更要從“腳下”開(kāi)始。

（責(zé)任編輯/王佳穎 美術(shù)編輯/周游）

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