土壤生物多樣性：地球演化的引擎

陳能場　何小霞

土壤微生物和動物是環境中的無名英雄

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，也包括它們所貢獻和所屬的生態復合體，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。據估計，地球上棲息著l萬億個微生物物種，1克土壤中就含有多達10億個細菌細胞，由數萬個類群組成。

4億多年前，陸地開始出現生物。生物一方面從土壤中吸收養分，另一方面，向土壤分泌有機酸類物質，加速土壤礦物的風化。同時，死后的生物融入土壤，形成土壤的有機質，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——土壤。

土壤中的生物參與地球化學元素的循環，分解和釋放巖石中的各種元素，使之轉化為碳、氮、磷、硫等物質，供給植物營養。植物的光合產物一大部分通過根系分泌到土壤中，植物的凋落物和死亡的根系都作為土壤生物的食物，供養著土壤生物，進一步推動元素的地球化學循環。

土壤生物多樣性喪失的驅動因素

同時，死亡的土壤生物和難分解的植物有機物質吸附在土壤顆粒表面，將土壤中的砂粒、粉粒和黏粒粘合，成為土壤團聚體，進而形成土壤結構，進一步推動土壤生物的繁衍和植物的生長。

因此，土壤生物多樣性這個引擎不斷推動地球生命的繁茂和演化、人類的出現以及人類文明的出現，形成如今復雜的自然生態系統和社會生態系統。

土壤提供給人類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，并將這些物質轉化為有機質和養分儲存在土壤中，讓土壤有了肥力，成為陸地最大的碳儲庫。干凈的水、潔凈的空氣也與土壤的生物物質循環分不開。

土壤中的生物也是人類健康藥物的主要來源。美國土壤微生物學家賽爾曼·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、林可霉素等都是來自土壤。直到今天，超過70%的臨床批準的抗生素都來自放線菌。

由于農業生態系統中長期施用大量的以氮、磷、鉀為主的肥料和農藥，造成土壤的退化，包括土壤板結、土壤酸化、土壤養分不平衡等，損害了整個土壤生態系統。

退化的土壤生產力顯著下降，不僅降低吸收碳的能力，還會加速土壤碳庫的消耗，造成大約55%的有機碳損失，同時將大大造成土壤生物多樣性的喪失。工業革命以來，大量的有機和無機有毒物質進入農業生態系統，不僅帶來了糧食的污染物超標，更傷害了整個生態系統的生物多樣性。

保護土壤生物多樣性關系到人類可持續的未來，關注生物多樣性，更要從“腳下”開始。

（責任編輯/王佳穎 美術編輯/周游）

為阻止土壤生物多樣性的喪失，我們可以做些什么