土壤迁移是否能够恢复栖息地并帮助植物适应气候变化？

有些地方的土质条件并不好，通过土壤迁移的方式，是否能够重建因干旱或过度使用而受损的地下群落呢？

土壤科学家希望能在未来更炎热、更干燥的环境中，保护土壤和植物群。因为土壤微生物组适应其所处的气候条件，并会影响地上的植物群对这些相同条件的耐受程度。在澳大利亚，土壤中的优势细菌是耐旱放线菌——这是研究人员在澳大利亚生物平台的土壤数据时发现的。在土壤明显适应干燥条件本地生物灌木地带中，或许可以使用这类耐旱的微生物群体用于干旱的农田。

澳大利亚弗林德斯大学的生态恢复专家认为：“植物在适应气候变化方面存在基因限制。还有其他东西也可以帮助植物适应气候变化，比如与它们相关的微生物群落。”

中国生物多样性保护与绿色发展基金会农田土壤碳汇试验示范基地。示范点：湖北丹江口市高坪镇卢嘴村。©绿会融媒·绿会标准工作委员会

土壤恢复并不容易

在全球范围内，生态系统退化已经变得十分严重，以至于联合国在2021年宣布2021-2030年为“生态系统恢复十年”。

2004年的一项研究表明土壤恢复的困难。澳大利亚昆士兰州东北部的一处森林在大约70年前被砍伐，并被用作牧场30年。它在1994年被废弃，并开始种植本土雨林植物。在2000年，土壤测试发现其中的有机碳、硝酸盐和其他关键养分的浓度明显低于附近未受破坏的雨林，而且土壤的酸性仍然更高。

研究结果揭示，对比其他热带雨林，这处被用作30年的草场，就算在经历了近10年热带雨林的种植后，仍不足以给土壤带来实质性的修复。这也就说明了热带土壤在森林砍伐和耕作后引起的退化很难恢复。

由此，研究人员开始探求新的方法，比如，土壤迁移。

地上和地下世界的联系

根据这项在2023年八月份将土壤生物配额提高到59%的研究，地下群落由各种物种组成，占地球上哺乳动物的3%、占所有细菌的一半、占植物的86%和真菌的90%。

植物和土壤是共生关系，弗林德斯大学的Sunita Ramesh博士介绍，植物从细菌和真菌那里获得帮助，细菌和真菌提供了某些营养物质，菌根可以帮助植物通过根部的吸收磷酸盐等营养物质。植物会从根尖渗出碳和氮，有时植物甚至还会分泌有机酸。这些都有助于吸引这些有益微生物。

加入一些水，微生物群就会发生变化，因为真菌和亲水细菌会大量繁殖。让空气变得更热、更干燥，微生物组中的其他物种就会脱颖而出。在这两种情况下，土壤的质地、它聚集在一起的方式，也会发生变化。

正是由于地上和地下世界之间的密切联系，以及土壤微生物组对气候变化的反应方式，导致生态学家将他们的研究聚焦于地下。

土壤迁移或许有用

上图为中国东北的黑土地，来源：绿会融媒

2023年早些时候，荷兰一项综述研究发表了关于通过土壤迁移进行恢复工作的重要结论：土壤转移是恢复植物群落多样性和组成的有效技术。其中，壤土要比其他土壤更有利于迁移，并且在较大空间内土壤迁移的成功几率更高。

植物学家蒂姆·威尔斯 (Tim Wills) ，在维多利亚州建设70公里的紧急情况下用于防旱的南北管道时，试验了土壤迁移技术。

他们希望，相较于通常的剥离表层土壤然后放回的过程，通过移动整块含有濒危的金太阳蛾幼虫的土壤板块，能够更容易使这个物种恢复。

自从进行了金太阳蛾实验以来，关于土壤恢复的新思路已经发生了变化：彻底去除表土。

澳大利亚的本土草地是极度濒危的生态系统，据估计，仅存下来的面积仅占欧洲殖民前的0.1%。

在维多利亚州的火山平原，该区域从墨尔本一直延伸到南澳大利亚边界，以及在新南威尔士州进行的多次实验表明，通过土壤剥削可以去除外来种子和养分过于丰富的壤土，从而使喜欢较贫瘠土壤的本土草类获得了领先优势。

土壤迁移在澳大利亚的栖息地中仍然是一个正在进行的工作，但随着对气温升高和天气模式变化的预测变得更加确定和极端，濒危的植物和栖息地将需要一切可能的帮助。

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文 | LYJ

审 | Maggie

排版 | 绿叶

【参考链接】

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