近日，中山大學(xué)生態(tài)學(xué)院儲誠進教授團隊在《自然》（Nature）雜志發(fā)表論文，研究顯示，白蟻、螞蟻和蚯蚓等土壤無脊椎動物具有提升土壤肥力、改善土壤質(zhì)地和促進作物產(chǎn)量的生態(tài)系統(tǒng)功能，對促進全球元素循環(huán)、物質(zhì)降解和生物多樣性維持具有重要作用。這一研究為應(yīng)對氣候變暖和促進生態(tài)修復(fù)提供了全新思路。

論文截圖。

　　白蟻、螞蟻和蚯蚓等土壤無脊椎動物廣泛分布于全球多個生態(tài)系統(tǒng)中，它們通過土壤擾動產(chǎn)生蟻丘、泥被或蚯蚓糞等獨特生物構(gòu)造，在養(yǎng)分循環(huán)和生物多樣性維持等多種生態(tài)系統(tǒng)過程中發(fā)揮重要作用，被譽為“生態(tài)系統(tǒng)工程師”。研究結(jié)果顯示，在全球尺度上，白蟻、螞蟻和蚯蚓的土壤活動均可以顯著提升土壤碳、氮、磷、鉀、鈣、鈉、鎂等主要養(yǎng)分含量，還能提升土壤電導(dǎo)率、土壤呼吸速率、微生物生物量以及植物生物量等多個指標。

白蟻、螞蟻和蚯蚓類群產(chǎn)生的生物構(gòu)造示意圖（白蟻丘、螞蟻丘和蚯蚓糞）。

　　儲誠進教授介紹，土壤無脊椎動物至少可以從四個方面影響生態(tài)系統(tǒng)健康。土壤無脊椎動物可以通過集中搬運和加快凋落物分解等途徑，提升土壤中主要養(yǎng)分的含量，增強土壤肥力；通過掘穴活動、搬運粘土、混合土壤和身體分泌物等多種方式改善土壤質(zhì)地，提升土壤透氣性和持水能力；可以促進凋落物和土壤有機質(zhì)分解，刺激土壤微生物分泌的胞外酶活動，促進氮磷等養(yǎng)分循環(huán)；還能夠通過上述作用，為其他生物類群提供適宜的棲息地和食物資源，從而提升微生物、植物和動物的生物量和多樣性。

　　“我們歷時1年，搜集篩選出來自全球6個大洲的1047篇相關(guān)文獻，從中提取12975條數(shù)據(jù)記錄進行薈萃分析?！闭撐牡谝蛔髡咧猩酱髮W(xué)生態(tài)學(xué)院博士后巫東豪介紹，研究發(fā)現(xiàn)，隨著年均氣溫的升高，白蟻對土壤呼吸和植物生物量、蚯蚓對土壤氮磷含量的促進作用均有提高。而螞蟻對土壤氮磷含量、植物生物量和植物存活率的促進作用則隨植物生物量的升高而降低，并在中緯度地區(qū)達到峰值。進一步分析表明，白蟻通過緩解熱帶地區(qū)磷養(yǎng)分限制進而促進植物生長，螞蟻則通過緩解溫帶地區(qū)氮養(yǎng)分限制促進植物生長。

　　目前，全球土壤無脊椎動物正面臨“無聲的滅絕”，在人類活動和氣候變化的影響下，土壤無脊椎動物數(shù)量銳減，而相應(yīng)的調(diào)查和保護卻嚴重不足。“我們的研究表明，保護土壤無脊椎動物，將有助于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，應(yīng)對氣候變暖，促進生態(tài)修復(fù)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?！眱φ\進教授表示，未來將進一步開展針對土壤無脊椎動物工程師效應(yīng)的研究，從碳循環(huán)的角度綜合評估土壤工程師效應(yīng)對碳源匯動態(tài)的影響，并通過控制實驗探究不同無脊椎動物促進植物生長的機制差異。

　　南方網(wǎng)、粵學(xué)習(xí)記者 劉單燕

　　通訊員 朱嘉豪 李建平