注：該文內(nèi)容主要引用自相關(guān)科研報(bào)告（詳見文末資料來源），僅作信息分享使用，并不完全代表WWF方觀點(diǎn)。

提到生物多樣性，大家的腦海里首先浮現(xiàn)大多是熱帶雨林亦或一些瀕臨絕種的物種。

但是，你知道世界上生物多樣性最豐富的地方是哪兒?jiǎn)幔?/p>

就是你腳下的土壤！

最容易被忽視的土壤，其實(shí)是地球上最豐富的生物棲息地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅1克的土壤里，就有多達(dá)10億個(gè)細(xì)菌細(xì)胞、成千上萬的菌落、甚至超過200米的菌絲以及各種各樣的生物如線蟲、蚯蚓、節(jié)肢動(dòng)物……

土壤生物多樣性大致可分為“六大家族”：

土壤的健康與我們賴以生存的地球息息相關(guān)：土壤不僅影響著地球上的水資源、生長(zhǎng)其上的動(dòng)植物，也為人類生活和健康做出巨大貢獻(xiàn)，更是我們應(yīng)對(duì)氣候變遷不可忽略的因素！

土壤與水資源

土壤在水的儲(chǔ)存以及向植物、大氣、地下水、湖泊和河流的輸送中發(fā)揮著關(guān)鍵作用：

土壤中的微生物可以通過改變土壤里的有機(jī)物含量，間接影響土壤顆粒的聚集、土壤孔隙度以及土壤溶液的組成（譬如對(duì)有機(jī)碳和礦物質(zhì)含量的調(diào)整）；此外，在干燥氣候土壤表面形成的復(fù)合體 —— 生物土壤結(jié)皮(biological soil crusts，由藍(lán)細(xì)菌和蘚類等形成)也可以調(diào)控土壤中水的流動(dòng)[1]。

相應(yīng)的，大型土壤動(dòng)物（大于2mm的無脊椎動(dòng)物）的活動(dòng)則是直接影響土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能，包括水的滲透、擴(kuò)散和保留，以及土壤對(duì)風(fēng)侵蝕和水侵蝕的抵抗能力[2]。

在溫帶和熱帶生態(tài)地區(qū)經(jīng)?？梢姶笮屯寥绖?dòng)物的蹤影，它們被稱為土壤的“生物擾動(dòng)者”和“工程師”。其中，最有代表性的生物有蚯蚓、白蟻和螞蟻。它們覓食、掘土和筑巢等活動(dòng)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)有顯著影響，進(jìn)而影響了水的流動(dòng)和水的質(zhì)量。

螞蟻?zhàn)鳛樯鷳B(tài)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵“工程師”，一方面它們的活動(dòng)能夠修復(fù)土壤，另一方面螞蟻的巢穴還可以減少土壤密度，增加水的滲透[3]。

最新的研究顯示，白蟻山可以幫助非洲旱地生態(tài)系統(tǒng)抵抗干旱和沙漠化[4]。

盡管不為大眾所熟悉，其他的無脊椎動(dòng)物其實(shí)也有重要貢獻(xiàn)，譬如甲蟲的幼蟲[5,6]和馬陸[7]。

土壤與農(nóng)業(yè)

世界上大部分人的食物都來源于土壤里生長(zhǎng)的植物，牲畜的飼料也多是植物，而農(nóng)作物的收成與它們生長(zhǎng)的土壤質(zhì)量的關(guān)系密不可分。

農(nóng)業(yè)有多種形式，從大規(guī)模機(jī)械作業(yè)到依靠人力自給自足，大多數(shù)的農(nóng)民都是后者。他們?nèi)狈ν暾姆咒N鏈和農(nóng)藥、殺蟲劑的供應(yīng)鏈，基本上“靠地吃飯”，收成與土壤生物和生態(tài)系統(tǒng)息息相關(guān)。

而土壤生物能增加植物對(duì)干旱、鹽和重金屬毒性的耐受性，刺激植物的光合作用，促進(jìn)植物激素的分泌，提高植物的整體生產(chǎn)力。比如植物促生細(xì)菌(Plant growth-promoting bacteria, PGPB)是一種有益于植物和土壤健康的植物病原細(xì)菌。因?yàn)樗梢源龠M(jìn)植物生長(zhǎng)及其對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收和利用，并能抵抗有害生物的侵害[8]。研究顯示，植物生產(chǎn)力的提高會(huì)增加授粉[9]，使植物生產(chǎn)更好和更多的果實(shí)。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中會(huì)將這些微生物接種到農(nóng)作物上。

但是，土壤里也有致病害蟲和病原體，會(huì)減少農(nóng)作物的收成。因此總結(jié)來說，土壤生態(tài)系統(tǒng)同時(shí)為農(nóng)耕帶來益處和壞處，這為農(nóng)業(yè)提供了多元的選擇。

?土壤生物多樣性與人類健康

19世紀(jì)時(shí)，微生物學(xué)家Louis Pasteur發(fā)現(xiàn)引起炭疽病的炭疽桿菌可以以芽孢的形態(tài)在土壤里長(zhǎng)時(shí)間存活。由此，科學(xué)家們認(rèn)識(shí)到人類疾病一部分來自于土壤。在生物醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域，土壤和疾病的聯(lián)系一直是研究的重點(diǎn)。但是近年來的研究給我們帶來了新的認(rèn)知：大部分土壤里的生物對(duì)人類的健康是有益的[10]。

植物-生物體-土壤的相互作用保證了食物的安全性，也滿足了人們的營(yíng)養(yǎng)需求。植物與根周圍的生物互相合作，通過它們得到需要的礦物質(zhì)，以合成化學(xué)物質(zhì)如抗氧化劑。而植物里的抗氧化劑又可以增強(qiáng)人類的免疫系統(tǒng)，調(diào)節(jié)人體激素，還可以減緩癌癥細(xì)胞的生長(zhǎng)。

土壤生物多樣性也增強(qiáng)了植物對(duì)疾病的抵抗力，進(jìn)而降低人類感染食源性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

舉個(gè)例子，李斯特菌(Listeria monocytogenes)屬于最致命的食源性病原體之一，它的致病性常取決于土壤微生物的數(shù)量和種類。

另外，有研究顯示，在高溫處理過的土壤里，細(xì)菌擴(kuò)散的速度非?？?，但是在有其他物種的土壤里，細(xì)菌擴(kuò)散的速度就明顯減緩。所以一般來說，在含有豐富微生物的土壤里生長(zhǎng)的植物會(huì)更健康。

如今，我們抗生素的獲取完全依靠醫(yī)藥廠的批量生產(chǎn)。但實(shí)際上，在古代人們就已經(jīng)通過以下幾個(gè)方法接觸過抗生素了：皮膚與土壤的接觸、含有土壤和植物的傳統(tǒng)藥物以及在進(jìn)食過程中吃進(jìn)去的土（沒錯(cuò)，以前人類也吃土）。

科學(xué)家們?cè)谔K丹努比亞和埃及挖掘出生活于約公元300年的人類的骸骨中檢測(cè)出四環(huán)素(tetracycline，一種抗生素)的殘留，他們認(rèn)為這類抗生素可以幫助古代人抵御傳染病[11,12]。

1900年左右，科學(xué)家們開始從土壤里尋找能夠有效對(duì)抗微生物感染及增強(qiáng)人類免疫系統(tǒng)的物質(zhì)。時(shí)至今日，我們已成功從土壤生物里提取到各種各樣的藥物和疫苗。像弗萊明發(fā)現(xiàn)的青霉素，就是由土壤中常見的真菌——青霉菌所合成。

還有用于治療侵襲性真菌病(invasive fungal disease, IFD)的兩性霉素，它是在委內(nèi)瑞拉的河床發(fā)現(xiàn)的、被廣泛用于癌癥化療中的博來霉素(bleomycin)也是源于土壤。

此外，來自于土壤的噬菌體是一種可以殺死細(xì)菌和古細(xì)菌的病毒，噬菌體治療也是目前常見的醫(yī)療手段。

還有部分證據(jù)表明，土壤和其他環(huán)境微生物的存在可以增強(qiáng)人類的適應(yīng)力，降低神經(jīng)發(fā)育疾病和精神病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。這類研究尚處于起步階段，但科學(xué)家認(rèn)為接觸各種土壤微生物可能有助于預(yù)防慢性炎癥疾病，包括過敏、哮喘、自身免疫性疾病、炎癥性腸病和抑郁癥。

?土壤與氣候變化

土壤可以幫助生態(tài)系統(tǒng)緩沖氣候變化帶來的沖擊。比如土壤生物可以分解或清除某些有機(jī)污染物，將其轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。甚至在某些情況下還可以幫助將土壤顆粒粘合在一起從而改善土壤結(jié)構(gòu)。這樣，可以減少風(fēng)侵蝕發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，從而減少我們呼吸的空氣中的灰塵含量。

除了減少溫室氣體排放外，土壤還可以儲(chǔ)存大量的碳。土壤生物通過支持植物生長(zhǎng)和光合作用，結(jié)合植物凋落物和其他微生物過程，在土壤中儲(chǔ)存土壤有機(jī)碳，將有機(jī)碳以不同的狀態(tài)結(jié)合進(jìn)土壤有機(jī)物質(zhì)中，形成重要的碳固存。研究指出，在寒帶和苔原地區(qū)，土壤中真菌和細(xì)菌的含量越高，固碳效率越高。而在溫帶和熱帶地區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)的“工程師”（白蟻、螞蟻和蚯蚓），對(duì)碳的固定的貢獻(xiàn)最大。它們筑造蟻窩、蟲室、白蟻山等這類有機(jī)-礦物質(zhì)復(fù)合體，使土壤固碳能力大大提升。

面對(duì)全球暖化，保留土壤中已有的碳比其他捕獲大氣碳的方法都更有效。有完整植被的泥炭地可以有效抵抗氣候變化。因此，保護(hù)泥炭地、森林和永久草地等富含碳的土壤應(yīng)成為優(yōu)先事項(xiàng)。

土壤所面臨的威脅

土壤貯存和釋放水的功能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有著重要意義，土壤濕度更是許多化學(xué)和生物反應(yīng)過程的關(guān)鍵因素。但是，人類活動(dòng)大大降低了土壤調(diào)節(jié)水流量的能力。譬如，人類交通導(dǎo)致的土壤密度變大以及土壤中碳的流失、土壤結(jié)構(gòu)的改變都會(huì)影響水的流動(dòng)。

除此之外，農(nóng)業(yè)活動(dòng)中使用的農(nóng)藥也造成了嚴(yán)重的水質(zhì)問題。數(shù)據(jù)顯示，每公頃土地就有高達(dá)160kg的氮和30kg的磷透過土壤表面進(jìn)入地下水。這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)造成水系（河流、地下水等）富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類大量繁殖，后嚴(yán)重威脅到陸地和水生生物多樣性。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)占據(jù)了10%-20%的溫室氣體排放量[13]。這些排放一方面是由于化學(xué)品（化肥、除草劑和殺蟲劑）的大量使用從而破壞了土壤的生物多樣性。此外，當(dāng)土壤被耕種時(shí)，土壤中的含氧量增加也會(huì)使得生物活動(dòng)增加進(jìn)而排放更多溫室氣體。

?呵護(hù)自然，你我有份

近年來，土壤生物多樣性的重要性逐漸被人們所意識(shí)到。各國相繼將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品安全、生物醫(yī)藥科技、氣候變化、疾病控制和人類健康的研究上，聯(lián)合國也制定了保護(hù)土壤生物多樣性的相關(guān)策略。

既然土壤那么重要，那我們又能夠?yàn)橥寥雷鲂┦裁茨兀?/strong>

其實(shí)我們完全可以從最簡(jiǎn)單的一步做起，別把土壤當(dāng)垃圾桶。不亂丟垃圾，不隨意傾倒未經(jīng)處理的生活污水、洗滌水等進(jìn)土壤，里面的有害物質(zhì)可能會(huì)威脅土壤生物。

耕種者們可以采用更可持續(xù)的耕作辦法，讓土壤得到適當(dāng)?shù)摹靶菹ⅰ?，選擇正確的肥料，不傷害土壤里的生物。

在心系遠(yuǎn)方瀕危物種的同時(shí)，也別忘了關(guān)注你腳下千千萬萬的土壤生物哦~

資料翻譯&整理：船底星
校對(duì)：馬舒嘯、鵝子排版：捷西
本文數(shù)據(jù)資料來源：??State of knowledge of soil biodiversity - Status, challenges and potentialities?(2020)

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