蚯蚓、昆虫和螨虫都面临土壤污染的威胁,科学家担心我们对其造成的危害知之甚少。
发表在《iScience》杂志上的新研究发现,土壤污染是导致地下生物数量下降的主要原因。这一发现令科学家们感到惊讶,他们原本预计农业集约化和气候变化的影响会更大。
自然历史博物馆新研究的共同作者维多利亚·伯顿博士表示,这些发现“令人担忧”。
“地表上的土地利用、气候变化和入侵物种对生物多样性的影响最大,所以我们假设地下的情况也类似,”维多利亚说。“然而,我们的结果表明,事实并非如此。”
“相反,我们发现农药和重金属污染对土壤生物多样性的破坏最大。这令人担忧,因为目前对土壤污染影响的研究还不多,所以其影响可能比我们所知道的更为广泛。”
“在人们对土壤退化感到担忧的同时,我们需要调查其他污染源,如微塑料、碳氢化合物和持久性化学物质,对我们脚下的生命有何影响。”
土壤的秘密生活
与地上生物相比,土壤中的生物相对未知。这是因为,除了难以找到生活在土壤中的生物外,土壤实际上是由多个栖息地组成的,这些栖息地相互叠加。
“土壤不仅仅是一块均匀的泥土,”维多利亚说。“它是一个复杂的环境,包含许多不同的结构、营养物质和矿物质。虽然大多数生命都生活在地表 10 厘米以内,但有些生物可以生活在更深的地方。”
“但由于能够识别地下生物的专家非常少,我们对地下生物的了解远远少于地上生物。”
这意味着,在了解土壤群落的状况时,仍有许多悬而未决的问题。虽然众所周知,栖息地破坏和迫害是对地上生物多样性的最大影响之一,但只有少数研究尝试解决地下生物多样性问题。
为了在新研究中解释这一问题,研究小组进行了所谓的元分析。科学家从许多现有研究中获取数据,然后重新分析这些数据,以回答原始研究未关注的新问题。
为了进行这项荟萃分析,维多利亚和她的团队重复使用了 600 多项研究的数据,包括数千个不同的数据点,以了解人类对全球土壤健康的影响。
深入土壤研究
根据他们的研究结果,地上和地下的野生动物对同一问题的反应通常截然不同。
虽然地上森林的消失可能会对生活在那里的动植物造成毁灭性的影响,但研究人员预测地下生物也会受到影响,这一预测并未得到证实。相反,土壤似乎提供了一个缓冲,帮助其生物更能适应某些变化。
“土壤可以储存水分和养分,至少在短期内可以帮助地下生物抵御变化,”维多利亚解释道。“例如,虽然气候变化正在影响地表上越来越多的物种,但其对地下的影响目前似乎有限。”
“然而,这些影响的长期影响尚不为人所知,这意味着这种缓冲作用可能只能为土壤群落提供暂时的缓解。”
虽然大多数变化(如气温升高或化学污染)对土壤生物多样性不利,但也有一些积极影响。最重要的是使用有机肥料和覆盖物,这能将更多的碳引入土壤。这对蚯蚓尤其有益,它们以养分为食,并在土壤中循环。
虽然这项研究对影响土壤的变化提供了更深入的见解,但它仍然只是触及了表面。该团队希望未来的研究将重点关注气候变化和污染等因素之间的相互作用如何增强或限制它们的共同影响
他们还希望让更多人研究土壤。维多利亚热衷于激励下一代研究人员,同时与学生一起参与由自然历史博物馆领导的国家教育自然公园项目。
“我很高兴将土壤生物多样性工作纳入国家教育自然公园,”维多利亚说。“这是一个很好的机会,可以让年轻人对脚下的生活感到兴奋,并让他们对他们可能不知道的诸如蚊子和甲虫之类的动物的生命周期产生兴趣。”
“这不仅是一个激励他们的机会,而且还能进行一些目前被忽视的重要科学研究。”
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