中山大学团队:白蚁等是生态系统工程师
(通讯员 朱嘉豪 李建平 记者 刘盾)近日,中山大学生态学院教授储诚进团队在《自然》杂志发表论文,研究显示,白蚁、蚂蚁和蚯蚓等土壤无脊椎动物,具有提升土壤肥力、改善土壤质地和促进作物产量的生态系统功能。这对促进全球元素循环、物质降解和生物多样性维持具有重要作用。这一研究为应对气候变暖和促进生态修复提供了全新思路。
白蚁、蚂蚁和蚯蚓等土壤无脊椎动物,广泛分布于全球多个生态系统中。它们通过土壤扰动,产生蚁丘、泥被或蚯蚓粪等独特生物构造,在养分循环和生物多样性维持等多种生态系统过程中发挥重要作用,被誉为“生态系统工程师”。研究结果显示,在全球尺度上,白蚁、蚂蚁和蚯蚓的土壤活动,均可以显著提升土壤碳、氮、磷等主要养分含量,还能提升土壤电导率、土壤呼吸速率等。
储诚进介绍,土壤无脊椎动物至少可以从四个方面影响生态系统健康。土壤无脊椎动物可以通过集中搬运和加快凋落物分解等途径,提升土壤中主要养分的含量,增强土壤肥力;通过掘穴活动、搬运黏土、混合土壤和身体分泌物等多种方式,改善土壤质地,提升土壤透气性和持水能力。土壤无脊椎动物可以促进凋落物和土壤有机质分解,刺激土壤微生物分泌的胞外酶活动,促进氮磷等养分循环;还能够通过上述作用,为其他生物类群提供适宜的栖息地和食物资源,从而提升微生物、植物和动物的生物量和多样性。
“我们搜集筛选出来自全球6个大洲的1047篇相关文献,从中提取12975条数据记录,进行荟萃分析。”论文第一作者、中山大学生态学院博士后巫东豪介绍,研究发现,随着年均气温的升高,白蚁对土壤呼吸和植物生物量以及蚯蚓对土壤氮磷含量的促进作用,均有提高。而蚂蚁对土壤氮磷含量、植物生物量和植物存活率的促进作用,则随植物生物量的升高而降低,并在中纬度地区达到峰值。进一步分析表明,白蚁通过缓解热带地区磷养分限制,进而促进植物生长;蚂蚁则通过缓解温带地区氮养分限制促进植物生长。
这意味着,未来气候变暖可能会通过促进白蚁活动提升土壤呼吸和植物生产力,应当重视白蚁的土壤工程师效应对碳循环和碳源汇动态的影响。此外,在不同气候区可以保护和添加特定的土壤无脊椎动物类群,帮助富集特定养分,促进作物生长。
(来源:中国教育新闻)