土壤生物多样性：地球演化的引擎

陈能场　何小霞

土壤微生物和动物是环境中的无名英雄

土壤生物多样性是地下生物的多样性，既包括基因、物种及其组成的群落，也包括它们所贡献和所属的生态复合体，也包括土壤微生境及景观。

土壤微生物群落具有惊人的多样性和丰度。据估计，地球上栖息着l万亿个微生物物种，1克土壤中就含有多达10亿个细菌细胞，由数万个类群组成。

4亿多年前，陆地开始出现生物。生物一方面从土壤中吸收养分，另一方面，向土壤分泌有机酸类物质，加速土壤矿物的风化。同时，死后的生物融入土壤，形成土壤的有机质，成为土壤的一部分。正是生物的参与，使得地球表面的疏松层成为有别于火星和月球的表面物质——土壤。

土壤中的生物参与地球化学元素的循环，分解和释放岩石中的各种元素，使之转化为碳、氮、磷、硫等物质，供给植物营养。植物的光合产物一大部分通过根系分泌到土壤中，植物的凋落物和死亡的根系都作为土壤生物的食物，供养着土壤生物，进一步推动元素的地球化学循环。

土壤生物多样性丧失的驱动因素

同时，死亡的土壤生物和难分解的植物有机物质吸附在土壤颗粒表面，将土壤中的砂粒、粉粒和黏粒粘合，成为土壤团聚体，进而形成土壤结构，进一步推动土壤生物的繁衍和植物的生长。

因此，土壤生物多样性这个引擎不断推动地球生命的繁茂和演化、人类的出现以及人类文明的出现，形成如今复杂的自然生态系统和社会生态系统。

土壤提供给人类衣食住行所需要的资源，包括建筑材料、粮食、能源、纤维等等。土壤中的生物作为分解者不断分解地球上的各种废弃物，让地球日日如新，并将这些物质转化为有机质和养分储存在土壤中，让土壤有了肥力，成为陆地最大的碳储库。干净的水、洁净的空气也与土壤的生物物质循环分不开。

土壤中的生物也是人类健康药物的主要来源。美国土壤微生物学家赛尔曼·A.瓦克斯曼先后从土壤中分离出18种抗生素，包括链霉素和新霉素。此后，土壤简直成为新型抗生素的摇篮：卡那霉素、庆大霉素、格尔德霉素、放线菌素、林可霉素等都是来自土壤。直到今天，超过70%的临床批准的抗生素都来自放线菌。

由于农业生态系统中长期施用大量的以氮、磷、钾为主的肥料和农药，造成土壤的退化，包括土壤板结、土壤酸化、土壤养分不平衡等，损害了整个土壤生态系统。

退化的土壤生产力显著下降，不仅降低吸收碳的能力，还会加速土壤碳库的消耗，造成大约55%的有机碳损失，同时将大大造成土壤生物多样性的丧失。工业革命以来，大量的有机和无机有毒物质进入农业生态系统，不仅带来了粮食的污染物超标，更伤害了整个生态系统的生物多样性。

保护土壤生物多样性关系到人类可持续的未来，关注生物多样性，更要从“脚下”开始。

（责任编辑/王佳颖 美術编辑/周游）

为阻止土壤生物多样性的丧失，我们可以做些什么