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【文汇报】蚯蚓“翻耕”土壤留住更多碳

发布日期:2014.01.31 作者:

时间: 2013-10-16  来源: 《文汇报》A7版  作者: 许琦敏

  经过蚯蚓“翻耕”的土壤,不仅有利于植物生长,还能固存更多的碳,使土壤中的碳不易变成二氧化碳溜进大气。昨天,国际著名学术刊物《自然-通讯》杂志刊登了这项中美学者合作获得的发现。此前有研究称,蚯蚓“翻耕”土壤会明显增加土壤的碳排放。

  土壤是一个巨大的碳库,一部分有机碳会矿化,变成二氧化碳跑进大气中,而另一部分则会以某些更稳定的形态留在土壤中。怎样才能使更多碳留在土壤中,而不跑进大气呢?中科院华南植物园傅声雷研究组与美国佐治亚大学和美国环境保护署等单位合作,深入研究了蚯蚓在其中起的作用。

  蚯蚓每天摄取大量的土壤(包括其中的各种土壤生物),吃下去的土壤有机质在它体内被消化过后,一部分碳和养分可以更方便地被植物吸收利用,另一部分碳和养分则会被更紧密地与土壤颗粒结合在一起,排泄出来后就成为肥力较高且持久的土壤。

  可是,有研究称,蚯蚓在“翻耕”过程中,会使更多碳更快地排放进大气。在气候变暖趋势越来越显著的今天,这不禁令人对蚯蚓感到纠结:要土壤的有机肥力,还是减少二氧化碳温室气体排放?

  不过,新发表的研究一定程度上打消了这种纠结。论文第一作者、傅声雷研究组的张卫信博士介绍,经过推敲,他们发现过去的研究并未同时对蚯蚓引起的土壤碳矿化和碳稳定过程进行定量研究,而恰恰是“碳矿化-碳稳定”平衡决定了蚯蚓对碳固存的净效应。

  因此,他们设计了一组巧妙的实验,同时监测蚯蚓引起的碳矿化和碳稳定过程。结果发现,蚯蚓的确会加速土壤中一部分碳的矿化,但更多碳通过蚯蚓肠道中复杂的物理和生化作用被固定到了土壤团聚体中,而且更不容易被释放出来。

  “我们将有蚯蚓、无蚯蚓的土壤作了对比,发现蚯蚓并没有让更多碳跑进大气,只是让该去的去得快些而已。”张卫信解释,但在经历了最初阶段后,无蚯蚓的土壤中的有机碳还会慢慢地、不断地跑进大气,但有蚯蚓的土壤向大气所释放的碳却越来越少——通过蚯蚓的消化道,碳就好像被放进了缓释胶囊,不再分散地暴露于空气或微生物中,明显减慢了碳及其耦合的养分的周转过程。“碳暴露在空气或微生物中,很容易变成二氧化碳。”张卫信说。

  蚯蚓对碳的这种保护作用,一方面有利于增强土壤的碳汇能力,也可能更有利于持续地促进植物生长。

  “不过,全球已记录的蚯蚓超过3000种,其固碳能力也有差异,影响固碳过程的因素很多,要准确估计蚯蚓对全球陆地生态系统碳固存的净效应,还需要做更多的工作。”张卫信说,他们还发现,该研究中涉及的一种蚯蚓,就属于我国南方最常见的一个蚯蚓类群——环毛类远盲蚓属,其保碳能力非常强,可谓是中国农林生态系统的福音。未来,希望能通过适当的管理措施,尽可能地发挥蚯蚓在促进植物生长和土壤碳固存中的积极作用。

  (《文汇报》2013-10-16 07版)


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