土壤生物多样性及其所提供的生态系统服务,对全球生态系统至关重要。而人类活动的加剧,如土地利用方式的改变、资源过度开发、环境污染等,加剧了土壤生物多样性的下降。因此,有必要明确其受到的威胁因素,并采取切实可行的保护措施。
保护措施
(1)改善土壤生境。如在农田生态系统中,施用绿肥或覆盖作物种植、以有机肥和微生物肥料替代化肥等措施,不仅能够给土壤生物带来丰富多样的食物资源,还能改善土壤生物赖以生存的理化环境。实行轮作或间套作等多元化农业模式,能够使土壤生境和资源更加多样化,同时可以控制病虫害,缓解因农药大量使用对土壤生物产生的伤害。而在自然生态系统中,则可通过维持地上植物多样性,提高输入到土壤中的有机物数量与多样性,从而构建起有利于生物生存的微生境结构。
(2)减少干扰。对于农业管理来说,减少农药化肥用量及减少物理扰动的少耕、免耕措施,不仅直接使土壤生物免受威胁,而且能够协调土壤的水、气、热,为土壤生物创造更好更多的生存空间。对于自然生态系统来说,保护林地以及减少草地的过度放牧等,可以有效维持植物的生产力和多样性,从而有助于保护土壤生物多样性。此外,减缓全球气候变化的措施,也从整体上有利于土壤生物多样性的长期维持。
(3)系统保护。土壤生物群落不仅包括有益生物,还包括许多有害生物。因此,土壤生物多样性的保护是一项系统工程,既要考虑不漏掉一种有益生物,也要考虑不能盲目放任有害生物。无论是采取促进措施提高生物多样性,还是减少对现有生物多样性的损害,都需要从整体和全局来考虑,避免为了保护生物多样性而导致有害生物的发展。此外,以往的生物多样性保护措施往往忽视了生物之间相互作用的影响,在保护或促进某种生物时,要考虑该生物的长期变化会受到其他生物的影响。因此,在今后制定管理政策时,必须用系统的观点对待土壤生物多样性的保护,避免头痛医头,脚痛医脚。
展望
01
建设原位土壤生物多样性监测平台
尽管土壤生物多样性的研究已经取得了诸多进展,但人类对土壤生物多样性的了解还很有限,土壤中到底存在多少种生物等基本问题,尚无法明确回答。未来土壤生物多样性的保护和利用可从以下几个方面展开。
我国不同地区气候差异显著,生态系统丰富,相关部门已在南北热量梯度样带、东西降水梯度样带上,布设长期生态定位监测站和采样点,为未来开展土壤生物多样性监测提供了很好的基础。对我国主要生态系统类型以及重要栖息地的土壤生物类群进行定点、长期的监测,摸清生物多样性的资源、演变规律以及威胁因子,将为我国土壤生物多样性保护及生物资源的挖掘利用,提供科技支撑。
02
开发利用土壤生物资源
土壤生物作为农业生产、医药卫生和环境保护等领域的核心生物资源之一,以其丰富的物种和功能多样性,在应对粮食、能源、生态与环境等方面都具有巨大潜力,并成为新一轮科技革命的战略高地。目前,将有用的微生物资源从土壤中分离、纯化出来,仍然是当前土壤微生物多样性研究中亟待解决的大问题。因此,未来搭建微生物资源大数据共享平台,以及推进微生物分离培养新技术,可以为充分开发、利用已知土壤生物资源,提供翔实的科学依据,将土壤生物的功能发挥到实处。
03
进一步加强土壤生物多样性理论研究
现代土壤生物学应以土壤生物多样性为基础,以土壤—生物—环境的统一体为研究对象,以土壤生物的生态过程与服务功能为最终目标,构建起包括各土壤生物类群在内的,整合地上与地下、结构与功能、生态与进化的多维度理论体系。最终,以科学理论为基础,充分挖掘土壤生物多样性的潜能,以保障土壤肥力、环境和生态健康,促进植物健康、农产品健康,最终服务于人类健康和这个赖以生存的星球健康。