《科學日報》消息,在過去一個世紀里,人類活動對全球環境的影響不斷加劇。人口規模的增大、耕地面積的擴大以及全球變暖帶來的氣候變化(長時間的干旱,不規律的雨季模式),使得沙漠化更加嚴重。
據世界土壤信息中心的數據顯示:過去的50年內,1280萬平方公里的土壤的肥力不斷降低。為改善一些地區土壤貧瘠的現狀,尤其是在亞熱帶和地中海地帶,自1970年代中期開始,政府開展了一系列的重新造林項目,采用的樹種主要是生長迅速的植物,比如桉樹、澳洲阿拉伯樹膠。這些樹種本身具有的細菌使得它們能很好的適應貧瘠的,缺乏礦物質的土壤。雖然毫無疑問這些樹種能在艱苦的土壤環境中快速地繁殖,并且是很好的防風林從而減少土壤流失,但目前科學家并不太了解這些樹種對土壤微生物中的基因和功能多樣性的潛在影響。
自2005年以來,西非塞內加爾和布基納法索的一個研究團隊開展了相關調查,收集了外來植物如何改變真菌群落和細菌群落的結構和生物多樣性的資料。在布基納法索,實驗室的觀察表明在全世界很多地方大量種植的桉樹,會降低當地菌根真菌群落的多樣性,而這種多樣性對生態平衡至關重要,當然桉樹并不會對其原產地產生這種影響。
科學家發現在塞內加爾,高原植物絹毛相思(Acacia holosericea)的種植也對當地土壤帶來了這種負面影響,當這種樹被引進來不久,當地土壤的微生物特征發生了驚人的變化。這些快速生長的樹種能有效地選擇菌根真菌和根瘤菌細菌種類,zui后大大減少當地共生群落的種類多樣性。從高原植物絹毛相思種植地區周邊獲得土壤樣品顯示出當地的菌根真菌群落處于平衡分布狀態,然而種植園里土壤則是某一種種類真菌占據主導,從而使得菌根真菌群落極度不平衡。
人們認識到,樹木生態系統的生產力與土壤菌根真菌的多樣性有著密切的。然而,澳洲阿拉伯樹膠可能會產生一個新的生態系統,這個生態系統的物理、化學和生物特征并不一定會適合當地的本土植物。這個研究同時也發現這些生態環境由于微生物活動的減少將不再是植被發展的絕佳基地。
然而,這個在塞內加爾的研究是在一個特定的環境中進行的,不能就此給熱帶地域的土壤都下一個同樣的結論。事實上,在布基納法索的另一個對高原植物絹毛相思的研究發現,其具有促進微生物的功能多樣性的效果。
這些不一致的研究結果告訴我們,自然資源管理機構,在引進外來植物的時候,不僅要考慮植物帶來的潛在影響,同時也要考慮土壤的變化。雖然引進外來植物這一措施在有些情況下能收到很好的成效,可以增加一些環境嚴重受損的地區的生物多樣性,比如廢舊的采礦地區,但這也有可能會擾亂該地區微生物群落的結構,而這些群落是維持土壤肥力的重要因素。
近日,西安交通大學吳一平教授團隊聚焦“面對不同數據條件,如何平衡點尺度預測精度與區域應用能力”這一具有普遍性和現實意義的問題,系統比較了高光譜、重采樣多光譜和衛星多光譜三條數據路線,以及多種機器學習模......
土壤酶在有機質分解與養分礦化過程中發揮關鍵作用,其活性受多種生物與非生物因子的共同調控,并在不同生態系統中表現出顯著差異。目前,關于干旱荒漠生態系統中,土壤酶在融雪期的響應機制仍缺乏系統研究。融雪水作......
土壤是地球的“皮膚”,更是全球農業與生態的基石。近日,由中國科學院地質與地球物理研究所領銜的國際研究團隊運用分布式光纖傳感技術(DAS),首次實時捕捉到了農田土壤在分鐘級的結構波動,并通過獨創的土壤結......
作為全球農業與生態的基石,有地球“皮膚”之譽的土壤如何受耕作方式影響?長期以來頗受學界關注。實現不破壞土壤實時監測中國科學院地質與地球物理研究所施其斌副研究員領銜的國際研究團隊,最新研究運用被形象稱為......
本方案采用一根色譜柱,兩種色譜條件,一針進樣15min,可實現近400種新污染物的定量分析,其中PFAS超過80種無與倫比的掃描速度(600SRM/S),低濃度水平下,正負離子同時檢測,保證良好峰形和......
本方案證明了加速溶劑萃取法適用于從土壤中提取鏈長范圍(C4-C14)、極性及官能團多樣的PFAS。方法應用于實際土壤樣品,結合TSQQuantis三重四極桿質譜儀的高靈敏度,檢出多種PFAS(1-50......
記者10日從中國科學院空天信息創新研究院(以下簡稱空天院)獲悉,該院曾江源研究員團隊提出了一種融合機器學習與插值方法的新型技術框架,有效解決了全球衛星土壤水分產品中常見的大范圍數據缺失問題,顯著提高了......
近日,生態環境部與國家疾控局聯合發布《重點控制的土壤有毒有害物質名錄(第一批)》。(以下簡稱《名錄》)。《中華人民共和國土壤污染防治法》第二十條規定,“國務院生態環境主管部門應當會同國務院衛生健康等主......
近日,中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所耕地退化阻控與地力提升創新團隊揭示了不同施肥模式下孔隙結構對團聚體土壤顆粒有機質的差異化調控機制。相關研究成果發表在《通訊—地球與環境》(Communica......
中國科學院成都生物研究所退化土壤生態功能恢復創新團隊博士研究生李瑞軒在研究員龐學勇指導下,以青藏高原東緣亞高山典型次生演替序列(草地→灌叢→次生林→原始林)為研究對象,結合微生物群落、方差分解和冗余分......