如果世界的土壤继续干涸,这对微生物和人类来说是个坏消息

如果世界的土壤继续干涸,这对微生物和人类来说是个坏消息
世界上最干旱的地区倾向于变得更干燥,可能会对土壤生产力造成影响。 作者提供

在我们的脚下深处,看不见并且心神不安,数百万微小的微生物群体正在共同努力,为生态系统发挥关键作用。

它们提供对人类发展和健康至关重要的服务,例如食品和纤维生产,养分循环和气候调节。

这些社区的规模是惊人的。 土壤中的微生物群落是地球上最丰富的生物群。 一茶匙土壤含有多达10亿个细菌,数米的真菌细丝和数千种原生动物和线虫。

然而,与许多植物和动物群落一样,由于气候变化,微生物群落面临着新的威胁。

干咒

其中一个最大的担忧是 干燥趋势 预测世界上许多地区。 关于这种日益增加的土壤干旱是否会导致微生物多样性丧失或影响可能是什么,我们知之甚少。 与植物和动物群落不同,这种微生物多样性丧失的后果仍然存在争议。

旱地生态系统对环境和人类都至关重要。 他们覆盖 地球表面的41% 并且是38%世界人口的家园。 它们还拥有丰富而独特的物种多样性,并在全球碳循环中发挥关键作用。

旱地也在扩大。 该 最近的气候预测 表明到本世纪末旱地的全球范围可能会增加23%。 尽管如此,迄今为止还没有对生活在这些土壤中的细菌,真菌和其他微生物进行全球性的系统评估。

在世界范围内研究土壤微生物

在两项相关研究中,我们和我们的同事研究了干燥趋势对土壤微生物多样性的影响,以及这些土壤是否可能变得不那么肥沃和富有成效。

第一次学习我们研究了除南极洲以外的所有大陆的80旱地遗址,了解土壤细菌和真菌的组成,丰度和多样性如何随干燥土壤而变化。

我们发现,随着这些旱地变得干燥,土壤细菌和真菌的多样性和丰度降低。 这主要是因为当土壤变干时,植物覆盖和土壤有机碳含量都会下降,从而影响生活在土壤中的细菌和真菌。

第二项研究 我们研究了微生物多样性与土壤肥力和植物生产力等一系列功能之间的关系。 我们研究了世界各地的旱地,并将它们与苏格兰的各种温带生态系统进行了比较,包括草原,森林,农田和沼泽。

我们的研究结果表明,高水平的微生物多样性与干旱地区较高的植物生产力和土壤肥力有关。 微生物多样性对温带苏格兰生态系统中的生态系统功能同样重要。

然而,旱地土壤中微生物多样性与干旱相关的下降风险显着增加。 因此,这些已经干燥的区域特别容易进一步干燥。

我们的研究结果表明,人类活动和气候变化导致的微生物多样性的丧失将对土壤中对全球粮食生产至关重要的关键生态系统功能产生负面影响。

许多微生物都有很好的土壤

总之,我们两项研究的关键信息是,土壤微生物群落对肥沃的土壤和植物生长至关重要,易受气候变化和环境退化的影响。 因此,需要在管理和保护政策中明确考虑这些微生物群落。

世界各地干燥土壤中微生物的流失可能对全球人口造成严重后果。 干旱地区的一些90%人类住区位于发展中国家。 这对未来的粮食安全,碳封存和环境可持续性构成严峻挑战。

这是 估计 全球干旱地区10-20%的严重退化可能影响到250万人,主要是发展中国家。 这将对联合国产生不利影响 可持续发展目标特别是消除贫困和确保环境可持续性。

我们需要开发新的方法来保护土壤微生物,为后代保护世界的土壤。 这将需要采取协调一致的方法来减缓气候变化的速度,同时改变土地使用模式,例如避免过度放牧。谈话

作者简介

Brajesh Singh,微生物生态学教授, 西悉尼大学; Fernando T Maestre,副教授,旱地生态学和全球变化实验室负责人, 大学胡安·卡洛斯国王和霍克斯伯里环境研究所土壤生态学家Manuel Delgado Baquerizo 西悉尼大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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