科学家评估气候变化对土壤生态系统的影响
发布时间:2014-12-04 作者: 浏览次数:

 

科学家评估气候变化对土壤生态系统的影响
 

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在海拔高度1500米~2600米的高寒地区,科学家们试图通过监测土壤中微生物群落的结构和功能的变化,揭示气候变化对土壤生态环境的影响。

从2011年开始,西班牙奥尔德萨-佩迪杜山国家自然保护区(韦斯卡省比利牛斯山脉)里建立一个微生物观测站。该观测站由巴斯克农业发展研究所设立,其目的是通过监测微生物的特性,评估气候变化对土壤生态系统的影响。

科学家们监测的区域海拔高度介于1500米至2600米之间,在不同海拔高度上有不同的气候环境,这为研究不同高度如何影响土壤的活性及生存其中的微生物创造了条件。

初步的研究结果表明,土壤中微生物的特性高度依赖于小范围内土壤的理化特质以及样本被采集时的环境条件。

为了开展这项研究,科学家们使用了最先进的分子生物学技术。具体来说,即现在正在进行大规模的分子测序,在很短的时间内,大量的基因将被测序和鉴定。

对地下生物圈的基因测定,是为了更好地了解不同海拔梯度中微生物群落的结构和功能。这项研究将进一步揭示气候变化对土壤中微生物群落及相关生态过程所产生的影响。

进行监测的高寒地区特别适宜建立观测气候变化的实验站。首先,这是相对远离人类活动的地点,这意味着,气候变化所产生的效应能够排除地方因素的干扰。第二,相应的,山上海拔高度的变化又在短距离里创造了分明的气候条件。换言之,在不同的海拔梯度上,有不同的气候环境。

微生物比植物或其他大型生物更能迅速地适应环境变化,这意味着在检测影响生态系统功能的环境压力源时,它们是理想的生物指标。记录土壤中微生物因天气因素而逐渐产生的变化非常重要,由此可以更加准确地预测未来将会发生的情景。

需要强调的是,土壤是我们最为重要的资源,它是陆地生态系统的基础,我们的食物中有95%直接或间接地产生于土壤之中。

微生物对土壤生态系统的运行是至关重要的。土壤往往被认为是由矿物质和化学物质组合而成的无生命体,但实际上,土壤中含有无数的微生物。它们与土壤的许多功能直接相关,因此它们对土壤的健康至关重要。这些功能包括植物和动物组织中营养物质的分解与循环、固氮、保持土壤结构和消除污染物。

可以预见的是,从长远来看,气候变化将导致高山土壤中的生物向更高海拔迁徙,以寻求更佳的生物生存环境。但是,这样的迁移也有限制,除了不断迁向山顶,没有其他迁徙或逃避的可能。 (胡璇子编译)

《中国科学报》 (2014-12-03 第6版 科研)