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被忽视的土壤生物多样性 生态监测短板需弥补

  生物多样性与人类的生存和发展密切相关。从功利角度来说,生物多样性不但能为人类提供食物、药物以及各种工业原料,而且还维持着人类赖以生存的生态环境。由于人类活动的影响,当前世界正在面临着严重的生物多样性下降问题。生物多样性保护也因此成为当前生态环境保护的重要内容与生态学研究的重点领域。
 
  多年来,世界各国在生态环境保护上做了大量工作。然而将目光聚焦在森林、湿地、海洋、河流湖泊等自然景观上的人类却忽视了现存物种最丰富的栖息地之一——土壤。近日,有研究人员在《科学》杂志上指出土壤在生物多样性保护国际战略中被忽视的问题,并提醒保护土壤生物多样性对于生态系统和重要性。
 
  土壤中生物数量可能超过一般人的想象。除了我们熟悉的蚯蚓、各种昆虫之外,土壤中还有线虫、跳虫、螨类三大土壤动物以及物种更为丰富的真菌、细菌、古菌等土壤微生物。土壤生物在土壤生态系统中有着重要作用。不仅是土壤物质循环的参与者,还可以提高土壤肥力、改善土壤理化特征、修复土壤污染以及可以作为土壤污染监测的重要对象评价土壤质量等。
 
  我国在中国生物多样性监测与研究网络(Sino BON)包括土壤动物多样性监测专项网和土壤微生物多样性监测专项网,可以对土壤中的动物与微生物进行全面监测,包括多样性、动物食性、微生物的群落组成、土壤基因组等。
 
  土壤微生物通常个体微小,既难以用肉眼观测,也很难在野外用仪器监测,而且绝大多数微生物目前还不能做到分离培养。因此土壤微生物的多样性监测依赖于高通量测序、DNA条形码技术以及生物信息学等新方法的发展与应用。其监测过程通常为在实验室中提取野外土壤样品中的DNA,进行测序,然后利用生物信息学方法对微生物类群和基因进行分类鉴定。
 
  土壤动物的监测方法与微生物有着很大区别,只需要根据动物体型通过手拣法或漏斗收集取样,然后进行物种鉴定和功能群划分。监测指标包括个体数、密度、生物量、食性、性别比等。此外也需要监测采样点的生境状况与环境因子,如制备类型、海拔、坡度、土壤全碳和全氮等。随着土壤动物研究的深入,DNA测序等分子技术也开始应用于土壤动物多样性监测中,
 
  与其他的生物多样性监测相比,土壤生物多样性监测,尤其是土壤微生物多样性监测与研究起步较晚。而土壤生物多样性保护在国际生态保护工作中的重视程度不足也使土壤生物多样性监测技术与监测网络亟需进一步发展。
 
  土壤是陆地生态系统的基础,健康的土壤对于保证人类的粮食安全至关重要。而环境污染与生态环境破坏已经严重影响了土壤为人类提供的各种功能服务。土壤环境的保护除了关注土壤污染的治理与修复之外,还需要保护土壤生物的多样性。这不只是为了生态环境,还可以为气候变化、粮食安全等提供支持。

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