“土壤健康在保障粮食安全和维持陆地生态系统功能方面有着举足轻重的作用, 是农业可持续发展之本。而土壤生物是维持土壤健康和活力的关键，但我们对它们的认识和保护都还很不足，不利于土壤健康的维持和提升。”在以“黑土地保护与利用”为主题的香山科学会议上，来自中国农科院的研究员范分良在接受科普时报记者采访时呼吁，“为了保护黑土地的健康，就必须要保护土壤生物”。
关于土壤中的生物，范分良如数家珍：“土壤生物种类繁多，除了大家熟知的蚯蚓，还有节肢动物、线虫、原生动物、细菌、真菌、古菌和病毒等。一个指甲盖大小的土壤中约含有1—10亿个微生物。”在他看来，土壤里有一个我们看不到的隐秘世界。
土壤动物的种类繁多、数量庞大，在生态学研究中常根据体宽将土壤动物划分为小型土壤动物，如原生动物和线虫；中型土壤动物，如跳虫和螨类；大型土壤动物，如蚯蚓和白蚁，其中蚯蚓是少数几种对土壤结构和土壤肥力产生重要影响的大型土壤动物之一，被称为“生态系统工程师”；巨型土壤动物，如鼹鼠等。
“不同的土壤生物类群相互作用，形成了复杂的营养级和食物网。”范分良告诉记者，蚯蚓和节肢动物可以取食线虫，食细菌线虫可取食细菌，食真菌线虫取食真菌，而病毒又可寄生细菌、真菌和古菌，细菌和真菌则主要以土壤有机质为食物，部分细菌还可以吸收土壤中无机养分，并固定空气中的二氧化碳。
“我们研究土壤生物，是因为它们在生态系统中发挥着重要的作用。”范分良从三个方面解释了土壤生物的重要性。
首先，维持生态系统物质循环。土壤生物不仅能分解枯枝落叶和动物尸体，还可以调节土壤养分循环，并释放或吸收温室气体，在固碳减排中发挥重要作用。
其次，促进生态系统健康。土壤生物可以作为有益菌合成抗生素保护人和动植物；清除农药、抗生素和其他工业有机污染物，维持生态系统健康；通过缠绕、覆盖或分泌化学物质改变土壤物理性状，减少土壤侵蚀。同时，还有维持植物多样性、指示和预警生态系统健康状况的作用。
最后，兼具食用和药用价值。木耳、松茸等食用菌是美味佳肴；灵芝、虫草、天麻是微生物寄生昆虫或植物形成的共生体，是名贵中药材；还有许多微生物，如放线菌可用来开发新型药物、农药，保护人体或作物健康。
然而，土壤生物的生命活动高度依赖于其所处的环境。随着社会经济的快速发展，人类生产和生活所产生的大量污染物，如重金属、有机污染物和抗生素等被大量排放进入土壤中，超过了土壤自身的消纳能力，影响到了土壤生态系统的结构和功能，严重威胁到土壤的健康和安全。与此同时，也会直接导致土壤动物群落的变化，如物种组成、群落结构和个体数量等，甚至影响土壤中的生物多样性。
“和土壤一样，土壤生物也亟须得到保护。但土壤生物多样性保护，存在多方面困难。”范分良坦言，一方面，因为科学家对土壤微生物的研究还不够深入，尽管微生物的发现可追溯到300多年前虎克发明显微镜，但对土壤微生物比较全面的认识，直到21世纪高通量测序技术应用在微生物学研究之后才开始，多数土壤微生物的功能及其驱动机制尚不明确。另一方面，政府和公众对土壤微生物重要性的认识不足，没有引起普遍重视，国家投入的研究经费不足。尤为重要的是，土壤微生物数量大、种类多，单项保护措施难以兼顾保护不同生物的保护目标。
“土壤生物构成了地球上最多样化和最丰富的生物集群，它们几乎参与了所有重要的土壤生态过程。”范分良建议，“黑土地是‘大熊猫’，那么土壤生物则是‘大熊猫’身体的一部分，值得更多关注。”
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来源：科普时报
作者：吴琼
供图：视觉中国
编辑：吴琼
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终审：陈磊
