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研究指出外来种蚯蚓正在让北极土壤过度肥沃

最新研究指出,外来种蚯蚓正在让北极土壤过度肥沃。 照片来源:schizoform(CC BY 2.0)

最新研究指出,外来种蚯蚓正在让北极土壤过度肥沃。 照片来源:schizoform(CC BY 2.0)

(蜘蛛网eeook.com报道)据环境资讯中心网站(编译:姜唯):蚯蚓是园丁最好的朋友、对土壤有益,也是鸟类的重要粮食。 但是,和低调的蚯蚓有关的,不一定都是好消息。 根据英国《卫报》(The Guardian)报导,有研究指出外来种蚯蚓正在让北极土壤过度肥沃。

蚯蚓对北极植物生产力的影响相当于升温3°C

蚯蚓通常不被视为入侵种。 研究主持人、德国格赖夫斯瓦尔德大学生态学家歌思奇. 布鲁威瑞(Gesche Blume-Werry)博士说,欧洲大部分地区都有蚯蚓,从来不被认为有什么问题,但是人类将蚯蚓带到了北极,使当地蚯蚓分布愈来愈广。

北极的蚯蚓每年移动约5至10米,但搭上人类鞋子的便车,它们可以一次从英国移动到斯瓦尔巴群岛。 随着北极暖化,蚯蚓开始在北极更多地方定居。

早期研究显示,蚯蚓对北极植物生产力的影响相当于升温3°C。

蚯蚓活动释出的氮 使灌木植物长得更好

一般来说,北极气温低,真菌和细菌等无法有效分解有机质,土壤缺乏养分,抑制了植物的生长。 现在科学家们发现,没有蚯蚓也是关键因素之一,因为蚯蚓活动释出的氮,是植物生长的重要元素。

蚯蚓分解垃圾和腐殖质,排泄物富含氮。 它们挖出的水平和垂直隧道网络让营养物质往下移动到植物根部。 深层蚯蚓(anecic worms)挖出垂直洞穴,中层蚯蚓(endogeic worms)挖出水平洞穴,科学家将这两种蚯蚓归类为地质工程型蚯蚓。 只在地表上活动的表层蚯蚓(epigeic worms)不会挖洞,因此不属于地质工程型蚯蚓。

土壤富含氮会使较高的灌木植物长得更好,冬季时不易被积雪覆盖,科学家认为这会增加热量吸收,进而加速融雪。

「表面的反照率若有变化,当表面比较暗,像是植物没有被雪覆盖,则反射的光会减少,吸收热量会增加,植物越容易生长,形成恶性循环:植物越来越多,温度越来越高。 」

研究已在北极约20个地点发现蚯蚓

至少从1万2000年前的最后一个冰河时代起,在加拿大和美国的北寒林中没有蚯蚓。 随着欧洲移民带来蚯蚓,这些入侵种慢慢地透过将枯枝落叶转化为腐殖质,改变了森林生态系统。 根据《全球变化生物学》(Global Change Biology)一份2016年发表的研究,这改变了真菌与植物之间的微妙关系,进而改变了土壤表层的pH值,导致整体生物多样性减少。

2017年,一个科学家团队在北极挖掘蚯蚓。 其中一位环境科学家、瑞典于默奥大学副教授乔纳坦. 克拉曼德(Jonatan Klaminder)以为这里气候太冷,找不到蚯蚓。 他错了。

一开始,研究人员调查游牧民族萨米人在1600年至1900年之间收集驯鹿挤奶的老地点,没有发现任何有改变土壤结构功能的蚯蚓。 最早来到北极的蚯蚓似乎是在1850年登陆,当时人们来到瑞典北部内陆,试图在北极耕种,结果失败。 研究人员发现,这些旧址中有几处,蚯蚓已从人类居住的地方往外扩散了800米。 研究总共在北极约20个地点发现了蚯蚓。 有些地方发现的蚯蚓数量甚至比蚯蚓泛滥成灾的明尼苏达州森林还要多。

地质工程型蚯蚓已经在北美、格陵兰、冰岛、芬诺斯堪底亚和俄罗斯的北极土壤中定居。 科学家警告,蚯蚓可能对北欧最偏远、最应受保护的北极环境构成强大威胁,呼吁立即采取因应行动,因为蚯蚓一旦定居就几乎无法消灭。

科学家通过实验 计算出蚯蚓在北极的影响力

在最新的研究中,布鲁威瑞博士的研究团队想确认蚯蚓对植物生长的作用。 他们将土壤放进50 x 39 x 30公分的中观容器中,再填满石南和草甸植物,将这些容器放在北极圈以北200公里处的阿比斯库科学研究所。

这些容器有一半被放入大约45种蚯蚓。 为了观察根部生长状况,科学家们还将照相机埋在土壤中,定期拍摄根的照片。 同时也监测了不同容器中植被的「绿色量」(Greenness,一种测量光合作用的方式,也是植物生产力的表现),计算蚯蚓的影响力。

研究人员发现,地质工程型蚯蚓的影响力比北极其他重要的环境作用更强大,包括温度升高、放牧动物和使用鹿粪便施肥。 蚯蚓为植物增加的氮含量是升温3°C的三倍之多。 使植物的绿色量增加的效果与升温3°C相当。

此研究刊登于《自然通讯》(Nature Communications)期刊。




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