飙升！多国限制粮油出口突显恢复退化土地重要性关键在土壤微生物群落

时间：2022-07-26 10:21:33 来源：网络整理

俄罗斯和乌克兰是世界的两大粮仓。俄乌冲突爆发，全球的粮食供应陷入不安的状态，粮食价格猛涨。为了应对粮食问题，多国已经宣布进行粮食出口管制或禁止粮食出口，以保证本国粮食供应充足。其中包括俄罗斯、乌克兰、埃及、印度尼西亚、阿根廷、土耳其、保加利亚和阿尔及利亚，印度，越南。。。说好的“地球村”一下子不灵了。作为人口大国，为保障粮食供应，恢复退化土地成为一个十分重要的问题。

修复退化土壤的微生物
世界范围内的土壤因人类活动而日益退化，尤其是在旱地。土地退化对土壤水文功能产生负面影响，从而影响土壤提供的生态系统服务。土壤微生物可能在退化土壤的恢复中发挥重要作用，积极影响土壤的水分含量和其他物理特征。Oksana Coban等人。回顾了最近关于土壤特性的工作，特别是基于干旱土壤恢复力的水文土壤恢复的潜在微生物群，以及退化土地长期恢复的未来策略。非常值得有识之士借鉴。

背景
土壤是地球的“活的皮肤”，提供对生命至关重要的生态系统服务：土壤充当水的过滤器和储存器，提供生长介质，为植物和异养生物提供水和养分，为大量生物提供栖息地，并且是我们大多数抗生素的来源。人类日益受到气候变化、人口增长和土地退化（包括碳损失、生物多样性下降和侵蚀）的综合挑战。特别是，土地退化降低了土壤水文功能，从而降低了其他一些生态系统服务。这种影响通过改变水力功能、渗透和土壤水分储存、碳循环、生物活性、养分和污染物的运输以及植物生长而发生。随着生物多样性、粮食生产、气候调节和人们的生计越来越受到土壤生态系统退化的影响，需要理解和扭转全球环境变化和相关土壤退化的影响。土壤生物群和土壤水文功能之间的相互作用在许多生物地球化学循环中起着至关重要的作用，包括水和碳循环。微生物通过调节养分循环、分解有机物、确定土壤结构、抑制植物病害和支持植物生产力来主宰土壤生命并发挥一系列重要的土壤功能。微生物的存在及其活动会以多种方式影响土壤结构和水力特性。案例研究表明，微生物在恢复土壤功能方面具有改变游戏规则的潜力。然而，土壤微生物群在形成和维持土壤中的作用历来被忽视。

有人提出，微生物群落不仅是生态系统健康和恢复水平的指标，而且可以被操纵以促进退化生态系统的恢复。在过去十年中，越来越多的研究表明将微生物用作生态系统介质，特别是提高作物产量和改造微生物以恢复旱地。目前大多数实验方法都集中在监测与土地恢复相关的微生物群落变化；然而，微生物也是生态系统变化的促进者，而不仅仅是追随者。作者回顾了微生物如何帮助解决不同类型的土地退化，重点关注物理土壤流失和转化、土壤化学特性损失和污染。作者讨论了可能对土壤恢复最有价值的微生物群（即促进植物生长的根际细菌、固氮细菌和菌根真菌），强调旱地和植物-微生物相互作用研究的进展，以及如何将它们用于恢复和管理因人类活动和气候变化而退化的土地的未来长期战略。他们回顾了微生物对土壤物理，特别是孔隙尺度水力特性的已知影响，并讨论了退化土地长期恢复的未来策略。研究人员还确定了迄今为止阻碍在理解土壤生物物理过程方面取得进展的方法学挑战。

微生物在恢复退化土地、改善土壤的入渗保水性等水力特性、降低土壤疏水性等方面可以发挥主导作用，共同促进生态系统的恢复。作者提倡研究利用微生物恢复退化土壤的机制。鉴于淡水可用性对陆地生物的关键作用以及水文恢复研究的匮乏，作者特别提倡利用微生物对退化土壤进行水文恢复研究。他们提出微生物可以改善土壤的水力特性，如渗透和保水性，并降低土壤的疏水性。连同来自微生物的新有机物质，这将促进植物生长并促进生态系统的进一步恢复。这样的恢复策略需要微生物学和土壤水文学研究领域的合作，而迄今为止这些研究领域还很少。了解土壤微生物的动态和相关的水文过程将为恢复实践奠定基础，从而恢复土壤生态系统的恢复力。

“了解土壤微生物和水文动力学之间的相互作用，将为恢复措施奠定基础，使土壤-植物生态系统恢复弹性。”

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