土壤與我們的生活息息相關(guān),它是糧食安全、水安全和更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)。土壤中生活著種類繁多的土壤生物,它們與土壤共同構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),并通過(guò)相互作用促進(jìn)了全球物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng),從而養(yǎng)育了所有生命。土壤生物的神秘世界,等待我們不斷去了解與開發(fā)。
以無(wú)人機(jī)的視角放眼望去,首先看到的是土地上欣欣向榮的植物們,它們不僅為我們提供了生存所必須的各種食物,也妝點(diǎn)了我們的家園。它們的根系大量扎入土壤深處,為土壤中的其他生物帶去源源不斷的有機(jī)物。
土壤動(dòng)物也是土壤生態(tài)系統(tǒng)組成中必不可少的一部分,它們會(huì)通過(guò)進(jìn)食與排泄制造養(yǎng)分、參與物質(zhì)循環(huán)。當(dāng)我們踏上土地并挖開一塊土后,就可以看到其中各種各樣的小動(dòng)物們,例如蚯蚓、螞蟻、瓢蟲和鼠婦等,還有一些肉眼難以察覺、需要在顯微鏡下觀察的微小動(dòng)物,如線蟲、螨蟲等。
除植物與動(dòng)物外,土壤中還生存著不計(jì)其數(shù)的微生物,一捧土中的“居民”數(shù)量甚至遠(yuǎn)超地球上的人口總數(shù)。其中包括生長(zhǎng)在森林土地上的奇珍異寶——真菌。在澳大利亞蘑菇攝影師StephenAxford的鏡頭下,我們可以欣賞到它們色彩斑斕、形態(tài)各異的迷人身影。真菌中個(gè)頭最大的甚至超過(guò)了一頭大象,而最小的則直徑不到1微米。
土壤中還居住著比真菌數(shù)量更加巨大、體積更加微小的細(xì)菌,它們的長(zhǎng)度僅有一粒米的萬(wàn)分之一,肉眼無(wú)法看到。因此我們需要借助實(shí)驗(yàn)手段將其從土壤中分離并進(jìn)一步觀察研究,這就是菌種分離。第一步是按不同微生物的需求分別配置適合它們的培養(yǎng)基:稱取適量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并將它們?nèi)苡谒?,調(diào)節(jié)好Ph后置于滅菌鍋中高溫高壓滅菌。將滅菌后的培養(yǎng)基倒于培養(yǎng)皿中并晾干,平板就制作好了。然后使用稀釋平板涂布法將微生物接種到相應(yīng)的培養(yǎng)基上,通過(guò)在適宜溫度下培養(yǎng)讓其生長(zhǎng)。最后則可通過(guò)平板劃線法獲得目標(biāo)微生物的純種菌株。
通過(guò)觀察培養(yǎng)皿上的細(xì)菌,我們發(fā)現(xiàn)它們也有著許多不同的顏色,有些還能通過(guò)降解培養(yǎng)皿中的有色營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而形成水解圈。多才多藝的科學(xué)家們用微生物在平板上作出了絢麗的圖畫。
如果我們想要更直觀地看到這些小精靈們,就得借助微生物染色法與顯微鏡或電鏡。上述方法讓我們得以親眼看到奇妙的微觀世界。近年來(lái)隨著科技的發(fā)展,我們有了更強(qiáng)大的武器來(lái)研究土壤中的微生物,這就是大名鼎鼎的微生物組學(xué)技術(shù)。我們可運(yùn)用高通量測(cè)序等手段,給它們發(fā)放“身份證”,了解它們的組成,從而構(gòu)建信息庫(kù)并進(jìn)行下一步的研究。
總而言之生物多樣性是土壤生命力的源泉,是人類賴以生存與發(fā)展的基礎(chǔ),是地球母親給予我們的寶貴財(cái)富。了解土壤生物的組成有助于我們更好地保護(hù)他們,同時(shí)也是保護(hù)我們自己,保護(hù)我們的明天。