蚯蚓對土壤質量的影響:這些「地龍」是穩定碳的功臣

2021-01-09 澎湃新聞
蚯蚓對土壤質量的影響：這些「地龍」是穩定碳的功臣

2020-12-27 13:16 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務

蚯蚓是廣泛分布於全世界的環節動物，以腐爛的植物和其他有機物為食，靠吞食土壤和沙粒獲取並分解其中的有機物質，從而也鬆動了土壤。這個特徵使蚯蚓在被大量引入農業的同時，也被掛上釋放大量二氧化碳，加劇溫室效應的罪名。然而各項研究表明，蚯蚓不僅不是氣候變暖的罪魁禍首之一，還能在土壤裡儲存碳等有機物質。

美國普渡大學與史密森學會和約翰霍普金斯大學的學者所成立的研究小組表明，北美森林裡的蚯蚓可以分解落葉和草根中的碳並將其儲存在土壤裡。原本停留在土層表面的乾草和落葉經過有機物氧化過程後，很容易將碳釋放到大氣層中，但在經蚯蚓消化過後便能在土壤裡留存很久。蚯蚓的存在可分解落葉層，有助於有機物質在土壤中的分散。

中科院華南植物園研究員傅聲雷和副研究員張衛信等更是發現，儘管蚯蚓會在短期內增加二氧化碳的排放，但它們還穩定了大部分消化過的碳。蚯蚓在同時加快碳礦化和碳穩定的過程時，將多數碳固存在了土壤中，因此總碳排放量與沒有蚯蚓的土壤相差不大。然而經過蚯蚓分解的土壤，既增強了土壤的碳儲存能力，還有助於植物生長。

對於另一種溫室氣體一氧化二氮（N2O）的排放，研究表明，只有當蚯蚓密度高於正常密度N2O才會增加，在正常密度下N2O排放和無蚯蚓的土壤差別不多。研究人員認為，即使土壤中的微生物含量因蚯蚓數量增多而增加，礦化和硝化速率也不會增長，因為蚯蚓在促進碳匯的同時形成了氮匯，從而阻止了氮礦化和硝化速率的增加。在正常蚯蚓密度下，土壤並不會排放更多的N2O。

由於地球上有超過3000種蚯蚓以及多種土壤，對於蚯蚓準確的固碳能力還需更多研究。美國普渡大學研究小組所用的蚯蚓源於歐洲，張衛信等人則用源於西歐和東亞的蚯蚓品種，這些蚯蚓都是遍布全世界的普遍品種。他們認為，我國南方最常見的環毛類遠盲蚓屬蚯蚓有著很強的保碳能力。為了評估蚯蚓的碳固存能力，張衛信提出了計算碳固存係數的公式，量化了蚯蚓對土壤內碳含量的影響。

除了對於營養物質的儲存，蚯蚓還能修復改良土壤，循環利用農業廢棄物，且其體內豐富的蛋白質可以作為飼料、魚餌甚至入藥。蚯蚓糞本身也是一種有機肥料，包含豐富的有機物質。將蚯蚓運用到農業中，正是利用自然的產物改善自然，向可持續發展的目標更進一步。

參考：

百度百科 蚯蚓

https://baike.baidu.com/item/%E8%9A%AF%E8%9A%93/22695?fr=aladdin#7_1

個人圖書館 蚯蚓活動可以增加森林的碳儲碳量

http://www.360doc.com/content/10/0716/23/1040303_39532878.shtml

土壤與農業可持續發展國家重點實驗室【科研快訊 – PNAS 等】蚯蚓與陸地碳匯調節等 

http://www.ssa.ac.cn/?p=3298

科學網 研究發現蚯蚓促進土壤碳淨固存機制

http://news.sciencenet.cn/htmlpaper/20148512343634734162.shtm


Zhang, W. et al. Earthworms facilitate carbon sequestration through unequal amplification of carbon stabilization compared with mineralization. Nat. Commun. 4:2576 doi: 10.1038/ncomms3576 (2013).


Andrew K. Evers, Tyler A. Demers, Andrew M. Gordon, Naresh V. Thevathasan, "The Effect of Earthworm (Lumbricus terrestris L.) Population Density and Soil Water Content Interactions on Nitrous Oxide Emissions from Agricultural Soils", Applied and Environmental Soil Science, vol. 2010, Article ID 737096, 9 pages, 2010. https://doi.org/10.1155/2010/737096


作者/楊晴雅（綠會志願者）審/SY 編/Angel

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