森林:为什么“地下生态系统”如此重要?

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  • 树木对地球健康至关重要,但地下生态系统同样重要。

  • 森林的健康始于地下,陆地生物多样性的大部分都存在于此。

  • 土壤也是养分循环和碳储存等关键过程发生的地方。

  • 因此,在保护森林时,考虑整个生态系统至关重要,而不能只关注地表上我们看得见的部分。

树木总是备受赞誉。但对森林而言,地下生态系统——土壤、根系、真菌和微生物——同样重要。

传统上,人们对地上生态系统的研究更多。据研究人员惠特尼·斯托尔所说:“地上生物、林木群落和森林地表是森林生态系统中一眼就能辨认的组成部分;在日常用语中,人们通常不会在描述森林时提及地下部分。”这是因为“地下部分在物理意义上看不见,因此在比喻意义上也常被忽视。”

健康的森林对健康的未来至关重要,而健康的未来始于地下。森林承载着陆地生物多样性的70%,其中大部分存在于地下。此外,森林储存和封存的碳大部分也发生在地下,而这对缓解气候变化至关重要。

树木的细根系统贡献了森林生物量产量的75%。Image: Wardle, David & Bardgett, Richard & Klironomos, John & Setälä, Heikki & Putten, Wim & Wall, Diana. (2004). 地上与地下生物群之间的生态联系。《科学》(纽约州纽约市)。304. 1629-33. 10.1126/science.1094875.

谈到森林生态系统服务,也就是自然带来的益处,人们往往首先想到树木:它们提供美学价值、空气和水的过滤以及栖息地。但许多此类过程始于地下。森林占全球生物量的25%,树木的细根系统贡献了森林生物量产量的75%。这些有机物质对土壤健康至关重要,也是许多不同物种的食物来源。

地下生态系统不仅是食物来源,也是重要的栖息地。动物生物多样性的50%存在于地下。地下生态系统包括细菌、真菌和线虫等。这些常被遗忘的生态系统比地上生态系统更加多样,而其中的物种维系着植物、动物和人类赖以生存的许多生态系统服务,包括水净化、土壤健康和分解作用。

养分循环和碳储存都始于土壤。养分循环——包括氮循环和碳循环——大多发生在地下。这些过程影响水体健康、植物生长以及温室气体的封存。地下环境的健康不仅关乎森林,也会深刻影响粮食生产。

近期许多研究都在探讨地上和地下生态系统如何相互作用。这些研究或许表明,生态系统的一部分失衡时,另一部分也会随之失衡。斯托尔以森林转变为例。将森林转为农业用地可能会降低植物多样性并影响养分循环,进而影响食物网以及输入生态系统的生物量。

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斯托尔提出了几种提高人们对地下生态系统认知的途径。首先,增加研究经费有助于拓展我们对这些生态系统及其重要性的认识。这可以推动制定保护整个森林生态系统的政策,而不只是保护树木。斯托尔总结道:“在科学、政策和全球层面作出有效决策,可以提升当前对地下生态系统的关注度,积极推动科学研究,并增加用于完整森林环境生态修复的资金。”

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