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VOL:39期

誰在地下呼吸?

誰在地下呼吸?謝宜珊

你接觸過土地嗎?大自然裡那種咖啡色、有人說是「髒髒的」的泥土?走在學校操場、公園或郊外時,就能碰到這些土地,但你曾好奇或注意過,腳下的泥土裡有些什麼東西嗎?這些土壤除了可以種花、種樹、種稻米,玩得滿手黑黑的,還有什麼重要的功能呢?

土壤其實是個非常神奇的世界,全世界有超過25%的生物住在裡面。光是小小一湯匙的土壤,大約一公克,就住了比臺灣島上人口還要多的生物,約含有10億隻細菌、百萬隻的真菌、百萬隻的原生生物,以及幾百隻的線蟲。很不可思議吧!除了這些肉眼看不到的微小生物,廣大的土壤裡還有許多生物是我們肉眼可見的,例如蚯蚓、蜘蛛、螞蟻,以及中大型的哺乳動物。

這些大大小小的生物連同土壤環境,形成了一個重要的生態系,更讓大自然裡的營養能夠循環利用。

大地之母

現在,就先來認識土壤本身吧!
土壤摸起來雖然鬆鬆軟軟的,但它的來源卻是堅硬的岩石。大自然的風和雨在漫長的時間裡把岩石化為微小的碎塊,形成了細碎的土。不過,光靠風化得來的岩石碎塊,並無法形成能夠滋養萬物的肥沃土壤,還需要加入「有機質」─這是營養的來源。而有機質來自哪裡呢?這就得靠土壤裡的生物來幫忙了。

植物從肥沃的土壤中吸取各種養分,逐漸長大成熟,然後被動物食用,成為動物成長茁壯的養分,當動物死亡後,這些營養會回歸大自然,但這個過程需要「清道夫」的幫忙─也就是土壤裡的生物,包含了真菌、細菌、線蟲、原生生物、節肢動物、環節動物等。

清道夫們會將動物的屍體、排泄物、落葉和枯草等,一點一點的分解成養分,讓營養回到土壤中,再被植物吸收利用,如此循環不已。除此之外,土壤裡眾多生物之間的取食關係形成了食物網,微生物被小生物攝取,小生物再被大動物吃掉,如此一來,營養就能一層一層傳遞下去,生命也因此生生不息。

來自土壤的養分循環,支撐大自然的各個生態系。我們的食物也幾乎都是由土壤而來,因為其中的養分培育出植物,植物供養了動物,所以我們吃下的蔬果或肉類,源頭正是來自大地的營養。此外,土壤還有潔淨水源、防止汙染物進入溪流和湖泊、涵養水分的功能,富含有機質的土壤裡儲存了大量的碳,也可維持大氣中二氧化碳的平衡,難怪有人把土壤稱為大地之母呢!

地下城的居民

了解土壤環境與它重要的角色後,讓我們直接進入土裡,好好認識一下裡面的居民吧!

健康的土壤可是充滿生命力的。外表看似寧靜,地底下卻有各種大大小小的通道,裡面有著不同的生物忙碌穿梭,十分熱鬧。這些生物除了是地下居民,有許多更是打造健康土壤的好幫手,到底有誰呢?

蚯蚓

說到土壤的好幫手,第一個想到的一定是蚯蚓!蚯蚓喜歡生活在潮濕、疏鬆和肥沃的土壤中,主要以腐爛的葉子為食,也會把土吃進體內,將微生物吸收後,再把不能消化的沙土排放出來,所以蚯蚓的排泄物對改善土壤的品質非常有幫助。牠在土裡鑽來鑽去也可以增加土壤的透氣性,讓土壤保持健康狀態。

蚯蚓也有壞傢伙
可別以為蚯蚓都是好傢伙,其實也有壞蚯蚓!有一種外來的「黃頸蜷蚓」,約在50年前隨著植物進口來到臺灣,並且快速遍布全臺。牠們不只繁殖力強,還會威脅本土蚯蚓和其他土壤無脊椎動物的生存空間。牠們雖然也吃腐爛物並排放有機質糞土,不過牠排放的糞土結構很細,吸水力極強,不但不能疏鬆土壤,反而會降低土壤的通透性、使土壤硬化,造成植物根部或土壤中的小生物缺氧而死亡。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2018年04月 ]