亚马逊雨林因其茂密的产氧森林而被称为“地球之肺”,它可以吸收1320亿吨的地球碳。然而,自20世纪70年代以来,亚马逊已经失去了3万多平方英里的土地。森林砍伐、开垦农田和气候变化引发的野火严重损害了该地区,自1988年以来,每天约有1万英亩的森林(几乎相当于加州的面积)被毁。
然而,我们仍有时间拯救它——现在科学家们可能有了一种“秘密武器”,不仅可以帮助亚马逊雨林重新造林,还可以帮助世界上其他已经枯竭的森林。它来自于该地区过去深处的土壤。
大约从公元前450年到公元950年,生活在今天亚马逊河沿岸的人们经过几代人的努力,改变了这片原本贫瘠的土地。土壤中充满了烹饪和焚烧垃圾的低强度燃烧产生的木炭、动物骨头、破碎的陶器、堆肥和粪便。这些过程的肥沃的结果是亚马逊暗土(ADE),或。特别肥沃的黑土含有丰富的营养物质和来自木炭的稳定有机质。根据5月5日发表在该杂志上的一项研究,它现在可能有助于在它产生的同一地区重新造林。
巴西
该团队的主要目标是研究ADEs,或者最终是人工合成的微生物群来模仿它们的土壤,如何促进再造林。为了做到这一点,他们在实验室里进行了对照实验,模拟森林被砍伐地区的牧场被积极恢复到森林状态时土壤中发生的生态演替。
他们从巴西亚马逊州的caldeir
实验研究站采集了ADE样本。实验中的对照土壤来自
圣保罗州的路易斯·德·Queiróz高等农业学校。他们在一个平均温度为94华氏度的温室里装满了36盆约6.6磅的土壤,以预测全球变暖超过亚马逊地区目前的平均温度(71到82华氏度)。
三分之一的花盆只使用了对照土壤,而另外三分之一的花盆使用了对照土壤和ADE的4:1混合物,最后三分之一的花盆使用了100%的ADE。他们种植栅栏草的种子,一种巴西牲畜常见的饲料,以模仿牧场。在草被割掉之前,幼苗被允许生长60天,这样只有根留在土壤中。
然后,在这三种土壤中,每种土壤都重新种植了一种叫做Ambay pumpwood, Peltophorum dubium或cedero blanco的殖民物种的种子。
让种子发芽,然后生长90天,然后研究小组测量了它们的高度、干质量和根的延伸。他们还量化了在实验过程中土壤pH值、微生物多样性、质地和有机物质(钾、钙、镁、铝、硫、硼、铜、铁和锌)浓度的变化。
一开始,ADEs显示出比对照土壤更多的营养物质,磷大约是对照土壤的30倍,除锰外,其他被测营养物质的含量都是对照土壤的3到5倍。ADE的pH值也较高,砂和淤泥较多,但粘土较少。
实验结束后,对照土壤的养分含量比开始时要少,这反映了植物对土壤的吸收。然而,100% ADE土壤仍然比对照土壤更丰富,而20% ADE土壤的养分水平处于中等水平。
20%和100% ADE的土壤也比对照土壤支持更大的细菌和古细菌的生物多样性。
微生物将化学土壤颗粒转化为植物可以吸收的营养物质。我们的数据显示,ADE中含有的微生物更擅长土壤的这种转化,从而为植物的发育提供了更多的资源,”合著者、
圣保罗大学分子生物学家安德森·桑托斯·德·弗雷塔斯在一份声明中说。“例如,ADE土壤含有更多有益的细菌家族分类群。”
此外,在土壤中添加ADE可以促进植物的生长发育。与对照土相比,20% ADE土壤的栅栏草干质量增加了3.4倍,100% ADE土壤的栅栏草干质量增加了8.1倍。
这些结果足以让研究小组相信ADE可以促进植物生长,但它确实需要一些谨慎。
研究报告的合著者、