
顶着美国犹他州当空的烈日,在干燥炽热的阳光下,萨莎·里德正悉心培育着一个个“土块”。它们实际上是植物、细菌、地衣与真菌等的集合体。里德是一名生态学家,她正在培育的是隐花植物土壤。
隐花植物土壤也被称作“生物结皮”,是一种薄层生物组织群落。在干旱地区,这些群落会在土壤表面形成一层独特的结皮,虽然并不起眼,却在地球的旱地生态系统中扮演着至关重要的角色。它们不仅有助于将松散的土壤颗粒胶结在一起,防止水土流失,还能够保持土壤水分,为其他微生物提供栖息之所,为土壤补充氮元素。
| 气候威胁 |
乍看之下,生物结皮就像是与周遭土壤颜色不同的斑块。但如果凑近仔细观察,这些斑块就变成了由深色小土块组成的马赛克图案,上面布满了小小的苔藓和不太起眼的地衣。不过,这只是生物结皮的一种形态,它们也可能看起来与普通板结的土壤极为相似。尽管踩上去嘎吱作响的生物结皮就像一堆脆脆的落叶,让人忍不住想要上去踩踏一番,但如果真的这么做了,那可就铸成大错了。因为一旦破坏,这些生物结皮可能需要数十年才能再生。
如今,除了人为踩踏造成的破坏,生物结皮还面临另一种由人类活动带来的威胁:气候变化。因此,研究人员正在积极展开研究工作,以加深对生物结皮的理解,并探寻修复它们的方法。

“目前我们非常忙碌,同时也感到非常兴奋。我们正在逐步探索,可以说是摸着石头过河。”安妮塔·安东宁卡说。她是一位植物与土壤生态学家,在美国北亚利桑那大学从事生物结皮的研究工作。她指出,生物结皮广泛存在于旱地生态系统中,这些生态系统至关重要,但在全球范围内,它们也是退化最严重的生态系统之一。随着旱地的退化,生物结皮的覆盖率会逐渐减少,土壤肥力也会随之下降。失去保护的土壤颗粒将变得松散,容易被风吹走。同时,渗入地下的水量也会减少。甚至碳循环也可能受到影响,因为构成生物结皮的许多微小生物都能吸收二氧化碳。
| 具有生命力的皮肤 |
地球约12%的陆地表面被生物结皮覆盖,它们广泛分布于全球各大洲。生物结皮的主要组成部分是一类能够进行光合作用的原核生物——蓝细菌。在代谢过程中,蓝细菌会形成具有黏性的细丝,这些细丝在风沙土中如同胶水一般,能够将土壤颗粒粘结在一起,形成硬壳状的表面,从而为其他真菌和细菌的附着提供基础。

