经过 200 年的欧洲农耕实践,澳大利亚的土壤已处于身材不好– 营养物质和有机物(包括碳)耗尽。这对于土壤健康和应对全球变暖的努力来说都是坏消息。
澳大利亚本土的针鼹可能可以提供部分解决方案。针鼹在土壤中挖坑、沟和洼地寻找蚂蚁。我们的研究揭示了这种土壤“工程”可以在多大程度上有益于环境。
针鼹的挖掘将叶子和种子困在土壤中。这有助于改善土壤健康,促进植物生长,并将碳保留在土壤中,而不是大气中。
这一过程的重要性不可低估。通过改善针鼹栖息地,我们可以显着改善土壤健康并促进气候行动。
大自然的挖掘机
许多动物通过广泛的挖掘。这些 ”生态系统工程师“ 提供一个服务这不仅有利于土壤,还有植物和其他生物。
在澳大利亚,大多数挖掘动物要么已经灭绝,要么受到限制,要么受到威胁。但针鼹则不然,它仍然相对而言常见的在非洲大陆大片地区的大多数栖息地。
针鼹是多产的挖掘机。我们的长期监控在澳大利亚野生动物保护协会斯科舍保护区位于新南威尔士州西南部的研究表明,一只针鼹每年可移动约 7 吨(约 8 辆拖车负载)的土壤。
针鼹留下的土壤凹陷可达 50 厘米(19.69 英寸)宽、15 厘米深。当蚂蚁稀少时,例如在高度退化的地方,针鼹会深入挖掘以寻找白蚁,造成更大的坑。
这种推土能力无意中提供了另一个至关重要的功能:种子和水之间的匹配。
扮演丘比特
为了使种子发芽,它们必须与水和土壤养分结合在一起。我们的实验展示了针鼹挖掘如何帮助实现这一目标。
我们测试了雨后种子是否会被困在针鼹坑中。我们小心翼翼地用不同颜色的染料标记各种种子,并将它们放在新南威尔士州科巴附近半干旱林地的土壤表面上,我们在那里挖了类似于针鼹的坑。我们然后模拟的一场下雨事件。
大多数种子被冲进坑里,而那些从坑里开始的种子则留在那里。该实验展示了针鼹坑如何促进种子、水和养分相遇,使种子有更好的机会在澳大利亚贫瘠的土壤中发芽和生存。
然后,恢复的坑就成为植物和土壤的“热点”,植物可以从那里蔓延到整个景观。
我们的研究还发现坑也蕴藏着独特的微生物群落和土壤无脊椎动物。这些可能在分解有机物产生土壤碳方面发挥着重要作用。
难怪许多人类恢复土壤的努力都模仿了针鼹等动物建造的自然结构。
洞穴中的针鼹。 (慢动作墙/盖蒂图片社)
针鼹作为碳农
我们的最近的研究还展示了针鼹挖掘如何有助于增加贫瘠土壤中的碳含量。
当有机物位于土壤表面时,它会被强烈的分解紫外线它将碳和氮释放到大气中。但当针鼹觅食时,这些物质就会被埋在土壤中。在那里,它暴露于微生物,微生物分解材料并向土壤释放碳和氮。
这不会立即发生。我们的研究表明,坑中的碳含量需要 16-18 个月的时间才能超过裸土中的碳含量。
针鼹的挖掘、捕获和堆积的整个过程创造了垃圾、碳、养分和植物热点的拼凑而成。这些肥沃的岛屿推动着健康、功能齐全的生态系统,并且随着世界变得越来越炎热和干燥,它们将变得更加重要。
利用针鼹的力量
在大片土地上进行土壤恢复可能既昂贵又不切实际。针鼹对土壤的干扰提供了一种具有成本效益的恢复选择,应该充分利用这种潜力。
澳大利亚的针鼹种群目前没有受到威胁。但需要景观管理来确保未来针鼹种群的健康。
针鼹经常躲在中空的原木中,因此清除倒下的木材会减少它们的栖息地和觅食地点。对实践的限制,例如柴火清除需要防止栖息地丧失。
由于针鼹行动缓慢,经常在我们的道路上被杀死。为了解决这个问题,应在本地灌木丛之间种植灌木和地面植物,从而创造植被廊道这样针鼹鼠就可以安全地从一个地方移动到另一个地方。
虽然针鼹的锋利的刺可以在一定程度上保护它免受自然捕食者的侵害,但它们对引入的捕食者(如狐狸和猫)的攻击效果较差。因此还需要控制这些威胁的策略。
澳大利亚脆弱环境的健康状况严重衰退。针鼹已经提供了有价值的生态系统服务——它们应该得到保护和培育,以确保这种情况持续下去。
大卫·约翰·埃尔德里奇,旱地生态学教授,新南威尔士大学。