原来你是这样的落叶
①古有“落红不是无情物,化作春泥更护花”,今有“秸秆还田促生长”,落叶是否也会像凋落的生物残体一样,变成供应土壤肥力的“大功臣”?它们除了供应土壤肥力,还会对生态环境、气候变化有着怎样的贡献呢?
落叶为土壤生态系统提供“食物”
②叶落归根,是植被生态系统的常态,片片落叶为土壤的生态系统提供了“食物”。
③当落叶进入土壤,首先会被植食性动物如蝼蛄、线虫、螨虫等食用。“例如蚯蚓,它们可将落叶和土壤中的矿质颗粒一起吞食。当这些食物通过蚯蚓的肠腔时,落叶中的一些大分子物质如木质素、纤维素和蛋白质等会被分解,最后连同土壤矿质颗粒粘合在一起作为粪便排至蚯蚓体外。”江苏省扬州农业环境安全技术服务中心主任、扬州大学教授封克解释,这些粪便具有通气、保肥、保水的结构特点,因而被认为是形成肥沃土壤的最佳团粒结构。
④同时,落叶还会在微生物分泌的胞外酶作用下发生氧化反应。“落叶为土壤中的微生物提供了新鲜养分,可促使微生物大量繁殖。”封克介绍道,在繁殖过程中,为了从落叶中获取足够养分,微生物会分泌一些特殊的酶类,易被分解的有机物会在酶的作用下释放出二氧化碳、水、能量和可供植物生长所需的无机营养元素。“它们使落叶中不能为微生物或植物直接吸收的复杂大分子物质分解成易被吸收的小分子养分。这些小分子养分可被植物的根系吸收,因此,微生物在这过程中起着将‘难有效养分’转化成‘易有效养分’的作用。”
⑤“从以上过程我们可以看出,动物和微生物对落叶的分解可通过增加土壤的团粒结构以改善土壤的物理性质;通过提高养分的有效性来增加土壤肥力。”封克指出,这些过程都为来年植物的生长提供了更为良好的生长环境。
小小落叶也能抵抗全球变暖
⑥全球气候变暖已经给地球的生态环境、物种平衡造成了严重的负面影响。陆地生态系统中的温室气体如二氧化碳、甲烷、一氧化二氮的大量排放,是气候变暖的重要源头。为此,提升土壤有机质含量也成为应对全球气候变化的重要措施之一。提高土壤有机质含量和应对全球气候变化有什么联系呢?这就要从土壤的碳储量说起。“土壤不仅是陆地生态系统中最大的生物基因库,也是碳素生物循环转化和储存的巨大活动库。”封克解释,土壤微生物的活动一方面可将无机碳转化为有机碳而储存在土层中,通过减少向大气层排放的二氧化碳而减缓地球的温室效应;另一方面,土壤中大量有机碳的增加提高了土壤肥力,为绿色植物的生长创造了更好的条件,而绿色植物可通过光合作用固定二氧化碳,并释放出氧气,进一步改善了空气质量。
⑦“只有当落叶作为‘有机食物’投入土壤,土壤中有机质来源充分,土壤才能够形成稳定的结构。”潘根兴说,土壤的储碳、储水和储存养分的功能发达了,生态系统就稳定了,就能起到调节气候、供应养分和维持生命代谢的巨大作用。
⑧引力波的例子很好地证明了,测量技术有多精密,科学探索就能走多远。
⑨自然生态系统中的落叶,并不简单的是生命活动的“废弃物”,而是土壤维持自身肥力、维持健康及其提供人类生态系统服务的物质基础。它们落于土壤,经过有机物分解再回到大气中,参与碳循环和水循环,经过植物光合作用同化为碳水化合物,再成为生命的部分。如此循环再生,让地球上的植被得以长青。
交汇点记者 王甜 王拓(选文有删减)