國家廣場草坪翻新，科學家得到意想不到的結果

導 讀

微生物遷徙及其環境效應是個很有趣的話題，身處「人類世」，身處「地球村」，「無腳」的微生物現在隨著人類活動正在快速遷徙，其環境和健康效應值得關注和研究。

文/陳能場（廣東省生態環境技術研究所研究員）

來源：作者賜稿

草坪從新澤西州運到了紐約國家廣場，草坪土壤中的微生物也跟著個大遷徙。

美國國家廣場草坪，在整修之前。照片版權：約瑟夫羅伯茨。

美國國家廣場草坪區在重建過程中面對華盛頓紀念碑，在安裝新的草皮之前。圖中綠色安全帽是邁克爾Stachowicz，草坪管理專家，國家廣場和紀念公園。他正在向學院公園馬里蘭大學的同學們講解整修的範圍。

照片版權：約瑟夫羅伯茨

大家記得去年9月15日，《科學》（Science）刊登的中科院城市環境研究所研究員朱永官團隊關於微生物的一場沒有國界的「全球大遷徙」的論文嗎？論文系統闡述了微生物通過人與動物、污水及其他物質的流通在全球範圍的遷徙及其環境與生態效應。小到沙石土壤，大到萬噸巨輪的壓艙水，都可以帶動微生物的大規模遷移。人和動物在世界範圍內的空前流動推動了微生物的遷徙和部分微生物的富集。

草坪可以說是由草，它的根，以及土壤和微生物組成。如果將新澤西州的草坪搬到國家廣場（National Mall），草坪帶著新澤西土壤的微生物群也來個大遷徙，是否帶來新的環境效應呢？

有科學家就抓住這樣的大好機會，研究隨著草坪遷移，土壤微生物遷徙過程中的群落變化。

土壤微生物群系（microbiome）與在人類腸道中發現的微生物的集合相似。當微生物失去平衡時，可能會使人生病。土壤微生物群落也是如此，作物或其他環境中的許多最嚴重的疾病與土壤微生物組的變化有關。因此，研究國家廣場中心的換草坪后土壤微生物群系如何變化就變得很重要。

「我的實驗室感興趣的是微生物如何在環境中移動，以及它們如何隨著這一運動而改變和適應，」美國農業部農業研究服務研究員Jo Anne Crouch（克勞奇）解釋說。克勞奇是這項研究的主要作者。「我們認為來自新澤西州的新進口草坪將向國家廣場引入不同的細菌群落。但是，我們發現它們沒有顯著不同。「

這項工作專註於土壤中存在的細菌。令研究人員感到意外的是，整修前後微生物群落變化不大。土壤中的這些群落被稱為土壤微生物群落。

對於他們的研究，克勞奇的團隊和馬里蘭大學草坪病理學家約瑟夫羅伯茨在翻修前後觀察了土壤細菌。通過實驗室測試，他們使用細菌的DNA來試圖找出究竟是什麼類型的細菌。結果顯示微生物存在一些差異，但對研究人員說革新對細菌有很大影響還不夠。

他們還發現了很多種細菌。 例如，在環境中分解氮的細菌大量存在，在受人類影響的環境中常見的細菌也是如此。他們檢測到超過1,600種不同的細菌種類。

此外，克勞奇說，儘管土壤樣本之間的變化很小，但科學家們也開始意識到，有時真正重要的微生物是罕見的。這意味著它很難被發現，但可能會大大影響這個團體作為一個整體的運作方式。

她說：「農業生產區和其他自然空間非常容易受到負面變化的影響，微生物組（microbiome）（為我們）提供了一個新的、幾乎完全未利用的（研究）機會，來影響植物和微生物之間的相互作用，從而提高植物生產力和健康。」

參考資料：

1.Yong-Guan Zhu, Michael Gillings, Pascal Simonet, Dov Stekel, Steve Banwart, Josep Penuelas. Microbial mass movements. Science. 2017. 357:1099-1100

2.科學家闡述環境微生物大規模遷徙機制 http://www.cas.cn/syky/201709/t20170915_4614511.shtml

3.Zakiya Carter. Soil microbes persist through National Mall facelift. https://www.soils.org/discover-soils/story/soil-microbes-persist-through-national-mall-facelift. August 16, 2017

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