土壤是农业生产的基础,也是国民经济和社会安定的基石。土壤生物是土壤健康之源,在维持多种土壤生态功能方面起到关键作用。土壤生物在国际上被认为是评价土壤健康的指示者,而我国在国家尺度上有关土壤生物的基础资料还很匮乏,这是第三次全国土壤普查特别设立土壤生物调查专项的主要原因。湖北省、湖南省、江西省位于长江中游,既有广阔的平原,又有典型的山地丘陵,在多层次立体化农业发展格局中具有代表性。湖北省、湖南省、江西省第三次全国土壤普查土壤生物调查(以下简称“华中三普生物调查”)共拟定241个土壤生物采样点,开展典型生物如土壤微生物、线虫和蚯蚓的调查,为今后系统评价三省重要土种的健康状况、制定土壤健康培育和耕地质量提升的生物管理对策而服务。兰州大学草地微生物研究中心刘满强教授、南京农业大学土壤生态实验室陈小云教授、吴迪副教授作为项目负责人,承担湖北省、湖南省和江西省共241个样点723个样方的土壤生物调查。团队历时45天,参与外业调查成员15名,圆满完成华中三普生物调查外业工作。
图1 土壤生态实验室参与华中三普生物调查示意图
4月10日,陈小云教授主持召开华中三普生物调查启动会,对参与华中三普生物调查的队员进行相关理论和操作规范培训。由于本次参与队员均有完成江苏三普生物调查的经验,因此本次培训着重强调“行动统一、操作统一”。
图2 华中三普外业培训合照(陈小云 摄)
鉴于采样期间的天气情况,为了确保调查的典型性与代表性,4月23日至6月6日,土壤生态实验室华中三普生物调查团队成员兵分3路,在技术领队的带领下分别前往湖北省、湖南省和江西省进行外业工作。6日,随着三支队伍在校园汇合,华中三普生物调查外业工作圆满完成。此次外业调查共获得线虫土样723份、微生物土样723份(已流转)及蚯蚓样品723份13000余条。
在此,特别感谢调查区域内各省、市、县、区农技部门对华中三普生物调查的支持,感谢乡镇基层农技人员和相关农户对本次华中三普生物调查的帮助,也感谢在华中三普生物调查中艰辛付出的全体成员。让我们跟着队员重温华中三普生物调查外业工作的经历,第一视角体验华中三普生物调查。
华中三普生物调查湖北省分队负责湖北省各市县土壤生物调查,于4月29日至6月6日,先后在黄石、武汉、孝感、随州、襄阳、十堰、宜昌、恩施、荆门、荆州和咸宁开展水田、林地、果园、茶园等用地类型的调查采样工作,历时39天,翻山越岭,圆满完成湖北省共80个样点的土壤生物样品调查采样工作。
图3 湖北省分队队员野外工作照(宋园园 摄)
湖北省分队队员宋园园说:“这是我第三次参与全国第三次土壤普查生物多样性采样工作,这次湖北三普工作采样点更多,责任更重,需要认真核实和记录每一个地块的地理位置、地形地貌、土壤类型,土壤质量,土地利用等情况,为三普项目提供来自于一线的最真实的土壤情况。基于前两次采样工作的经验积累,在这次采样过程中,我们在样点选择,精准采样,样品保存等方面有了更加丰富的经验,也更加注重现场调查和采样的质量。在与当地农户沟通过程中,更加丰富和了解地块土壤利用历史情况和施肥信息,我们准确记录采样地各方面相关信息和样品信息,思考这些土壤利用历史和土壤生物的相关性。在土壤普查过程中,除了必要的取样工作外,过程中还遇到了很多有趣的自然现象和生物类型,这是实验室里永远不可能接触到的,基于我们遇见的各种现象和生物,大家开放思维提出假说,每天都会在群里互相讨论和交流,共同学习进步,同时也极大地提高大家采样的热情和兴趣。”
张全成表示,参加湖北三普,是继去年参加江苏三普的又一次土壤生物普查:“江苏三普结束后,南老师在给我的回信中指出:实践出真知,坐在实验室读书,永远成不了一个优秀的科学家,一定要深入实际。正是这句话鼓励我再次投入三普工作中来。在三普过程中,从海拔几十米到三千多米,从长江以北到长江以南,调查了不同样地类型(旱地、水田、林地等)的蚯蚓种类和数量,能够为湖北土壤生物多样性提供了扎实的数据支撑,我感到很自豪。在这次普查中,领略了湖北的自然风光和人文胸怀,从神农架到武当山,从三峡大坝到长江大桥,沿途的风景让我赞叹大自然的神奇和湖北人民的智慧。感谢刘老师和陈老师提供的宝贵机会和辛勤指导!感谢队员的理解和包容!感谢所有实验室三普队员的辛劳付出,是大家的共同努力使得这次三普圆满结束!”
此次调查引发了张煌的思考:“以前不曾理解所谓的不要失去田野调察的乐趣,觉得这话太虚,在此次出野中,发现很多实际问题的解决不止是生理生态上的,人类社会的活动影响着自然界的生态,周而循环,需要以哲学的角度看待,师法自然,日新又新。求索的道路或者就该如此。人们基于经验、生成于自然环境中的问题感受,帮助了人们进行了如此超前地预言,切实反应出了现实中的问题。深切走入自然,才能理解生态的奥妙,感受自然界中万物的目的与始末,像山一样思考,才能很好地去理解这一自然的哲学。”
杨红玉对此次土壤普查印象深刻:“十分荣幸参加此次湖北省的第三次土壤普查,此次三普出差让我见识到了湖北省的多种土地利用方式,无论是碧绿的稻田还是郁郁葱葱的林地都给我留下了十分深刻的印象,因为土地的不同利用方式我们采集到的蚯蚓种类也都各不相同,同时在采样途中我们也发现蚯蚓对温度和湿度都有十分敏感的响应,例如我们在一片温度较低的山林中采样时,阳光下的蚯蚓无论在数量和体型方面都高于树荫下的蚯蚓。在这次调查中不仅增加了我的土壤知识储备,还让我亲身感受和体验各个地方以及各种土壤利用方式下所带来的土质差异。这次三普将是我人生中的宝贵回忆!”
图4 湖北省分队采集的部分蚯蚓样品生态照(宋园园 摄)
华中三普生物调查湖南省分队于4月23日到6月6日历时45天,完成了湖南省84个样点的外业工作。结合先前江苏三普生物调查的经验,队伍提前规划采样路线,与当地有关农业部门联系和沟通,按照采样要求,根据具体情况寻找合适的采样点。在采样过程中,队员和当地农民深入交流,了解当前农业正在发生的“生产力变革”,也认识到保护土壤健康的重要性。
图5 湖南省分队野外工作照(李娜 摄)
湖南省分队队员李娜表示:“土壤生物调查的过程充满乐趣与挑战,领略到海拔八百米的茶园,海拔一千米的林地以及种植在山顶的水田等美丽风景。采样过程中,我们与各县市农业部门积极沟通,与曾参与第二次全国土壤普查的人员进行交流,他们的言语激励了当下参与三普工作的我们。另外在调查过程中遇到一些现象说明生物普查的必要性:如病虫害问题。为了保持土壤健康,未来仍然需要加强对土壤生物的重视。”
江俊说,很荣幸能有此机会参与数十年才进行一次的土壤普查,这是一段珍贵的回忆!不同于去年江苏省三普采样见识到的平原地貌,在此次湖南省全国三普过程中,领略了崇山峻岭的壮阔。湖南独特的地貌造就了复杂的生态环境,也孕育了更丰富的生物。在采样期间,他见识到红壤和紫色土,并感受它们的黏重;见识到重金属污染严重阻碍植物生长,并致使农田被限制种植。这些经历都增强了他对农业可持续发展和环境保护等的认识。而在与当地农户交流的过程中,他不仅了解到了当地的风土人情,还有效地锻炼了沟通协调能力。他逐渐学会在实践中发现问题,思考问题,以求为今后更好得解决问题提供思路与指导,将理论知识融入专业实践,提高自身专业素养。
何怡帆也深有体会:“很荣幸能参与全国第三次土壤普查,相较去年进行江苏省三普,我们拥有了更丰富的团队合作经验以及野外工作经验,采样过程也较为顺利。本次在湖南省还看到了多样且活跃的土壤动物,如大拇指般粗细的蚯蚓、蛴螬,盘起来手掌般大小的马陆,不同形态特征的水蛭等;也了解到更多样的耕作制度,如水稻油菜轮作,稻虾养殖以及稻蛙养殖等。希望今后自己能通过更深入地学习积累土壤知识,在将来能在土壤生态与土壤健康领域尽一份力。”
作为湖南省分队的新队员,赵普表示:“很荣幸能够参加这次全国第三次土壤普查湖南地区的工作。在参加三普过程中受益良多,不仅仅领略到湖南地区的风土人情,更深深地感受到土壤和土壤生物对于农业生产的重要性,对未来自己探索蚯蚓习性的学习提供了很大的帮助。在此次采样过程中地形复杂,采样工作十分不易,可以说是跋山涉水,最后在大家共同努力下完成工作。采样期间的天气大多数为雨天,大家冒雨进行工作却丝毫不会放松采样的标准。同时采样途中也充满了趣味,例如见识了种类多样的土壤动物,蛴螬、马陆、蜈蚣等;以及各种各样的地形地貌等。这次三普对于我而言是一次将实践与所学习的理论相结合的机会,在实践中,学会了发现问题,思考问题,更好的解决问题。将专业知识融入专业实践,对提高自己的专业素养有很大的帮助。有幸参加这次三普工作,将是我未来美好的回忆。”
图6 湖南省分队采集的部分蚯蚓样品生态照(李娜 摄)
华中三普生物调查江西省分队于4月23日至6月6日共完成77个样点的土壤生物调查,涉及九江、宜春、新余、萍乡、吉安、赣州、抚州、鹰潭、上饶和景德镇的水田、旱地、林地、草地和果园等利用方式。在本次采集中,江西省分队共获取蚯蚓样品5000余条。
图7 江西省分队野外工作照(王定一 摄)
江西省分队队员王定一说:“这是我第二次来江西进行土壤生物调查,很荣幸能够参与到这次江西省第三次全国土壤普查土壤生物调查。土壤普查是一项流程精确、控制严格、操作标准的工作,参与到其中让我对整个标准化外业工作流程有了更深的体会。本次江西三普生物调查,我们既爬过陡峭的高山,也踏上过广阔的平原,对江西的地形地貌有了更深的了解;同时,在走遍江西的过程中,我们经常和当地民众沟通交流,了解江西农业的发展现状,也再一次领略到了江西的风土人情。在采样中,我们发现江西蚯蚓的数量和多样性还是比较高的,并且见到了很多往常没有采集到的土壤动物,如笄蛭涡虫等。通过这次调查,我们对我国亚热带蚯蚓的认识更进一步。”
郦巧表示:“这次的采样是一次非常充实的经历,在这次采样过程中,我们采集了许多之前没有见过的蚯蚓种类,观察到了许多不同的蚯蚓的生活习性和在特定环境下的形态,这让我们对蚯蚓种类之间的差异有了更新的认知。通过这次的采样活动,我得以继续巩固之前所学的蚯蚓的关知识,把理论与实践相联系相结合,以后也许有机会,我们可以将这些知识运用到自自己的研究课题当中。”
姚梦凡是三普生物调查的新队员,她说:“很荣幸能够有机会参加此次江西省三普生物调查,这是一次非常难得而且宝贵的经历。在调查的过程中,我学习到了很多知识包括如何采样,采样要求以及样品的后续处理等,也见到了许多之前未曾见过的土壤动物。这次采样让我真真切切的感受到了从课本上学到的知识走进了现实,理解也更加深刻。三普对我而言不仅是一次学习专业知识的机会,也是学习如何与队友合作,如何进行交流沟通的过程。”
丁凯旋表示:“参与土壤普查,使我受益匪浅。整个普查过程,我不仅学到了大量的专业知识,还积累了丰富的实践经验。这些都将成为我未来学习和工作的重要财富。同时,我也更加深刻地认识到保护土壤资源、促进农业可持续发展的重要性,激励我在未来的工作中继续努力,为生态环境保护贡献自己的力量。”
杜玉苹表示:“有幸再次参加三普生物调查,书中学习与亲身体会是两种不同的感受,在不同土地利用类型下的土壤中,我见识到丰富的生物多样性,认识了蛞蝓、笄蛭涡虫等许多“新朋友”,也更加全面生动地了解蚯蚓,无论是活蹦乱跳还是蜷缩不动,亦或是蚯蚓体表散发刺激性气味的粘液,都是蚯蚓保护自己做出的反应,而在我们目光所不能及的微观处,又存在养分资源在微食物网中的流动,土壤中的生物,神秘又有魅力。仰观宇宙之大,俯察品类之盛。在野外的我,更加深刻地认识到自然界的奇妙,万物形色皆有迹可循,基于野外经验,回归室内的我可以更好的透过表面探究本质,希望自己不忘初心,努力提升自己对土壤健康的认识。”
图8 江西省分队采集的部分蚯蚓样品生态照(王定一 摄)
编辑:王定一
校正:吴 迪
审核:刘满强