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土壤生态实验室圆满完成甘肃主要区域土壤生物多样性调查

作者:土壤生态实验室 发稿时间:2025-09-29 访问次数:

  近年来,全球变化带来的温度和降水变异被越来越多的人所感知。相比于湿润地区,干旱半干旱地区可能会受到极端气候变化更大的影响。特别地,我国西北干旱地区暖湿化的现象已持续数十年,近年来该趋势已经引起公众的关注。然而干旱区土壤生物尤其是土壤动物多样性的分布及影响因素认识仍非常有限。值得一提的是,甘肃是我国地貌最为复杂的省份;其中,与我们传统认识不同的是,很多区域也受到长期农业活动的影响。例如,河西走廊地区是我国历史上传统特色农业区,过去和现在都受到农业耕作的巨大影响。因此,结合上述背景,在甘肃省科技计划项目(24RCKB002)“甘肃农用地土壤健康维持机制及多功能协同新技术”的支持下,计划通过典型区域的土壤生物和植物的调查分析,对土壤健康的空间分布情况有一个初步的认知。基于本实验室以往在东部地区多次的野外调查工作经验,采取“以空间换时间”的研究方法,在充分反映气候、土壤和农业措施影响的前提下,以甘肃省为主要调查区域,设置气候梯度样点50个,采集土壤、植物和大型土壤动物样品,结合实验室分析,研究土壤生物的分布及其与植被、土壤性质等因子的关系,初步探究旱区土壤生物群落的特点及其与环境的关系,为今后深入研究极端环境下土壤食物网内生物之间的关系及其生态功能奠定基础。

1 采样点植被变化示意


2025723日,实验室成员在兰州大学城关校区集合,刘满强邀请野外工作经验丰富的西北师范大学陈凌云老师对采样点的布设和注意事项进行指导,并分享了他近些年在西北和青藏高原进行的研究工作和采样经验。

2 团队在老师指导下进行样品采集

725日开始,采样团队首先在陈小云教授、李贵鑫及张崇哲博士的指导下,于兰州周边进行样品采集标准化工作的培训,对相关土壤、生物、植物样品的采样规范进行反复核实,以确保整个野外工作的保质保量完成。随后,在甘肃省内及周边地区开展野外调查和样品采集工作。期间,采样团队经历了自然环境从森林、草地、荒漠、沙漠的转变,也体会到了植被和土壤生物在降水梯度上的明显差异。同时,室内样品管理小分队对接野外工作,每天对寄回的植物样品和土壤样品进行核对和初步处理,对土壤动物进行分离、保存,保障产出数据的准确性和可靠性。

3 高海拔爆胎及沿途滑坡落石点(王定一 摄)

2025826日,在甘肃省白银市完成最后一个样点的调查工作后,团队返回兰州大学对本次土壤生物多样性调查进行总结,并再次整理样品和野外采集信息,做好交接工作和后续实验测定工作。至此,团队圆满完成了既定的各项采样任务。

4 部分土壤动物生态照(王定一 摄)

对于本次采样调查活动,参与的同学老师也感触颇深。

南京农业大学博士生王定一说:“作为一名北方人,之前还没有来过西北,借这次采样机会,领略了祖国西北的风光,体验了不同的风土人情,然而更重要的是对西北土壤动物的分布有了直观的认识和印象。在本次采样调查中,我主要负责选择备选样点、规划路线、记录环境信息、采集蚯蚓样品等工作,在工作过程中对西北卫星地图图斑地块有了更清楚的认识,同时也对从东南到西北的采样点所在地的气候、自然植被、农业耕作管理模式等环境信息有了更深入的了解。此次采样中,大家紧密协作,分工明确,提高了调查的效率和工作质量。尽管本次采样调查工作已经结束,但我相信本次收获的经验将在未来的工作中发挥更大的作用。”

南京农业大学张崇哲博士表示:“科学是一场由好奇心驱动的终身冒险,热情、想象力和观察世界的勇气比天赋更重要。”时隔三年,再次踏上了野外调查采样的旅程,对这句话的感受又深了一层。采样流程依旧熟悉,但眼前的景象却与南方截然不同。南方的调查,是潮湿空气里蓬勃的绿意与细密的生命气息;而在西部,草地的辽阔与苍茫,则孕育出另一种深沉的野性。这里的植物较为矮小,但是韧性很强,土壤比较干燥,节肢动物在中间迅速穿行。这次的采样让我感受到了这片土地的野性,心灵也在广阔的原野中得到放松。

兰州大学草业学院博士生徐汤俊认为:“参与本次甘肃省土壤动物多样性调查,深感样点覆盖广、任务艰巨,但队员们始终严谨核实并记录每块样地的地理位置、地形地貌、土壤类型等信息,为调查提供了一线真实的土壤动物生存环境数据。基于过往调查经验,本次调查高度重视现场调查质量,通过与当地农户沟通,深入了解土地利用历史与农耕活动,探究其与土壤动物群落的相关性。调查中,邂逅了诸多实验室难以见到的土壤动物类群与自然生态现象,队员们以此为契机开放思维、提出假说,在交流讨论中共同进步,极大提升了调查的热情与深度。”

5 采样过程中的其他生物(王定一 摄)

兰州大学博士生费一凡表示,“在甘肃为期一个月余的野外采样工作,于我而言是一段极为珍贵的科研历练。行程跨越一千八百余公里,我们系统布设样带、规划采样路线、筛选典型样地,在不同生境中完成了土壤、土壤动物及植物的样本采集。从烈日到寒风,我亲历了自然环境的多样性与极端性,也在文献与实验室之外,真切观察到鲜活的生命形态和未曾记录的自然现象。这段经历极大地拓宽了我的认知边界,让我深切体会到野外工作在生态学研究中的根本意义。甘肃的辽阔与壮美令人震撼,但更打动我的,是这片土地上生命的坚韧与脆弱——在荒漠与盐碱地中顽强存活的植物,在贫瘠土壤中艰难繁衍的生物,也一次次提醒着我生态学研究背后的责任。这片土地教会我的,不仅是知识与方法,更是对生命与自然的敬畏之心。”

兰州大学博士生姚梦凡说:“此次参与甘肃省生物多样性调查,相较于去年我参与的江西省土壤三普调查,我拥有了更丰富的团队合作经验以及野外工作经验,采样工作更加得心应手。同时甘肃的黄土高原以及沙漠戈壁与江西的绿水青山也给我带来了完全不一样的体验和感受,身临其境体验了不同的生态环境。这次调查对于我而言是一次将实践与所学习的理论相结合的机会,在实践中学会发现问题、思考问题以及如何更好的解决问题,可以更好的将自己的专业所学融入到更日常的专业实践中去。很有幸能够参加这次生物多样性调查,可以与同伴一起去参与这个很有意义的工作中去,这既是我对于自己专业知识的进一步强化,也是自己很美好的回忆。”

6 采样沿途中的风景(王定一 摄)

最后,感谢本次采样调查前后付出努力的各位老师(包括朱剑霄、王强和陈凌云等)及同学,感谢采样过程中当地农户的帮助。


编辑:王定一

校正:朱梦一 刘满强

审核:刘满强