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在西北欧农业景观中种植食物森林可以增加土壤生物多样性

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脚下的土壤生命为何重要

当我们想象农场时,通常会想到地上生长的东西:草地、成行的谷物或成片的树木。然而,农场的健康很大程度上是在看不见的地方决定的——在土壤中繁忙的生物世界。该研究提出了一个对可持续粮食系统感兴趣的人来说及时的问题:如果农民将传统农田改种为“食物森林”——模仿小型林地的可食用景观——在不放弃食物产出的情况下,是否能恢复更加丰富的地下生命网络?

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图1。

一种新型的可食用景观

食物森林的设计在外观和功能上更接近半开阔的林地,而不是耕作后的田地。它们不只种一种作物,而是在同一片土地上分层种植果树和坚果树、灌木、草本植物与地被植物,通常不使用合成肥料、杀虫剂或重度耕作。比利时和荷兰的许多此类系统已经存在超过五年,因此可以检验它们是否真正改变了土壤。研究人员将15处食物森林与邻近、土壤条件相似的草地、农田和混交林进行了比较,将这些作为农民或土地所有者在现实中可能选择的替代用地。

对隐秘生命的普查

为了了解地下发生了什么,团队既测量了土壤的基本物理和化学性质,也调查了生活其中的生物群落。他们采样了细菌、若干类真菌、单细胞原生生物、称为线虫的小型圆形蠕虫、如螨虫和弹尾虫等小型节肢动物、以及如潮虫、千足虫、蜈蚣、步行甲和秃蛛等较大生物体和蚯蚓。研究结合了基于DNA的技术与传统的物种鉴定,考察了有多少生物存在(生物量或个体数)、有多少种类(不同的多样性度量),以及不同土地利用类型间群落组成如何差异化。

食物森林将土壤朝向林地特征转变

食物森林的土壤本身呈现出介于传统农田与完整森林之间的特征。容重(压实度的衡量)、酸碱度和养分水平大致位于农田与森林之间。出人意料的是,总体土壤生物量并未低于森林;对于大多数群体,食物森林中的生物量或个体数与森林相当甚至更高,但有一类主要真菌例外。与草地,尤其是农田相比,食物森林通常拥有更多的生物量或更多个体,尤其是喜落叶层且对扰动敏感的动物,如螨虫、等足类(潮虫)、千足虫、蜈蚣和秃蛛。一些群体,如蚯蚓和某些与根系相关的真菌,在草地中仍更为丰富,这可能与厚实的草根垫和施用粪肥有关。

混合的群落与适度的多样性提升

当研究者查看哪些物种存在时,食物森林通常呈现出既非完全森林型也非完全田地型的群落。对于非丛枝菌根真菌、大型节肢动物以及在较小程度上原生生物和小型节肢动物,食物森林中的物种组合位于森林与农田、草地之间。对于细菌和线虫,食物森林仍更像田地而非森林,这暗示这些响应较快的群体保留了过去农业利用的记忆。总体而言,某些群体——特别是某些真菌和大型节肢动物——在食物森林中的物种数较多,但多样性差异通常较小,本地条件和地理位置比单一土地利用更能解释观察到的变异。

Figure 2
图2。

这对未来农业意味着什么

综合来看,结果表明在前田地上种植食物森林可以迅速改变并在一定程度上丰富土壤群落。尽管所研究的系统相对年轻,但它们已经支持了比邻近草地和农田更为丰盛的许多土壤生物群落,且未显示出明显的多样性损失。由于食物森林促进了不同的物种组合,特别是那些对扰动敏感并依赖落叶层的物种,它们有可能在以集约农业为主的景观中提升土壤生物多样性。随着这些系统的老化,其土壤可能会继续从田地型状态向更丰富、更接近林地的群落演进,为在生产食物的同时重建土壤生命提供了一条有前景的路径。

引用: van der Zanden, I., Moereels, L., Schelfhout, S. et al. Planting food forests can increase soil biodiversity in agricultural landscapes of Northwest Europe. npj biodivers 5, 11 (2026). https://doi.org/10.1038/s44185-026-00125-w

关键词: 食物森林, 土壤生物多样性, 农林复合, 农业景观, 土壤生物