在我们的印象里,蚯蚓是益虫,它们能翻动土壤,分解有机质,用自己的便便给植物加餐。但事实真的如此么?在地球上某些地区适用的规则,在另一些地区并不适用,甚至会造成相反的结果。你或许不知道,蚯蚓能破坏北美大陆生态系统,而即使对于人类的农田来说,蚯蚓也并不总是有益的。今天我们就来了解一下你所不知道的蚯蚓。
过去的300年来,北美洲在悄无声息地发生翻天覆地的变化。
一群入侵生物在地下蜿蜒匍匐,在毁掉森林的同时,向大气释放出了大量二氧化碳。它们就是曾被我们称为益虫的蚯蚓。蚯蚓是一大类环节动物,靠吃土(烂叶子等有机质)为生。它们通常雌雄同体,自带精子和卵子,但需要异体受精。许多人对蚯蚓的印象是积极的,这种看法实际上来自达尔文本人。达尔文曾在英格兰的家中研究蚯蚓长达40年,他对蚯蚓做过各式各样的实验。
1881年,他出版了一本以蚯蚓研究为主题的书:《腐殖土的产生与蚯蚓的作用》。在这本书里达尔文表示:“世界上恐怕很少有像蚯蚓这样在世界历史中占据如此重要地位的动物了。”
首先要承认的是,蚯蚓确实是重要的分解者,但是对农业也会造成损害。比如,它们挖的沟渠会让农田里的肥料和农药流失,流到不该去的地方,造成污染。
其次,蚯蚓是能翻动土壤,给植物的根部通气,但是,被蚯蚓翻动过的土壤也变得更容易流失,也更容易变干。美国威斯康星州自然资源局的蚯蚓研究者Bernie Williams也有类似的观察,他发现该州的许多居民都讨厌蚯蚓,因为蚯蚓会让蔬菜和花卉死掉。更重要的是,对于北美的森林来说,蚯蚓是外来入侵生物。这是因为,北美没有“本塘”蚯蚓,实际上北美在1万年前就没有蚯蚓了。
蚯蚓影响了土壤的方方面面,比如有机物的分解、碳储存、地表径流等等。来自旧大陆的蚯蚓从森林的根基开始推倒了新大陆的旧秩序。史密森尼环境研究中心的研究者Melissa McCormick和Dennis Whigham以及约翰霍普金斯大学的研究者Katalin Szlavecz指出,蚯蚓对北美的森林来说是很可怕的生物。在蚯蚓到来之前,北美森林的落叶枯枝由微生物、线虫、真菌分解。
不过,这些生物的分解作用十分缓慢,因此森林表土可以积得很厚。而蚯蚓相当于土壤加速器,它们可以迅速分解有机质,把其中的养分通过屎的方式释放出来,并在这种“违规”的高速分解中让土壤的pH值、密度等理化属性发生翻天覆地的变化。
随着气候变暖,蚯蚓也在向北扩张领土。在一些研究者看来,一旦蚯蚓出现在北方森林,后果将是灾难性的,因为那里的森林十分特别。在温暖地区,森林表土主要由矿物和有机质构成。
但是在北方森林,矿物层和有机物层并不混合,厚厚的有机质覆盖在矿物土层上。这种特殊的土壤叫做灰化土。这层有机物中储存着大量的碳,如果它们被蚯蚓吃掉分解,其中的碳就会被重新释放到环境中。2013年发表在Nature Climate Change上的一项研究估计,全球的蚯蚓让碳排放增加了33%,而让其他温室气体排放增加了42%。