什麽？土壤是「活」的！
土壤是自然環境中的重要組成部份，在我們腳下的土壤，是由裸露的巖石風化之後，再加上腐化的生命體混合在一起形成的。土壤中生活著數以億計的微小生物，1g健康土壤中的生物數量比地球上所有人類還要多（圖1）。在土壤孔隙中，有一類依靠水膜移動的線條狀無脊椎動物，被稱為植物生長的「調節器」，它們就是線蟲。
線蟲動物門是動物界中最大的門之一，其物種數估計超過一百萬種，且數量極其龐大，是地球上數量最多的動物，每立方米數量達上百萬條，全球陸地表層土壤數量達4.4 × 1020個，生物量達3億噸，約占人類體重總和的82%。
圖1 土壤是活的
（圖片來源：FAO 2020）
土壤中各類生物透過捕食關系形成了復雜的網路結構，被稱為土壤食物網（圖2）。土壤線蟲占據了食物網各個營養級，有食植物組織的線蟲、食細菌線蟲、食真菌線蟲和捕食-雜食性線蟲，各類食性線蟲一般可透過口器和食道型別區分（圖3）。
另外，低營養級的食細菌線蟲往往體型較小，而高營養級的捕食性線蟲體型較大（圖4）。土壤線蟲在調控微生物活性、土壤養分迴圈和植物生長中發揮著關鍵作用，它們是土壤健康的最佳生物指標，是植物生長的「調節器」。
圖2 土壤食物網
（圖片來源：FAO 2020）
圖3 各類土壤線蟲（a-e分別為 食細菌、食真菌、食植物、捕食性-雜食性線蟲）及幾種頭葉科（Cephalobidae）線蟲（g-n）口器結構
（圖片來源：參考文獻2）
圖4 顯微鏡（20-40倍）下的土壤線蟲
（圖片來源：馬全會拍攝)
下面，讓我們進入微觀世界，一起了解土壤線蟲的巨大作用！
土壤線蟲是植物生長的「調節器」。
在植物生長過程中，土壤線蟲扮演著一個隱秘而強大的角色。植物生長需要各種氮、磷等養分，土壤線蟲在「肥料轉化」過程中發揮著重要作用。線蟲取食土壤中各類微生物，促進土壤養分迴圈和有機質的分解，提高土壤肥力，從而促進植物生長。
同時，土壤線蟲可以透過促進細菌釋放有助於植物生長的激素類物質，如吲哚乙酸和生長素等。另外，某些植食性線蟲透過取食植物根系的外層細胞，輕微刺激根系生長，從而促進了植物根系的擴充套件和深化，提高植物對水分和養分的吸收能力。
圖5 土壤線蟲是植物生長的「調節器」
（圖片來源：參考文獻5）
植物健康「地下保鏢」
在植物的生命周期中，根系時刻面臨著蟲害和病害的威脅，線蟲透過捕食土壤中的病原菌和害蟲，幫助植物抵禦病蟲害侵襲。
例如昆蟲病原線蟲可以尋找並感染破壞植物的害蟲，從而減少害蟲對植物的損害；食細菌線蟲能夠直接取食導致植物根系疾病的病原菌，從而保障植物的健康生長。
同時土壤線蟲可以刺激有益微生物分泌拮抗物質，幫助植物抵禦病原菌的侵害。因此，線蟲就像是植物的「地下保鏢」，在根際周圍巡邏，保護植物健康生長。但是，一些植物寄生性線蟲也會對植物產生危害，如大豆胞囊線蟲、根結線蟲等侵染作物根系，會導致糧食大量減產，需要進行防治，清除這些「害群之蟲」。
圖6 土壤線蟲保護植物茁壯成長
（圖片來源：參考文獻7）
土壤健康的「指示燈」
當土壤發生退化或外界幹擾後，土壤線蟲群落的數量和結構會發生變化，從而為我們提供了一個監測土壤品質的工具。土壤線蟲的多樣性、富集指數和成熟度指數等可以有效反映土壤健康狀況。比如，土地過度利用後，土壤線蟲的多樣性可能會降低、結構會簡化，表明土壤功能下降。這就像是土壤的「健康狀況指示燈」變暗了，提醒我們需要采取措施來改善土壤條件。
圖7 世界土壤日，保護土壤生物多樣性
（圖片來源：中國綠發會）
土壤線蟲雖然微小，但數量和多樣性極其豐富，在維持土壤肥力、調節植物生長中發揮著關鍵作用。土壤線蟲是土壤健康的「秘密守護者」，是地球不可或缺的寶貴資源。讓我們從現在開始，更多關註、了解土壤線蟲，保護土壤生物多樣性，共建綠色家園！
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出品：科普中國
作者：孫闊 馬全會 許振柱（中國科學院植物研究所）
監制：中國科普博覽
