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原名：Soil Health——It's Not All Biology
译名：土壤健康——不仅仅是生物学
原文DOI：10.1016/j.soisec.2022.100051
发表期刊：Soil Security
发表年份：2022年
通讯作者：MS Coyne
通讯作者单位：Department of Plant and Soil Sciences, University of Kentucky, Lexington KY USA
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亮点
将土壤生物视为土壤健康的指标是一回事，而考虑其有针对性的管理，尤其是在其微生物学方面，则是另一回事。
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文章简介
目前土壤健康研究倾向于偏重生物学/微生物学。作者认为这种偏见忽略了土壤中对土壤功能至关重要的重要物理和化学作用。作者提供了几个例子来说明这种偏见，以及它如何歪曲对土壤健康影响最大的管理实践。提出了四项建议作为减轻这种偏见的方法。通过将土壤结构作为土壤健康及其微生物群落的基础，作者相信可以提出更好的建议来帮助农场社区将土壤作为重要的自然资源进行管理。
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过分强调微生物解决土壤健康问题的风险
人们倾向于相信理想的微生物组成而不考虑其他土壤特性。如果人们只能重建特定的微生物比例或某些微观、中观和宏观种群的代表，那么土壤就会恢复健康。除了这样的微生物比率在空间上、时间上和最可能的尺度依赖。为了在没有这种混合的土壤环境中创造理想的种群组合，假设：1）存在理想的比例；2）你可以无偏抽样或测量它；3）首先没有导致种群差异存在的环境特征；4) 引入的种群在任何接近其现有比率的地方存活——微生物可以通过多种方式在土壤中死亡；5）采样时间无关紧要，已被证明是错误的；6) 知道哪些土壤特性使理想人口的一种或多种成分无法表现出来。
人们倾向于认为土壤结构是季节性不变的，而不是弹性不变的。考虑到植物根系和真菌菌丝对土壤的积极探索，给定大小的个体团聚体似乎不太可能代表一致的栖息地。稳定团聚体应该真正称为“动态稳定团聚体”。较大的团聚体包括物理化学键（在离子、矿物粘土和无定形氧化物之间——这些都往往非常稳定），但它们被不断变化的临时和瞬时键包围并与之相互作用（有些比其他键更快）。多个变化一起可以导致“无变化”，这是我们测量的稳定性，代表团聚体的可塑性。仅凭生物学无法解释这种现象。
人们倾向于忘记土壤化学和物理的重要性，尤其是在与微生物生长相关的尺度上。微生物仍必须与土壤矿物圈竞争养分；水和气体的扩散在土壤团聚体的尺度上非常重要。是的，土壤健康以及如何评估它仍然存在一个模糊的定义。开尔文勋爵写道，“科学就是数字”，土壤化学家格兰特托马斯补充道，“好的科学是好的数字——偶尔是实数”。如果你可以测量它，你就可以量化它。但是，如果给定环境中的给定数字与这些环境中土壤功能的控制因素缺乏相关性，那么根据土壤健康进行量化就没有什么价值；这个数字并不能真正反映土壤的真实状态。
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应该做什么
生物学只是一个因素，而不是土壤健康的“驱动力”。土壤健康不围绕生物学旋转，但是从专业和财务（赠款）的角度来看，许多微生物学家愿意相信。多学科积极合作研究土壤健康总是有很大的好处。由于不同学科重点，我们需要改变研究场所，以激发研究人员质疑土壤科学家正在做什么或不做什么。我们必须考虑特定微生物群和功能的位置意义。我们必须考虑天气和土壤物理特征（与植物和管理相结合）控制空气、水和碳动态（在土壤内外空间反映的差异-垂直和水平变化）以及空气、水和碳的这种影响在讨论土壤健康时，活力尚未得到很好的探索。作者需要真正的跨学科团队在研究土壤中物理、化学和生物特性的相互作用方面进行互动。虽然“微观环境对微生物很重要”，但微观尺度对大型动物和植物根系的重要性远低于更高层次的土壤结构。跨学科团队将有助于在多个尺度上识别和欣赏来自相关学科的知识。
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为什么这很重要
农业，以及相关联的农民，在应对气候变化影响的同时，又被指责为气候变化的罪魁祸首，处于可疑的位置，但它们却能够减轻和缓解气候变化的一些最严重影响——无论是人为的还是其他的。农民该怎么办？关于土壤健康的调查科学可以提供哪些可行和重要的建议和支持？
Selman Waksman (1927)具有先见之明，认为未来土壤微生物学家应该解决的最重要问题之一是“土壤生物如何受到物理环境的影响，以及它们又如何改变其物理环境？” 作者也可能会问他们“在哪里”活跃的问题，因为这个问题是最近关于复杂土壤碳对微生物分解的可及性以及它如何影响微生物群落结构和活动的核心问题。
土壤是一个“梦想的领域”——如果你建造它，它们（生物学）就会出现。这是不可避免的。生物学不需要训练就可以占据它所栖息的生态位。良好的基础设施（团聚体）和良好的服务（通风、水化、营养等）造就了良好的生态系统。虽然我们争论土壤健康是否有必要保留使能够生存的许多土壤功能，但我们不能忘记，没有任何生物学，特别是微生物学可以恢复不再存在的环境。如果不始终如一地认识到生物学或微生物学存在的化学和物理背景，就无法正确理解、欣赏或研究生物学或微生物学。
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