俄羅斯科學(xué)院微生物學(xué)研究所與土壤物理化學(xué)和生物問(wèn)題研究所通過(guò)實(shí)驗發(fā)現，人們對荒地的開(kāi)墾是導致大氣中甲烷濃度升高的原因之一。甲烷在溫室氣體中作用僅次于二氧化碳。地球上只有土壤中的細菌能破壞大氣中的甲烷。過(guò)去150年來(lái)，大氣中甲烷濃度升高了1.5倍，全球氣候也有明顯的升高。
通常情況下，土壤會(huì )氧化大氣中的甲烷，從而影響著(zhù)全球氣候的變化過(guò)程。然而俄研究人員發(fā)現，在開(kāi)荒過(guò)程中，土壤的生物、物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了較大的變化，基本上停止了對大氣甲烷的氧化過(guò)程。以前，研究人員注意到了土壤對大氣甲烷的氧化這一事實(shí)，只是最近才首次從實(shí)驗獲得證明。
在實(shí)驗中，研究人員將來(lái)自不同試驗場(chǎng)的各種不同土壤樣品放入燒瓶，燒瓶中甲烷的濃度與大氣中的一樣。經(jīng)過(guò)8-12小時(shí)后，在含有森林荒地土壤樣品的試管中，甲烷的含量幾乎降低了10倍，而含有耕地樣品的燒瓶中甲烷的含量在72小時(shí)內幾乎沒(méi)有變化。只有在含有森林荒地土壤樣品的試管中加入具有抑制微生物活性的乙炔后，試管中甲烷的氧化才完全停止了，這正好說(shuō)明，土壤中的細菌負責甲烷的消除任務(wù)。而細菌需要一定的生存環(huán)境，包括土壤具有一定的酸性并有礦物質(zhì)存在，不是所有的土壤都符合這樣的條件。
研究人員發(fā)現，隨著(zhù)時(shí)間的變化，已開(kāi)墾過(guò)的土地不具有逆轉性。因為長(cháng)期的耕作，包括施肥等化學(xué)過(guò)程改變了土壤的成分，土壤中有機碳的含量降低了1倍，氮的含量降低了1.5倍；弱酸層介質(zhì)變成了中性，微生物質(zhì)量的含量也減少了。這表現為土壤中有機碳和氮含量的下降，細菌總量的大大減少。研究人員還發(fā)現，森林荒地中，氧化甲烷細菌的數量是耕地中的10倍，成分也不一樣。
【來(lái)源：科技日報；作者：董映璧】
