一条全新棉质内裤埋入地下两个月后呈现出明显的分解痕迹（右）。图片来源：Nicolas Zonvi

土壤为我们提供赖以生存的粮食，储存水、碳与营养物质，同时为地球上的大量生物提供栖息地。科学家估算，全球超过一半的生物多样性蕴藏于地下。然而世界各地的土壤生物多样性正在下降，对农业、粮食安全及生态系统的正常运转构成了威胁。

为了探索地下隐秘的世界，瑞士苏黎世大学与瑞士联邦农业研究院的研究人员于2021年发起一个公民科学项目——“内裤作证”。该项目旨在提高公众对土壤生态系统的认知水平，同时生成科研数据。

按照统一的标准化流程，1000名志愿者在瑞士境内大约1000个地点埋下了2000多条棉质内裤和1.2万个茶包。两个月后，这些人将它们挖出来并拍照，然后把这些物品连同土壤样本一起送到实验室开展后续研究。

这项8月26日发表于《植物、人类、星球》的研究，绘制出一张瑞士土壤生物活性的概览图，这也是瑞士覆盖面最广的土壤生物数据集之一。研究人员发现，棉质内裤的分解速度随埋藏地点的不同有很大差异。分解速度是衡量地下生物活跃程度的一个简单指标。土壤生物越活跃，棉质材料分解得越快。

研究显示，私人花园里的内裤分解速度最快。研究同时发现，这些土壤中的有机质含量最高，为蚯蚓、真菌、细菌及其他土壤生物营造了有利的生存环境。此外，草坪土壤的生物活性最低。农田与草甸的活性介于花园和草坪之间。

“我们的研究表明，土壤的管理方式会显著影响土壤生物与土壤质量。具备生物活性的健康土壤，对肥力、养分循环及其他生态系统服务功能至关重要。”论文共同通讯作者、苏黎世大学的Marcel van der Heijden表示。

研究人员指出，有多种措施可以提高土壤生物的活力，如保持土壤持续覆盖、施用堆肥、采用多样化的作物轮作，以及减少化肥与农药使用等。

在研究涉及的各类影响因素中，土地利用类型对内裤分解速度的影响最大。无论一块土地是花园、草甸、耕地还是草坪，其类型比研究人员测量的大多数土壤特征更能解释分解作用的差异。

土壤的化学性质同样发挥了重要作用，例如养分水平对土壤生物活性具有明显影响。内裤的快速分解通常与土壤肥沃和养分充足有关。对于农业用地而言，这类条件可能是有利的，可以助力作物生长。

“然而，并不是所有生态系统都追求最高的分解速度。”论文第一兼通讯作者、瑞士联邦农业研究院的Franz Bender指出，“在森林这类接近自然的栖息地中，养分水平过高往往意味着营养物质的自然平衡遭到破坏。即便在花园中，内裤分解过快也可能暗示养分供给过量。”出现这种情况时，园艺爱好者可能需要考虑是否施肥过多。

此外，土壤生物活性也受到温度和湿度的强烈影响。如果地面太冷或太干，土壤生物活性就会大幅下降。

该研究表明，埋藏棉质内裤是一种简单、实用的对比不同土壤中生物活性与肥力水平的手段。研究人员提议建立一套“内裤指数”，帮助公众理解土壤的各类生化过程，同时提醒人们重视土壤健康。（王方）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1002/ppp3.70259