土壤真菌提高绿色屋顶的可持续性

由于绿色屋顶具有适应和减缓气候变化以及管理城市生物多样性的优点，因此越来越受到人们的欢迎。建筑物屋顶上的这些植被表面可以吸收多余的雨水，通过隔热建筑物来减少能源消耗，为社区降温，缓和城市热岛效应，同时还为植物、传粉昆虫和野生动物创造了城市栖息地。

图源：海洋与湿地

 但在美国，屋顶绿化通常是在无菌土壤中种植非本地植物，其效果会随着时间的推移而下降。一个由达特茅斯大学领导的研究小组着手确定管理屋顶绿化土壤微生物是否能促进健康的城市土壤发展，这种方法可用于支持城市的气候恢复能力。研究小组在芝加哥创建了一个实验性绿色屋顶，以测试用本地草原微生物增强土壤会如何随着时间的推移改变土壤微生物群落。他们对追踪有益菌根真菌的存在特别感兴趣。

众所周知，菌根真菌生活在植物根部，与植物是共生关系，并为植物提供养分和水分，以换取植物的糖分。菌根真菌对屋顶绿化中的植物特别有帮助，因为屋顶绿化必须承受高温、强光和周期性洪水。

研究人员在试验性屋顶绿化的土壤中加入了从当地恢复的草原上获得的富含本地菌根真菌的土壤，称为“接种物（inoculum）”。他们在接种土壤和未经处理的土壤中种植了本地草原植物和屋顶绿化多肉植物。

在两年的时间里，研究小组跟踪了绿色屋顶菌根真菌群落的变化。他们还将所发现的屋顶绿化真菌种类与接种物和空气中的真菌种类进行了比较。

他们的研究结果表明，与让菌根真菌群落被动地自行重建相比，对屋顶绿化菌根真菌的积极管理能更快地加速土壤发育。发表在《新植物学家》（New Phytologist）上的研究结果表明，用菌根真菌处理过的绿色屋顶能培育出更多样化的土壤群落，更有可能支持绿色屋顶的长期可持续性。

达特茅斯大学环境研究系土壤生态实验室经理Paul Metzler说：“在这种城市屋顶环境中，我们看到接种土壤中的真菌群落更加多样化。接种物的长期和持续影响令人十分惊讶，因为在使用如此小的微生物时，这不一定是你所期望的。”

研究人员利用一种名为“DNA条形码”技术（该技术能够识别一个样本中的多种生物），确定了绿色屋顶土壤中存在的真菌以及这些真菌的潜在来源。许多真菌来自接种物，而其他真菌则是通过风等其他媒介传播的。

研究者指出，他们的研究与大多数同类研究不同，因为很少有研究跟踪接种后菌根群落随时间的变化，甚至很少有研究尝试跟踪物种库的来源。该团队的绿色屋顶中还有许多物种，这些物种可能是通过无法测量的媒介到达的，例如鸟类、昆虫，甚至老鼠。

不过，经过接种物处理的真菌群落种类最多，这说明了如何利用菌根真菌来改善绿色屋顶的土壤健康状况。研究结果表明，积极管理土壤微生物群落是有效的，值得城市投入精力和资源。

该研究的资深作者、达特茅斯大学环境研究副教授Bala Chaudhary说：“屋顶绿化是有保质期的，它们并不总是我们认为的自给自足的生态系统。它们对城市地区有益，但随着时间的推移，往往会失去功效。”

虽然绿色屋顶在市场上被宣传为“一劳永逸”，但研究者解释说，在设计、施工和维护过程中应考虑生态因素，以最大限度地发挥绿色屋顶在城市地区气候适应能力方面的优势和作用。

参考资料：

https://phys.org/news/2024-01-fungal-rich-soil-green-roof.html

https://techxplore.com/news/2023-08-green-roof-rooftop-solar-combined.html

https://phys.org/news/2018-04-species-hitch-birds-green-roof.html

文/Maggie  审/Daisy

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