土壤奧秘

辛光武

萬事萬物中，有許多生物是人類肉眼所無法看得見的，比如深藏在大地土壤中的微生物，是生物界不可或缺的重要一環，但是我們有時恰恰給忽視了它的存在。對于微生物生物學家卻不會無動于衷，他們清楚地知道，正是這些看不見的小生物，具有非凡的力量，它們能夠銹蝕鋼鐵，破壞水源，分解巖石、腐蝕硬木、吞噬動物和人類的身體與尸體，一切敗草爛葉。下面是幾位土壤微生物研究專家在西高所青海海北站對青藏高原高寒草甸類型土壤內微生物的分布狀態和生物量進行艱苦卓絕地研究的故事。

楊濤1963年從河南平原走來，剛到青海高原古城西寧，就留下了一首小詩——古城之夜：

古城之夜

清涼而又安靜

人們沉睡在山的懷抱

河水淙淙地東流

把人們送進夢境

點點星光

裝飾夜空

人們從夢中醒來

迎接又一個燦爛的黎明

他初來乍到，就被分配到動物研究室水生組，研究分析高原魚兒體內討厭的寄生蟲。富有詩心的人，天生善良，喜歡美好的一切，正好查明給魚類造病的蟲害，解除它們的病痛，避免鳥類再被傳染。他看見了蔚藍青海湖的靈魂湟魚和斑頭雁，他充滿激情地述寫斑頭雁：

春天

青海湖熱鬧非凡

鳥島上生機盎然

斑頭雁不畏艱險

飛過大河

越過高山

千里迢迢回到高原

落腳在故鄉的湖畔

雄雁含著情尋找妻房

雌雁帶著愛偎依情郎

它們歡快的歌聲

伴著湖中的波浪

組成醉人的交響

醉了湖泊

醉了山崗

水生組的研究人員和動植物考察隊一樣，非常辛苦，他們為了調查清楚湖中的寶貝湟魚（普氏鯉魚，也稱裸鯉）在嚴冬冰下的生活，經常要在研究所一艘小木船上度過嚴寒的冬季。他們看到冬天的青海湖是：寒風卷著雪片，把青海湖帶入了冬天，草原披上了銀裝，山上閃耀著白光，天寒地凍，碧澄的湖水結成厚冰，猶如一面巨大的明鏡，在燦爛的陽光下，閃爍晶瑩，寧靜的青海湖啊！顯得恬淡素凈，仿佛成了冰雕玉砌的仙境。

西高所在青海海北建立了世界上海拔最高的高寒草甸生態系統定位站，抽調高原生物各個專業的科學家加盟此項巨大系統工程。我們有些人清楚，在這個龐大的地球上，植物是生產者，而動物是消費者，我們人類呢？既吃植物也食動物，以及由它們衍生出的一切一切，甚至于模仿化合成的化合物（藥物）與仿照物等。但還缺少一個生態循環系統的分解者，那便是微生物。

當然了，海北站也是缺少一個分解者——微生物研究環節，不然這個生態系統則不完整。為此。組成了以老專家李家藻先生為組長的微生物組，有曾有特、唐詩聲、朱桂茹、楊濤等。他們進入海北站，為我們解讀那些鮮為人知的土壤奧秘。

楊濤被祁連山下雄渾的景象迷住了。他認為這是他生命中所注定的一段姻緣，一場別樣的“約會”。詩人由衷地頌唱：

為了一個約會

不知等了多久

直到日頭將落

你終于身披晚霞

踏著淡淡的暮色

來到了山腳下

此刻最美好的

不再是夕陽虹

而是相會時激動的心情

眼看著腳下的小路

只恐怕長度不夠

他們居住在極其簡陋的老軍馬場庫房，開始對高寒草甸土壤微生物的基本情況展開調查研究。他們披風沐雨，帶著小鐵鏟，背著小鋁盒小布袋，爬山涉水，對各類土壤中的微生物的數量、種類及季節性的變化規律進行取樣測試。接著他們對高寒草甸土壤的呼吸作用、土壤酶活性、土壤氮素代謝微生物的數量及活性進行測定。這些工作環節是十分細致又繁瑣復雜。他們還要把這里各個樣方內生長的植物纖維素、根、枯枝落葉和動物糞便的分解作用進行研究。他們男男女女，年老年輕，跑遍了海北藏族自治州，又擴大調查范圍，前仆后繼地深入三江源以及青藏高原的沃土母地，采集成千上萬的土壤標本，那是談何容易的事啊！返回后，對那些個各種顏色、各種粗細、各種氣味的土壤、腐殖質以及牛羊、高原狼、屎殼郎蟲等的糞便，皆需分析測定，爾后，分頭整理大量的數據，仔細對照研究，再由個人或合作撰寫出高水平的論文。他們研究組幾年中寫出論文十余篇，如《高寒草甸土壤酶活性的研究》、《高寒草甸氮素微生物數量及活性的季節性動態》、《高寒草甸土壤呼吸作用的研究》、《高寒草甸纖維素、根、枯枝落葉分解作用的研究》、《高寒草甸細菌生物量的研究》、《海北高寒草甸生態系統定位站微生物學的研究》被青海省科技協會、微生物協會評定為優秀論文。許多論文后來編入《高寒草甸生態系統》專集，獲得科學院大獎。

自然界數量最多的生物類群莫過于微生物，成千上萬種微生物活躍在地球上，別看它們這些人類肉眼看不見的生物，它們的力量堅強無比。我們通常所見到的鋼鐵生銹，水泥酥松，巖石分解，堅木腐爛，塑管堵塞，清水變臭，一切一切現象，都是由各式各樣微生物的威力所致。各種動物、植物和人類的種種疾病，也莫不是微生物在作怪嗎？如果世界上沒有這些微生物的存在，大自然相互交替循環的生態鏈條，便缺少了一個重要環節，那就不可想象，現今的世界是什么模樣。動物和人類攝取食物，都還需要讓微生物幫助消化才能變成營養供器官吸收。撒落于地上的落葉和枯枝，因為微生物的分解方可進入土地，成為土壤的有機肥力，森林灌叢草類的根系，如果沒有微生物的吞噬作用和陽光水分相輔相成，花草樹木在春天的萌發與夏秋的開花結果，就會少了原動力。

世界上微生物的種類非常多，海北站的微生物科學家李家藻、朱桂茹、唐詩聲和楊濤他們，僅對青藏高原高寒草甸這一大類型土壤內微生物的分布狀態和它們的生物量，展開了艱苦卓絕的研究，成績斐然。

他們要在5月中旬草類返青時開始，到7月中旬草類盛期及9、10月中旬草類枯黃期，分別采集矮嵩草草甸，垂穗披堿草草甸，藏嵩草、華扁穗草沼澤化草甸，雜類草草甸，金露梅灌叢等不同植被類型以及那些曾經被人們不同程度和方式放牧過草場類型的地方，分別以0———10厘米、10—20厘米、20——50厘米深的土樣，在每塊樣地上采取三個樣點的土，三樣混合后只留1公斤土壤樣品，放置在嚴格消毒無菌的大鋁盒中，留待分析測定。他們必須在采取土壤樣品時，測定記錄當時的土壤水分含量。

回到室內，他們秤取土樣各10克，放在經過滅菌的研缽內，加上含極少瓊脂的無菌水，仔細研磨一兩分鐘，隨后將這種懸浮液倒入250毫升無菌三角瓶中，再加0.1%的瓊脂無菌水，使之成為十分之一的稀釋液，置于震蕩機按每分鐘100次的頻率振蕩10分鐘后，根據試驗需要再稀釋成各種稀釋度的土壤懸浮液，分別進行土壤微生物的分離培養，按找不同的時間，如細菌需要用牛肉膏培養基進行分離，放線菌采用淀粉銨鹽培養基進行分離，有的要在26℃培養5天，有的需要培養7天，有的需要經過10天等等，才可在顯微鏡下進行觀察計數。這些似乎是非常繁瑣、細致的過程，都是國外較先進的分析方法，被他們用來進行研究。經過幾年的努力，獲得結果。一是，不同植被類型對土壤微生物的數量和組成有明顯的影響：不同的植被類型有不同的微生物數量和不同的微生物類群結構，比如在0——10厘米土層中，細菌的數量以雜類草草甸土壤中最多，矮嵩草草甸次之，沼澤草甸和金露梅灌叢居中，垂穗披堿草草甸土壤最少。但從絲狀真菌數量來看，金露梅灌叢最高，沼澤草甸第二，矮嵩草草甸第三，垂穗披堿草草甸為第四。二是土壤微生物的數量隨季節變化而變動，有的細菌數量高峰出現在7月，有的數量高峰出現在5月，也有的卻出現在9月，而酵母菌數量高峰都出現在10月，纖維分解菌高峰在9月，微嗜氮菌數量高峰均在9月，你說奇怪不？但這些都是它們在這個自然環境中經過數百萬年演化適應所形成的規律。三是通過大量的分析研究，科學家們已經掌握了不同放牧情況對土壤微生物數量產生較大的影響。經測定，沒有經過放牧，即讓牛羊和馬啃食過的自然牧草類型，無論那種土壤深度，微生物的數量和纖維分解活性都高于放牧草場。這一發現，給各級行政領導部門，提出退牧還草，保護三江源植被，恢復土壤結構的政策，提供了理論依據。

我們知道，人類在每分每秒進行呼吸，吸進氧氣，吐出二氧化碳。我們也知道，每個動物也在不停地呼吸，以保證血液的循環及體內每種器官的能量需求。我們知道自然界的植物也在循序不息地呼吸，和空氣中的成分進行交流。可是，我們對土壤也在生生不息地進行呼吸卻知之甚少。其實，土壤也在不斷地吐故納新，海北站的科學家們經過對高寒草甸土壤呼吸作用的研究，了解了這一特定環境下的土壤的呼吸功能，及其它們進行呼吸的規律。

樂炎舟、王在模和張金霞他們，以碳酸鹽高山草甸土為主要試驗地，采用日本田邊市郎等所介紹的方法，用玻璃鐘罩直接吸收滴定法，在植物生長季節現場進行測定。每次同時作三個樣地，每個樣地測定面積為70平方厘米。土壤呼吸強度的變化在白天進行，每隔2小時測一次，晝夜變化在9時到翌日5時進行，每隔4小時測一次。其他操作程序，更是細膩繁雜，無需細說。那辛苦那難受，不必詳言，就那晚間的蚊蟲叮咬和風吹日曬，讓女科學家們吃苦不少。終于得出結果，各類土壤呼吸強度的高峰值出現在草盛期的初期，既是7月的上中旬。有灌叢的草甸地帶，土壤呼吸強烈。土壤與溫度有直接關系，也與土壤的含水量、干物質及土壤的通透性有關。因此，我們在夏天步入長滿灌叢的草甸草原，立即會感到心情舒暢，那是由于土壤通過植物給我們奉獻出清爽的空氣。

通過樂炎舟、左克成他們的大量調查，依據祁連山體跟隨第三級以來喜馬拉雅運動的影響，山體大幅度隆升，高寒生態條件也隨之增強，巍峨綿長的祁連山曾經發生過大面積的冰川；深居內陸，受到季風的影響比較薄弱；另外，由于這片高寒沃土常年受西風氣流的控制因素，使得土壤與植被類型成為一定的垂直帶分布現象，同時形成了和青南高原及藏北高原山原地帶類似的土壤類型。祁連山一帶普遍分布的高山草甸土和那黑黝黝的高山灌叢草甸土等。他們觀察分析出這些土壤，具有年青、有機質分解緩慢及淋浴較弱的基本特性。還有這里的土壤PH質平均都在7以上，所以大體上都是鹽基飽和量較高的類型。這一切都為青藏高原發展畜牧業提供了土壤及其微生物基礎理論數據，價值非凡。

后來，這里的條件實在太差了，老科學家退休了，有的調到海拔較低條件好的研究部門了。西高所老所長、海北站的創始人夏武平先生，為了鼓勵年輕的科研人員在海北站條件艱苦、缺氧難受的情況下，努力工作，勇于攀登，在海北站院內豎起牦牛雕塑像，并親自撰寫了碑文。時任微生物研究組組長的楊濤深受其感動，寫《牦牛精神》詩贊曰：

土生土長在高原，

牧草為食身自安。

生來不怕霜雪打，

狂風暴雪視等閑。

身上皮毛供人用，

育出乳汁香又甜。

草原運輸充作舟，

忍辱負重不怕難。

臨終拿出肉和骨，

不計報酬作奉獻。

是啊，海北站在許多敢于奉獻的一代一代科學家的努力奮斗下，從原來條件薄弱的研究所上升為國家定位站，有了長足的發展，涌現出一批知名科學家，堪與世界名家比肩。詩人仰望祁連雪峰上的雪蓮花，不僅心潮起伏，盎然賦詩為記。我從楊濤出版的新詩集《雪蓮》中選出一首《原為雪蓮在山峰》，作為結尾。

原為雪蓮在山峰，

不作室花一時紅。

經過嚴寒風雪冷，

雪蓮艷艷露崢嶸。

（作者系青海省廣電局副編審）