土壤生態與生物多樣性實驗室
土壤生態學 (soil ecology) 結合了土壤科學 (soil science) 、生態學(ecology)、動物學 (zoology)、植物學 (botany)、微生物學 (microbiology) 與生物地球化學 (biogeochemistry),是一門跨領域的新興學科,旨在探討土壤中生物與生物、生物與環境間複雜的交互作用。
土壤是許多動物賴以生存的棲地,大如鼴鼠、盲蛇、蜈蚣、馬陸、昆蟲與蚯蚓,小至線蚓、跳蟲、蟎與線蟲,還有許多真菌、古菌與細菌等微生物 。這些為數眾多的生物,彼此間形成複雜的互動關係,例如競爭與捕食 。這些發生在地底下的交互作用,也會改變生長在土壤內植物的營養與生理,進而影響地上部的食物網。有人稱土壤為「窮人的熱帶雨林」,因為小小一平方公尺的土壤裡,常常就有數百種、高達數萬隻的線蟲、跳蟲與蟎,以及上百隻的蚯蚓。這個就藏在每個人腳底下的多樣性,我們對牠們分類與生態的瞭解,卻是少之又少。
土壤在物質循環裡扮演著關鍵角色,對生態系統功能 (ecosystem function) 有無法忽視的重要性。陸域生態系中,有大約 90%的初級生產力最終進到土壤,由土壤生物分解。以碳循環來說,土壤是陸域生態環境裡最大的碳庫,其碳存量是全球地表植被加起來的兩倍。土壤中的微生物分解有機質,過程中會釋出二氧化碳,擴散到地表,稱之為土壤呼吸。土壤呼吸佔陸域生態系二氧化碳排放量的一半以上,比動植物加起來還高,更是燃燒化石燃料的近 10 倍。這些排放會隨著全球暖化與土地利用而改變,但我們尚無法有效估算變化的幅度,對相關機制缺乏系統性的認識,也不清楚土壤動物在其中扮演的角色。
我們的團隊結合實驗、觀察與野外採樣,搭配 DNA 條碼、次世代定序 、元素分析、穩定同位素等技術,探索:
土壤動物的多樣性
土壤動物的功能群、群聚組成與物種間的交互作用
土壤動物、微生物與植物的交互作用
上述交互作用對生態系統功能的影響
研究的範疇包含族群 (population) 、 群聚 (community) 與生態系(ecosystem),以及森林、農田、里山與都市綠地等生態環境。目前的研究對象包含蚯蚓、線蟲與小型節肢動物,但我們非常歡迎對任何土壤動物有興趣的人加入我們的行列!
土壤動物群聚與多樣性
土壤動物對生物地球化學與生態系統功能的影響
土壤呼吸與碳循環
土壤動物、微生物與植物之交互作用
蚯蚓的功能群、群聚生態學、分子生態學與穩定同位素生態學
蚯蚓演化、生物地理與多樣性