富含真菌的土壤可以提高绿色屋顶的可持续性

绿色屋顶因其在气候适应、缓解和城市生物多样性管理方面的好处而变得越来越受欢迎。建筑物屋顶上的这些植被表面吸收多余的雨水，通过隔热建筑物减少能源消耗，为社区降温，缓和城市热岛效应，同时也为植物、传粉媒介和野生动物创造城市栖息地。

但是，在美国，绿色屋顶通常在无菌土壤中种植非本地植物，其有效性随着时间的推移而下降。

达特茅斯领导的研究小组着手确定管理绿色屋顶土壤微生物是否可以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适应能力。

该团队在芝加哥创建了一个实验性绿色屋顶，以测试用本土草原微生物增强土壤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，菌根真菌生活在根部，以地下共生关系支持植物，为植物提供养分和水，以换取植物糖分。菌根真菌对于必须承受高温、强烈阳光和周期性洪水的绿色屋顶中的植物特别有帮助。

研究人员在实验绿色屋顶的土壤中添加了富含本地菌根真菌的土壤，这些土壤是从当地恢复的大草原上获得的，被称为“接种物”。他们在经过接种和未经处理的土壤上种植了本土草原植物和绿色屋顶多肉植物。

两年多来，研究小组跟踪了绿色屋顶菌根真菌群落的变化。他们还将确定的绿色屋顶真菌种类与接种物和空气中存在的真菌种类进行了比较。

他们的研究结果表明，与让菌根真菌群落自行重建相比，主动管理绿色屋顶菌根真菌可以更快地加速土壤发育。根据《新植物学家》发表的研究结果，用菌根真菌处理的绿色屋顶可以培养更加多样化的土壤群落，更有可能支持绿色屋顶的长期可持续性。

“在这个城市屋顶环境中，我们看到接种土壤的真菌群落更加多样化，”达特茅斯环境研究系土壤生态实验室经理、主要作者保罗·梅茨勒(PaulMetzler)说。“接种物的长期且一致的效果非常令人惊讶，因为在处理如此小的微生物时，它不一定是你所期望的。”

使用一种称为“DNA元条形码”的分子技术，可以识别一个样本中的多种生物体，研究人员可以识别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，而其他物种则通过其他媒介(例如风)到达那里。

共同作者表示，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。

尽管如此，最多样化的真菌群落是那些经过接种物处理的真菌群落，这说明了如何利用菌根真菌来改善绿色屋顶的土壤健康。结果表明，土壤微生物群落的主动管理是有效的，值得城市投入精力和资源。

“绿色屋顶有保质期，但它们并不总是我们认为的自我维持的生态系统，”达特茅斯环境研究副教授、资深作者巴拉·乔杜里(BalaChaudhary)说。“它们可能对城市地区有益，但随着时间的推移往往会失去功效。”

虽然绿色屋顶被宣传为“设置好后就忘记它”，但合著者解释说，应将生态思想纳入其设计、施工和维护中，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所发挥的效益和作用。。

“我们的城市可以成为通向未来的窗口，”乔杜里说。“它们正在经历气候变化的影响——气温升高、干旱和洪水加剧——以加剧的方式，这使它们成为研究地下影响的一个伟大缩影。”