入侵蚯蚓正在全球各地的北方森林中钻洞

一种我们很少见到的生物正在改变地球。原产于欧洲的入侵性蚯蚓已经钻入世界各地的温带和热带土壤，现在开始侵占较冷的栖息地。

本周，美国地球物理联合会秋季会议上公布了一项新研究项目，记录了这些生物在阿拉斯加的分布情况。它们大量涌入那里的寒冷森林，引发了人们对蚯蚓可能迅速改变这些生态系统、削弱其在落叶中储存碳的能力的担忧。明尼苏达大学土壤科学家 Kyungsoo Yoo 表示：“我们知道蚯蚓是农业和园艺环境中的有益生物。但我们才刚刚开始了解它们入侵时的影响。”

直到最近，蚯蚓入侵才被人们普遍注意到，因为这种生物正在悄悄地蔓延。当渔民用蚯蚓做鱼饵、园丁把它们引入土壤，以及旅行者无意中让它们搭乘汽车轮胎时，这些无脊椎动物就进入了新的环境。

蠕虫有很多种，但最令人担忧的是地球工程蠕虫，其中包括夜蚯蚓（通常用作诱饵）。夜蚯蚓垂直挖洞，将它们吃掉的植物材料移到土壤深处。其他蠕虫，如红蚯蚓（Lumbricus rubellus），则更侧向挖洞。这些地球工程师的进食和挖掘会分解土壤中的植物物质，将叶子和木质部分变成土壤，并释放出曾经被束缚在有机物中的营养物质。从本质上讲，蠕虫会加速分解，这对习惯于缓慢分解的生态系统来说可能是件坏事。“这就是我们称它们为工程师的原因，”Yoo 说。“它们会重建环境。”

在之前的研究中，Yoo 记录了入侵蠕虫在明尼苏达州寒冷森林中的扩散情况，但他感兴趣的是，这些蠕虫是否也成功向北迁移到阿拉斯加，并开始改变那里的生态系统。为了知道在哪里寻找，他们与生物学家和当地居民交谈，以确定蠕虫在哪里被发现。然后，他们把重点放在大约 20 个地点，包括花园和船坞。他们研究了使用蚯蚓作为诱饵的渔场附近的土壤以及不使用蚯蚓作为诱饵的渔场附近的土壤，以确定诱饵是否确实是蠕虫的来源。Yoo 和他的团队会在每个地点旁边开始挖掘，然后向外移动，每隔 30 英尺左右勘察一次土壤，看看周围有什么蠕虫。

他们的发现表明蚯蚓入侵该州的开始，尽管蚯蚓目前主要局限于南部沿海地区。在塔基特纳镇，地球工程师们显然正从船只停靠点向森林进发；研究人员发现，蚯蚓数量在船只停靠点处最多，然后逐渐向外减少。进一步支持诱饵是罪魁祸首的说法是，Yoo 和他的团队在传统上使用鲑鱼卵而不是蚯蚓作为诱饵的渔区周围没有发现蚯蚓热点。然而，在北部，很少有引进的蚯蚓存活下来，如果有的话。在费尔班克斯附近，蚯蚓被限制在朝南的花园或温泉周围的小区域；其他地方的环境太冷，无法生存。

在一些地方，它们不是蠕虫，因为它们无法存活。在费尔班克斯，有些蠕虫确实存活了下来，因为花园里的土壤当地温度较高。朝南的花园，或建筑物旁边的花坛。

在船舶下水处附近，蚯蚓极大地改变了土壤。在距离一个下水处 200 英尺的地方，土壤上有一层由树叶和其他死亡植物材料组成的枯枝落叶层，厚度约为六英寸。但在距离船舶区域约 30 英尺的地方，那层有机层就消失了。Yoo 说，他和他的团队可以蒙住眼睛，远离某个地点，当他们走向船舶码头时，当他们踩上蚯蚓栖息地时，能够感觉到脚下的土壤发生了变化。有机物有弹性且柔软，但蚯蚓改变过的区域感觉脚下更坚实。Yoo 补充说，这种变化需要蚯蚓挖洞大约五到十年的时间。

阿尔伯塔大学土壤学家贾斯汀·莱乔利 (Justine Lejoly) 表示，Yoo 的研究成果将对其他研究蚯蚓入侵影响的研究人员有所帮助。“首先，掌握入侵数据很重要，”莱乔利说。“我费了好大劲才找到好的地点（用于我的研究）。”

除了是无脊椎动物工程技能的一个惊人例子之外，这一发现还警告了这些寒冷生态系统可能很快会面临的变化。虽然阿拉斯加才刚刚开始受到蚯蚓入侵，但 Yoo 已经记录了蚯蚓在土壤中活动时间较长的地区的变化，包括明尼苏达州。在那里，蚯蚓的影响波及了整个森林。土壤腐烂速度加快意味着有机物中结合的碳和其他营养物质减少；曾经随着微生物腐烂树叶而缓慢释放的营养物质现在一下子变得流动起来，在土壤潮湿时被滤掉，留给植物的营养物质就更少了。枯枝落叶层通常起到保护层的作用，保护年轻的糖枫树苗不被鹿吃掉。蝾螈和鸣禽也会在枯枝落叶中避难，在蚯蚓搬进来后，它们不得不寻找新的栖息地。

这些变化对北方森林来说意义重大。北方森林是主要的碳汇，土壤中储存的碳量与热带森林地上储存的碳量大致相同。Yoo 说，随着蚯蚓的迁入，它们可能会大幅减少碳储存量。此外，随着气候变暖，蚯蚓可能会进一步向北移动，扩大其对碳储存的侵蚀。Lejoly 已经看到她在艾伯塔省的研究地点的碳储量正在减少。在初步计算中，她估计没有蚯蚓的对照地块每公顷有 30 兆克碳，而被蚯蚓入侵的地块只有 2 兆克碳。在同样的地块中，没有蚯蚓的落叶层厚度为 6 英寸，而有蚯蚓的地方厚度不到 1 英寸。她补充说，据估计，艾伯塔省目前有 9% 的北方森林被蚯蚓入侵，到 2050 年，这一数字可能会增加到 49%。

Yoo 表示，解决蠕虫刚刚开始入侵的地方（如阿拉斯加）的方法之一是颁布禁令，禁止使用蠕虫作为诱饵。“好消息是，尽管有这么多入侵点……但仍有许多地区尚未被入侵，”他说。“所以我们需要迅速采取行动。”