你的冬季花园可能是安静的，但你的冬季土壤充满了生命

园丁们每年冬天都要做的一件事就是定期冒着严寒和刺骨的寒风检查他们的植物，看看天气造成了什么破坏。但即使是最忠诚的园丁，也不太可能考虑在他们脚下发生的事情，因为他们嘎吱嘎吱地走过已经变得像石头一样坚硬的地面。如果他们知道，他们可能会感到惊讶。

冻土中仍然充满了生命。佛罗里达国际大学土壤科学家、研究生玛丽·蒂德曼说：“当天气看起来很冷，你在外面不舒服的时候，有很多生物已经进化到能够在严酷的冬天生存下来。”。

在这些生物中，有许多肉眼看不见的微生物。这些包括细菌、变形虫和真菌以及稍大的生物体，如线虫和缓步动物——也被称为水熊——以及更大的动物，如蚯蚓。“我最喜欢的例子之一是几米长的巨型蚯蚓，”Tiedeman说，如图所示。你在花园里可能看不到的其他大型生物——地鼠、海龟和一些青蛙——至少在它们生命周期的某些部分也依赖于土壤。

关于微生物的一个有趣的事实是，一茶匙健康的土壤中所含的微生物比地球上的人口还多。蒂德曼说，全年土壤中有数十亿这样的生物。它们在花园里发挥着重要的作用，并且都发展出了在冬季生存的生物或进化策略。通过良好的园艺实践，家庭园丁可以帮助他们做到这一点。

生活找到了出路

蒂德曼说:“人们在谈论花园和冬天时发现，有趣的是生物在非常恶劣的条件下生存的能力。”人们对生物体生存的长度感到惊讶。

当然，你花园里的一些微生物会死亡。蒂德曼说:“但即使是某些可能无法在冬季存活的真菌或细菌，也会通过在土壤中留下孢子或生殖物质，将它们的DNA传递给下一代。”“一旦环境变得更适合生长，这些材料就会发芽，产生新的有机体。”

另一方面，移动的生物发展出了不同的冬季生存策略。蒂德曼说:“蚯蚓、昆虫幼虫、青蛙和其他生物可能会在霜冻层以下深挖洞穴。霜冻层是冬天结冰的土壤表层。”“一旦生物体到达那里，一些进入冬眠，而另一些则转入较慢的代谢状态，继续它们的正常功能。”

她对一种蛙类非常着迷——遍布美国大陆和加拿大的木蛙(Rama sylvatica)，它能产生一种类似于防冻剂的化合物，使其能够承受极高的低温。

霜层

霜冻层(冬天地面结冰的深度)可能根本不存在，也可能有几英尺深，这取决于你生活的地方。当你从南纬到北纬，霜冻层的深度会随着气候变冷而增加。蒂德曼说:“在乔治亚州和亚特兰大周边地区，霜冻层的范围在5到10英寸之间。“在宾夕法尼亚州中部，可能是45英寸。”

蒂德曼说，形成霜冻层的原因是，在春季、夏季和初秋，阳光会使土壤升温，使土壤吸收和储存热能。当空气温度最终降低时，地面会比空气中有更多的热能。此时，热量开始从土壤中转移到大气中。一旦土壤表面下降到32华氏度(0摄氏度)以下，地下的水就会开始冻结。蒂德曼说:“第一层冻结的土壤就在地表。”“随着时间的推移，空气变得越来越冷，土壤将继续冻结得越来越深。”

了解你所在地区的霜层是很重要的。例如，建筑商知道要在霜冻线以下安装管道，因为这样可以降低与霜冻相关的基础设施损坏的风险。植物有自己的基础结构，就根而言，它们已经适应了他们自己的生存策略．

Tiedeman说：“这些策略中最重要的一个是将它们的根系延伸到霜线以下。”。“总的来说，这是一种经过考验的真实方法。如果一个根系能够延伸足够深，那么它就有能力保护其最脆弱的根系免受冻结。”

最重要的是，植物已经开发出一种策略来防止霜冻层上方根部的水分冻结和破坏根细胞。随着地面温度越来越低，根系将水分从细胞释放到周围的土壤中。如果没有这种能力，根部可能会像充水管道一样爆裂。Tiedeman说：“在第一次出现结冰迹象时，植物会在水分结冰、在根细胞中膨胀并将细胞分裂之前从根中释放水分。”。

另一件发生在脚下和视线之外的事情是根部细胞中的水里的糖和盐。这些糖和盐降低了根水结冰的温度，就像海洋在与淡水系统相同的温度下不会结冰一样。

家庭园丁如何帮助植物过冬

如果你的主要工作是种植一年生作物和植物，你可能不需要担心霜冻层。但如果你有果树或种植粮食作物，如树莓、蓝莓或任何你想年复一年存活下来的东西，考虑霜冻层可能是合适的。如果你种植的是多年生植物，你很可能已经在遵循你选择的植物类型的气候带，因为当地的苗圃往往只提供他们知道的该地区耐寒的多年生植物。

即便如此，也有一些合理的做法，任何家庭园丁都可以在夏季和冬季采用，以帮助保护植物不被冻死。最重要的是两件事:在生长季节向土壤中添加有机物以促进根系生长，以及应用覆盖物在冬季来临之前，要进行冷冻，以帮助隔离根部并防止它们冻结。

“当你考虑促进根系生长时，重要的是确保土壤有一个良好的结构，”蒂德曼说。作为一名土壤科学家，她谈到了如何修改土壤以创建颗粒结构。用房主的话说，把土壤想象成饼干屑。保持健康的土壤将有助于创造条件，使土壤生物茁壮成长，并发挥它们在保持土壤健康方面的巨大作用。这反过来又间接地与你在一年中温暖的月份里种植的植物的生产力有关。

Tiedeman说：“一块健康的土壤会很松散，不会被压实，但当你捡起它的时候会有点碎。”。“它的颜色也应该是深色的，而且可能有泥土味。”颗粒结构将创造大量的空气空间，使水能够轻易地通过土壤，确保根系能够接触到水，而不会使土壤变得过于潮湿。这将允许根部径向和向下扩展。压实或密实的土壤会限制根系生长。

蒂德曼将有机物描述为所有健康土壤的基本成分，并说它可以有不同的用途。一是给沙土增加结构，帮助保持水分。另一种方法是改善高粘土土的工作性。有机修正案也作为绝缘体，因为空气是热的不良导体。有机物中的气穴减少了从土壤到大气的热传递。Tiedeman说:“热量很难在孔隙之间传递。同样的原理也适用于填充鹅绒的泡沫塑料冷却器或夹克，它们都是很好的绝缘体。这就是为什么富含有机土壤的空气囊能在地下保持热量，防止霜冻层的深层膨胀。”

当谈到冬季保护植物的隔热性能时，蒂德曼建议增加一层厚厚的树叶或木片覆盖物。这些可以耙在树木和灌木的底部，甚至堆在蔬菜床的顶部。如果你把它们添加到蔬菜床上，它们可以在春天被耕种到土壤中。但是，在任何情况下，有机物都有类似的用途，通过在它们的结构之间提供一个气垫来吸收热量。

冻胀

如果到了冬天，你意识到，不管出于什么原因，你没有做这些事情，而天气预报说会有一场严重的冰冻，会发生什么?蒂德曼说:“取决于你的担忧是什么，尝试永远都不晚。”

最让人担心的是，在冬季中期，灌木是否会遭受霜冻。这个术语指的是在一夜之间或几天之内经历冻融循环的地面。当这种情况发生时，土壤中的水分会冻结和融化，导致土壤水分的反复收缩和膨胀。随着时间的推移，这一过程会将根系不佳的植物从地里拔出来。

如果你看到植物被推出地面，部分根球暴露，Tiedeman建议你重新定位植物，轻轻压下根部，将表层土壤涂到植物底部，并覆盖。

但是，如果你试图将植物推回地面，你可能会破坏根系，并压实土壤。只要确保你不要把植物踩回土壤里。这可能导致电厂用水有限，气体交换不良。记住，即使在冬天，树根也需要氧气，它们会释放二氧化碳，就像动物和人类一样。如果你把土壤压实得太紧，你就降低了土壤完成预期工作的能力。

蒂德曼还说，对家庭园丁来说，重要的是土壤微生物学家只鉴定出了生活在土壤中的大约5%的生物体。“土壤中的生物比我们已知的要多得多，”她说。“我们知道还有无数其他物种存在，它们在土壤系统中保持着重要的功能，但我们不知道它们是谁或它们做什么。这相当令人惊讶！”

玛丽·蒂德曼提供的插图照片