土壤，它不只是地球的「皮膚」

在很多人看來，土壤司空見慣，並無特別之處。然而，就像空氣、水和陽光一樣，土壤在維繫人類生存方面發揮著至關重要的作用。

土壤學家常常將土壤比作「地球的皮膚」，皮膚是人體的最大器官，更是抵禦外來傷害的首要屏障。作為覆蓋在地球表面的一層鬆散物質，土壤也像皮膚一樣維持著陸地生命的存續。我國早在唐代就把土壤稱為「地皮」，這一貼切的比喻，形象地概括了土壤的主要功能與特點。

除了能生長農作物、提供食物，土壤還有許多「特異功能」。它可以調蓄洪水，「兵來將擋水來土掩」，化解危機；可以將產生溫室氣體的碳封存於體內，成為陸地生態系統中最大的「碳富豪」；可以為土壤動物、微生物甚至人類提供棲身之所，還可以保存珍貴的文化遺產。另外，有些土壤還是珍貴的旅遊資源，如雲南土林、甘肅彩丘等，「吸睛」無數。倘若離開土壤，人類文明將失去生機，難以為繼。

張掖彩丘（張掖國家地質公園）

然而，要想深入地了解和認識土壤，光靠比喻還不行，土壤的形成與分類則是科學認識土壤的起點。

土壤的形成

土壤的形成主要源自地殼表層巖石的風化。暴露在地表的風化殼是土壤形成的物質基礎，通過與周圍環境發生一系列複雜的物理、化學和生物反應，逐漸形成具有肥力特徵的土壤。19世紀末，俄國著名的土壤學和土壤地理學家道庫恰耶夫創立了土壤發生學說，指出土壤是母質、氣候、生物、地形和時間五大成土因素的產物。

英國農業土壤利用景觀

成土母質為土壤的發生、發育提供了最初的物質來源，是構成土壤礦物質、提供植物所需養分的物質基礎，因此，土壤繼承了土壤母質很多重要特徵。值得一提的是，巖石風化並非成土母質的唯一來源，無處不在的大氣降塵也可以為土壤發育提供新鮮底物，甚至從根本上改變原本自上而下的成土模式和風化速率。氣候主要通過溫度和降水全面影響成土過程中的物理、化學和生物作用的強度和方向。生物（包括植物、動物和微生物）在自身的生命活動中與土壤之間發生著物質和能量交換，改變土壤結構和孔隙狀況。地形主要通過影響其他成土因素而發生作用，以及在重力作用下對地表的物質和能量進行再分配。當然，任何因素對成土過程的影響都與時間有關，作用程度隨時間的延長而加強。此外，人類活動通過調節和改變其他成土因素來控制土壤的發育程度及方向，對土壤發生演化起著不可忽視的作用，成為五大成土因素外最重要的影響因素。例如，水稻土就是長期人為耕作活動的結果。由於環境的差異，五種成土因素的作用並不是均勻相等的，每種因素都可能成為成土過程的主導者。

土壤形成的速率則取決於土壤形成時的環境條件。一般來講，溼熱的環境更利於土壤的形成。不過，即使在南極那種極端惡劣的冰雪環境中，也有一些地衣的著生，進行著緩慢的原始成土過程。已知最快的土壤形成速率出現在紐西蘭的南阿爾卑斯山，速率為2.5毫米/年，更多的土壤則是如龜速般形成。據估算，地球表面土壤的平均形成速率約為0.056毫米/年。也就是說，在不考慮土壤侵蝕的情況下，形成1米厚的土壤，大概需要1.8萬年。我們常見的土壤，其形成一般都在萬年以上，因而有「千年龜萬年土」的說法。

土壤的分類

土壤分類既是科學認識土壤的起點，也是有效管理土壤資源、指導農業生產的重要工具。通過土壤分類，人們不僅可以快速理解土壤的發生演化規律，還可以根據不同土壤類型的特點因地制宜。

我國疆域遼闊，土壤資源絕對量大，資源區域差異明顯，有著豐富的土壤類型。類似於生物分類學的界、門、綱、目、科、屬、種，在我國現行的中國土壤系統分類中，土壤學家將土壤劃分出14個土綱、39個亞綱、138個土類、588個亞類，土系的數量則逾萬，充分說明了土壤資源類型之豐富和變異程度之大。

發育於紅色砂礫巖的土壤景觀（蘇格蘭Stonehaven）

「人為土」最能體現「人土相依」這一樸素的自然哲學理念。在世界上很多地方、特別是在有著悠久耕作歷史的地區，人為活動，包括人工搬運、耕作、施肥和灌溉等，改變了原有土壤的形成過程，土壤的形態和性質也發生了重大改變，而那些原生土壤僅僅作為母土或埋藏土壤存在。這類受人為活動深刻影響的土壤就叫作「人為土」。

人為土的類別與我國長期的農耕歷史文化密切相連，是歷史時期人類生產過程與自然成土過程綜合作用的結果。我們都知道，五穀豐登寓意年成好，糧食豐收。其實，五穀所需的生長環境，如小麥長在旱地、水稻長在水田，決定了人們改土、造土的方式，從而形成了水耕人為土和旱耕人為土兩大人為土。

▲山西隰縣的午城黃土（中國最早的黃土）

水耕人為土主要指水稻土，多分布在多雨的江南地區。稻田常年處於周而復始的「灌水—落幹」循環之中，導致土壤亦交替處於「氧化—還原」的狀態，土壤中出現了明顯的水耕氧化還原層。積水條件導致土壤中積累了大量的有機質，但也將原有的很多物質不同程度地淋失掉了。根據這種層次的性態差異及一些反映附加過程的特性，水耕人為土又可被進一步分為簡育、鐵聚、鐵滲和潛育人為土四種類型。

旱耕人為土多見於受雨量限制的北方地區。旱耕的方式隨地區變化極大，因而具有很強的區域性。在黃河流域，人們在培肥土壤的過程中，施用大量有機肥、家畜肥、人糞尿以及圈肥等各種肥料，並經過堆墊等作用，在土壤表層形成了一層有機質含量較高的熟化層。在珠江流域，也有廣泛旱耕人為土造土過程，不過方式有所不同，人們將池塘中的淤泥堆墊成型，形成了具有地域特色的泥墊旱耕人為土。

可以說，人為土就是人為創造或者加工出來的土壤。天南地北的農民根據手上現有的物料和工具，又是鋤地又是堆肥泥墊等，使自家地裡原本毫無生機的土壤脫胎換骨地換了模樣。人為土的改造過程，是人們因地制宜、科學管理土壤的典範。

土壤是一種近乎不可再生的自然資源。形成一釐米厚的土壤可能需要成百上千年，甚至都沒有人能完整見證一釐米土壤的形成，而它與毀滅之間，可能只差一場暴雨、一次汙染事件。根據聯合國2015年發布的《世界土壤資源狀況》報告，世界範圍內土壤正面臨土壤侵蝕、土壤酸化、土壤汙染、土壤鹽漬化和土壤生物多樣性喪失等多種威脅。僅以土壤侵蝕為例，每年就會造成250億噸～400億噸表土流失，導致作物減產、土壤固碳能力下降、養分和水分明顯減少。據統計，每年因侵蝕所造成的穀物損失可高達760萬噸。近年來，頻頻見諸網絡的土壤汙染事件，更讓人們對這一寶貴資源的安全充滿憂慮。

▲中國土壤系統分類中的14個土綱

生產性土壤的進一步喪失，不僅將嚴重威脅到糧食生產和安全，有可能使數百萬人陷入飢餓和貧窮，還將加劇對自然的破壞，摧毀人類共同的家園。然而，人們在仰望星空探索未知的時候，常常忽視了自己腳下所踏立的土壤。作為地球皮膚的土壤，需要人們更多的關注和呵護。

▲江蘇興化的水鄉垛田

遙望廣袤無垠的祖國大地，七連嶼上，海鷗競翔；長江之側，稻花飄香；黃河之濱，麥浪滾滾；黃土高原，千溝萬壑；東北大地，黑土賽金；江南佳地，魚米之鄉；遼闊西北，胡楊林立；世界屋脊——青藏高原，欲與天公試比高。正是我們腳下這寂靜的土壤裝點了遼闊的大地，也支撐了這片土地上豐富多彩的生命世界。

正如世界上沒有兩片完全相同的樹葉，地球上也沒有兩個相同的土壤單元，僅以水稻田為例，有代表性的就有水田、坑田、壠田、砂田和桑基魚塘等豐富多彩的利用類型。我們腳下這一片片寂靜無聲的土壤，提供了我們延續千年的生存所需，造就了四千年的農耕傳奇，也深刻塑造了我們的精神世界。人類與這塊大地形成了命運共同體，被牢牢地綁定在一起！