土壤
是田野里不忍沾身的泥巴，
是地面上一文不值的塵土，
司空見慣、不值一提。
然而，就像空氣、水和陽(yáng)光一樣，
土壤在維系人類生存方面，
起著至關(guān)重要的作用。
除了能生長(zhǎng)農(nóng)作物、提供食物，
土壤還有許許多多的“特異功能”：
它可以調(diào)蓄洪水，
一遍遍地上演“兵來(lái)將擋水來(lái)土掩”的戲碼；
它可以將能夠產(chǎn)生溫室氣體的碳
封存在自己體內(nèi)，
成為陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的“碳富豪”；
它也可以作為土壤動(dòng)物、微生物
甚至人類的棲身之所，
不信你看那一排排的陜北窯洞；
它還可以保存珍貴的文化遺產(chǎn)，
任秦皇漢武、唐宗宋祖沉睡千年，
始終護(hù)其周全；
另外，有些土壤還是珍貴的旅游資源，
如云南土林、甘肅彩丘，吸睛無(wú)數(shù)。
甚至，它還可能是一味良藥，
不少地方都有食用黏土棒治療腸道疾病的傳統(tǒng)。
如若離開土壤，
人類文明將失去生機(jī)、難以為繼。
▲張掖彩丘（張掖國(guó)家地質(zhì)公園）
土壤學(xué)家常常將土壤比作地球的皮膚。
皮膚是人體的最大器官，
更是抵御外來(lái)傷害的首要屏障，
幾乎沒(méi)有人懷疑皮膚對(duì)于生命的重要性。
作為覆蓋在地球表面的一層松散物質(zhì)，
土壤也像皮膚一樣維持著陸地生命的存續(xù)。
▲英國(guó)農(nóng)業(yè)土壤利用景觀
20 世紀(jì) 60 年代，蘇聯(lián)土壤學(xué)家稱土壤為土被；根據(jù)希臘語(yǔ)中“Geo（地球）”和“Derma（皮膚）”的含義，1967年創(chuàng)刊的國(guó)際土壤學(xué)會(huì)雜志被命名為《Geoderma》，至今仍是土壤學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)典期刊。我國(guó)早在唐代就把土壤稱為“地皮”。這一貼切的比喻，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛共識(shí),形象地概括了土壤的主要功能與特點(diǎn)。
然而，要想深入地認(rèn)識(shí)土壤，光靠比喻還不行。土壤的形成與分類則是科學(xué)認(rèn)識(shí)土壤的起點(diǎn)。
土壤的形成
土壤的形成主要源自地殼表層巖石的風(fēng)化。暴露在地表的風(fēng)化殼是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，通過(guò)與周圍環(huán)境發(fā)生一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)，逐漸形成具有肥力特征的土壤。
▲發(fā)育于紅色砂礫巖的土壤景觀（蘇格蘭Stonehaven）
19世紀(jì)末，俄羅斯土壤學(xué)家道庫(kù)恰耶夫創(chuàng)立土壤發(fā)生學(xué)說(shuō)，指出土壤是母質(zhì)、氣候、生物、地形和時(shí)間五大成土因素的產(chǎn)物。
成土母質(zhì)為土壤的發(fā)生發(fā)育提供最初的物質(zhì)來(lái)源，是構(gòu)成土壤礦物質(zhì)、提供植物所需養(yǎng)分的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，土壤繼承了土壤母質(zhì)很多重要特征。
需要指出的是，巖石風(fēng)化并非成土母質(zhì)的唯一來(lái)源，無(wú)處不在的大氣降塵也可為土壤發(fā)育提供新鮮底物，甚至從根本上改變?cè)咀陨隙碌某赏聊Ｊ胶惋L(fēng)化速率。
▲講解員在博物館中介紹土壤形成與氣候的關(guān)系（荷蘭：世界土壤博物館）
氣候主要通過(guò)溫度和降水全面影響成土過(guò)程中的物理、化學(xué)和生物作用的強(qiáng)度和方向。生物（包括植物、動(dòng)物和微生物）在自身的生命活動(dòng)中與土壤之間發(fā)生著物質(zhì)和能量交換，改變土壤結(jié)構(gòu)和孔隙狀況。地形主要通過(guò)影響其他成土因素而發(fā)生作用，以及在重力作用下對(duì)地表的物質(zhì)和能量進(jìn)行再分配。
▼云南東川紅土地與村莊（請(qǐng)橫屏觀看）
當(dāng)然，任何因素對(duì)成土過(guò)程的影響都與時(shí)間有關(guān)，作用程度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而加強(qiáng)。除此之外，人類活動(dòng)通過(guò)調(diào)節(jié)和改變其他成土因素來(lái)控制土壤的發(fā)育程度及方向，對(duì)土壤發(fā)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(zhǎng)期人為耕作活動(dòng)的結(jié)果。值得一提的是，由于環(huán)境的差異，五種成土因素的作用并不是均勻相等的，每種因素都可能成為成土過(guò)程的主導(dǎo)者。
▲山西隰縣的午城黃土（中國(guó)最早的黃土）
土壤形成的速率則取決于土壤形成時(shí)的環(huán)境條件。一般來(lái)講，濕熱的環(huán)境更利于土壤的形成。不過(guò)，即使在南極那種極端惡劣的冰雪環(huán)境中，也有一些地衣的著生，進(jìn)行著緩慢的原始成土過(guò)程。已知最快的土壤形成速率出現(xiàn)在新西蘭的南阿爾卑斯山，速率為2.5毫米/年，更多的土壤則是在如龜速般形成。據(jù)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(shuō)，在不考慮土壤侵蝕的情況下，形成1米厚的土壤，大概需要18000 年。我們常見的土壤，其形成一般都在萬(wàn)年以上，因而有“千年龜萬(wàn)年土”的說(shuō)法。
土壤的分類
物以類聚，人以群分。
分類是致力于發(fā)現(xiàn)、表征、命名、歸類對(duì)象，以便理解其形成要素和它們之間的相互關(guān)系，其目的是鑒別和認(rèn)識(shí)以及建立一個(gè)分類對(duì)象的有序體系。通過(guò)土壤分類，人們不僅可以快速理解土壤的發(fā)生演化規(guī)律，還可以根據(jù)不同土壤類型的特點(diǎn)因地制宜。
可以說(shuō)，土壤分類既是科學(xué)認(rèn)識(shí)土壤的起點(diǎn)，也是有效管理土壤資源、指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要工具。
▲野外土壤類型調(diào)查——挖掘剖面
（不同層次的土壤分層堆放，以便回填）
我國(guó)疆域遼闊，土壤資源絕對(duì)量大、資源區(qū)域差異明顯、有著豐富的土壤類型。類似于生物分類學(xué)上的界、門、綱、目、科、屬、種，在我國(guó)現(xiàn)行的中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中，土壤學(xué)家將土壤劃分出14個(gè)土綱，39個(gè)亞綱，138個(gè)土類，588個(gè)亞類，土系的數(shù)量則不亞于美國(guó)的22000個(gè)，充分說(shuō)明了土壤資源類型之豐富和變異程度之大。
▲中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中的14個(gè)土綱
人為土最能體現(xiàn)“人土相依”這一樸素的自然哲學(xué)理念。在世界上很多地方，特別是在有悠久耕作歷史的地區(qū)，人為活動(dòng)，包括人工搬運(yùn)、耕作、施肥和灌溉等，強(qiáng)烈地改變了原有土壤的形成過(guò)程，土壤的形態(tài)和性質(zhì)也發(fā)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。
▲北京中山公園的五色土/供圖：劉凱
這類受人為活動(dòng)深刻影響的土壤就叫做人為土。我國(guó)的農(nóng)耕歷史悠久，人為改土、造土的規(guī)模和時(shí)間跨度世所罕見，人為土在我國(guó)的分布十分廣泛。“稻花香里說(shuō)豐年，聽取蛙聲一片”在我國(guó)南方魚米之鄉(xiāng)看到的大片稻田甚至自家菜園里的土壤，大部分都是人為土。
人為土的類別與我國(guó)長(zhǎng)期的農(nóng)耕歷史文化密切相連，是歷史時(shí)期人類生產(chǎn)過(guò)程與自然成土過(guò)程綜合作用的結(jié)果。我們都知道五谷豐登寓意年景好、糧食豐收。其實(shí)，五谷所需的生長(zhǎng)環(huán)境，如小麥長(zhǎng)在旱地，而水稻長(zhǎng)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。
▲江蘇興化的水鄉(xiāng)垛田
水耕人為土主要指水稻土，多分布在多雨的江南地區(qū)。稻田常年處于周而復(fù)始的灌水-落干循環(huán)之中，導(dǎo)致土壤亦交替處于氧化-還原的狀態(tài)，土壤中出現(xiàn)了明顯的水耕氧化還原層。積水條件導(dǎo)致土壤中積累了大量的有機(jī)質(zhì)，但也將原有的很多物質(zhì)不同程度地淋失掉了。根據(jù)這種層次的性態(tài)差異及一些反映附加過(guò)程的特性，水耕人為土又可被進(jìn)一步分為簡(jiǎn)育、鐵聚、鐵滲和潛育人為土四種類型。
▲太行山東側(cè)的梯田
旱耕人為土是區(qū)別于水耕人為土的另一大人為土類型，多見于受雨量限制的北方地區(qū)。旱耕的方式隨地區(qū)變化極大，因而具有很強(qiáng)的區(qū)域性。在黃河流域，人們?cè)谂喾释寥赖倪^(guò)程中，施用大量有機(jī)肥、家畜肥、人糞尿以及圈肥等各種肥料，并經(jīng)過(guò)堆墊等作用，在土壤表層形成了一層有機(jī)質(zhì)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(guò)程，不過(guò)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(shuō)，人為土就是人為創(chuàng)造或者加工出來(lái)的土壤。
▲浙江麗水梯田景觀
不過(guò)，正如“巧婦難為無(wú)米之炊”，天南地北的農(nóng)民根據(jù)手上現(xiàn)有的物料和工具，使出各種絕活，又是鋤地又是堆肥泥墊等等，雖然殊途，但終究同歸，自家地里原本毫無(wú)生機(jī)的土壤脫胎換骨地?fù)Q了模樣。人為土的編輯改造過(guò)程，是人們因地制宜、科學(xué)管理土壤的典范。
土壤是一種自然資源
▲郵票上的中國(guó)土壤景觀/制圖：楊順華
土壤是一種近乎不可再生的自然資源。形成一厘米厚的土壤可能需要成百上千年，甚至都沒(méi)有人能完整見證一厘米土壤的形成，而它與毀滅之間，可能只差一場(chǎng)暴雨、一次污染事件。
根據(jù)聯(lián)合國(guó)2015年發(fā)布的《世界土壤資源狀況》報(bào)告，世界范圍內(nèi)土壤正面臨土壤侵蝕、土壤酸化、土壤污染、土壤鹽漬化和土壤生物多樣性喪失等多種威脅。
▲水土流失嚴(yán)重的黃土高原
僅以土壤侵蝕為例，每年就會(huì)造成250億～ 400億噸表土流失，導(dǎo)致作物減產(chǎn)、土壤固碳能力下降、養(yǎng)分和水分明顯減少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年因侵蝕所造成的谷物損失可高達(dá)760萬(wàn)噸。近年來(lái)，頻頻見諸媒體的土壤污染事件，更讓人們對(duì)這一寶貴資源的安全充滿憂慮。
古人云：皮之不存，毛將焉附？生產(chǎn)性土壤的進(jìn)一步喪失，不僅將嚴(yán)重威脅到糧食生產(chǎn)和安全，有可能使數(shù)百萬(wàn)人陷入饑餓和貧窮，還將加劇對(duì)自然的破壞，摧毀人類共同的家園。
▲湖南婁底的紫鵲界梯田
然而，人們?cè)谘鐾强仗剿魑粗臅r(shí)候，常常忽視了自己腳下所踏立的土壤。
文藝復(fù)興巨擘達(dá)·芬奇就曾直言“我們對(duì)自己腳下土壤的了解，遠(yuǎn)不及對(duì)浩瀚的天體運(yùn)動(dòng)了解得多”。
作為地球皮膚的土壤，需要人們更多的關(guān)注和呵護(hù)。人們應(yīng)該深刻認(rèn)識(shí)到“萬(wàn)物土中生”，也將“終歸于土”。
在“山水林田湖草是一個(gè)生命共同體”理念的指導(dǎo)下，加強(qiáng)人們對(duì)自然、對(duì)土壤的敬畏，提高人類土壤文化水平，才能真正讓語(yǔ)言學(xué)家林語(yǔ)堂“與草木為友，和土壤相親”的格言更加落到實(shí)處。
▲云南元陽(yáng)梯田景觀
遙望廣袤無(wú)垠的祖國(guó)大地，
七連嶼上，海鷗競(jìng)翔；
長(zhǎng)江之側(cè)，稻花飄香；
黃河之濱，麥浪滾滾；
黃土高原，千溝萬(wàn)壑；
東北大地，黑土賽金；
江南佳地，稻花飄香；
遼闊西北，胡楊林立；
世界屋脊——青藏高原，
欲與天公試比高。
▲東北興凱湖邊的國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)
正是我們腳下這寂靜的土壤
裝點(diǎn)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(méi)有兩片完全相同的樹葉，
地球上也沒(méi)有兩個(gè)相同的土壤單元，
僅以水稻田為例，
就有水田、坑田、垅田、砂田、桑基魚塘等
豐富多彩的利用類型。
▼廣東佛山九江鎮(zhèn)桑基魚塘（請(qǐng)橫屏觀看）
我們腳下這一片片寂靜無(wú)聲的土壤，
提供了我們延續(xù)千年的生存所需，
造就了數(shù)千年的農(nóng)耕傳奇，
也深刻塑造了我們的精神世界，
形成
命運(yùn)共同體
將人類與這塊大地牢牢地綁定在一起！
文章轉(zhuǎn)載自《地球》雜志
