腳下的土壤

本刊綜合

我們仰望星空、眺望大海，也曾關注身邊的大樹和花花草草，卻總是對腳下的土壤熟視無睹。有時候，我們與它親密接觸，還可能嫌棄它弄臟了自己的衣服。對此，土壤從來不回應什么，它總是默默地付出，為大家貢獻自己的所有。

萬物土中生，有土心不慌。自2013年開始，每年的12月5日被定為世界土壤日，土壤成為人們關注的對象。2022年6月24日，《中華人民共和國黑土地保護法》通過，并于2022年8月1日起施行。土壤對于人類生存、萬物生長具有重要的作用，我們理應重視它，愛護它。

土壤經歷漫長的歲月才成為我們熟悉的模樣。它類型多樣、色彩豐富，“身體”里大有乾坤，同所有的生物一樣，也有生老病死。

土壤或許神秘，我們了解它后，就會發現它迷人、包容，可以擁有無限活力。

土壤是什么

土壤是一種自然體，由各種風化作用和生物的活動產生的礦物和有機物等混合而成，主要成分是礦物質，可分成數層不同厚度的土層。

疏松的土壤微粒組合起來會形成充滿間隙的土壤，而這些孔隙中有溶解溶液（液體）和空氣（氣體）。因此，土壤通常被視作有3種狀態。

現在地球上大多數土壤生成的時間晚于更新世，只有少部分土壤成分生成的年代早于第三紀（古近紀和新近紀）。

知識小卡片：

世界土壤日的設立

2002年，國際土壤科學聯合會提議將每年的12月5日作為世界土壤日，以彰顯土壤作為自然體系中的一個重要組成部分、人類福祉的一個主要貢獻者所發揮的重要作用。

2013年10月，第68屆聯合國大會宣布12月5日為世界土壤日，并確定2015年為國際土壤年。

2014年12月5日是首個世界土壤日。每年的世界土壤日，都有一個活動主題。

土壤的個性

土壤并不像它看起來的那么簡單。它結構復雜，還挺有個性的。

不斷“打怪升級”

土壤是由巖石“升級”而成的，這離不開氣候、微生物、地形等的“幫忙”。

巖石在風吹、日曬和雨淋等作用下，發生一系列物理、化學變化，日積月累，最終被侵蝕成碎屑，形成土壤的最原始部分——成土母質。之后，它們被微生物慢慢分解，變為粉末狀，這些粉末經過多年的堆積就變成了最初的土壤。這是一個非常緩慢的過程。

你腳下的土壤的歲數比你爺爺奶奶的歲數還要大哦，因為一些土壤需要幾千年的時間才能形成?？茖W家們曾經在非洲的沙漠中找到約有5500萬年歷史的土壤化石。

土壤有“味道”

土壤具有酸堿性。當土壤中氫離子的濃度大于氫氧離子的濃度時，土壤呈酸性；當土壤中氫氧離子的濃度大于氫離子的濃度時，土壤呈堿性；兩者相等時土壤則為中性。

如何判斷土壤的酸堿性呢？

我們可以看土源、看土色、看地表植物、看質地、憑手感、看澆水后的情形，或者用pH試紙測定土壤的酸堿性，具體情況見表1。

在水中冒氣泡

土壤可能非常喜歡水。我們將一小塊土壤放入裝有清水的燒杯里，土壤會產生強烈的反應——外表冒氣泡。

為什么會這樣呢？原來土壤有一定的吸水性。土壤中有孔隙，當杯中的水將孔隙中的空氣擠出來，土壤表面就會冒氣泡。

如同分層的蛋糕

土壤剖面大致可以分為三層。

最上層是表土層，又叫淋溶層。這一層是生物活動最頻繁的土層，有機質豐富，植物根系最密集。耕作土壤的表土層可分為上表土層和下表土層，上表土層又稱耕作層，熟化程度較高。

第二層是心土層，又叫淀積層，通常指表土層底部至50厘米左右深度的土層，包含大量從表土層淋溶下來的物質。心土層是起保水保肥作用的重要土層。

第三層是底土層，又叫母質層，有時這一層為潛育層（如沼澤土、草甸土的潛育層）。底土層幾乎不受耕作影響，根系極少。在耕作土壤中，如果底土層質地黏重、緊實，可起到一定的保水保肥作用；如果質地較輕、結構松散，則易漏水、漏肥。

需要指出的是，這只是三個粗略的土壤層次，實際上，土壤剖面的層次更豐富。比如，由于人類長期耕作而形成的有利于作物生長的耕作層和保水保肥的犁底層。

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土壤剖面

土壤剖面是指從地面向下挖掘所裸露的一段垂直切面，深度一般在兩米以內。它是土壤垂直斷面中土層序列的總和，通常由人工挖掘而成，供人們觀察和研究土壤形態特征用。

不同類型的土壤具有不同形態的土壤剖面。土壤剖面可以表示土壤的外部特征。

五色土

世界上的土壤有各種各樣的顏色。在中國，主要有五種顏色的土壤：黑土、黃土、紅土、青土和白土，它們又被稱為“五色土”。

土壤呈現不同的顏色，與土壤中礦物質含量的多少有很大關系。

黑土

黑土主要分布在我國東北地區。由于氣候的影響，東北地區夏季高溫多雨，草本植物生長茂盛，地上和地下積累了大量的有機物。在漫長且寒冷的冬季，土壤中的微生物活動較弱，有機物分解的速度變慢，時間一長，土壤就會呈現黑色。黑土是肥力最高、最適宜農耕的土地，被稱為“耕地中的大熊貓”。

與其他土壤相比，黑土具有水穩性團粒結構比重大、腐殖質含量高、結構疏松、容重低、持水能力強、通透性良好、微生物活性強等特點。

我國東北黑土區是我國糧食安全的“壓艙石”，承擔我國商品糧供給的重任。

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土壤肥力

土壤肥力是指土壤具有的供給植物生長所需的水、肥、氣、熱的能力。氮磷鉀含量、濕度、溫度、孔隙度、酸堿度、含鹽量、微生物的種類和活性……土壤肥力是這些物理、化學和生物性質的綜合反映。

黃土

黃土主要分布在黃土高原。黃土是在風力搬運作用下，在干旱、半干旱環境下堆積的風成堆積物。由于長距離的搬運和分選，它的物質組成具有高度的均一性。因為有機質含量不高，在石英、長石和碳酸鈣等礦物的相互作用下，黃土一般為黃色。

紅土

紅土主要分布在我國南方。南方氣溫高，空氣潮濕，風化作用強烈，土壤中的礦物質能很快分解，易溶于水的礦物質幾乎全部流失，只剩下氧化鐵、氧化鋁等礦物質殘留在土壤上層。就像鐵會生銹一樣，土壤中那些含鐵的物質也會氧化生銹，又由于受氧化鋁的影響，土壤呈現磚紅色，即紅色略帶灰色。

青土

青土也主要分布在我國南方。按照地理學的劃分，青土可以看作是水稻土。

水稻田在排水不暢的情況下，由于土壤缺氧，紅色土壤中的氧化鐵常常被還原成淺綠色的氧化亞鐵，于是土壤變成了青色。

白土

白土主要分布在我國西北地區。白土其實是鹽堿地，在西北沙漠、荒漠和戈壁區，氣候干旱炎熱，地面蒸發作用強烈，含有鹽分的地下水上升到地表層，當水分蒸發后，鹽分便留在了土壤表層。經過長年累月的積累，鹽分越來越多，最后土壤呈現白色。

特殊的紫色土

在四川盆地還有一種特殊的土壤，叫紫色土。

紫色土的紫色不會褪色，土里富含鈣質和磷、鉀等營養元素。在四川盆地的丘陵地區，這種土屬于較肥沃的土壤，比較適合農業生產。

土壤生物多樣性

毫不夸張地說，土壤中有個龐大的生物群落，成員包括蚯蚓、彈尾蟲、

線蟲等，還有大量的微生物。這些生物參與物質循環，讓土壤充滿活力。

你知道嗎？沒有土壤生物，植物就無法生長，人類也無法生存。

種類繁多

在生態學研究中，人們常根據體寬將土壤動物劃分為這幾類：小型土壤動物，如原生動物和線蟲；中型土壤動物，如跳蟲和螨蟲；大型土壤動物，如蚯蚓和白蟻；巨型土壤動物，如鼴鼠等。其中蚯蚓是對土壤結構和土壤肥力產生重要影響的大型土壤動物，被稱為“生態系統工程師”。而微生物包括細菌、真菌和病毒等。據估計，一茶匙土壤中含有大約 500 億個微生物。

作用不相同

每個類群在土壤生態系統中的作用各不相同。

土壤微生物和小型土壤動物可將有機化合物和無機化合物轉化為其他生物易獲取的形式。

中型土壤動物的活動可提高土壤能量和營養的可用性。

大型土壤動物和巨型土壤動物會改變土壤的孔隙度、水和氣體的輸送，并將土壤顆粒結合在一起，從而減少土壤被侵蝕。

土壤也會“生病”

通常我們認為，土壤是沒有生命的。其實不然，土壤如同地球上的生物一樣也會“生病”。

如果土壤生態系統的平衡被打破，土壤就會生病甚至失去生命力走向消亡。

土壤鹽堿化

土壤鹽堿化是鹽分在土壤中積聚導致土壤基本特性惡化和質量下降的過程。鹽堿土含有大量的鹽堿成分，而且土壤板結、透水性差，鹽分不易下滲排出。

從外觀看，這種土帶有白色，嘗一嘗，味道應該是咸的。

“病因”：

1.自然因素

干旱的氣候（降水稀少，水分蒸發強烈），含鹽的土壤母質和地層，平坦低洼的地形，滯緩的地下水流，等等。

2.人為因素

不合理的施肥方式，比如過量施用化肥；長期采用大水漫灌的灌溉方式，或在低洼地區只灌不排。

治理措施：

減少土表蒸發，控制地下水位，改良土壤結構，增強土壤肥力，改善土壤環境。

利用生態排鹽控鹽技術，調控水鹽肥，應用暗管明溝排水、滴灌等方式和養分增效技術等。

大力種植耐鹽植物，提高植被覆蓋率，有效改善土壤理化性質。

黑土不再那么黑

黑土流失嚴重，土壤中積累多年的腐殖質分解加速，黑土肥力下降。部分地區出現“破皮黃”，露出底層黃土。

土壤被污染

“病因”：長期高強度種植作物，外源化肥養分非均衡輸入，水蝕、風蝕和凍融侵蝕作用。

治理措施：“少打擾”——盡量少的土壤擾動；“給吃飽”——合理利用秸稈資源，保證盡量多的植物殘體覆蓋，并進行秸稈、有機肥“深混還田”，提高黑土的肥力。

“病因”：被污水灌溉，人類將固體廢棄物掩埋，不合理施用農藥和肥料等。

治理措施：通過物理、化學和生物修復及聯合修復方法降低土壤中污染物的濃度，固定土壤污染物，將土壤污染物轉化為低毒或無毒物質，阻斷土壤污染物在生態系統中的轉移途徑。

雖然土壤看上去顏值不高，但是我們的生活一刻也離不開它。它是十分重要的自然資源，是自然界的生物寶庫，與人類社會的發展息息相關。它珍貴，卻又脆弱。如今，它的“健康狀況”不容樂觀。

如何治理“生病”的土壤，實現土壤的可持續利用？這是全人類都應該思考和解決的問題。作為學生，我們應該在觀念上重視土壤，在行動上保護土壤，從身邊的小事做起，比如進行垃圾分類、栽種植物等，像愛惜自己的身體一樣愛護土壤。

（欄目編輯：陽丹彥）