APP 在海洋之外，我們腳下的土壤幾乎提供了人類需要的所有資源，從食物、服裝，從工業(yè)產(chǎn)品無(wú)一能脫離土壤的貢獻(xiàn)。土壤是如何做到的？這就需要我們進(jìn)入到土壤內(nèi)部來(lái)一探究竟了。
土壤是地球表面的一層疏松的物質(zhì)，由多種成分組成。它包括巖石風(fēng)化形成的礦物質(zhì)、由動(dòng)植物和微生物殘?bào)w腐解產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)，以及土壤中的各種生物。這些生物包括微生物、線蟲(chóng)、蚯蚓等，它們?cè)诰S持土壤肥力和結(jié)構(gòu)中起著重要作用。此外，土壤中還含有水分、空氣等液相和氣相物質(zhì)。這些成分相互作用，使土壤具備了支持植物生長(zhǎng)的能力。
有了這些基礎(chǔ)讓土壤成為了碳氮交換的重要場(chǎng)所。植物的光合作用需要二氧化碳和水的參與。通過(guò)光合作用大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)，這些有機(jī)物質(zhì)在植物死亡后進(jìn)入土壤，被微生物分解，這樣部分碳被存儲(chǔ)在土壤中。土壤成為了地球的碳庫(kù)。同時(shí)，土壤中的微生物也參與氮的循環(huán)，而氮是植物生長(zhǎng)的重要養(yǎng)料。例如與豆科植物共生的根瘤菌，它們會(huì)將復(fù)雜的氮化合物分解為植物可吸收的形式，幫助植物生長(zhǎng)。這樣的交換過(guò)程維持了地球的碳氮平衡，影響著地球的氣候。而蚯蚓等大型土壤動(dòng)物則通過(guò)翻動(dòng)土壤，幫助空氣和水滲透到土壤深處，為微生物創(chuàng)造適宜的生活環(huán)境。這些生物共同構(gòu)建了一個(gè)復(fù)雜而精妙的“土壤食物網(wǎng)”，相互依存，共同維護(hù)著土壤的肥力和結(jié)構(gòu)。
土壤是碳氮交換的重要場(chǎng)所
當(dāng)然，土壤的生物世界也并非一片和諧，也存在著兇猛的獵殺。例如，一些蘑菇會(huì)捕獵線蟲(chóng)，以此獲取額外的營(yíng)養(yǎng)。它們?cè)谕ㄟ^(guò)菌絲分泌毒素，一旦線蟲(chóng)接觸到菌絲的毒囊，便會(huì)被毒殺。隨后，蘑菇會(huì)釋放消化酶，將線蟲(chóng)分解，吸收其中的營(yíng)養(yǎng)。這些捕獵行為幫助真菌在營(yíng)養(yǎng)貧乏的環(huán)境中能夠生存下來(lái)。而大型真菌死后也會(huì)歸于土壤，成為其他生物的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。
菜市場(chǎng)常見(jiàn)的平菇在營(yíng)養(yǎng)匱乏的時(shí)候會(huì)化成成為“線蟲(chóng)獵手”
然而，如此生機(jī)勃勃的土壤王國(guó)正面臨著諸多威脅，其中很大一部分威脅來(lái)自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。過(guò)度的農(nóng)業(yè)開(kāi)墾、農(nóng)藥和化肥的濫用、土壤侵蝕等人類活動(dòng)，都在破壞土壤生物的棲息環(huán)境，導(dǎo)致生物多樣性的下降。例如：化肥的使用可以為農(nóng)民帶來(lái)令人驚喜的經(jīng)濟(jì)收入，但過(guò)量而長(zhǎng)期的使用卻會(huì)對(duì)土壤健康危害?；手械倪^(guò)于單一的化學(xué)成分會(huì)破壞土壤微生物的平衡，減少有益微生物的數(shù)量，同時(shí)還可能破壞土壤天然的酸堿度，從而讓土壤王國(guó)喪失活力，進(jìn)而對(duì)全球糧食安全和氣候穩(wěn)定產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
人們已越發(fā)認(rèn)識(shí)到，不可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，正對(duì)世界各區(qū)域的環(huán)境及人類健康產(chǎn)生廣泛的影響。通過(guò)可持續(xù)的農(nóng)業(yè)實(shí)踐，例如減少化學(xué)投入物的使用，采用輪作和間作等方法（輪作是指在同一塊土地上按一定順序種植不同種類的作物，以打破害蟲(chóng)繁殖周期并改善土壤肥力；間作則是在同一塊土地上同時(shí)種植兩種或多種作物，它們相互補(bǔ)充，共同提高土地利用率并減少病蟲(chóng)害），保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)，維持土壤的健康和生物多樣性。此外，減少土壤侵蝕和污染，推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)，也有助于改善土壤質(zhì)量。
土壤不僅僅是我們腳下的泥土，它是生命的搖籃，是地球上最復(fù)雜和最豐富的生態(tài)系統(tǒng)之一。我們應(yīng)珍視這片地下的生命世界，共同努力保護(hù)土壤，保護(hù)這片維系地球生機(jī)的根基。
作者：何震天
審核：董漢文 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所 副研究員
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