“编辑”出来的土壤

杨顺华 张甘霖

植物生长离不开阳光，同样也离不开土壤。

2020年诺贝尔化学奖颁给了发明基因编辑工具CRISPR/Cas9的两位科学家。基因编辑技术产生于20世纪90年代，它让人类有能力改写生命密码。但有一种“编辑”活动始于几千年前，它不仅重塑了地表面貌，还深刻影响了人类文明的进程。这种“编辑”活动的产物就是人为土。

什么是人为土

人类活动对地球生态系统的影响，早已大大地超过了自然变化的影响，尤其是自工业革命以来，人类在土地利用等方面大大改变了地球的面貌和环境。2019年，国际地层委员会人类世工作组通过了对人类世的认定，标志着正式定义一个新的地质年代的工作迈出了重要一步。

虽然对人类世的界定尚有不同的建议，但人类活动较为强烈的影响可以追溯到约1万年前的农业起源时期。随着农业生产的开展，人类活动对土壤的改造不断加快。根据现代土壤学奠基人道库恰耶夫的土壤发生学理论，土壤的形成是气候、生物、地形、成土母质和时间共同作用的结果。然而，在很多地方，特别是在有悠久耕作历史的地区，人为活动，包括人工搬运、耕作、施肥和灌溉等，强烈地改变了原有土壤的形成过程，土壤的形态和性质发生了重大改变，而那些原生土壤仅仅作为母土或埋藏土壤存在。这类受人为活动（尤其是农业活动）深刻影响、原有土壤形成过程和性质发生显著变化的土壤就叫作人为土。

我国的农耕历史悠久，人为改土、造土的规模和时间跨度世所罕见，人为土在我国的分布十分广泛。“稻花香里说丰年，听取蛙声一片。”南方“鱼米之乡”和西北“塞上江南”的稻田土，甚至自家菜园里的土壤，大部分都是人为土。

人为土在哪里

人为土与我国长期的农耕历史文化密切相连，是不同历史时期人类生产过程与自然成土过程综合作用的结果。我们都知道，五谷丰登寓意年成好、粮食丰收。五谷所需的生长环境（如小麦长在旱地，水稻长在水田），直接决定了人们改土、造土的方向，从而形成了水耕人为土和旱耕人为土这两大类人为土。

水耕人为土主要指水稻土，在我国各地均有分布，大多集中在雨水丰沛的长江以南地区。它们的分布形状与地形有很大关系：在一望无际的平原，水稻土顺理成章地集中连片分布;在此起彼伏的丘陵地区，它们将洼地相连，呈现树枝一样的形状;而在山地，它们呈现阶梯状分布，构成了我们常说的梯田。

稻田常年处于周而复始的灌水-落干循环，导致土壤亦交替处于氧化-还原的状态，土壤中出现了明显的水耕氧化还原层。积水条件导致土壤中积累了大量的有机质，但长期饱和也使得土壤中原有的很多物质不同程度地淋失了。

旱耕人为土也很广泛，遍布全国，以北方的干旱和半干旱地区居多。我国土壤性状差异较大，各地的旱耕方式随地区变化极大，因而旱耕人为土的成土之路具有很强的区域特性。

以园地为例，人们在长期种植蔬菜的过程中，施用大量家畜肥、人粪尿、圈肥等肥料，并经过精耕细作、频繁灌溉，土壤表层形成了一层高度熟化层，由此形成的肥熟旱耕人为土是人为土中养分和生产力水平最高的土壤。例如，明成祖时，北京丰台地区就建立了专为宫廷服务的菜园，其土壤很有可能已经发育为肥熟旱耕人为土。在干旱地区，长期引用浑水灌溉，土壤中交替进行灌溉淤积、灌水淋溶和耕作培肥等过程，逐渐形成了灌淤旱耕人为土。在海拔较低、河网密布的珠江三角洲区域，人们将池塘中的淤泥作为肥源，堆垫在岸上用于种植作物。长年累月，堆垫层不断变厚，形成了具有地域特色的泥垫旱耕人为土，所形成的景观就是人们熟知的“桑基鱼塘”。土垫旱耕人为土则是长期施用大量土粪、土杂肥等并经耕作熟化形成的土壤，集中分布在黄土高原的汾渭盆地和一些以土粪为肥源的、具有悠久农耕历史的地区。

工业革命以来，城市化进程加快，工业活动和矿山开采大规模开展，人类活动的强度和方式出现了革命性的变化。强烈的人为扰动不但形成了新的工业化土壤母质，而且土壤的演化过程也深受城市和工业活动的影响，形成了大量受城市、工业、交通、矿山、军事等影响的土壤，这也是新的人为土类型。

保护和反哺优质的人为土

经过一代又一代人的辛勤“编辑”，人为土朝着适宜作物生长和满足人类需求的方向发展，不仅哺育了世世代代的人们，还间接创造了灿烂的农耕文明。然而，需要特别指出的是，一些强烈改变了原有土壤形成过程的非农业活动，也是人为土形成的重要推手。这些活动导致土壤以透支自身生态服务功能的方式发展，其结果是土壤质量不断下降，土壤中往往含有大量对人体有害的物质或者人工制品，产生各种各样的环境问题。城市、工业、交通、矿山和军事区域的土壤就是这类人为土的典型代表。

人为土像母亲一样哺育了苍生，有时候却没能换来应有的尊重。她甘愿奉献，却又默默承受苦难。如果土壤这种宝贵的资源继续遭受無休止的破坏，人类社会的繁荣恐将难以为继。当前，人为土正面临着侵蚀、酸化和污染等各种退化问题。如果不正确认识这些问题，并采取有效措施，人为土这一宝贵的自然资源将难逃消失的厄运。形成1厘米厚的土壤往往需要数百年的时间，但它与毁灭之间的距离，可能只差一场暴雨或者一次污染事件。历史上，玛雅文明曾盛极一时。但是，由于人口的过度增长，土壤和环境被无序开发和破坏，这一灿烂的文明最终湮没在历史的长河之中。

丰收时节，蛙鸣鸟叫，麦浪滚滚，稻花飘香。当你坐在餐桌前，享受着香喷喷的饭食之时，你是否想过这珍贵的米粒来自脚下寂静的土壤，来自人们千百年来“锄禾日当午，汗滴禾下土”的改土、造土之举？我们脚下肥沃的人为土，不知浸透了多少前人辛勤的汗水！寂静的土壤接受人类的改造，接纳人类投入其中的一切物质，用自身的营养哺育了世人。如果人类一味索取，不懂得反哺土壤，再肥沃的土壤也会变得贫瘠不堪。我们不仅要更加节约和集约使用土地，还要想办法提高土壤的生产力，赋予人为土源源不断的肥力，更要树立环境保护的意识，努力做到珍爱脚下的每一寸土壤。保护优质的人为土，就是保护我们的明天！