脚下的土壤

本刊综合

我们仰望星空、眺望大海，也曾关注身边的大树和花花草草，却总是对脚下的土壤熟视无睹。有时候，我们与它亲密接触，还可能嫌弃它弄脏了自己的衣服。对此，土壤从来不回应什么，它总是默默地付出，为大家贡献自己的所有。

万物土中生，有土心不慌。自2013年开始，每年的12月5日被定为世界土壤日，土壤成为人们关注的对象。2022年6月24日，《中华人民共和国黑土地保护法》通过，并于2022年8月1日起施行。土壤对于人类生存、万物生长具有重要的作用，我们理应重视它，爱护它。

土壤经历漫长的岁月才成为我们熟悉的模样。它类型多样、色彩丰富，“身体”里大有乾坤，同所有的生物一样，也有生老病死。

土壤或許神秘，我们了解它后，就会发现它迷人、包容，可以拥有无限活力。

土壤是什么

土壤是一种自然体，由各种风化作用和生物的活动产生的矿物和有机物等混合而成，主要成分是矿物质，可分成数层不同厚度的土层。

疏松的土壤微粒组合起来会形成充满间隙的土壤，而这些孔隙中有溶解溶液（液体）和空气（气体）。因此，土壤通常被视作有3种状态。

现在地球上大多数土壤生成的时间晚于更新世，只有少部分土壤成分生成的年代早于第三纪（古近纪和新近纪）。

知识小卡片：

世界土壤日的设立

2002年，国际土壤科学联合会提议将每年的12月5日作为世界土壤日，以彰显土壤作为自然体系中的一个重要组成部分、人类福祉的一个主要贡献者所发挥的重要作用。

2013年10月，第68届联合国大会宣布12月5日为世界土壤日，并确定2015年为国际土壤年。

2014年12月5日是首个世界土壤日。每年的世界土壤日，都有一个活动主题。

土壤的个性

土壤并不像它看起来的那么简单。它结构复杂，还挺有个性的。

不断“打怪升级”

土壤是由岩石“升级”而成的，这离不开气候、微生物、地形等的“帮忙”。

岩石在风吹、日晒和雨淋等作用下，发生一系列物理、化学变化，日积月累，最终被侵蚀成碎屑，形成土壤的最原始部分——成土母质。之后，它们被微生物慢慢分解，变为粉末状，这些粉末经过多年的堆积就变成了最初的土壤。这是一个非常缓慢的过程。

你脚下的土壤的岁数比你爷爷奶奶的岁数还要大哦，因为一些土壤需要几千年的时间才能形成。科学家们曾经在非洲的沙漠中找到约有5500万年历史的土壤化石。

土壤有“味道”

土壤具有酸碱性。当土壤中氢离子的浓度大于氢氧离子的浓度时，土壤呈酸性；当土壤中氢氧离子的浓度大于氢离子的浓度时，土壤呈碱性；两者相等时土壤则为中性。

如何判断土壤的酸碱性呢？

我们可以看土源、看土色、看地表植物、看质地、凭手感、看浇水后的情形，或者用pH试纸测定土壤的酸碱性，具体情况见表1。

在水中冒气泡

土壤可能非常喜欢水。我们将一小块土壤放入装有清水的烧杯里，土壤会产生强烈的反应——外表冒气泡。

为什么会这样呢？原来土壤有一定的吸水性。土壤中有孔隙，当杯中的水将孔隙中的空气挤出来，土壤表面就会冒气泡。

如同分层的蛋糕

土壤剖面大致可以分为三层。

最上层是表土层，又叫淋溶层。这一层是生物活动最频繁的土层，有机质丰富，植物根系最密集。耕作土壤的表土层可分为上表土层和下表土层，上表土层又称耕作层，熟化程度较高。

第二层是心土层，又叫淀积层，通常指表土层底部至50厘米左右深度的土层，包含大量从表土层淋溶下来的物质。心土层是起保水保肥作用的重要土层。

第三层是底土层，又叫母质层，有时这一层为潜育层（如沼泽土、草甸土的潜育层）。底土层几乎不受耕作影响，根系极少。在耕作土壤中，如果底土层质地黏重、紧实，可起到一定的保水保肥作用；如果质地较轻、结构松散，则易漏水、漏肥。

需要指出的是，这只是三个粗略的土壤层次，实际上，土壤剖面的层次更丰富。比如，由于人类长期耕作而形成的有利于作物生长的耕作层和保水保肥的犁底层。

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土壤剖面

土壤剖面是指从地面向下挖掘所裸露的一段垂直切面，深度一般在两米以内。它是土壤垂直断面中土层序列的总和，通常由人工挖掘而成，供人们观察和研究土壤形态特征用。

不同类型的土壤具有不同形态的土壤剖面。土壤剖面可以表示土壤的外部特征。

五色土

世界上的土壤有各种各样的颜色。在中国，主要有五种颜色的土壤：黑土、黄土、红土、青土和白土，它们又被称为“五色土”。

土壤呈现不同的颜色，与土壤中矿物质含量的多少有很大关系。

黑土

黑土主要分布在我国东北地区。由于气候的影响，东北地区夏季高温多雨，草本植物生长茂盛，地上和地下积累了大量的有机物。在漫长且寒冷的冬季，土壤中的微生物活动较弱，有机物分解的速度变慢，时间一长，土壤就会呈现黑色。黑土是肥力最高、最适宜农耕的土地，被称为“耕地中的大熊猫”。

与其他土壤相比，黑土具有水稳性团粒结构比重大、腐殖质含量高、结构疏松、容重低、持水能力强、通透性良好、微生物活性强等特点。

我国东北黑土区是我国粮食安全的“压舱石”，承担我国商品粮供给的重任。

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土壤肥力

土壤肥力是指土壤具有的供给植物生长所需的水、肥、气、热的能力。氮磷钾含量、湿度、温度、孔隙度、酸碱度、含盐量、微生物的种类和活性……土壤肥力是这些物理、化学和生物性质的综合反映。

黄土

黄土主要分布在黄土高原。黄土是在风力搬运作用下，在干旱、半干旱环境下堆积的风成堆积物。由于长距离的搬运和分选，它的物质组成具有高度的均一性。因为有机质含量不高，在石英、长石和碳酸钙等矿物的相互作用下，黄土一般为黄色。

红土

红土主要分布在我国南方。南方气温高，空气潮湿，风化作用强烈，土壤中的矿物质能很快分解，易溶于水的矿物质几乎全部流失，只剩下氧化铁、氧化铝等矿物质残留在土壤上层。就像铁会生锈一样，土壤中那些含铁的物质也会氧化生锈，又由于受氧化铝的影响，土壤呈现砖红色，即红色略带灰色。

青土

青土也主要分布在我国南方。按照地理学的划分，青土可以看作是水稻土。

水稻田在排水不畅的情况下，由于土壤缺氧，红色土壤中的氧化铁常常被还原成浅绿色的氧化亚铁，于是土壤变成了青色。

白土

白土主要分布在我国西北地区。白土其实是盐碱地，在西北沙漠、荒漠和戈壁区，气候干旱炎热，地面蒸发作用强烈，含有盐分的地下水上升到地表层，当水分蒸发后，盐分便留在了土壤表层。经过长年累月的积累，盐分越来越多，最后土壤呈现白色。

特殊的紫色土

在四川盆地还有一种特殊的土壤，叫紫色土。

紫色土的紫色不会褪色，土里富含钙质和磷、钾等营养元素。在四川盆地的丘陵地区，这种土属于较肥沃的土壤，比较适合农业生产。

土壤生物多样性

毫不夸张地说，土壤中有个庞大的生物群落，成员包括蚯蚓、弹尾虫、

线虫等，还有大量的微生物。这些生物参与物质循环，让土壤充满活力。

你知道吗？没有土壤生物，植物就无法生长，人类也无法生存。

种类繁多

在生态学研究中，人们常根据体宽将土壤动物划分为这几类：小型土壤动物，如原生动物和线虫；中型土壤动物，如跳虫和螨虫；大型土壤动物，如蚯蚓和白蚁；巨型土壤动物，如鼹鼠等。其中蚯蚓是对土壤结构和土壤肥力产生重要影响的大型土壤动物，被称为“生态系统工程师”。而微生物包括细菌、真菌和病毒等。据估计，一茶匙土壤中含有大约 500 亿个微生物。

作用不相同

每个类群在土壤生态系统中的作用各不相同。

土壤微生物和小型土壤动物可将有机化合物和无机化合物转化为其他生物易获取的形式。

中型土壤动物的活动可提高土壤能量和营养的可用性。

大型土壤动物和巨型土壤动物会改变土壤的孔隙度、水和气体的输送，并将土壤颗粒结合在一起，从而减少土壤被侵蚀。

土壤也会“生病”

通常我们认为，土壤是没有生命的。其实不然，土壤如同地球上的生物一样也会“生病”。

如果土壤生态系统的平衡被打破，土壤就会生病甚至失去生命力走向消亡。

土壤盐碱化

土壤盐碱化是盐分在土壤中积聚导致土壤基本特性恶化和质量下降的过程。盐碱土含有大量的盐碱成分，而且土壤板结、透水性差，盐分不易下渗排出。

从外观看，这种土带有白色，尝一尝，味道应该是咸的。

“病因”：

1.自然因素

干旱的气候（降水稀少，水分蒸发强烈），含盐的土壤母质和地层，平坦低洼的地形，滞缓的地下水流，等等。

2.人为因素

不合理的施肥方式，比如过量施用化肥；长期采用大水漫灌的灌溉方式，或在低洼地区只灌不排。

治理措施：

减少土表蒸发，控制地下水位，改良土壤结构，增强土壤肥力，改善土壤环境。

利用生态排盐控盐技术，调控水盐肥，应用暗管明沟排水、滴灌等方式和养分增效技术等。

大力种植耐盐植物，提高植被覆盖率，有效改善土壤理化性质。

黑土不再那么黑

黑土流失严重，土壤中积累多年的腐殖质分解加速，黑土肥力下降。部分地区出现“破皮黄”，露出底层黄土。

土壤被污染

“病因”：长期高强度种植作物，外源化肥养分非均衡输入，水蚀、风蚀和冻融侵蚀作用。

治理措施：“少打扰”——尽量少的土壤扰动；“给吃饱”——合理利用秸秆资源，保证尽量多的植物残体覆盖，并进行秸秆、有机肥“深混还田”，提高黑土的肥力。

“病因”：被污水灌溉，人类将固体废弃物掩埋，不合理施用农药和肥料等。

治理措施：通过物理、化学和生物修复及联合修复方法降低土壤中污染物的浓度，固定土壤污染物，将土壤污染物转化为低毒或无毒物质，阻断土壤污染物在生态系统中的转移途径。

虽然土壤看上去颜值不高，但是我们的生活一刻也离不开它。它是十分重要的自然资源，是自然界的生物宝库，与人类社会的发展息息相关。它珍贵，却又脆弱。如今，它的“健康状况”不容乐观。

如何治理“生病”的土壤，实现土壤的可持续利用？这是全人类都应该思考和解决的问题。作为学生，我们应该在觀念上重视土壤，在行动上保护土壤，从身边的小事做起，比如进行垃圾分类、栽种植物等，像爱惜自己的身体一样爱护土壤。

（栏目编辑：阳丹彦）