在廣袤無際的大地上,萬物的生長離不開陽光、空氣和水,同樣也離不開土壤。人們衣食住行所需的面包、蔬菜、紙張、衣服等與土壤息息相關(guān)。土壤在生態(tài)系統(tǒng)中扮演怎樣的關(guān)鍵角色?土壤對人們的生活究竟有多重要?為了保護(hù)土壤,我們能做什么?
本期,讓我們一起來認(rèn)識土壤的多重“身份”。
土壤是食物之源
土壤是地球最表面的一層,通常是由固體、水分和空氣三部分組成。固體部分包含礦物質(zhì)、有機(jī)物和其他營養(yǎng)成分,這些成分是植物、土壤動物和微生物生長的必要條件。土壤為各種生物提供了食物和生存空間,也直接或間接地為人類提供了大部分衣食住行的來源,可以說,地球上95%的食物都源自土壤。
土壤是十分重要的自然資源,也是全球絕大多數(shù)糧食生產(chǎn)活動所依賴的自然環(huán)境。植物的根系在土壤中生長蔓延。從中獲得物理支撐、空氣、營養(yǎng)元素和水。同時也可進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)和毒素清除,最后結(jié)出飽滿的果實。
土壤是有生命力和生產(chǎn)力的,能夠不斷地供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長發(fā)育所必需的條件,而土壤的質(zhì)量基本上決定了植物生態(tài)系統(tǒng)的特性。所謂“一方水土養(yǎng)一方人”,什么樣的地,就種植出什么樣的糧食。
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土壤中的微量元素和礦物質(zhì)元素對作物有重要作用,例如,缺乏鋅會導(dǎo)致玉米出現(xiàn)白化癥狀,缺乏硒則會導(dǎo)致作物產(chǎn)生脆性等問題。此外,土壤中的鉀、鎂等元素也會直接影響作物的口感和質(zhì)量。
土壤是生物的棲息地
土壤與生物之間有著密不可分的關(guān)系,土壤是生物生存和繁衍的基礎(chǔ),而生物則通過各種方式影響著土壤的物理、化學(xué)和生物特性。土壤蘊(yùn)含全球25%的生物多樣性,從植物、哺乳動物、爬行動物到微小昆蟲,再到數(shù)以萬計的微生物細(xì)胞,它們都生活在土壤中。
據(jù)統(tǒng)計,在每平方米森林土壤中,人們可發(fā)現(xiàn)超過1000種無脊椎動物,1克土壤里就有10億個細(xì)菌細(xì)胞、成千上萬的菌落、超過200米的菌絲,以及各種各樣的其他生物,如線蟲、蚯蚓、節(jié)肢動物等。
這些生物通過各種方式相互作用,形成了土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。例如,土壤中的微生物可以分解有機(jī)物質(zhì),釋放養(yǎng)分;植物的根系可以固定土壤,防止水土流失;土壤中的動物可以促進(jìn)土壤通氣和水分滲透,改善土壤結(jié)構(gòu)。
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不少專家學(xué)者發(fā)現(xiàn),蚯蚓對土壤有許多有益的作用,比如改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、減少土壤侵蝕、促進(jìn)植物生長等。
以增加土壤肥力為例,蚯蚓是非常有效的“肥料生產(chǎn)者”,它會分泌一種黏液,可以促進(jìn)土壤中微生物的生長和繁殖,有助于提高土壤肥力。
土壤是大氣和水循環(huán)的調(diào)節(jié)器
土壤可以通過水的循環(huán)、碳儲存和溫室氣體(水蒸氣、二氧化碳、氮氧化物和甲烷)排放調(diào)節(jié)氣候。
土壤就像地球的肺,可以“呼吸”,它吸收氧氣,釋放二氧化碳,這些氣體在土壤和大氣間互相交換,影響大氣組成乃至全球變暖。土壤水分蒸發(fā)是大氣中主要的水汽來源,能改變空氣溫度和氣候。土壤也是溫室氣體甲烷和氧化亞氮的重要來源。
土壤是陸地上最大的碳庫,有助于減緩全球氣候變暖,其碳儲量超過大氣碳庫的兩倍。然而,當(dāng)前的土地使用方式令這一重要碳庫不斷退化并受到威脅。因此,在應(yīng)對氣候變化問題的過程中,保持和構(gòu)建土壤碳庫十分重要,比如,在農(nóng)田和牧場土壤中固碳、在泥炭地和草地中封存碳,以及通過重新造林建立土壤碳庫。
在自然界的水循環(huán)中,土壤扮演著重要角色,水的流失、利用、污染和凈化都受土壤的影響。河流、湖泊和地下含水層中的幾乎每一滴水,都從土壤中來或流經(jīng)土壤的表面,土壤的吸水、蓄水和滲水能力有助于維持地下水和地表水系統(tǒng)的水量平衡,起到了保護(hù)自然水源的作用。
另外,土壤是地球上天然水源的過濾器之一,它可以自然地過濾掉地下水中的許多污染物,發(fā)揮一種深層清潔和水質(zhì)凈化的作用。因此,土壤對維持水生生態(tài)系統(tǒng)和人類健康具有重要的意義。
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保護(hù)和科學(xué)利用土壤資源,最關(guān)鍵的是要因地制宜地規(guī)劃農(nóng)、林、畜、魚等的生產(chǎn)用地。我國的珠江三角洲地區(qū)為充分利用土地,創(chuàng)造出“?;~塘”的土地利用模式,其基本做法是塘基植桑、塘內(nèi)養(yǎng)魚,既促進(jìn)了種桑、養(yǎng)蠶,又帶動了養(yǎng)魚,成為一種科學(xué)高效的土地利用模式。
土壤的形成和更新非常緩慢
土壤資源和空氣、水資源不同,它的形成和更新速度非常緩慢??茖W(xué)研究表明,形成1厘米厚的表層土壤需要100年甚至更長的時間,而在我國云貴高原的巖溶地形甚至需要上萬年的時間。因此,土壤可以看作是一種不可再生資源,一旦被破壞和污染則需要很長時間才能恢復(fù)。
然而,隨著人類社會的發(fā)展,土壤資源的不合理利用、土壤退化和土壤污染等都對土壤資源的保護(hù)造成嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計,全球有33%的土壤處于中度到高度退化,每年約有240億噸肥沃土壤流失。
土壤是萬物之源,也是農(nóng)業(yè)之本,土壤退化最直接影響的便是人類生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)食品的能力。在生活中,我們常會感覺到,米飯沒有以前香了,水果沒有以前甜了,這其實就是作物品質(zhì)下降的表現(xiàn)。
總的來說,如果我們不保護(hù)土壤,那么地球上的生物多樣性和糧食生產(chǎn)也無法得到保障。
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2013年6月,聯(lián)合國糧農(nóng)組織大會一致通過了世界土壤日。2013年12月,聯(lián)合國大會將2014年12月5日定為第一個正式的世界土壤日。
世界土壤日旨在關(guān)注健康土壤的重要性,倡導(dǎo)可持續(xù)管理土壤資源。
保護(hù)土壤刻不容緩
土壤也許是日常生活中不起眼的東西,卻也是人類生存和發(fā)展的必需資源,需要我們保護(hù)和珍惜。同學(xué)們知道應(yīng)該怎樣做嗎?
保護(hù)土壤,應(yīng)該從個人做起,從身邊做起。首先,少用塑料袋、一次性發(fā)泡塑料飯盒等,它們會引起白色污染。
其次,別亂丟廢舊電池。把1節(jié)一號電池丟棄在土地里,就會使附近1平方米的土地變貧瘠,廢舊電池里的重金屬物質(zhì)會滲透到土壤和地下水,對其造成難以挽回的污染。
再者,不要隨意取土。如果隨意到路邊、山坡、草場等野外去挖土,不但破壞原有植被,帶走表層土壤,在雨水和風(fēng)力的沖刷下,還可能會引起泥石流、滑坡等惡性生態(tài)事件。
最后,不濫用化肥。過多使用化肥,除了會污染水資源,還會使土壤板結(jié),影響作物對水、養(yǎng)分和氧氣的吸收。
土壤資源的保護(hù)是每個人應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù),只要人人都行動起來,未來就會有更可口的米飯、更香甜的水果,也會有更好的自然環(huán)境和更美好的生活。