土壤
是田野裡不忍沾身的泥巴，
是地面上一文不值的塵土，
司空見慣、不值一提。
然而，就像空氣、水和陽光一樣，
土壤在維繫人類生存方面，
起著至關重要的作用。
除了能生長農作物、提供食物，
土壤還有許許多多的“特異功能”：
它可以調蓄洪水，
一遍遍地上演“兵來將擋水來土掩”的戲碼；
它可以將能夠產生溫室氣體的碳
封存在自己體內，
成為陸地生態系統中最大的“碳富豪”；
它也可以作為土壤動物、微生物
甚至人類的棲身之所，
不信你看那一排排的陝北窯洞；
它還可以保存珍貴的文化遺產，
任秦皇漢武、唐宗宋祖沉睡千年，
始終護其周全；
另外，有些土壤還是珍貴的旅遊資源，
如雲南土林、甘肅彩丘，吸睛無數。
甚至，它還可能是一味良藥，
不少地方都有食用黏土棒治療腸道疾病的傳統。
如若離開土壤，
人類文明將失去生機、難以為繼。
張掖彩丘（張掖國家地質公園）
土壤學家常常將土壤比作地球的皮膚。
皮膚是人體的最大器官，
更是抵禦外來傷害的首要屏障，
幾乎沒有人懷疑皮膚對於生命的重要性。
作為覆蓋在地球表面的一層鬆散物質，
土壤也像皮膚一樣維持著陸地生命的存續。
英國農業土壤利用景觀
20 世紀 60 年代，蘇聯土壤學家稱土壤為土被；根據希臘語中“Geo（地球）”和“Derma（皮膚）”的含義，1967年創刊的國際土壤學會雜誌被命名為《Geoderma》，至今仍是土壤學領域的經典期刊。我國早在唐代就把土壤稱為“地皮”。這一貼切的比喻，在世界範圍內得到了廣泛共識,形象地概括了土壤的主要功能與特點。
然而，要想深入地認識土壤，光靠比喻還不行。土壤的形成與分類則是科學認識土壤的起點。
土壤的形成
土壤的形成主要源自地殼表層岩石的風化。暴露在地表的風化殼是土壤形成的物質基礎，通過與周圍環境發生一系列複雜的物理、化學和生物反應，逐漸形成具有肥力特徵的土壤。
發育於紅色砂礫岩的土壤景觀（蘇格蘭Stonehaven）
19世紀末，俄羅斯土壤學家道庫恰耶夫創立土壤發生學說，指出土壤是母質、氣候、生物、地形和時間五大成土因素的產物。
成土母質為土壤的發生發育提供最初的物質來源，是構成土壤礦物質、提供植物所需養分的物質基礎。因此，土壤繼承了土壤母質很多重要特徵。
需要指出的是，岩石風化並非成土母質的唯一來源，無處不在的大氣降塵也可為土壤發育提供新鮮底物，甚至從根本上改變原本自上而下的成土模式和風化速率。
講解員在博物館中介紹土壤形成與氣候的關係（荷蘭：世界土壤博物館）
氣候主要通過溫度和降水全面影響成土過程中的物理、化學和生物作用的強度和方向。生物（包括植物、動物和微生物）在自身的生命活動中與土壤之間發生著物質和能量交換，改變土壤結構和孔隙狀況。地形主要通過影響其他成土因素而發生作用，以及在重力作用下對地表的物質和能量進行再分配。
▼雲南東川紅土地與村莊（請橫屏觀看）
當然，任何因素對成土過程的影響都與時間有關，作用程度隨時間的延長而加強。除此之外，人類活動通過調節和改變其他成土因素來控制土壤的發育程度及方向，對土壤發生演化起著不可忽視的作用，成為五大成土因素外最重要的影響因素。例如，水稻土就是長期人為耕作活動的結果。值得一提的是，由於環境的差異，五種成土因素的作用並不是均勻相等的，每種因素都可能成為成土過程的主導者。
山西隰縣的午城黃土（中國最早的黃土）
土壤形成的速率則取決於土壤形成時的環境條件。一般來講，溼熱的環境更利於土壤的形成。不過，即使在南極那種極端惡劣的冰雪環境中，也有一些地衣的著生，進行著緩慢的原始成土過程。已知最快的土壤形成速率出現在新西蘭的南阿爾卑斯山，速率為2.5毫米/年，更多的土壤則是在如龜速般形成。據估算，地球表面土壤的平均形成速率約為0.056毫米/年。也就是說，在不考慮土壤侵蝕的情況下，形成1米厚的土壤，大概需要18000 年。我們常見的土壤，其形成一般都在萬年以上，因而有“
千年龜萬年土”的說法。土壤的分類
物以類聚，人以群分。
分類是致力於發現、表徵、命名、歸類對象，以便理解其形成要素和它們之間的相互關係，其目的是鑑別和認識以及建立一個分類對象的有序體系。通過土壤分類，人們不僅可以快速理解土壤的發生演化規律，還可以根據不同土壤類型的特點因地制宜。
可以說，土壤分類既是科學認識土壤的起點，也是有效管理土壤資源、指導農業生產的重要工具。
野外土壤類型調查——挖掘剖面（不同層次的土壤分層堆放，以便回填）
我國疆域遼闊，土壤資源絕對量大、資源區域差異明顯、有著豐富的土壤類型。類似於生物分類學上的界、門、綱、目、科、屬、種，在我國現行的中國土壤系統分類中，土壤學家將土壤劃分出14個土綱，39個亞綱，138個土類，588個亞類，土系的數量則不亞於美國的22000個，充分說明了土壤資源類型之豐富和變異程度之大。
中國土壤系統分類中的14個土綱
人為土最能體現“人土相依”這一樸素的自然哲學理念。在世界上很多地方，特別是在有悠久耕作歷史的地區，人為活動，包括人工搬運、耕作、施肥和灌溉等，強烈地改變了原有土壤的形成過程，土壤的形態和性質也發生了重大改變，而那些原生土壤僅僅作為母土或埋藏土壤存在。
北京中山公園的五色土/供圖：劉凱
這類受人為活動深刻影響的土壤就叫做
人為土。我國的農耕歷史悠久，人為改土、造土的規模和時間跨度世所罕見，人為土在我國的分佈十分廣泛。“稻花香裡說豐年，聽取蛙聲一片”在我國南方魚米之鄉看到的大片稻田甚至自家菜園裡的土壤，大部分都是人為土。人為土的類別與我國長期的農耕歷史文化密切相連，是歷史時期人類生產過程與自然成土過程綜合作用的結果。我們都知道五穀豐登寓意年景好、糧食豐收。其實，五穀所需的生長環境，如小麥長在旱地，而水稻長在水田，決定了人們改土、造土的方式，從而形成了水耕人為土和旱耕人為土兩大人為土。
江蘇興化的水鄉垛田
水耕人為土主要指水稻土，多分佈在多雨的江南地區。稻田常年處於週而復始的灌水-落幹循環之中，導致土壤亦交替處於氧化-還原的狀態，土壤中出現了明顯的水耕氧化還原層。積水條件導致土壤中積累了大量的有機質，但也將原有的很多物質不同程度地淋失掉了。根據這種層次的性態差異及一些反映附加過程的特性，水耕人為土又可被進一步分為簡育、鐵聚、鐵滲和潛育人為土四種類型。
太行山東側的梯田
旱耕人為土是區別於水耕人為土的另一大人為土類型，多見於受雨量限制的北方地區。旱耕的方式隨地區變化極大，因而具有很強的區域性。在黃河流域，人們在培肥土壤的過程中，施用大量有機肥、家畜肥、人糞尿以及圈肥等各種肥料，並經過堆墊等作用，在土壤表層形成了一層有機質含量較高的熟化層。在珠江流域，也有廣泛旱耕人為土造土過程，不過方式有所不同，人們將池塘中的淤泥堆墊成型，形成了具有地域特色的泥墊旱耕人為土。可以說，人為土就是人為創造或者加工出來的土壤。
浙江麗水梯田景觀
不過，正如“巧婦難為無米之炊”，天南地北的農民根據手上現有的物料和工具，使出各種絕活，又是鋤地又是堆肥泥墊等等，雖然殊途，但終究同歸，自家地裡原本毫無生機的土壤脫胎換骨地換了模樣。人為土的編輯改造過程，是人們因地制宜、科學管理土壤的典範。
土壤是一種自然資源
郵票上的中國土壤景觀/製圖：楊順華
土壤是一種近乎不可再生的自然資源。形成一釐米厚的土壤可能需要成百上千年，甚至都沒有人能完整見證一釐米土壤的形成，而它與毀滅之間，可能只差一場暴雨、一次汙染事件。根據聯合國2015年發佈的《世界土壤資源狀況》報告，世界範圍內土壤正面臨土壤侵蝕、土壤酸化、土壤汙染、土壤鹽漬化和土壤生物多樣性喪失等多種威脅。
水土流失嚴重的黃土高原
僅以土壤侵蝕為例，每年就會造成250億～ 400億噸表土流失，導致作物減產、土壤固碳能力下降、養分和水分明顯減少。據統計，每年因侵蝕所造成的穀物損失可高達760萬噸。近年來，頻頻見諸媒體的土壤汙染事件，更讓人們對這一寶貴資源的安全充滿憂慮。
古人云：皮之不存，毛將焉附？生產性土壤的進一步喪失，不僅將嚴重威脅到糧食生產和安全，有可能使數百萬人陷入飢餓和貧窮，還將加劇對自然的破壞，摧毀人類共同的家園。
湖南婁底的紫鵲界梯田
然而，人們在仰望星空探索未知的時候，常常忽視了自己腳下所踏立的土壤。
文藝復興巨擘達·芬奇就曾直言“我們對自己腳下土壤的瞭解，遠不及對浩瀚的天體運動了解得多”。
作為地球皮膚的土壤，需要人們更多的關注和呵護。人們應該深刻認識到“萬物土中生”，也將“終歸於土”。
在“山水林田湖草是一個生命共同體”理念的指導下，加強人們對自然、對土壤的敬畏，提高人類土壤文化水平，才能真正讓語言學家林語堂“與草木為友，和土壤相親”的格言更加落到實處。
雲南元陽梯田景觀
遙望廣袤無垠的祖國大地，
七連嶼上，海鷗競翔；
長江之側，稻花飄香；
黃河之濱，麥浪滾滾；
黃土高原，千溝萬壑；
東北大地，黑土賽金；
江南佳地，稻花飄香；
遼闊西北，胡楊林立；
世界屋脊——青藏高原，
欲與天公試比高。
東北興凱湖邊的國營農場
正是我們腳下這寂靜的土壤
裝點了遼闊的大地，
也支撐了這片土地上豐富多彩的生命世界。
正如世界上沒有兩片完全相同的樹葉，
地球上也沒有兩個相同的土壤單元，
僅以水稻田為例，
就有水田、坑田、壠田、砂田、桑基魚塘等
豐富多彩的利用類型。
▼廣東佛山九江鎮桑基魚塘（請橫屏觀看）
我們腳下這一片片寂靜無聲的土壤，
提供了我們延續千年的生存所需，
造就了數千年的農耕傳奇，
也深刻塑造了我們的精神世界，
形成
命運共同體
將人類與這塊大地牢牢地綁定在一起！
致 謝：本文在撰寫過程中，得到了土壤時空團隊的支持和幫助。
參考文獻:
[1] 戴維·R. 蒙哥馬利（著），張甘霖等（譯）.2018. 耕作革命：讓土壤煥發生機 . 上海科技出版社 .
[2] 龔子同，陳鴻昭，張甘霖 . 2015. 寂靜的土壤 . 北京：科學出版社 .
[3] 龔子同，黃榮金，張甘霖 . 2014. 中國土壤地理 . 北京：科學出版社 .
[4] 中國科學院南京土壤研究所土壤系統分類課題組，中國土壤系統分類課題研究協作組. 2001.中國土壤系統分類檢索（第三版）. 合肥：中國科學技術大學出版社 .
本文首發於《地球》2020年
第3期，有修訂
審核：李文慧
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