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全球90%的土壤面临退化危机 [复制链接]

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发表于 2022-7-5 09:14:09 |显示全部楼层

微信公众号:地球知识局


作者:真果少年糕

制图:电击喷泉 / 校稿:朝乾 / 编辑:金枪鱼


作为“地球皮肤”,土壤是我们95%食物的源头。然而,就是这些默默奉献的土壤,如今却面临短缺的境地。

根据联合国新闻报道,全球每五秒钟就有一片足球场大小的土地受到侵蚀。照这个速度,到2050年前,全球超过90%的土壤都可能出现退化危机,进而导致粮食减产、清洁用水减少、生物多样性受威胁等一系列连锁反应。


水力,重力,风力,冻融等都会造成土壤侵蚀

其中水力侵蚀是常见且最主要的一种

(图:图虫创意)▼

对于仅占世界10%的耕地面积,但需承载世界约20%人口的我国来说,土壤“变累”、“变瘦”、“变薄”等退化问题也同样严峻。

既然土壤都是经历沧海桑田而来的,为什么还会退化呢?我国土壤健康现状怎样,我们又是如何应对的呢?


在自然界的各个要素中,土壤可以说是最低调的一个了。虽然平日里总是静悄悄地,但土壤却有着影响全球气候变化的能力。


据统计,全球土壤中的碳含量是大气中碳含量3倍以上,比现存动植物所含碳总和的四倍还多,是名副其实的地球最大碳库。


作为土地最常见的碳库——化石能源

自人们发现这一遗产以来,已经完全离不开它

(图:shutterstock)▼


然而,在距今5亿-4.4亿年前的奥陶纪,广布地表的土壤还并不存在。


那时,地球表面出现海退,陆地面积增长,这给一些生活在岸边的绿藻(如今大部分陆生高等植物的祖先)提供了上陆的机会。


绿藻陆地化事件,从一个单细胞藻类进化出如今的大家族

(来源:Shifeng Cheng, 2020)▼


到距今约4亿年前的泥盆纪早期,真菌、地衣、苔藓逐渐走上风化壳,促使地表岩石风化积累有机质,成为土壤形成和发育的原始开端。


石炭纪末到2.7亿年前二叠纪后,随着地壳运动加剧,浅水域和沼泽地消失,蕨类植物演变为裸子植物并逐渐成林。


植物通过逐步演变,占用更多的土地资源

(图:壹图网)▼


这一时期,随着自然条件的改变,土壤也进入到了多样化发展阶段。例如当时分布在我国西南地区的煤系和红色岩系,就是如今铁铝土和富铁土的祖先。


从1.35亿年至1.1万年前的中生代白垩纪到新生代第四纪,随着古地中海消失,喜马拉雅山等大型山系隆起,我国东南湿润、西北干旱的格局也在基本形成,土壤类型也变得更加复杂,并让我国成为包含12个土纲,61个土类和231个亚类的土壤大国。


中国幅员辽阔,地域差异明显

土壤类型极其丰富,可因地制宜用于不同途径▼


这些土壤与全球各地的土壤一起,形成具有一定连贯性的土壤圈。


土壤圈这一概念最早由马特森于1938年提出。之后这一概念便加入到大气圈、生物圈、水圈和岩石圈共同构成的自然圈层大家庭中,并在其中充当着物质循环、能量流动的重要纽带。


例如,对于岩石圈来说,土壤的存在能最大程度减少外营力,对岩石起到保护作用。


对生物圈来说,土壤也是重要的生存环境

是许多生物赖以生存和繁衍的家园

(图:壹图网)▼


不过,虽然土壤由岩石发展而来,但与岩石仍大有不同——


肥力是土壤与岩石的最大区别,是土壤本身最显著的标签,也是供应植物生长养分、水分、空气和热量的储蓄库。


土壤的原生肥力下降,现在种地不施肥不行

(图:Flickr)▼


当人类对土壤进行开发、改造、施肥、播种等操作后,会让本就拥有一定自然肥力的土壤再加上一层人工肥力,二者叠加后的有效肥力,就是衡量农作物产量和经济效益的重要指标。


然而,随着人口增长、城市化加剧,人们对土壤资源开发利用的强度逐渐增加,这就导致越来越多的土壤不仅肥力没有增强,反而出现“变瘦”、“变少”、“变累”等退化现象。在我国,土壤退化就不少。


在土壤中,承担将肥力传输给植物重任的,往往是最上部的腐殖质层有机层。而易发生退化的,也是这部分土壤。


土壤退化是指在自然因素和人为因素影响下,土壤质量发生暂时性和永久性下降,一般可划分为物理、化学和生物三种。


水土流失是极为常见的物理退化形式之一

(图:壹图网)▼


这当中,物理退化化学退化表现最为直观。例如土层变薄、土壤沙化、土壤板结等都是土壤物理退化的典型案例;土壤盐碱化、土壤酸化以及养分丧失,则是土壤化学退化的表现。


土壤不只是农业,畜牧业的根本

更是人类在地球生存的基础条件之一

(越啃越秃越没得啃  图:图虫创意)▼


我国东北的黑土地,就是土壤退化的代表之一。


作为世界三大黑土带之一,东北黑土区约占全球黑土区总面积的12%,主要分布在呼伦贝尔草原、大小兴安岭、三江平原、松嫩平原和长白山地区,面积约109万平方千米,主要包含黑土、黑钙土、暗棕壤、棕壤、白浆土和草甸土六种土壤类型。


数万年的地质活动和腐殖质积累,让这里形成了平均厚度60—80厘米左右的黑土层。虽然与黄土高原上几百米厚的黄土层相比微不足道,但黑土中蕴含的有机质含量却是黄土的近10倍。优渥的黑土,让广阔的东北大地成为名副其实的大粮仓。


土地肥到家,捏把泥土冒油花

一两黑土二两油,插根筷子也发芽

(图:图虫创意)▼


2015年,东北黑土区粮食产量达11973.5万吨,占全国粮食总产量的19%,商品粮年产量更是达到全国的三分之一。然而,就是这样高肥力的适耕性土壤,却也面临退化危机。


东北黑土区是我国重要的商品粮基地

每年的产量可占全国粮食产量的近五分之一

(图:图虫创意)▼


据《东北黑土地白皮书(2020)》报告称,由于坡耕地开垦和土壤侵蚀,一些地区的黑土层每年“变瘦”0.7-1厘米。要知道,形成1厘米厚的腐殖质,一般需要经历200-400年的时间。近一米厚的黑土,需要经历数万年腐殖质的积累才能形成。


除了缓慢“变瘦”,近年来黑土也常常一夜间“瘦成闪电”,盗采便是罪魁祸首。


例如黑龙江五常市,曾因优质大米而广为人知,如今却常因盗采黑土事件频上热门。盗采者们开着挖掘机肆无忌惮地挖着黑土,他们将采挖出的“垡子土”在储存场晾干、过滤、碾碎后卖到大城市中用来种植花草,且已形成产业链。


尤其是近年来大行其道的“森系装潢”

黑土已经成了许多室内植物的常规选项

(图:壹图网)▼


相比于东北黑土的退化,黄土高原上的土壤退化也十分严重。水力和风力侵蚀,是黄土“变薄”的主要退化形式。据2019年水土流失动态监测结果显示,我国水土流失总面积达271.08万平方千米,几乎占全国陆地面积的近三分之一。这当中,黄土高原地区坡耕地水土流失面积约占七成。


虽然自然因子在土壤侵蚀中占了一大部分,但人为因子无疑是加速侵蚀的另一重要原因。土壤侵蚀带来的不只是对原有土壤自然生产力的破坏,也导致“越垦越穷、越穷越垦”的经济恶性循环。


另外,由于土壤侵蚀造成的泥沙淤积等异位影响,也会造成地上悬河、河道淤塞等威胁流域生态安全情况的发生。


除此以外,越发频繁的极端天气,河道断流

也在加剧水土健康状况的劣化(图:壹图网)▼


如今,我国仍是世界上土地退化最严重的国家之一。如何缓解人地矛盾,遏制土壤退化,一直以来都是影响国家生态安全和粮食安全的重要话题。只有土壤健康了,过滤出的水、生产出的作物,加工后的食品才能让人放心。


土壤的形成需要经历漫长地质大循环和生物小循环的作用,破坏容易,修复难。土壤健康的维护也并非一两年就能看出成效,而是需要长期坚持的过程。因此,要修复退化的土壤,并非易事。


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发表于 2022-7-5 09:14:25 |显示全部楼层
转自:游无穷

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