在海洋之外，我们脚下的土壤几乎提供了人类需要的所有资源，从食物、服装，从工业产品无一能脱离土壤的贡献。土壤是如何做到的？这就需要我们进入到土壤内部来一探究竟了。

土壤是地球表面的一层疏松的物质，由多种成分组成。它包括岩石风化形成的矿物质、由动植物和微生物残体腐解产生的有机质，以及土壤中的各种生物。这些生物包括微生物、线虫、蚯蚓等，它们在维持土壤肥力和结构中起着重要作用。此外，土壤中还含有水分、空气等液相和气相物质。这些成分相互作用，使土壤具备了支持植物生长的能力。

有了这些基础让土壤成为了碳氮交换的重要场所。植物的光合作用需要二氧化碳和水的参与。通过光合作用大气中的二氧化碳转化为有机物质，这些有机物质在植物死亡后进入土壤，被微生物分解，这样部分碳被存储在土壤中。土壤成为了地球的碳库。同时，土壤中的微生物也参与氮的循环，而氮是植物生长的重要养料。例如与豆科植物共生的根瘤菌，它们会将复杂的氮化合物分解为植物可吸收的形式，帮助植物生长。这样的交换过程维持了地球的碳氮平衡，影响着地球的气候。而蚯蚓等大型土壤动物则通过翻动土壤，帮助空气和水渗透到土壤深处，为微生物创造适宜的生活环境。这些生物共同构建了一个复杂而精妙的“土壤食物网”，相互依存，共同维护着土壤的肥力和结构。

土壤是碳氮交换的重要场所

当然，土壤的生物世界也并非一片和谐，也存在着凶猛的猎杀。例如，一些蘑菇会捕猎线虫，以此获取额外的营养。它们在通过菌丝分泌毒素，一旦线虫接触到菌丝的毒囊，便会被毒杀。随后，蘑菇会释放消化酶，将线虫分解，吸收其中的营养。这些捕猎行为帮助真菌在营养贫乏的环境中能够生存下来。而大型真菌死后也会归于土壤，成为其他生物的营养来源。

菜市场常见的平菇在营养匮乏的时候会化成成为“线虫猎手”

然而，如此生机勃勃的土壤王国正面临着诸多威胁，其中很大一部分威胁来自于农业生产。过度的农业开垦、农药和化肥的滥用、土壤侵蚀等人类活动，都在破坏土壤生物的栖息环境，导致生物多样性的下降。例如：化肥的使用可以为农民带来令人惊喜的经济收入，但过量而长期的使用却会对土壤健康危害。化肥中的过于单一的化学成分会破坏土壤微生物的平衡，减少有益微生物的数量，同时还可能破坏土壤天然的酸碱度，从而让土壤王国丧失活力，进而对全球粮食安全和气候稳定产生了深远的影响。

人们已越发认识到，不可持续的农业生产模式，正对世界各区域的环境及人类健康产生广泛的影响。通过可持续的农业实践，例如减少化学投入物的使用，采用轮作和间作等方法（轮作是指在同一块土地上按一定顺序种植不同种类的作物，以打破害虫繁殖周期并改善土壤肥力；间作则是在同一块土地上同时种植两种或多种作物，它们相互补充，共同提高土地利用率并减少病虫害），保护土壤结构，维持土壤的健康和生物多样性。此外，减少土壤侵蚀和污染，推广生态农业，也有助于改善土壤质量。

土壤不仅仅是我们脚下的泥土，它是生命的摇篮，是地球上最复杂和最丰富的生态系统之一。我们应珍视这片地下的生命世界，共同努力保护土壤，保护这片维系地球生机的根基。

作者：何震天

审核：董汉文 中国地质科学院地质研究所 副研究员

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来源: 星空计划

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