薄土情深：地球“皮膚”的多重角色

我們的地球圈層結(jié)構(gòu)中，地殼的平均厚度大約17km、地幔厚度約為2880km，地核半徑約為3473km。如果把地球比作雞蛋的話，地殼就像是這個雞蛋的蛋殼。而我們生活中常見的土壤是地殼表層的一層疏松物質(zhì)，平均厚度大約只有5m，（土壤的厚度在全球變化很大，在我國的黃土高原土層厚度可以達到1000m，而在許多高山地區(qū)巖石裸露沒有土壤層）它就像皮膚一樣包裹在地殼表層。那么土壤在地球生態(tài)系統(tǒng)中扮演著什么角色呢？

地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖（圖片來源網(wǎng)絡(luò)）

土壤層結(jié)構(gòu)示意圖(來源澎湃新聞)

土壤是人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基地

土壤為植物生長提供了所需的養(yǎng)分、水分和物理支持，植物通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，儲存在有機物中。這些有機物為動物和人類提供了食物來源。據(jù)統(tǒng)計，人類有90%的食物來源于土壤。土壤維持著地球上的植被覆蓋，人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動離不開土壤。

土壤是水資源的調(diào)解者

土壤具有涵養(yǎng)水源、保持水土的作用，土壤能夠吸收和儲存大量的降水，在地表徑流的同時部分水分滲透到地下維持地下水位，為人類生產(chǎn)生活提供水源。此外，土壤還影響地表溫度，間接影響水分的蒸發(fā)速度。土壤不僅影響水分在地表的分布，還影響大氣中的水分平衡，是水資源的調(diào)解者。

土壤是地表養(yǎng)分循環(huán)的重要載體

土壤中包含了大量的微生物、動物和植物殘體。通常1g土壤中有幾億到幾百億個微生物，它們在土壤中進行氧化、硝化、氨化、硫化等過程，在促進土壤有機質(zhì)分解和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化過程中發(fā)揮著重要的作用。這些生物通過分解有機物質(zhì)，將養(yǎng)分釋放到土壤中，供植物吸收利用。土壤是地球生物化學循環(huán)和養(yǎng)分循環(huán)的重要組成部分。

土壤是重要的碳庫

土壤是全球最大的碳庫之一，其碳儲量是大氣碳儲量的2倍。土壤中的有機質(zhì)含量越高，其碳儲量越大。植物通過光合作用吸收二氧化碳，將其轉(zhuǎn)化為有機物，儲存在土壤中。這一過程有助于減緩全球氣候變化。

土壤是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)

土壤為生物提供了生存和繁衍的環(huán)境。土壤中的微生物、動物和植物相互依存、相互制約，形成了一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)對于維持生物多樣性、促進物質(zhì)循環(huán)和能量流動具有重要意義。

土壤是人類文明的基石

從采集、狩獵的原始文明到刀耕火種的農(nóng)耕文明，人類馴服了土地，土地也馴服了人類，土地穩(wěn)定的產(chǎn)出使人們不在奔走遷徙，從而為文明的誕生創(chuàng)造了條件。

隨著人口增長和城市化發(fā)展，人類對土地資源的過度開發(fā)和“城市三廢”的不合理排放導致土壤污染和質(zhì)量下降，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成了嚴重影響。當土壤中含有害物質(zhì)過多，超過土壤的自凈能力，就會導致土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，有害物質(zhì)或其分解產(chǎn)物在土壤中逐漸積累通過“土壤→植物→人體”，或通過“土壤→水→人體”間接被人體吸收，從而威脅到人類健康，影響了人類社會可持續(xù)發(fā)展。

土壤污染示意圖（圖片來源網(wǎng)絡(luò)）

土壤在地球生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色，它是人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基地、水資源的調(diào)節(jié)者、養(yǎng)分循環(huán)的載體、碳庫、生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和文明的基石。當前，土壤中重金屬元素和微塑料等污染物逐漸增多，人類務(wù)必高度重視。我們要從自身做起保護好寶貴的土壤，做好垃圾分類控制污染物排放，保障土壤資源的永續(xù)利用。

作者：王冬冬、胡建輝、樊世凱、趙海龍、羅志平、郭志才

作者單位：中國地質(zhì)調(diào)查局西安礦產(chǎn)資源調(diào)查中心