導(dǎo) 讀
人類活動(dòng)會(huì)改變土壤,并且成為影響土壤及其發(fā)育過程的最大的環(huán)境因素。在城市,土壤處在一個(gè)全新的環(huán)境,有些土地會(huì)有特殊的用途,附近一些土地會(huì)排放出物質(zhì)和能量。
在一個(gè)商業(yè)世界里,不同的地塊之間進(jìn)行著物質(zhì)和能量輸入和輸出。這些地塊上土壤之間的關(guān)系受到不同生產(chǎn)步驟的影響。
它們同時(shí)在多個(gè)地方開始,但在一個(gè)景觀的范圍內(nèi)并不受到引力、物質(zhì)和能量的濃度梯度的驅(qū)動(dòng),而是受到經(jīng)濟(jì)關(guān)系的驅(qū)動(dòng)。
原文/Wolfgang Burghardt(Dept. of Soil Technology, Faculty of Bio- and Geosicences, UniversityDuisburg-Essen, 45117 Essen, Germany. E-mail: wolfgang.burgbardt@uni-essen.de)
翻譯/章海波
來源:《土壤》(2007年第1期),節(jié)選自《“未來土壤學(xué)”一書翻譯全文》,作者分別為:趙其國 鄭茂坤 張紅振 姚春霞 章海波 徐莉 ,本節(jié)由章海波翻譯。
土壤與環(huán)境
在土壤科學(xué)中,定位土壤性質(zhì)的優(yōu)先程度和基于發(fā)生的土壤發(fā)育之間總是不能很好地連接起來。最近的研究中土壤的概念集中體現(xiàn)在表層土壤的性質(zhì)。這個(gè)趨勢的發(fā)展會(huì)導(dǎo)致土壤科學(xué)逐漸成為土壤片斷的科學(xué)而不是包括整個(gè)土壤的科學(xué)。、
這就像工業(yè)技術(shù)的發(fā)展總是集中在幾個(gè)有前景的工業(yè)產(chǎn)品上一樣。許多原來需要從土壤中生產(chǎn)出來的一些基本的物質(zhì)和功能現(xiàn)在可以脫離土壤生產(chǎn)。
比如,水培工業(yè)蛋白就是一個(gè)很好的例子;飲用純凈水也可以不用來自經(jīng)過土壤過濾后去除污染物的地下水,而直接采用工業(yè)方法得到。因?yàn)槲镔|(zhì)的質(zhì)量是可以被標(biāo)準(zhǔn)化定義的,所以我們往往把土壤視為一種物質(zhì),從而也可以來清晰地界定土壤的質(zhì)量。
但這樣的想法真的是確切的嗎?我曾經(jīng)參觀過西班牙Jerez 的葡萄酒廠,從那里
我知道當(dāng)?shù)匾环N被稱為泥灰土這種質(zhì)量最差的土壤卻是最適合種植生產(chǎn)葡萄酒葡萄的土壤。
因此,不同的土地利用要求對(duì)土壤質(zhì)量的定義也有很大的區(qū)別,有泛義的和特有的,正如對(duì)建筑材料優(yōu)劣的確定一樣困難。
一旦自然或人為的土壤沉積后,環(huán)境就開始通過物理、化學(xué)或生物學(xué)過程發(fā)揮作用。土壤發(fā)育總是一個(gè)自然的過程,隨著時(shí)間的流逝,原先沉積的土壤的性質(zhì)又覆蓋了次生的和再生的屬性。
次生屬性是由不同的環(huán)境組成部分的聯(lián)合、多樣性、時(shí)間和狀態(tài)的種類決定的。新形成的表層土壤則包括多樣性屬性的層次和空間模式。
一個(gè)自然景觀中的土壤層次和土壤空間模式就如同一系列的反應(yīng)器,控制著土壤發(fā)育的過程,而土壤性質(zhì)則是這些不同發(fā)育過程的綜合產(chǎn)物。土壤破壞、替換和板結(jié)的動(dòng)態(tài)變化又會(huì)形成新的土壤性質(zhì)。
比如,CO2 在沒有腐殖質(zhì)土壤表層的累積,土壤水分蒸發(fā)蒸騰損失總量的改變和地下水的更新這些與人類生活息息相關(guān)的過程都會(huì)形成新的土壤性質(zhì)。
新的化合物和生物的形成并且在全球范圍內(nèi)擴(kuò)散會(huì)帶來新的風(fēng)險(xiǎn)。但由于土壤具有多種多樣的屬性,擁有很強(qiáng)的緩沖能力,因而可以長時(shí)間的抵制這些物質(zhì)產(chǎn)生的危害效應(yīng)。這些還能給我們未來大的災(zāi)難提供預(yù)警,從而減少風(fēng)險(xiǎn)。這些在森林頂枯病里有所描述。
土壤性質(zhì)的第三個(gè)部分就是每一塊土壤都是獨(dú)一無二的,即使每個(gè)土壤都是相互連接著的。除了基因庫和巖石圈,土壤應(yīng)該是全球最大的信息載體之一。
在我看來,基于環(huán)境行為的過程概念的指導(dǎo),土壤科學(xué)工作者會(huì)有更多的機(jī)會(huì)為人類生活的可持續(xù)發(fā)展服務(wù),也可以促進(jìn)公眾對(duì)土壤科學(xué)的了解。
土壤與土地利用
人類活動(dòng)會(huì)改變土壤,并且成為影響土壤及其發(fā)育過程的最大的環(huán)境因素。
在城市,土壤處在一個(gè)全新的環(huán)境,有些土地會(huì)有特殊的用途,附近一些土地
會(huì)排放出物質(zhì)和能量。
在一個(gè)商業(yè)世界里,不同的地塊之間進(jìn)行著物質(zhì)和能量輸入和輸出。這些地塊上土壤之間的關(guān)系受到不同生產(chǎn)步驟的影響。它們同時(shí)在多個(gè)地方開始,但在一個(gè)景觀的范圍內(nèi)并不受到引力、物質(zhì)和能量的濃度梯度的驅(qū)動(dòng),而是受到經(jīng)濟(jì)關(guān)系的驅(qū)動(dòng)。
新的土壤之間的關(guān)系不僅僅局限在一個(gè)景觀的范圍內(nèi),而可以涉及到多個(gè)陸地板塊。將來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人為影響的土壤會(huì)急劇的增加。
土壤科學(xué)依然會(huì)是一門重要的學(xué)科,因?yàn)樗鼘㈥P(guān)注點(diǎn)集中在土壤利用作為將來土壤環(huán)境、土壤發(fā)育、土壤性質(zhì)和土壤功能的主要因素。
土壤與社會(huì)經(jīng)濟(jì)
當(dāng)今世界,大多數(shù)國家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的價(jià)值決定了政策的制定,而在這個(gè)體系內(nèi),土壤能夠發(fā)揮的作用還不能很好地確定。
目前主要的矛盾是公有企業(yè)和私有企業(yè)之間的分歧,也包括政府在投資、稅收和所有權(quán)方面的短期利益同公眾的社會(huì)保障方面的矛盾,因?yàn)檫@些社會(huì)保障需要長期的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)條件的可持續(xù)發(fā)展。
社會(huì)開支在許多政府預(yù)算中是非常龐大的,他們主要用于救濟(jì)貧困、醫(yī)療和老人的福利。而環(huán)境政策的開支可以減少社會(huì)開支和贏得社會(huì)穩(wěn)定,這些環(huán)境政策的開支包括用于健康、事物和其他自然資源、娛樂和氣候管理規(guī)章的制定等。
而在這個(gè)體系下,土壤學(xué)可能會(huì)發(fā)揮出相當(dāng)大的作用。
目前的問題是土壤學(xué)包含在環(huán)境科學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)中,這意味著它處在一個(gè)錯(cuò)位的行政體系之下,而這種行政體系不能使目前使用在土壤保護(hù)上的花費(fèi)與將
來從土壤中得到的利益相平衡,或者說它早已被因?yàn)?span style="line-height: 1.6;">氣候改變所導(dǎo)致的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的災(zāi)難所擊跨。
通過社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程對(duì)土壤進(jìn)行物質(zhì)和能量的傳輸和輸入的最為重要的是要關(guān)注當(dāng)?shù)睾腿虻奈镔|(zhì)和能量的平衡。
從土壤科學(xué)來說,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
①土壤中食物、燃料、原材料和新化學(xué)品(如塑料)的產(chǎn)量和殘留;
②為農(nóng)業(yè)和快速增長的城市人口的干凈用水的供應(yīng);
③來自于土壤致病生物釋放的有毒物質(zhì)的健康效應(yīng)、稀釋過程和傳輸;
④由于植物產(chǎn)量的增加和植物在土壤中的殘留導(dǎo)致了大氣CO2 濃度降低的過程;
⑤土壤存儲(chǔ)能量的能力和反射率的改變;
⑥土壤作為有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的特定生物體的宿體的能力;⑦在混凝土覆蓋區(qū)土壤的利用,比如作為雨水的過濾系統(tǒng)和種植行道樹。
土壤科學(xué)工作者已經(jīng)從實(shí)踐中領(lǐng)悟到應(yīng)該將他們的研究工作與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面聯(lián)系起來而不僅僅是環(huán)境管理。土壤科學(xué)研究可以為短期的投資和稅收
的回報(bào)服務(wù),但要特別注意避免長期的投入。
這就要求增加健康和其他風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防、保險(xiǎn)以及諸如燃料和水這樣的長期的投資。未來土壤科學(xué)的發(fā)展取決于同社會(huì)經(jīng)濟(jì)合作的各個(gè)方面。
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