土壤退化和污染

土壤對于人類是如此重要?？刹恍业氖?，許多人類活動造成土壤退化和污染，使得土壤提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)減少。更嚴重的是，一些土壤及其徑流水對我們的環(huán)境和人類健康有害。侵蝕是土壤退化的主要原因之一，表土的流失速度遠遠超過了其再生速度。這也是造成水體污染的重要原因之一。

圖a：愛荷華州中部的土壤，表土顏色深，富含有機物質(zhì)。20世紀，由于耕作愛荷華州的平均表土深度而從35-45厘米減少到15-20厘米。

圖b：愛荷華州西部嚴重的溝壑侵蝕。

鹽堿化和沙漠化是干旱地區(qū)土壤退化的主要原因。鹽堿化是指鹽分在土壤中積累到一定程度，破壞了土壤的物理和化學特性，使植物無法從土壤中吸收水分。鹽堿化往往與人類不合理的灌溉有關(guān)?；哪怯蓺夂蜃兓腿祟惢顒?如過度放牧等)引起的土地退化共同造成的。

圖示為鹽堿化土壤(圖源網(wǎng)絡(luò))

土壤具有強大的過濾和凈化污染物的能力，但土壤的過濾和凈化能力有限，污染物過多時難起作用。當我們在土壤中施用過量的營養(yǎng)物質(zhì)，特別是氮和磷時，土壤冥冥之中已經(jīng)成為了水體氮磷污染源。這些營養(yǎng)物質(zhì)會導致富營養(yǎng)化——藻類過度生長，導致氧氣耗盡。我們還將許多合成有機化學品、金屬和放射性材料應(yīng)用于土壤，這些物質(zhì)可能會破壞生態(tài)系統(tǒng)并對人類健康產(chǎn)生嚴重影響。土壤凈化是世界各地的土壤學家正在進行的巨大工程之一。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與作物退化

從歷史上看，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已經(jīng)加速了土壤侵蝕，其速度超過了土壤形成的速度。由于農(nóng)業(yè)實踐使土壤沒有足夠的植物覆蓋，從而造成雨滴飛濺和地表徑流加劇。同時，大面積的裸地、閑田在狂風席卷的時候?qū)饟P沙等自然災(zāi)害。這些情況往往會加速水土流失。

縱觀人類歷史，土壤侵蝕已經(jīng)影響了社會生產(chǎn)糧食的能力。

流水等侵蝕導致水土流失農(nóng)田的破壞和水土的流失。圖示為華盛頓(美國)的農(nóng)田因水侵蝕而受到的損害。

在美索不達米亞古老的河床上堆積著大量被侵蝕的淤泥，使灌溉成為問題;以及20世紀30年代的美國沙塵暴，一場毀滅性的干旱加劇了風蝕，將肥沃的表土從中西部帶到了數(shù)百里外的華盛頓特區(qū)。

圖片為1936年5月13日達科他州達拉斯：拖拉機和農(nóng)業(yè)設(shè)備被風沙土掩埋。展示了嚴重風蝕的破壞性影響。沙塵暴使土壤侵蝕成為20世紀30年代美國公眾高度關(guān)注的問題，今天它仍然是重中之重。

人類立足世間之根本——土壤

“在一個國家的土地上”這句話詩意地表達了我們與國家、與家鄉(xiāng)的聯(lián)系。土壤給了我們一種存在感，一種歸屬感。我們的語言表達中常用諸如“接地氣”和“腳踏實地”之類的短語。雖然我們很少考慮土壤在我們?nèi)粘Ｉ钪械淖饔?，但我們有一種內(nèi)在的理解，即土壤就是家。

為了維持和提高糧食生產(chǎn)，土壤退化防治必須成為全球社會的首要任務(wù)。實施農(nóng)業(yè)最佳管理實踐(BMPs)，并通過實施保護性農(nóng)業(yè)，可以將土壤流失率降低到與土壤形成率大致相等，盡管通常仍大于自然系統(tǒng)中的土壤形成率。