土壤是一個有生命、會呼吸的實體，與生命緊密相連，“當(dāng)土壤肥沃、健康且功能齊全時，它會培育出更健康的植物、更好的養(yǎng)分利用效率和更高的作物產(chǎn)量。當(dāng)土壤健康狀況不佳時，我們需要加大投入，從而導(dǎo)致作物產(chǎn)量和質(zhì)量下降。”隨著人口的增加，土壤健康是滿足全球糧食需求的關(guān)鍵。

然而，我們正在耗盡健康的土壤。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)于2022年宣布警告，到2050年，地球90%的表土將面臨風(fēng)險。事實上，有些地方已經(jīng)失去了所有表土。

在本文中，作者討論了聯(lián)合國糧農(nóng)組織命名的土壤健康十大威脅。

①水土流失

作者在全球報告中確定了10種土壤威脅……土壤侵蝕位居第一，因為它無處不在。

事實上，據(jù)聯(lián)合國稱，到2050年，土壤侵蝕可能會導(dǎo)致全球農(nóng)作物產(chǎn)量減少10%。這種農(nóng)作物損失相當(dāng)于數(shù)百萬英畝農(nóng)田的消失。

土壤侵蝕是指通過水、風(fēng)、耕作或其他方式造成寶貴表土的流失。表土是含有機質(zhì)最多且最肥沃的土壤層。它支持植物的生長，進而為其他生物提供棲息地和食物。當(dāng)表土被侵蝕時，土壤變得不那么肥沃，無法支持植物生長，這可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)衰退和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力下降。

侵蝕還會從土壤中去除必需的養(yǎng)分和礦物質(zhì)，從而導(dǎo)致土壤健康狀況下降，使植物更難以吸收生長所需的養(yǎng)分。表土的流失還增加了土壤退化和污染的風(fēng)險，因為覆蓋底土的保護層消失了。這可能導(dǎo)致徑流增加和寶貴水資源的損失。

馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的一份新報告表明，美國中西部部分地區(qū)的表土正在經(jīng)歷的侵蝕程度是自然侵蝕率的1,000倍。該研究測量了本土草原和農(nóng)田之間的海拔差異，以了解耕作如何影響侵蝕。報告顯示，過去160年中，中西部表土有576億噸被侵蝕，平均土壤深度低于大草原1.2英尺。

②土壤有機碳損失

土壤有機碳損失是指土壤中有機碳含量的減少。有機碳是土壤的重要組成部分，有助于土壤肥力、持水能力和整體健康。土壤有機碳來源于動植物殘體，被土壤生物分解為有機質(zhì)。

土壤有機碳損失的原因有多種，包括：

農(nóng)業(yè)實踐——耕作、單一耕作系統(tǒng)和合成肥料的使用可以通過改變土壤食物網(wǎng)和減少有機質(zhì)的輸入來降低土壤有機碳水平。

土地利用變化——將森林和濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)或城市用途可能會導(dǎo)致土壤有機碳的大量損失。

氣候變化——溫度和降水模式的變化，以及極端天氣事件頻率的增加，會影響有機物的分解速度和土壤有機碳水平。

土壤有機碳損失會對土壤健康產(chǎn)生負面影響，包括：

土壤肥力降低——土壤有機碳是土壤肥力的重要組成部分，為植物生長提供必需的養(yǎng)分。

持水能力下降——土壤有機碳有助于土壤持水能力，這對植物生長至關(guān)重要。

溫室氣體排放增加——土壤有機碳是一個巨大的碳庫，土壤有機碳的流失會導(dǎo)致二氧化碳(CO2)和其他溫室氣體釋放到大氣中，從而加劇氣候變化。

③土壤養(yǎng)分失衡

養(yǎng)分不平衡是指土壤中必需養(yǎng)分的不均勻分配，這會對植物生長和整體土壤健康產(chǎn)生負面影響。植物的必需營養(yǎng)素，如氮、磷和鉀，需要以特定的比例來支持植物的健康生長。當(dāng)這些營養(yǎng)素不平衡時，可能會導(dǎo)致多種問題，包括：

植物生長減少——必需營養(yǎng)素不平衡會限制植物生長，因為植物無法吸收生長所需的營養(yǎng)素。

土壤酸化-必需營養(yǎng)素的不平衡也會導(dǎo)致土壤酸化，從而減少植物必需營養(yǎng)素的可用性并降低土壤肥力。

土壤生物群的變化——必需營養(yǎng)素的不平衡也會影響土壤生物群的組成，例如微生物和昆蟲，這會破壞土壤食物網(wǎng)的微妙平衡并降低土壤健康。

改變土壤化學(xué)成分——必需營養(yǎng)素的不平衡也會改變土壤化學(xué)成分，減少植物必需營養(yǎng)素的可用性并影響土壤健康。

養(yǎng)分失衡可由多種因素引起，包括過度施肥、化肥使用不平衡、土壤退化和土壤有機質(zhì)流失。

④土壤鹽堿化

土壤鹽堿化是土壤鹽分增加的過程，導(dǎo)致土壤肥力和生產(chǎn)力下降。當(dāng)土壤中的鹽積累到對植物有毒的水平，改變土壤的物理、化學(xué)和生物特性時，就會發(fā)生這種情況。

造成土壤鹽堿化的主要原因有：

灌溉-過度灌溉會導(dǎo)致土壤中鹽分積聚，因為過量的水會將溶解的鹽分帶入根部區(qū)域，并在那里積聚。

氣候-干旱和半干旱氣候也會導(dǎo)致土壤鹽堿化，因為高蒸發(fā)率會使土壤中的鹽分集中。

自然過程——自然過程也可能導(dǎo)致土壤鹽堿化，例如巖石礦物的風(fēng)化和海洋鹽的沉積。

土壤鹽漬化對土壤健康的影響是顯著的，包括：

植物生長減少——土壤鹽堿化會降低農(nóng)作物和其他植物的生長和生產(chǎn)力，因為高鹽濃度可能對植物根部有毒。

改變土壤結(jié)構(gòu)-土壤鹽堿化會改變土壤的物理結(jié)構(gòu)，使其變得更致密、更緊湊，并減少植物根部的空氣和水的可用性。

土壤肥力下降-土壤鹽堿化也會降低土壤的肥力，因為高鹽濃度會干擾植物對必需養(yǎng)分的吸收。

改變土壤生物群-土壤鹽堿化還會影響土壤生物群的組成，例如微生物和昆蟲，這會破壞土壤食物網(wǎng)的微妙平衡并降低土壤健康。

⑤土壤污染

土壤污染將有害物質(zhì)引入土壤，對植物、動物和人類造成傷害。土壤污染可能由多種來源造成，包括：

農(nóng)業(yè)實踐——農(nóng)業(yè)中使用農(nóng)藥、化肥和其他化學(xué)品可能導(dǎo)致土壤污染。

工業(yè)活動——采礦、制造和廢物處理等行業(yè)可能會將有毒化學(xué)物質(zhì)釋放到土壤中。

自然資源-土壤也可能因自然過程而受到污染，例如火山噴發(fā)或巖石中礦物質(zhì)的浸出。

土壤污染會對土壤健康產(chǎn)生多種負面影響，包括：

植物生長減少——受污染的土壤可能含有有害化學(xué)物質(zhì)，會傷害或殺死植物，從而降低整體生產(chǎn)力。

對動物的毒性-受污染的土壤可能對動物有毒，包括野生動物、家養(yǎng)動物，甚至人類。

對人類的健康風(fēng)險-受污染的土壤可能對人類健康構(gòu)成風(fēng)險，特別是攝入或吸入污染物時。

生物多樣性減少——土壤污染會減少土壤生物的多樣性并破壞土壤食物網(wǎng)，從而降低土壤生態(tài)系統(tǒng)的整體健康狀況。

⑥土壤酸化

土壤酸化是指土壤pH值降低、變得更加酸性的過程。土壤pH值是土壤酸度或堿度的衡量標(biāo)準(zhǔn)，pH值范圍為0至14，其中7為中性。pH值小于7的土壤被認為是酸性的，而pH值大于7的土壤被認為是堿性的。

土壤酸化可以隨著時間的推移自然發(fā)生，但也可以通過人類活動加速，例如使用酸化肥料、土地利用變化和土壤退化。土壤酸化的一些影響包括：

植物必需營養(yǎng)素的可用性減少——土壤酸化會減少植物必需營養(yǎng)素的可用性，例如鈣、鎂和磷，這些營養(yǎng)素對于植物的健康生長至關(guān)重要。

改變土壤生物群——土壤酸化還會影響土壤生物群的組成，例如微生物和昆蟲，這會破壞土壤食物網(wǎng)的微妙平衡并降低土壤健康。

植物生長減少——土壤酸化會減少植物必需營養(yǎng)素的供應(yīng)并改變土壤生物群，從而限制植物生長。

金屬毒性增加——土壤酸化還會增加有毒金屬的可用性，例如鋁和錳，這些金屬對植物和其他土壤生物群有毒。

⑦土壤生物多樣性喪失

土壤生物多樣性的喪失會對土壤健康產(chǎn)生重大影響，因為土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康與微生物、昆蟲和植物等土壤生物群的多樣性密切相關(guān)。生物多樣性喪失可能影響土壤健康的一些方式包括：

破壞土壤食物網(wǎng)——生物多樣性的喪失會破壞土壤食物網(wǎng)的微妙平衡，降低土壤生物進行重要過程(例如養(yǎng)分循環(huán)和分解)的能力。

養(yǎng)分循環(huán)減少——土壤生物群在養(yǎng)分循環(huán)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，分解有機物并為植物提供必需的養(yǎng)分。生物多樣性的喪失會降低養(yǎng)分循環(huán)的效率，降低土壤肥力和整體健康狀況。

土壤退化的脆弱性增加——生物多樣性水平高的土壤生態(tài)系統(tǒng)通常更能抵抗退化，并且可以更快地從干擾中恢復(fù)。生物多樣性的喪失會使土壤生態(tài)系統(tǒng)更容易退化，并降低其從干擾中恢復(fù)的能力。

土壤碳固存減少——植物和微生物等土壤生物群在土壤碳固存中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，有助于緩解氣候變化。生物多樣性的喪失會降低碳封存的效率，增加向大氣中排放的溫室氣體。

⑧土壤封閉

土壤密封是指通過應(yīng)用堅硬且不滲透的表面層(例如混凝土、瀝青或磚)來改變土壤的自然特性的過程。該層充當(dāng)屏障，減少土壤與大氣之間的空氣、水和養(yǎng)分的交換，并阻止水自然滲透到土壤中。

土壤封閉對土壤健康有多種負面影響，包括：

減少水滲透-土壤密封降低了水滲透土壤的能力，導(dǎo)致徑流增加和地下水補給減少。

改變土壤溫度和濕度-土壤封閉也會改變土壤溫度和濕度狀況，使植物生長和土壤生物群更難以生存。

生物多樣性的喪失-土壤封閉也會導(dǎo)致生物多樣性的喪失，因為堅硬的表層消除或減少了植物和動物的自然棲息地面積，并減少了可供生長的土壤面積。

減少土壤有機質(zhì)——土壤封堵還可以減少土壤有機質(zhì)的積累，因為堅硬的表層阻止了有機質(zhì)進入土壤，減少了土壤生物群對有機質(zhì)的分解。

熱島效應(yīng)加劇——土壤密封也會加劇熱島效應(yīng)，因為硬質(zhì)表面層吸收并保留熱量，導(dǎo)致城市地區(qū)溫度升高和空氣質(zhì)量下降。

⑨土壤壓實

土壤壓實對土壤健康來說是一件壞事，因為它減少了土壤的孔隙度和孔隙空間，使根部更難穿透土壤并獲取必需的水分和養(yǎng)分。這可能會對土壤健康產(chǎn)生一些負面影響，包括：

根部生長減少-壓實的土壤使植物根部難以滲透和吸收水分和養(yǎng)分，從而降低植物生長和整體生產(chǎn)力。

水滲透減少-壓實的土壤孔隙空間較小，使水更難滲透土壤并被植物根部吸收，導(dǎo)致徑流增加和保水性下降。

養(yǎng)分利用率降低——土壤板結(jié)會減少植物生長所需的養(yǎng)分，因為根部更難獲取養(yǎng)分。

侵蝕加劇——壓實的土壤更容易受到侵蝕，因為它吸收和保留水分的能力較差。

土壤板結(jié)可能是由多種因素造成的，包括重型機械的使用、過度放牧和城市化。

⑩澇災(zāi)

澇災(zāi)是指土壤長期浸水或被淹沒的情況。當(dāng)水進入土壤的速度超過水從土壤中排出的速度時，就會發(fā)生這種情況。這會導(dǎo)致土壤飽和和根部積水，減少植物根部的氧氣供應(yīng)，并為植物的生長創(chuàng)造一個壓力環(huán)境。

水澇會對土壤健康產(chǎn)生多種負面影響，包括：

植物生長減少——水浸會減少植物根部的氧氣供應(yīng)，從而限制植物生長，導(dǎo)致根系死亡和植物生長減少。

土壤鹽分增加——水澇也會導(dǎo)致土壤鹽分增加，因為鹽水可能會滲入土壤并被困住，從而增加土壤中鹽分的濃度。

改變土壤生物群——水澇會影響土壤生物群的組成，例如微生物和昆蟲，從而破壞土壤食物網(wǎng)的微妙平衡并降低土壤健康。

土壤侵蝕-水澇也會增加土壤侵蝕的風(fēng)險，因為淹水的土壤可能更容易受到與水相關(guān)的侵蝕過程的影響，例如地表水流和水土流失。