本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
“從泥土中誕生鮮花,
鑽石之中一無所有"
”Via del Campo“,作者:法布里齊奧·德·安德烈(義大利詩人-音樂家)
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2002年,國際土壤科學聯合會 (IUSS) 提議將 12 月 5 日定為“世界土壤日”,以紀念“泥土”在地球生命和人類文明中發揮的重要作用。
在地質學中,土壤被定義為地球的最上層或底層。更具體的定義認為土壤是岩石圈(提供作為母質的岩石)、大氣圈和水圈(引起物理和化學風化)、生物圈(提供有機成分)和時間(土壤需要很長時間才能形成)之間複雜相互作用的結果 - 簡單來說,我們可以說土壤是岩石風化後富含有機碎屑的殘餘物。
土壤是地球獨有的特徵 - 它支撐著大多數植物生命,因此對於所有異養生命形式和陸地文明也至關重要。土壤退化和侵蝕過去是,現在仍然是世界土壤質量和功能的主要威脅之一。侵蝕是一個自然過程;然而,人類的影響和管理不善會顯著提高這一過程的速度和程度。裸露的土壤很容易被風侵蝕或被流水沖走——伐木、過度開發和單一栽培會破壞甚至摧毀保護土壤的植被覆蓋。灌溉和重型裝置會壓實土壤或改變其化學性質。過去許多文明的崩潰是由土壤的侵蝕和退化引發的,隨後是農業產量下降以及普遍的饑荒和死亡。即使在 20 世紀,人類——主要是政治家——在發起一場針對土壤的戰爭時也犯了錯誤,正如一些環保主義者所聲稱的那樣,最終給全體人民帶來了可怕的後果。
中國黃土覆蓋地區的特點是土壤非常肥沃,數千年來這些地區一直被農民耕種。然而,這種黃色的細粒碳酸鹽沉積物非常容易受到侵蝕,風和水很容易侵蝕和輸送這種沉積物的淤泥和沙粒部分。
圖 1. 在韋斯特雷格恩小村莊(德國圖林根州)附近,過去的採石活動暴露了石膏和石灰岩地層,上面覆蓋著更新世沉積物。地層最上部是由後冰期土壤代表的,該土壤發育在黃土上——黃土是最後一個冰期沉積的風積沉積物。請注意動物洞穴的次生充填物以及構成土壤的單個層位的不同顏色。
1949 年後,共產黨在毛澤東的領導下崛起對中國社會和環境產生了深遠的影響。受到蘇聯在斯大林領導下的表面成功的啟發,黨計劃將農村農業經濟轉變為社會主義強國——這個專案被命名為“大躍進”——遵循科學、個人意見和偽科學主張的奇怪混合,例如特羅菲姆·丹尼索維奇·李森科提出的主張,他是斯大林政權的主要農業科學家之一。
1953 年至 1957 年通過了初步的五年計劃;包括複雜的土地清理和植樹造林模式——僅在幾個月內,估計中國 10% 的森林變成了農田。為了提高鋼鐵的工業生產,在農舍的後院建造了原始的爐子,對柴火的需求增加導致更快的森林砍伐和隨後的土壤侵蝕。俄羅斯平原耕地上使用的重型裝置導致黃土平原鬆軟土壤的坡面侵蝕。
在 1957/1958 年,提出了第二個,甚至更雄心勃勃的未來 12 年計劃——其後果甚至更具災難性。
農民應該每公頃種植 1200 萬至 1500 萬棵幼苗,而不是之前的 150 萬棵,因為毛認為植物在大型集體中會生長得更好。在對光照和土壤營養的激烈競爭中,大多數幼苗很快就會餓死。
不適合當地土壤和氣候的植物物種被種植在大面積區域——尤其是玉米(Zea mays mays)。這種禾本科植物的密集根系傾向於封閉土壤,水分不再滲透,土壤上部被泥土顆粒覆蓋,限制了氧氣向土壤的擴散。然而,植物的根需要氧氣才能生長,窒息的根影響了整個植物的生長。
水壩和運河的建設改變了河流的流域和整個區域的水文;這導致了肥沃土壤的廣泛侵蝕,水庫被沉積物堵塞,無法再使用。
農業產量的下降導致 1958 年至 1961 年的可怕饑荒時期,估計有 4000 萬至 3000 萬人死於這場人為饑荒。然而,毛澤東和共產黨的多位領導人無視環境問題,反而斷言饑荒是破壞分子或反對政治勢力的結果——一場殘酷的政治迫害開始了,目的是找到替罪羊。直到 1962 年,農業政策才得到修改,情況才有所改善。
儘管結果是災難性的,但在 20 世紀,其他國家——如柬埔寨、衣索比亞和朝鮮——也採用了有問題的農業方法,結果也類似。
土壤退化和侵蝕在現代中國仍然是問題,該國 19% 的地區面臨侵蝕風險,而且在世界許多其他工業化國家,土壤已成為全球市場上的寶貴資源。例如,中國和印度正在欠發達國家購買或租用大片土地。然而,考慮到許多相關國家的糧食生產甚至無法維持本國人口,這種快速的“解決方案”存在問題。
今天的中國政治是類似於所有發達國家的利益衝突的一個例子——它在植樹造林、保護區和環境保護方面投入了大量精力——意識到我們需要完整土壤提供的“服務”——然而,工業發展和人口福利的提高需要進一步的土地利用。
這場衝突將如何結束目前仍不清楚……
參考書目
BORK, H.-R. (2006):Landschaften der Erde unter dem Einfluss des Menschen. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt: 207