【國際土壤年專題】認識「國際土壤年」

國際土壤年banner撰文|黃貞祥

泥土,像是默默在付出的英雄,我們平時很少關注到它,甚至在現代化城市生活久了,還會厭惡它,尤其是對所謂的爛泥巴避之為恐不及。很多人都瞭解到,如果沒有水和空氣,我們很快就無法存活。可是,失去了土壤,水和空氣就無法在地球上循環不息,更甭提土壤還滋養了食糧。儘管土壤是一種不可再生的資源,它的喪失和退化無法在人的一生內予以恢復,但這樣寶貴的資源卻往往被人們長期漠視。

就在我們享受現代工業文明帶來的便利與舒適,過著人類有史以來最富足的生活時,侵蝕、鹽化、酸化、養分枯竭、污染等和不永續的土地管理方式,都造成土壤不斷退化,然而全球卻還有超過八億人經常挨餓,糧食還需增產六成才能應付未來的需求。雪上加霜的是,有三分之一的土壤正在退化。土壤還承受著日益沉重的壓力,其中包括集約化生產以及農業、林業、牧場和城鎮化等不同用途對土地的競爭。

為呼籲世人對珍貴土壤資源保育的參與,去年聯合國大會達成決議,把12月5日定為「國際土壤日」,並宣布2015年為「國際土壤年」(International Year of Soils)。聯合國糧農組織(FAO)表示,除非採取新方法,否則到了2050年,全球人均生產用地,將會只有上世紀中葉的四分之一。

什麼是土壤呢?根據維基百科,土壤是一種自然體,由數層不同厚度的土層所構成,主要成分是礦物質。土壤經由各種風化作用和生物的活動產生的礦物和有機物混合組成,存在著固體、氣體和液體等狀態。疏鬆的土壤微粒組合起來,形成充滿間隙的土壤。大部分土壤的密度為1~2 g/cm³。地球上大多數的土壤,生成時間多晚於更新世,只有很少的土壤成分的生成年代早於第三紀。

土壤雖然只是敷蓋在地表上薄薄不過約卅公尺的一層物質(通常要更薄),FAO總幹事達席瓦(Jose Graziano da Silva)卻指出,生成一公分厚的土壤層可能需要上千年的時間,但人類施與土壤的壓力已超出極限,讓土壤功能下降,甚至完全淪喪。他表示,我們需要健康土壤幫助我們達成糧食安全和營養目標,因應氣候變化,確保全面可持續的發展。

由於碳在環境中的數量有限,因此只得不斷地再循環。光合作用讓植物利用空氣中的二氧化碳製造食物,生物透過呼吸作用把碳送回大氣圈。土壤是碳循環中的關鍵因素,能夠幫助我們減緩和適應氣候變化。土壤的吸碳能力也有助於對抗溫室效應,並減少土地沙漠化。剩下的有機物,也會由土壤的分解者如細菌或真菌分解,使碳流回到空氣和土壤中,完成整個循環。

健康的土壤也攸關水資源管理,並且能加強抵御洪水和乾旱的能力。除了在植物葉面、樹幹上的截留,降落到地表的雨水,部分為土壤所吸收而入滲於地下,成為蓄存的土壤水,其他部分繼續滲漏而形成地下水。超過土壤入滲量的雨水會形成地表逕流,在填滿地面低窪處的窪蓄後,繼續匯集形成河川逕流流入大海中,最後蒸發為水氣,重新開始水的循環。台灣近年來無論在山坡地大量種植茶、檳榔、高山蔬菜等經濟作物,或者都市化後建築物、道路與不透水面積的持續增加,都顯著地改變了截留、窪蓄與入滲等性質,土壤對降雨的儲存量大幅減少,導致流出量大增,成為人為活動所造成的洪水。

土壤中還蘊藏著世界四分之一的生物多樣性,土壤有許多從2毫米到0.2微米的細微孔隙,加上溫度與濕度的變化,藏有不計其數的多樣動物、細菌、真菌,還有協助植物生長、負責吸收養分的根部。土壤中的生物,多數是肉眼不可見並且難以培養的微生物,難以研究。99%的土壤微生物可能都還未為人所知,加上土壤中估計還可能超過有150萬種真菌、30萬種細菌、40萬種線蟲,以及約4萬種原生動物,遠比地球上其他環境的生物多樣性要高很多。

從土壤微生物多樣性尚未開發的部份,我們可能可以找到新的基因和物種,而且其中不少顯然具有生物科技及醫藥上的價值。我們過去已經大量利用土壤微生物製造抗生素、抗過敏藥、抗癌藥物、殺蟲劑、維他命以及一些酵素等。近年因為技術的突破,能夠培養更多土壤微生物而發現了新抗生素。土壤微生物也可用來監測環境的改變,以及評估污染物對環境的衝擊,因為土壤微生物的活性、生物量、歧異度,加上有機質與土壤微生物量的比值,以及土壤有機質的分解速率都有良好的參考價值。

台灣有多樣的土壤,因為位處板塊交界,富含各種地形、各種多樣的氣候變化,地表有平原、丘陵、台地、盆地、高山、火山、泥火山、闊葉林、混合林、針葉林、窪地、海埔新生地、月世界等等,天氣現象會出現焚風、東北季風、西南季風、梅雨、颱風雨、對流雨...,造就多種土質。全球十二個土綱土壤中,寶島就有十一種,只有冰凍土缺席。

然而台灣也面臨土壤退化的問題,台灣農業耕作過度施肥與使用除草劑,使得台灣農田有一半出現強酸性、淺土層、高鹽分等造成農業生產力障礙的狀況。土壤的沖蝕嚴重,導致每次颱風都要擔心土石流的災害。土壤的健康,攸關我們人類的未來,讓我們藉此機會,好好來關心和瞭解土壤,這個我們過去長期漠視的好伙伴吧!

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參考資料:
1.國際土壤年2015 | 2015 International Year of Soils
2.被遺落的一環:土壤生態系中的生物多樣性 - 環境資訊中心
3.水文循環與洪水 - 科技大觀園 - 科技部

延伸閱讀:
1.2015 國際土壤年in Taiwan | Facebook
2.王明光,江博能,楊秋忠,楊盛行,汪碧涵,陳俊宏,林宗岐,吳俊宗/編著,《土壤生物多樣性》,國立編譯館,2010年07月。
3.陳尊賢,許正一/著,《台灣的土壤》,遠足文化,2002年06月。

--CASE讀報 2015年 國際土壤年專題 全集。

 

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