从土到食：为了餐桌安全与食物品质，我们要了解什么？做些什么？

自然之友

2024-08-24

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文、图 | 沈叶（玲珑计划二期伙伴）

沈叶（别名“斯唐”）

自然之友▪玲珑计划二期伙伴，致力于气候变化下的生态农场议题调研与实践。

先后任职于北京有机农夫市集、澳洲活力农耕协会，负责市集组织、消费者对接、土壤改良技术推广和市场等工作，后加入农民种子网络负责华东地区“藏种于民”网络搭建以及本地老品种/农家种的保育与记录工作。

地球上的小老鼠

小时候看过一个动画片，叫《火星上的小老鼠》，讲的是一只小老鼠孤独地生活在荒芜的星球上。它每天都在星球上散步，一圈又一圈，看着自己的脚印，日复一日，无聊到了极点。有一天一阵奇怪的风刮来，风过后荒芜的沙地上出现了一个小的雕塑，它以为风给它带来了一个小朋友，开心地跑过去，结果一碰，小朋友就化为沙土，消失掉了。

小老鼠好伤心啊，它不由地大声痛哭，无法抑制的泪水很快汇聚成了一条条小河，继而成为湖泊、大海，滋养着整个星球。慢慢地，大地复苏，很多很多美妙奇异的植物长了出来，有些还会结出美味的糖果、冰激凌和奶酪，每天都吃不完。植物带来了动物，随着大地的肥沃，又有更多的小伙伴出现，小老鼠终于又有小朋友玩了，它开心极了，从此大家过上了幸福的生活。

《火星上的小老鼠》截图

让我们闭上眼睛想象一下我是那只小老鼠，在一个星球上，因为气候变化或者环境污染等原因，星球渐渐死去，大地荒芜，我与星球一样孤寂，飘荡在宇宙中，没有生机的大地，没有朋友的连接，活着只是因为“生而为人”的存在。

小老鼠的哭泣是情绪崩溃后的舒解，但也是机缘巧合地给这个星球注入了新的生命元素，开始了在地的连接 —— 与自然、大地乃至万物。

最近看多了各种气候原因、高温酷暑导致的次生灾害新闻，也有朋友正在切身经历着这些灾害，气候的话题不再仅是小众圈子的议题，它越加成为大众，我们每个人心头上的“刺”。有人难过抑郁，刷朋友圈看相关的新闻就想哭；有人彻底躺平，爱咋咋地吧，及时行乐才是正解；也有人焦虑质疑，我们应该做些什么，让我们的未来更好？

抛开这些不说，让我们重新回归到小老鼠的角色，带着期待的心情，从小小的个体做起，去感受周遭与在地的生命，去想想土壤、空气、水与我们有什么关系？气候变化对我们的现在与未来的生活意味着什么？没有万物生命体系的支撑，我们能走多远？

土只是土吗？土壤的前世今生

土只是土吗？记得上个月去拜访一个浙江的生态农场，他们有个高悬在书房的匾额，写着一句话：“大地安好是所有生命的福报 ”，也许可以作为我们溯源土壤的动力点。

乘坐时光机我回到了46亿年前，那时候的地球还是一颗由熔融物质构成的热情四溢的新行星。随着几亿年的地质运动，地表温度降低，各种山脉和岩石形成，大气中的水蒸气也随着温度凝结成水降落在地面，原始海洋出现。在漫长的岁月中，随着太阳、水、重力、风等外力的作用下，这些裸露地表的岩石逐渐风化成结构松散的“成土母质”，虽然它们还不是真正的土壤，但为后期土壤的形成打下了坚实的基础。

38亿年前，第一个单细胞生物诞生在海洋。到了寒武纪，随着一次空前的物种大爆发，短短数百万年间，大量初始多细胞生物在海洋中出现，藻类也繁衍兴盛。随着环境变化，地壳运动下陆地进一步扩大，一些动植物包括微生物开始向陆地进发。到泥盆纪晚期，两栖鱼类出现，部分动植物逐步适应了陆地的环境，终于，生命在陆地扎根。

陆地动植物的残骸落在地表成土母质层上被微生物分解成有机质和腐殖质，腐殖质是一种胶体物质，通常为深褐色或黑色，占有机质的组成部分50%～65%左右。腐殖质富含碳、氮、氧、氢、磷、硫等高等植物必需的元素，被誉为地球的精华，是土壤肥力的主要来源。

植物在这些营养物质上生根发芽，随着根系的生长，植物分泌的根酸物质开疆破土溶解岩石，岩石出现裂缝后，微生物进驻生活进一步分解与转化有机质，助力植物的生长，从而周而复始，生生不息。自此，动植物、微生物、成土母质一起构成了陆地表面最具有生命力的物质 —— 土壤。

可以说土壤的出现极大加速了陆地生命孕育出高等文明的可能性，人类农耕文明的诞生与发展，精耕细作中也进一步促进了土壤有机质的形成与堆积。但土壤形成后并不是一成不变，而是随着生命的演化出现不同的形态，一些土层会在长期压力、不当耕作或气候变化等原因下板结成死土又回归到岩石状态的沉积层。

土壤是极其宝贵的自然资源，薄薄一厘米充满有机质的成熟土壤在自然条件下从岩石到可耕种需要几百年乃至上万年的时间形成，所以，重视与珍惜宝贵的土壤是人类可持续农业的根基，也是我们所有生命的摇篮。

充满腐殖质的土壤

土只是土吗？从碳能到碳汇

“土壤是人类赖以生存的重要自然资源，是连接大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的枢纽，是陆地生态系统的核心。土壤碳库在陆地生态系统碳库中占比达到90%以上，约为植被碳库的3~4倍、大气碳库的2~3倍。” —— 中国自然资源经济研究院

随着气候的变化，减少碳排放成了热门的倡议，最近我们经常听到“碳中和““土壤碳库”“土壤碳汇”这几个词，我查了下，简单和大家解释下各个词的意思。

碳中和（carbon neutrality）：节能减排术语。碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。
中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和，这是统筹国内经济社会发展与全球应对气候变化协同共赢的重大战略。

土壤碳库：地球有四个大碳库：大气碳库、海洋碳库、岩石圈碳库、陆地生态系统碳库（包括植被碳库和土壤碳库），而土壤碳库指的是土壤中碳的存储量。土壤碳库通常包括地上生物量、地下生物量、枯落物和土壤有机质碳库，其单位为质量单位。土壤有机碳库是指全球土壤中有机碳的总量。

简而言之土壤里存储的碳最初都来源于大气。“大气中的二氧化碳以稳定固体的形式被直接或间接储存到土壤中，包括直接将二氧化碳转化为钙或碳酸镁之类的土壤无机物，或间接通过植物光合作用将大气二氧化碳转化为植物能量，并在分解过程中被固定为土壤有机碳。” —— 美国土壤学会

土壤碳汇：关于碳汇的解释就相应有点复杂了。
根据《2006年IPCC国家温室气体清单指南》，土壤碳汇包含有机碳汇和无机碳汇，前者表现为植物有机物质被破碎分解转化为矿质土中的有机碳，后者表现为大气二氧化碳转化形成土壤中的原生矿物或次生矿物。

土壤碳汇内涵可理解为两个层次：一是土壤有机碳汇，二是土壤无机碳汇两种形式，考虑无机碳的形成和检测都比较漫长，现在普遍研究和管理实践的方向是以与大气成分进行活性交换的土壤有机碳汇为主。

那土壤是如何碳汇呢？它们之间的关系又是什么？

土壤碳库和碳汇不是一个概念：土壤碳库是土壤中碳的存储量，土壤碳汇相当于碳存储的一个过程。

简而言之，就是植物先通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质，然后有机质里的碳通过根系分泌物、死根系或者残枝落叶的形式进入土壤，在土壤微生物的作用下，转变为土壤有机质存储在土壤中，土壤可以通过植物从大气中吸收、转化、存储二氧化碳，形成土壤碳汇，减少碳排。

图：中国科学网

一般土壤碳汇能力从大到小表现为：森林>草地>湿地>农田>未利用地和建设用地。当人类活动引起土地利用／土地覆被变化(LUCC)时，一方面直接改变了生态系统类型，从而影响生态系统的净初级生产力以及土壤有机碳输入；另一方面间接改变了土壤的生物和理化属性，进而影响土壤呼吸作用以及土壤碳输出强度。

当然土壤是活的，它既可能是碳汇，也可能是碳源，就看我们怎么去管理与实践。以农田生态系统为例，作为陆地碳循环的重要组成部分。农田生态系统碳汇主要由农田植被碳汇（作物碳汇）和农田土壤碳汇组成。在合理的耕种技术管理下，倡导常规向绿色/生态转型，通过种植绿肥还田、秸秆还田、免耕、轮作、休耕，注意生态多样性的布局设计等因地制宜的一系列友善土壤的措施，在长期的管理中，能有效地固碳减排，提高土壤的碳汇，除了固碳，这些如同海绵一样的充满孔洞的腐殖质的土壤对于极端气候的适应力也非常强，洪涝时也可储存多余水份，旱灾可以有效蓄水滋养生命，土壤松软肥力高，植物的根系扎得深，即使台风来的时候也不容易倒伏。

不同种植方式土壤状态抗灾力对比

常规种植（左）vs 生态种植（右）

图片拍于嘉兴某生态农场

根据联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)估算，合理的农业管理措施能使全球土壤碳库提高0.4～0.9Pg C/a，如果这种管理持续50年，则全球土壤碳库累计增加24～43Pg C/a。

图：中国科学网

路漫漫其修远兮，土壤碳易流失但不易重建，只有凝聚各方的力量，从政府部门、农业生产者、技术科研人员到普通的公民的关注，共同努力才能让土壤固碳减排成为当下减缓与适应气候变化的可行的路径！

耕地改良前后对比：改良前（左），改良后（右）

图片拍于昆山某有机农场

从土到食，不以善小而不为

你知道吗？在我们的食物体系中，大概有95%的食物直接或间接地来自于土壤。

土壤包罗万物，据统计，1/4的世界生物多样性蕴藏其中，一克健康的土壤中生活着数以百万计的生物。

可以说，土壤的健康与活力直接决定了我们食物的品质与安全，也因为大地母亲的慷慨，才孕育了人类文明的精彩与万物的生机勃勃。