辛田

　　这世上本没有土，成土母质里的微生物多了，便出现了土。——刘叫兽

　　“我是谁？”“从哪里来？”“到哪里去？”这是人生的三大哲学命题。上
一篇中，我们讨论了关于土壤“我是谁”的问题。今天主要说一下后两大命题，
由于土壤的随着时间的推移而演进，本篇将基于时间尺度来讲述土壤的前世今生。

　　1.土壤的诞生大约40亿年前，一连串的偶尔中，地球呱呱坠地。当时的地球
还只是一团气体与尘埃，在其后的10亿年间，地球逐渐冷却、凝结与固化（图1 ），
出现了大气、海洋和陆地。由于有太阳辐射和地球大气，地球存在降雨、降雪和
风等气象现象。日积月累，降水和风将陆地上的岩石侵蚀成岩石碎屑，组成了土
壤的最原始成分。但是注意，这些岩石碎屑还不是土壤，因为按照定义（不同尺
度谈土壤_1什么是土壤？ -每周学点土壤知识 -知乎专栏），土壤是“鲜活的”、
“有生命的”！



　　图1早期地球假想图[1]

　　大约30 ~ 35 亿年前，又是一系列的偶然因素，地球的海洋中出现了最原始
的生命：细菌（Bacteria）和古生菌（Archaea ），从此开启了地球的“新时代”。
又过了无数年，这些肉眼无法观察的微生物从海洋、河流、湿地进入陆地，存活
在岩石碎屑中。这些“前锋军”的出现也标志着“有生命的”土壤诞生了（图2 ）！
注意，人类诞生至今只有200 万年，在图中基本看不出来。[2]



　　图2地球时间表[2]

　　最初出现在土壤中时，细菌的结构很简单，而且只能靠“晒太阳”养活自己，
被称作“生产者”。当生产者的数量足够多时，很多微生物发现吃活的细菌效率
更高，这些微生物被称为“消费者”。当生产者和消费者死亡后，岩石碎屑中就
存在了很多生物残留物（residue ），一些微生物能够消化这些残留物，维持自
己的生长；同时将残留物转换为生产者可以利用的无机物，这些清道夫被称作
“分解者”。至此，生产者、消费者和分解者形成了一个首尾相连的循环；太阳
就像汽车发动机一样，推动这个循环不停的运行（图3 ）。随着循环的增加，岩
石碎屑中的生物越来来越多，逐渐变成了现代的土壤。



　　图3土壤生物链循环图

　　2.现代土壤的演进过程让我们把尺度拉小一些，看看现存的土壤是如何形成
的？正如楼房需要基础一样，土壤也需要一些岩石碎屑作为“基础”，称为“成
土母质”。成土母质来自岩石的侵蚀，主要途径包括风蚀，水蚀，酸雨，微生物
作用等等。例如图4 就是一个典型的岩石风蚀照片。成土母质被风或者水搬运并
堆积到某处后，就准备好了下一步的土壤演进。



　　图4风蚀示意图[3]（有木有觉得略猥琐^-^）

　　成土母质准备好之后，土壤生物开始发挥作用。跟上述类似，生产者是先锋，
消费者和分解者紧随其后，形成完整的生物链。随着生物链的不断循环，其产生
的生物质越来越多，生物链也变得更加复杂（图5 ）。值得注意的是，分解者降
解生物排泄物和残渣时，除了自己使用，还会残留一部分形成土壤有机质。土壤
有机质能够改善土壤通透性，增加土壤肥力和增加土壤生物多样性，是土壤形成
的重要标志。至此，成土母质演进成为“存在固液汽三态且含有生物质的多孔介
质”。



　　图5土壤食物链示意图[4]

　　3.土壤的宿命人有生老病死，土壤也不是永恒的。同样在降水与风的侵蚀下，
土壤颗粒继续前行，在某个低洼地、河流或者湖泊沉降。日复一日，年复一年，
土壤颗粒被逐渐压实、变质，最终重新形成岩石。至此，尘归尘，土归土，万物
循环中，动态平衡。



　　图6土壤物质循环图

　　4.总结土壤不是凭空产生的，也不会凭空消失；土壤来源于岩石，最终又归
于岩石。以下是这篇文章的精华部分。

　　a.土壤是岩石侵蚀后产生的成土母质在生物作用下的综合产物。

　　b.物质循环和能量平衡是研究自然科学的重要理论和工具。

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• 昨夜風 金币 +6 感谢分享，论坛有您更精彩！ 2015-6-10 20:35