第五章 土壤王國(guó)

薄薄的土層聯(lián)結(jié)成一塊巨大的補(bǔ)丁，覆蓋著大陸，人類(lèi)和動(dòng)物無(wú)不依賴(lài)它而生存。眾所周知，沒(méi)有了土壤，植物將無(wú)法生長(zhǎng)，沒(méi)有了植物，動(dòng)物將走向滅亡。

但是，以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的生活離不開(kāi)土壤。土壤同樣依賴(lài)生命，土壤的起源離不開(kāi)生命，土壤與生俱來(lái)的特性更是與動(dòng)植物密不可分。畢竟，土壤在一定程度上由生命創(chuàng)造，很久以前，生命與非生命物質(zhì)產(chǎn)生了奇妙的碰撞，土壤由此產(chǎn)生。火山噴發(fā)，巖流汩汩；河水奔騰，帶走頑石；冰霜嚴(yán)寒，土崩石裂，正是在這樣的過(guò)程中，原始成土物質(zhì)逐漸累積。隨后，生命開(kāi)始了奇跡般的創(chuàng)造，日復(fù)一日，年復(fù)一年，這些物質(zhì)終究形成了土壤。最早覆蓋在巖石上的物質(zhì)叫作地衣，它分泌出酸性物質(zhì)，加快巖石風(fēng)化，也為其他生命提供容身之處。地衣碎片、微小昆蟲(chóng)的外殼、海洋動(dòng)物的碎屑組成了原始的土壤，苔蘚就是在這種土壤的縫隙中生長(zhǎng)起來(lái)。

生命造就了土壤，如今，豐富多樣的生命物質(zhì)也離不開(kāi)土壤，正因?yàn)槿绱耍寥啦挪恢劣谧兊没氖彾汃?。正是因?yàn)闊o(wú)數(shù)有機(jī)體存在和活躍于土壤中，大地才披上了綠色的外衣。

土壤自身處于無(wú)休止的循環(huán)當(dāng)中，不斷發(fā)生變化。巖石風(fēng)化，有機(jī)體腐爛，含有氮和其他氣體的雨水從天而降，無(wú)不給土壤帶來(lái)新物質(zhì)。與此同時(shí)，生物因暫時(shí)的需求也帶走了土壤中的部分物質(zhì)。微妙而重大的化學(xué)變化不斷發(fā)生，將水和空氣中的物質(zhì)轉(zhuǎn)換為其他形式，為植物所用。所有變化過(guò)程都有生命有機(jī)體的積極參與。

和其他研究相比，在陰暗的土壤王國(guó)中探索龐大的生物更有意思，也更容易被忽略。土壤之間的有機(jī)體雖相互制約，可具體如何制約？有機(jī)體與地上環(huán)境和地下環(huán)境又有何聯(lián)系？我們對(duì)這些問(wèn)題的認(rèn)識(shí)仍然有限。

土壤中最重要的也最微小的有機(jī)體大概是肉眼不可見(jiàn)的細(xì)菌和絲狀真菌了。它們多到只能用天文數(shù)字來(lái)計(jì)算，一茶匙地表土可能含有幾十億個(gè)細(xì)菌。它們單個(gè)體形雖小，但在一英畝肥沃的土壤中，表層土的細(xì)菌加起來(lái)可能重達(dá)一千磅。絲狀真菌長(zhǎng)如細(xì)線(xiàn)，和細(xì)菌相比數(shù)量可能并不多，可是由于它們更大，同樣面積的土地中，絲狀真菌可能和細(xì)菌一樣重。還有一種名為藻類(lèi)的小小綠色細(xì)胞，它們與細(xì)菌和絲狀真菌共同組成了土壤中極其微小的生命體。

動(dòng)植物的腐爛主要由細(xì)菌、絲狀真菌以及藻類(lèi)導(dǎo)致，它們的殘?bào)w在這一過(guò)程中還原為無(wú)機(jī)物。沒(méi)有了這些微生物，大型化學(xué)物質(zhì)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)將無(wú)法進(jìn)行，碳和氮等化學(xué)元素更無(wú)法通過(guò)土壤和空氣以及生物組織發(fā)生反應(yīng)。例如，沒(méi)有了固氮細(xì)菌，植物哪怕被氮?dú)獍鼑?，仍然無(wú)法獲得氮素。還有些生物機(jī)體產(chǎn)生二氧化碳，形成碳酸，催化巖石分解。土壤中還有些微生物有著氧化和還原的作用，它們能轉(zhuǎn)換鐵、錳、硫黃等礦物質(zhì)，讓它們更容易被植物吸收。

此外，還有一種微小的螨類(lèi)以及一種名為跳蟲(chóng)的無(wú)翅蟲(chóng)數(shù)量驚人。它們體積雖小，作用可不小，植物殘枝敗葉的分解、森林地表碎屑的土壤化可都得靠它們。這其中，一些微小生物在完成任務(wù)中表現(xiàn)出的專(zhuān)業(yè)性簡(jiǎn)直不可思議。例如，一些螨類(lèi)只靠掉落的樅樹(shù)針葉生活，它們積聚在樹(shù)葉里，消化掉松針的內(nèi)部組織。當(dāng)它們的任務(wù)完成，松針就只剩下一副空殼了。土壤里和森林地面的小昆蟲(chóng)在處理大量落葉植物的枯枝敗葉時(shí)所展現(xiàn)的本領(lǐng)才真的令人驚異。它們浸軟并消化了樹(shù)葉，再促進(jìn)分解后的物質(zhì)融入表層土壤。

土壤中的生命小到細(xì)菌，大到哺乳動(dòng)物。因此，除了大群的艱苦勞動(dòng)的微小生物，一定也還有更大的生命體存在于土壤中。它們有些是黑暗地下層的永久居民，有的在土壤的地下宮殿中躲避寒冬或是度過(guò)生命的某個(gè)階段，還有的在地下世界和地上世界間自由來(lái)去?？偟恼f(shuō)來(lái)，它們讓土壤充滿(mǎn)空氣，增強(qiáng)了土壤的透水性，讓水能夠在植物生長(zhǎng)層疏排和滲透。

蚯蚓當(dāng)屬土壤中最重要的大個(gè)兒居民了。早在75年前，查爾斯·達(dá)爾文就出版了《蠕蟲(chóng)活動(dòng)及生活習(xí)性與作物肥土形成》。通過(guò)這本書(shū)，世界第一次了解到，蚯蚓作為一種地質(zhì)營(yíng)力，在土壤運(yùn)輸中發(fā)揮著基礎(chǔ)性的作用——這是一幅生動(dòng)的圖畫(huà)，蚯蚓從地底翻起肥沃的土壤，逐漸覆蓋住地表的巖石，情況最好的地區(qū)每年翻動(dòng)土壤每千畝可達(dá)幾千噸重。與此同時(shí)，草和樹(shù)葉中含有的大量有機(jī)物質(zhì)（6個(gè)月時(shí)間每平方米土地就能產(chǎn)生20磅）被拖入土穴，融入土壤。達(dá)爾文的計(jì)算表明，蚯蚓辛勤工作，一寸一寸加厚土壤層，10年時(shí)間就能讓土壤層增加一倍。蚯蚓為土壤做的可不止這些，它們的洞穴使土壤充滿(mǎn)空氣，排水能力加強(qiáng)，植物根系也在它們的幫助下發(fā)展壯大。蚯蚓還有助于增強(qiáng)土壤中細(xì)菌的氮化能力，令土壤告別缺氧腐爛。蚯蚓消化和分解有機(jī)體后產(chǎn)生的排泄物讓土壤更加肥沃。

在土壤的王國(guó)里，生命體相互交織，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以某種方式互相聯(lián)系——生命依賴(lài)土壤；反過(guò)來(lái)，只有生命綜合體興旺發(fā)達(dá)，土壤才能成為地球上不可或缺的一部分。

這里有一個(gè)困擾我們已久卻很少引起關(guān)注的問(wèn)題：有毒化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入土壤世界后，土壤中數(shù)量龐大、地位重要的居民們會(huì)有怎樣的遭遇？這些化學(xué)物質(zhì)有的作為“殺菌劑”直接入侵土壤，有的則來(lái)自于被污染的雨水，雨滴穿過(guò)森林、果園、農(nóng)田上方的樹(shù)木枝葉，落在土地上。假如使用廣譜殺蟲(chóng)劑只是為了消滅毀壞莊稼的穴居動(dòng)物幼體，那么又有什么證據(jù)表明它不會(huì)同時(shí)消滅分解有機(jī)物的重要“益蟲(chóng)”呢？又或者，真的存在普遍適用的殺菌劑，在殺菌的同時(shí)不殺死存活在樹(shù)根的菌類(lèi)嗎？這些有益菌類(lèi)共生共存，幫助樹(shù)木吸取土壤中的養(yǎng)分。

事實(shí)上，不論是科學(xué)家還是管理人員，一直以來(lái)都忽視了土壤生態(tài)學(xué)這一科研項(xiàng)目。人們從來(lái)都假設(shè)土壤自身就能抵抗毒物，化學(xué)手段防控昆蟲(chóng)正是基于此而進(jìn)行。土壤世界的自然本質(zhì)在很大程度上被忽視了。

基于少量現(xiàn)有研究，我們逐漸認(rèn)識(shí)到殺蟲(chóng)劑對(duì)土壤的影響。研究的結(jié)果不總是一致的，這并不奇怪，畢竟不同的土質(zhì)差異巨大，這就導(dǎo)致對(duì)某種土壤有害的因素可能對(duì)另一種土壤完全無(wú)害，而輕質(zhì)沙土的受損程度遠(yuǎn)在腐質(zhì)土之上?；瘜W(xué)藥劑聯(lián)合使用似乎比單獨(dú)使用殺傷力更大。研究結(jié)果雖各有不同，證明化學(xué)藥物危害土壤的可靠證據(jù)卻越來(lái)越多，不少科學(xué)家為此表示擔(dān)憂(yōu)。