穿越时空隧道 透视土壤沧桑

    ■齐悦  高启臣

    走入位于北京市房山区土肥站内的北京土壤博物馆，仿佛进入了时空隧道，既可以了解地球土壤的形成，还可以透视土壤内部的世界。

    多姿多彩的土壤世界

    从洞穴式的大门进入土壤博物馆后，如同走入了土壤的世界，又仿佛把你带入了土壤的内部，平常看到“灰头土脸”的土壤竟然是如此多姿多彩，那么的神奇、奥妙。

    大门口处下方钢化玻璃地面的底下，向人展示（保存）的是“五色土拼盘”土壤平面标本模型，每个盘中分别存放着红、黄、青、黑、白等颜色的土壤标本。房山区土肥站站长徐凯告诉记者，这五种颜色土壤分别是从房山区霞云岭、史家营、长沟等地方抽取的，拼盘内土壤标本的颜色均为土样抽取地点的原色，没有进行过任何的人为处理，可以代表北京地区的全部土壤颜色。

    展厅内的落地玻璃展柜里陈列的土壤立体剖面标本高矮不一，形态各异，颜色也深浅不一。有的一米多高，有的几十公分。所有土壤标本都放置在特制的长方形立柱式盒子内，包装盒的上、下、左、右、后等五面包装板为木质材料，前面的包装板为玻璃材质，以便参观者“从头到脚”地观察土壤全结构。徐站长介绍说，展厅里陈列的土壤立体剖面标本，是科技人员利用专业手段和专业技术制作而成的，土壤结构没有受到任何破坏和人为的损毁，标本盒子内的土壤结构、形态和颜色与土壤标本取样地点的土壤完全一样，因此这就是土壤在地下的原貌。地下的土壤在这里都可以看得很清楚，它们和我们看到的土壤是有着明显区别的，不同的土壤肥沃程度和地质状况，决定了色彩分层和分段。

    由于成土因素不同，形成了不同类型的土壤。不同类型的土壤，其形态和颜色也不同。土壤的多姿多彩的世界，只有通过对土壤立体剖面标本的观察才能看到和体会到。徐站长指着全国土壤类型分布图介绍说，海南岛和广东等南方省份的土壤因为特殊的热带亚热带地理位置和多雨高温的气象条件，富含铁元素，因而呈现出红彤彤的颜色，但因降水量大，风化淋溶作用强烈，养分容易流失，肥力较差；东北地区的黑色土壤富含有机质，肥力十足，适合耕种，东北平原也因此成为令人心醉的“北大仓”。同一类型的土壤，因受不同耕作方式等因素的影响，土壤也会呈现出不尽相同的形态和颜色。

    除土壤剖面标本外，馆内更多的则是瓶装土壤标本，总数已经超过2万多件。每个瓶子上面都标有土壤标本取自地点、取样时间、土样重量、土壤类型等信息。还保存着北京市土肥站提供的北至怀柔、西至门头沟、东至通州、南至大兴等各个区县和地区的土壤标本；其中，最早的一批土壤标本取自于1979年；较为难得的土样标本是北京市耕地质量长期定位监测的系列土壤标本。这些系列土壤标本，从1987年开始每年在同一地点抽取土样并进行保存，一个完整系列土壤标本到现在已达27份之多。遗憾的是，因耕地变化和减少，完整的系列标本并不太多；较为珍贵的是一些“绝版”土壤标本。可以说，北京土壤博物馆保存的土壤标本，不仅浓缩了北京地区的大地，还微缩了35年的北京地区的土壤变化。

    生态多样变化的数据库

    保存在玻璃展柜里中间的一米多高的土壤立体剖面标本显得与众不同，上半部呈黑色，下半部是土黄色，泾渭分明，展馆工作人员戏称之为“二皮脸”。上部分黑黝黝的土壤，颗粒均匀，显得很是疏松；下半部分的土壤为土黄色，层层的块状结构，质地紧密。徐站长介绍说，“二皮脸”土壤标本取自于北京西南第一高峰2161米的百花山百草畔，取样地点选在没有任何农耕活动的地方，避免了人为因素对土壤结构的破坏，可以从土壤标本结构判断和研究土壤的形成因素，以及生态环境和条件的变化。上半部分的土壤之所以呈黑黝黝的颜色，主要是因为植物的根系、落叶、残体等有机物常年积累所致，土地中营养比较丰富；下半部分的土壤内因没有植物的根系、落叶、残体等有机物，所以呈土黄色。这样的土壤标本，在显示当地的地质特点的同时，还显示出当地的生态环境向着好的方向变化，植被在不断的增加。如果“二皮脸”土壤标本颜色上黄下黑，显示当地的生态环境正在向坏的方向变化。

    徐站长用手指着北京市土肥站保存的27年北京耕地质量长期定位监测系列土壤标本说到，这些土壤标本可以称得上北京地区土壤生态和质量变化的真实写照。有的系列土壤标本记录着，原本无法耕种的土壤，经过修复后变为肥沃的良田；有的则正好相反，原本质量优良的土壤，因为生态环境破坏、工业污染，以及不良的耕作和人为的破坏，土壤的质量正在逐年下降，有的非常糟糕，甚至失去耕种价值。

    “这里的很多土壤标本已成为了绝版，还有的快要成为绝版！”徐站长走到展厅后面的瓶装土壤标本的展柜前无不伤心地说，所谓绝版土壤标本，指的是土样标本原地点的土地已被城市建设占用，或因自然因素的毁坏，土壤已经永远的消失了。北京市国土资源局统计，2006年北京市耕地面积为348.9万亩，比1996年减少了167万亩，平均每年减少16.7万亩。其中，各类建设用地占绝大部分，还有的自然灾害的破坏所致，例如，2012年“7.21”特大暴雨引发的泥石流、山体塌方和滑坡掩埋，以及洪水的冲毁，此类的灾害，对耕地和土壤造成的破坏往往是毁灭性的。

    实际上，土壤消失的影响绝非是减少了多少可以耕种的土地那么简单，其影响是多方面的、深远的、系统性的。土壤消失最直接的影响是地上的植被变化，比如不能种植庄稼，乃至变成寸草不生的荒芜之地，进而影响食草动物种类的变化，乃至人类和的生存。

    善待土壤，就是善待自己

    走进土壤演变厅之后，记者被壮烈的火山喷发、震耳的雷声、道道的利闪、阵阵的降雨，以及刺耳的风声……的场景惊呆了。徐站长说，这是用声光电等技术模拟的土壤形成过程，随后他指着悬挂在墙上的展板介绍说，地球表层的岩石在这些因素的作用下慢慢地被风化为松散的碎屑；在适宜的太阳能的作用，适宜的湿气里滋生出的最初始的苔藓类生物附着在松散的碎屑表面，在汲取碎屑内养分的同时又缓慢地分解着碎屑……，不知经历多少个岁月，碎屑终于变成了最初的土壤。

    进入土壤保护利用厅后，记者好似通过时空隧道来到了现实中的土壤内部。北京市土肥站站长赵永志介绍说，北京土壤博物馆内保存的2万多份土壤标本，是研究北京地区土壤的宝贵资源。可以根据研究需要，将标本中的土壤取出少许，通过实验手段得到土壤中化学所含化学元素、微生物种类及数量等数据。专家们根据这些数据，研究到底哪些土壤更适宜种植果树、种植蔬菜、种植庄稼；还可以通过这些数据，制定土壤保护与利用措施，对土壤进行修复和改造，把原本低产的农田升级成高产农田；这些数据还是开展耕地质量建设与保护、治理土壤污染不可或缺的依据；还可以通过对土壤自身发展变化规律的分析，研究制定有关环境保护和农业可持续发展的对策和建议。

    通过对1987年耕地质量长期定位监测监测点的系列土壤标本分析表明，北京的土壤质量很不乐观，由于长期使用化肥，土壤中硝酸盐的含量普遍偏高；很多地方的土壤变得板结，适耕性下降，土壤微生态遭到破坏，土壤的抗侵蚀能力，缓冲能力、分解有害物质能力等抗逆能力下降；在个别地区和地块土壤中还发现了的汞、镉、铅、砷和铬等重金属。

    大气污染、水体污染和废弃物污染等比较直观，通过感官就能发现，而土壤污染则不同，具有很强的隐蔽性和滞后性，一般很难通过感官发现，往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。

    地球产生之后，土壤就走上了形成之旅，直到陆地出现生物之后才有了最初的土壤，因此地球土壤的发生历史是非常非常的久远的，但土壤的消失却是非常非常之快的，相对于土壤形成，万顷良田的消失只是瞬间之事。

    “有土斯有人，万物土中生”，这是古今中外，人所皆知的道理。土壤是有感情，你对它好，它就会用好的结果报答你；你对它不好，它就会用坏的结果对付你；虐待它，它还就会另外一种手段惩罚你。善待土壤，就是善待我们自己；虐待土壤，就是虐待自己；毁掉了土壤，如同毁掉了自己。