世界土壤日 | 土壤科学的当务之急
- 日期：2019.12.05
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- 来源：TNC
2013年12月，联合国大会设定2014年12月5日为第一个正式的世界土壤日（World Soil Day）。世界土壤日的设立，旨在让人们意识到健康土壤的重要性和提倡可持续的土壤资源管理。
地球生物多样性的四分之一存在于土壤之中 © USDA-NRCS
土壤与人类福祉和环境有着密不可分的关系。大自然保护协会（TNC）认为，土壤科学的当务之急，是需要进一步推进多方合作的开展，为我们的粮食、气候和环境提供土壤解决方案。
土壤，是繁荣的自然和农业生态系统的起点。我们选择土壤管理的方式，不仅影响我们所生产食物的数量和质量，还会影响我们是否会加剧或减缓气候变化，以及一切生命赖以生存的陆地和水生生态系统的健康。
近些年来，人们越来越认识到土壤的重要性，并进行多方面的努力：从小规模农业生产的发展，到提升工业化农业生产中的土壤健康，再到进一步强调土壤在减缓气候变化中的关键作用。在全球层面，联合国可持续发展目标15（UN Sustainable Development Goal 15）承诺2030年前恢复退化的土地和土壤；“千分之四倡议”（4 per 1000 Initiative）旨在通过改进农业实践来提高土壤质量和增加土壤碳封存；《联合国防治荒漠化公约》全球土地展望（UNCCD Global Land Outlook）为土地管理的政策、规划和实践提出了变革性的设想。
这些可喜的迹象表明，更多的关键利益相关方已经意识到，解决最紧迫的环境挑战和发展优先事项的工具就在我们脚下。
强调土壤的重要性，永远都不为过 © Ted Wood
在地方层面，农民和其他土地使用者正在认识到，他们为避免水土流失、提高生产力而采用的土壤管理实践产生了多项积极成果。如下表所示，最常见的土壤管理实践至少有助于实现三个重要目标中的两个：气候、食物和生态系统健康。
1、应对气候变化
土壤是陆地上最大的碳库，其碳储量超过大气碳库的两倍。当前的土地使用方式令这一重要碳库不断退化并受到威胁，未来的气候变化只会加剧这一问题。因此，在采取多管齐下的基于自然的气候解决办法来缓解气候变化的这一过程中，保持和构建土壤碳库十分重要。在农田和牧场土壤中固碳、在泥炭地和草地中封存碳，以及通过重新造林建立土壤碳库，都是基于陆地的气候行动的重要途径。土壤也是温室气体甲烷和氧化亚氮的重要来源，减少这些非二氧化碳排放，是基于自然的气候解决方案另一个关键方面。
2、可持续的粮食生产
肥沃的土壤是长期、高效农业所必需的条件。土壤通过沉积物的风化和有机质的矿化作用，为草地和作物提供养分，它能保持水分，从而支撑作物产量、生产弹性和时间稳定性。而土壤生物多样性的平衡对于避免病虫害的危害也很重要。新的科学研究更进一步表明，土壤管理可以影响食物的营养成分和风味。在牧场，土壤碳的急剧流失或侵蚀等土壤性质的变化，是识别土地退化的重要指标。
3、保护栖息地和生物多样性
土壤调节水循环，控制营养物质通过土壤进入水系统。养分通过土壤剖面渗入地下水系统，当水在土壤表面流动、侵蚀表层土壤颗粒（附着养分）并将这些沉积物和养分沉积在附近的水系统中时，养分就会流失。水体营养过剩时，水体透明度和水生生物多样性就会降低，在某些情况下还会影响人类饮用水水质。沉积物也会堵塞水电站大坝，缩短水库的使用寿命。土壤沉积物的风蚀也会造成空气污染危害。
土壤在保护生物多样性方面发挥着关键作用，亦是TNC陆地和淡水保护工作的核心所在。许多保护栖息地和生物多样性的实践（如改变植被群落和林火管理），对土壤质地有很大影响。而土壤的变化会对栖息地的恢复产生一定的影响，因为许多土壤微生物与植物紧密相关，它可以帮助植物获取必要的养分和水分。
中国长江上游地区的一处农田 © Brian Richter
土壤科学可以成为实现可持续发展的驱动力，因为它直接反映了从本土到地区、再到全球的从业者和决策者的需要。
在TNC，我们将应用土壤科学分为三类：
1、科学成果的转化研究：将科学知识转化为实用、可操作的信息。
包括系统性地分析不同土地管理实践对建立土壤有机碳的效用，并确定市场机制来激励土壤固碳。这些分析有助于为农民和土地管理者提供更有说服力的价值主张，为公共和私人投资者提供更有力的商业案例，这两方面对于在全球范围内扩大改良土壤管理所需的资金水平都至关重要。优先事项包括在潜在投资者中建立关于土壤有机碳的知识，并进一步研究可以废除土壤碳项目障碍的金融机制。通过提供有利的和不确定的证据，这类研究能够有助于管理者做出明智决策，吸引投资，提高保护成果。
2、实证和模型研究：探索更多科学知识，以期更有效保护和恢复土壤健康。
通过试验，产生关于土地管理实践及其对粮食生产、保水能力和碳储存的影响之间关系的新数据。当我们想简化一个复杂的系统，使用建模可以更好地理解、定义、量化或模拟其中某个特定方面。这些研究可以回答关于重点保护、气候和农业挑战的基础性问题，并产生转换信息。帮助农民和其他土地管理者形象化理解不同实践的结果，实证和模型研究具有推动行动的能力。
3、开发工具：对不同土壤管理实践所产生的影响进行科学监测和量化。
这方面的应用正在拓展，主要体现在遥感、空间科学、数字制图以及快速、高效、低成本测定土壤性质的工具等领域。这些方法的进一步发展，可以迅速降低监测土壤有机碳和土壤健康的成本。未来的目标应包括设计一种技术方法，用以评估流域和景观中土壤有机碳的多重效益。标准化工具和指标是科学和实践工作的有力加速器；它们对于监测更高级别的目标，如联合国可持续发展目标（SDGs）也至关重要。我们认为，更好的监测可以推动更有效的政策，而土壤科学正在进行的创新蕴含着无限希望。
相互协同且目标明确的应用土壤科学，将帮助地方土地管理者做出既能提高土壤生产力、又能改善水质和生物多样性的决策，鼓励投资者和决策者优先考虑土壤管理，在缓解气候变化的同时，为满足日益增长的人口的全球需求做出贡献。
土壤科学可以成为实现可持续发展的驱动力 © Bridget Besaw
土壤科学优先事项
在TNC，我们已经确定了10个全球性的土壤相关目标和土壤健康的保护路径，以及4个需要更多应用土壤科学的新兴地区（如下表所示）。土壤有机碳作为土壤健康状况的指示性指标而受到广泛关注，同时土壤有机碳的提升也是实现我们所希望的多重效益的共同标准。
实现这些目标的迫切需求，是为土壤科学家、土壤从业人员、非营利组织、投资者、社区和政府提供更有说服力的案例，通过进一步合作，为我们的粮食、气候和环境提供土壤解决方案。这就是土壤科学的当务之急。
