师：各位同学，大家好。今天我们一起来探讨土壤这一节的第二课时——土壤的功能和养护。首先，我们来看一段视频。这段视频一方面帮我们回顾上一节课土壤的形成，同时也让大家了解一下土壤的功能。

　　（播放视频）

　　师：回到大约 4.1 亿年前，一些单体菌种从海洋向陆地迁移。它们只有几厘米高，没有叶子，也没有根，裸露的茎干顶端呈灯泡状。这些原始植物是最早的陆地开拓者，只能沿着河流或湖泊的边缘地带生长，无法进入内陆地区或在岩石表面生长。直到它们进化出能够有效储存水分和营养物质的结构——根系，穿破岩石，寻找尽可能多的水分。同时，它们创造了一种造福自身的物质——土壤。通过渗透过程，岩石慢慢分解成小碎片，经过风化侵蚀、地壳运动成为更小的颗粒。这些岩石矿物质颗粒与来自植物及动物残体留下的有机质，经过一系列物理、化学和生物作用，在极其漫长的时间里，最终形成了地球上形形色色的土壤。

　　如今，地球陆地面积的 40%由土壤组成。形成一厘米厚的土壤大致需要 500 年左右，地球表面两米多厚的土壤层，大地要经历 10 万年的时间，几乎是一种不可再生资源。土壤不仅为植物根系提供固定场所，容纳其生长所需的水分和营养物质，也为动物和微生物提供家园。它是整个陆地生态系统的基础，也是人类文明发展的根基。

　　人类历史上很多文明存续时间在 1000 年左右，差不多就是一米厚土壤流失掉的时间。例如古埃及、古巴比伦、古楼兰等文明，当土壤流失和退化，整个文明也就消失了。土壤就像大地母亲的皮肤，既珍贵又脆弱，需要我们特别呵护。保持健康而有活力的土壤，也是有机种植的核心之一，这正是安利植物研发中心的科学家们正在努力研究的方向。

　　从上面这段视频，我们了解到土壤形成过程中，岩石、生物、气候、时间等因素对其产生重要影响，这也是上一节课探讨的内容。同时，我们发现土壤在地理环境中对人类生活产生了非常重要的影响。这节课，我们就一起来探讨土壤的功能以及如何养护土壤。

　　我们先来了解土壤在地理环境中具有怎样的地位。土壤处于岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧密接触的过渡地带，是联系有机界和无机界的关键环节。我们来看一张图，了解土壤是如何联系四大圈层，又是如何联系有机界和无机界的。

　　土壤跟四大圈层关系密切。首先，岩石是土壤形成的物质基础，而土壤的存在能减缓岩石的风化和侵蚀。土壤影响水圈的水体分配，水圈促进水体化学元素的迁移。土壤影响大气的组成成分，大气促进植物的呼吸和有机质的合成。土壤调节生物的过程，生物积累有机质、固定养分。可见，土壤将四大圈层联系起来，同时联系了有机界和无机界，在地理环境中具有重要地位。

　　那么土壤又具有哪些具体的功能呢？首先，土壤可以为植物生长提供扎根立足的条件。地球上的植物生长需要土壤，有了绿色植物，动物才有食物来源，所以地球上动物的存在间接地也离不开土壤。另外，土壤本身也是许多动物和微生物生存的场所和营养来源。可见，土壤对地球上的植物、动物、微生物都起到非常重要的作用。

　　其次，土壤具有重要的蓄水和保水功能。土壤水是陆地水体的一部分。我们学过水循环，在水循环中，部分大气降水通过下渗作用储存在土壤孔隙中，土壤有了水分就能为植物生长持续供应水分，所以农作物能抵御适度旱情。即便降水减少，土壤中的水分也能为农作物和植物提供所需。此外，土壤还能截留地表径流，削减洪峰，降低洪灾风险。

　　近些年来，很多城市降雨后出现内涝问题，这与土壤蓄水功能失调密切相关。随着城市化水平提高，城市广泛建设，地面硬化情况增多，裸露土壤大大减少，水循环中下渗环节减少。暴雨后，大气降水转换成地下径流的比重降低，下渗量减少，很大程度上转换成地表径流，再加上排水不畅，城市就容易出现内涝。内涝对城市正常运转、生产和人们生活产生重大不利影响。

　　针对这一问题，很多城市提出相应措施。比如建设雨水花园，从图中可以看到，雨水花园通过植被栽培、覆盖层、土壤层等增加雨水下渗。雨水花园的建设平均减少了 75% - 80%的地面雨水净流量，暴雨后，很大一部分降水可转换成地下径流，地表径流大大减少，有效控制城市地面积水，缓解城市内涝问题。另外，近些年很多城市提倡建设海绵城市。海绵城市像海绵一样，具有很强的吸水能力，通过森林、湖泊、湿地、绿色屋顶等增加雨水下渗，不仅减少地表径流，还能储存雨水加以利用。海绵城市在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时可利用蓄存的雨水，提升城市生态系统功能，减少城市洪涝灾害发生。可见，海绵城市对减少城市内涝灾害、恢复生态系统起到重要作用。

　　这是土壤功能的第二个方面——具有蓄水和保水作用。第三个方面，人类生存必须发展农业，土壤可以种植农作物，使人类获取食物，保障人类基本生存条件。另外，人类饲养动物，这些动物主要以植物为饲料，所以土壤为人类农作物种植和动物饲养提供基本保障。

　　我们归纳一下土壤的功能：它具有重要的蓄水和保水功能，能为植物生长提供扎根立足条件，可以种植农作物让人类获得食物，还为人类饲养动物提供饲料。可见，土壤对地球生态环境和人类生产生活提供了重要保障。土壤不仅是自然环境的重要组成部分，也是人类可利用的珍贵自然资源。所以，土壤功能的可持续性对农业乃至人类社会的可持续发展非常重要。对人类来说，合理利用和保护土壤资源至关重要，而土壤的耕作层厚度一般仅为 15 - 30 厘米，尤其需要我们呵护。

　　那么人类应该如何养护土壤呢？我们从两个方面来看，一是对优良土壤的保养，二是对土壤的改良。我们先看第一个方面——保养优良土壤。这张图展示的是澳大利亚混合农业的生产模式，这里有放牧地、小麦田和休耕地。澳大利亚发展混合农业时，采用休耕和轮作两种生产模式。

　　所谓休耕，是指耕地在可种作物的季节只耕不种或不耕不种，让土地休养生息，恢复土壤肥力。所谓轮作，是指在同一田块上不同年度间有顺序地轮换种植不同作物或以复种方式进行的一种种植方式。回到澳大利亚混合农业的生产模式，其小麦地和放牧地进行轮作，同时还有休耕来恢复土壤肥力。因此，休耕和轮作这两种保养土壤的方式，可以保持土壤肥力，提高农作物产量，增加有效供给，最终增加农民收入。