土壤是保障水安全的樞紐

土壤是水循環過程和水質調節的樞紐。土壤具有生物活性和多孔多相的三維結構，擁有吸附、儲存、傳導和凈化水資源的功能。土壤對降雨的吸附和入滲作用，可降低地表徑流，阻控水土流失和洪水發生。入滲進入土壤中的水分在土體中進行再分布，一部分儲存起來用于維持生物生長，而過量的水則繼續下滲補給地下水和地表水。土壤體系中的生物組分和非生物組分可與流經的污染物發生反應，通過生物降解和吸附固定機制消減農藥、重金屬、磷素等污染物而凈化水資源。因此，土壤的特性和功能對于水在土壤、生物、大氣、地下水和地表水間的良性循環具有重要意義。

據統計，全球淡水總量為?0.35?億立方千米，占全球總水量的?2.5%。淡水總量中冰川和冰蓋占?68.7%，地下水占?30.1%，而人類易于利用的地表及其他淡水僅占?1.2%。在地表及其他淡水中，地下冰和永久凍土占69.0%，湖泊占?20.9%，土壤水占?3.8%（1.65?萬立方千米），沼澤和濕地占?2.6%，河流水占?0.49%。從數據可知，土壤會對地下水、湖泊、河流、濕地等與水相關的生態系統服務產生重要影響，人類易于利用的淡水資源在很大程度上會受到土壤的影響和調控。

另外，土壤作為重要的“海綿體”，在海綿城市建設方面也發揮著重要作用。城市化過程中，應盡量減少不透水下墊面面積，保持足夠的水系、草地、林地等的面積，使城市土壤保持海綿體的功能，增加城市排水能力，緩解內澇壓力。

土壤固碳減緩氣候變化

土壤是陸地碳循環的中樞。全球土壤（1?米深度以內）碳庫儲量約為?25?000?億噸，其中有機碳庫?15?500?億噸，無機碳庫?9?500?億噸。土壤碳庫儲量是大氣碳庫（7?600億噸）的?3.3?倍，植物碳庫（5?600?億噸）的?4.5?倍。在不同環境條件下，土壤有機碳庫可從干旱氣候條件下的?30?噸/公頃增加至寒冷區有機土壤的?800?噸/公頃。土壤有機碳庫代表了土壤碳收支的一種動態平衡，任何短期人為活動干擾造成的土壤有機碳周轉速率的小幅變化，都將引起大氣二氧化碳濃度的大幅波動。

人口增加和經濟發展對全球土壤資源形成了前所未有的壓力。在?19?世紀人類進入工業社會之前，陸地生態系統以平均每年?0.4?億噸碳的速度向大氣排放?3?200?億噸碳，這?7?800?年間的排放量僅是工業社會時期（1800—2000?年）200?年間的?2?倍。在?1850—1998?年間，因化石燃料燃燒向大氣排放了?2?700?億噸碳，約是陸地生態系統排放量（1360?億噸）的?2?倍。而在陸地?1?360?億噸碳的排放量中，有?780?億噸來自土壤，其中因土壤退化和侵蝕占?1/3，有機碳礦化占?2/3。因此，如何更好地保護、綜合管理和利用土壤對于降低土壤碳排放，緩解氣候變化十分必要。

土壤具有巨大的固碳潛力，研究表明全球土壤每年可固定?4—12?億噸碳。充分發揮土壤固碳潛力，在土壤碳庫達到飽和之前的一定時期內，可部分或全部抵消化石燃料燃燒向大氣中釋放的二氧化碳，也為人類找到化石燃料的替代能源放寬了期限。在第?21?屆聯合國氣候變化大會上，法國政府提出了一個應對氣候變化的“千分之四全球土壤增碳計劃”，即每年使農業表層土壤（30—40?厘米深）有機碳庫增加?0.4%，這將使當前大氣二氧化碳濃度停止升高變成可能。因此，以培肥地力、阻控退化、增加作物產量和降低碳排放為前提，探尋合適的土壤碳投入途徑、水肥綜合管理措施、輪作休耕和保護性耕作制度等，可望在糧食安全和氣候變化方面達到雙贏。

 土壤保護生物多樣性

土壤是地球上生物多樣性最為豐富的棲息地，是人類尚未完全認識的巨大基因庫。一把肥沃的花園土壤或有機土壤里面生存的生物數量比地球上自古至今生存的人類還多，其中包括?1?萬億個細菌、1?萬個原生動物、1?萬個線蟲和長達?25?公里的真菌菌絲，還有數不清的其他種類。盡管全球土壤細菌多樣性是巨大的，但新近研究發現，僅有?2%?的細菌為優勢物種，即約?500?個物種，幾乎占細菌全部物種數量的?50%。這項研究將全球土壤細菌的巨大生物多樣性縮小至“最想要”的清單，為土壤生物學研究從生物多樣性探究走向生物功能挖掘提出了新的研究思路。

2016?年全球土壤生物多樣性行動計劃完成的《全球土壤生物多樣性地圖集》對全球土壤生物多樣性、時空分布、功能和生態服務、面臨的威脅、人為干預等給出了全面系統的介紹，同時也對人類如何可持續利用和管理土壤提出了更高的要求。土壤生物在發揮調節植物生長、促進土壤形成、轉化養分、凈化污染物、調節氣候變化、維持生態系統平衡等功能時，需要特定的土壤生境。因此，實現土壤的可持續利用，必須考慮土壤生物多樣性維持和功能發揮所需的必要條件。

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