土壤具有多種功能,是人類賴以生存和發展的物質基礎與寶貴自然資源。通過感官認識與生產實踐,古人就已對土壤功能有了樸素認識。
首先,土壤的生產功能很早就被人們所認可,尤其是在農業生產方面。土壤作為農業生產的基本要素之一,對農業生產的重要性是不言而喻的。我國很早就有對土壤與農業生產關系的明確論述,如:百谷草木麗乎土(《周易·離·彖辭》,公元前11-3世紀)。天覆萬物而制之,地載萬物而養之(《管子·形勢解》,公元前5-3世紀)。地者,萬物之本原,諸生之根菀也(《管子·水地》,公元前7世紀)。夫民之所生,衣與食也;食之自所生,土與水也(《管子·禁藏》,公元前7世紀)。
其次,土壤作為動植物棲息地的功能,也得到了肯定??鬃釉涍@樣形容土壤:深揚之而得甘泉焉,樹之五谷而蕃焉,草木殖焉,禽獸育焉,生則立焉,死則入焉(《荀子·堯問》引孔子語,公元前4-3世紀)。
此外,土壤很早就被當做生產原材料,被人們加以利用,如對粘土的利用。粘土是制作陶器的主要原料,陶器的出現,體現了土壤的原材料供給功能??脊刨Y料顯示,距今約一萬年前,陶器就已經在我國出現。我國的陶瓷制品在世界范圍內享有盛譽,并因此而得名“China”。由此可見,在某種程度上,土壤是中華子孫的重要生產資料和財富來源??傊藗儼淹寥酪暈檗r業之所依,財富之所由出,萬物之所由生。
近50年來,隨著世界人口增長、資源枯竭、環境惡化等問題加劇,人們逐漸認識到土壤不但是孕育萬物之本,更是維持陸地生態系統的重要組成部分,是維持其可持續性的至關重要的有限資源。
總體來說,我們可以把土壤功能分成六個方面。
1、調節功能:土壤作為自然界組成部分,與其他環境因素的交互過程中所發揮的功能。包括①水分循環功能,即土壤在水循環中,對水分滲透與保持的數量與質量;②養分循環功能,即在養分循環中,對植物營養的供給能力;③碳存儲功能,即在碳循環中,土壤對有機碳和無機碳的存儲功能,尤其是對有機碳的存儲功能;④緩沖過濾功能,即土壤對重金屬的緩沖過濾功能;⑤分解轉化功能,即土壤對有機污染物的分解轉化功能。
2、動植物棲息地功能:以保護稀有動植物為目的,確保土壤能夠為植物和動物提供棲息場所。土壤,無論是作為還是可能作為某種特殊或稀有物種的棲息地,都具有很高的保護價值。土壤作為動植物棲息地的功能(或潛在動植物群落發展地)對于保護和提高生物多樣性具有重要作用。
3、作物生產功能:土壤可以固定植物根系,具有自然肥力,能夠促進作物生長,進行農業生產。這是土壤被人類最早認識的功能之一,包括農業、林業生產,糧食作物和經濟作物生產。
4、人居環境功能:是土壤作為人類生活和居住的環境,有提供建筑、休閑娛樂場所,維護人類健康發展的功能。健康良好的土壤在提升城市環境質量中發揮著重要的作用,但這一作用往往被忽視。土壤能夠增加空氣的濕度同時可以明顯減少灰塵的數量,包括空氣中的微小塵埃。植物可以過濾空氣中的塵埃,當塵埃進入土壤,會被分解和礦化。若土壤被封閉,則失去了相應的功能。土壤作為人類的居住環境,與人類生活息息相關,其污染與否直接關系著人類的健康。
5、自然文化歷史檔案功能:是指土壤有作為歷史檔案,有記錄自然變化和人文歷史的功能。在自然歷史方面,主要考慮是否有反應古氣候古地貌變化的稀有獨特土壤;在歷史文化方面,主要考慮土壤是否具有人文歷史遺跡,如土壤是否含有杰出的代表文化歷史的工藝品,是否有受人為影響的底土層(有城市發展的歷史遺跡)等。這些歷史信息有利于我們了解過去、理解現在和預測未來。
6、原材料供給功能:是指土壤具有供粘土、沙石、礦物提取的功能。例如,粘土含量較高的土壤可以用來燒磚或者制陶,而土壤中的砂石可以用來建筑,但此功能不具有可持續性。
土壤的功能不僅局限于農業生產,在維護區域和全球的環境質量方面也起著重要的作用,是生物系統進行全球性能量和物質循環的重要場所,并與人類生活緊密相連,其變化也在深刻影響著各個國家和整個世界的社會經濟持續發展。土壤是易受破壞的有限資源,人們在對其進行農業、工業等其他用途利用時,必須進行區域規劃以滿足當下和將來的需要;在進行農業生產時必須保護土壤的質量;防治土壤侵蝕、土壤污染;在規劃過程中,必須評價城市發展對周邊土地的影響,從而采取有效的保護措施;各級政府都必須開展土壤保護工作,并接受公共的監督。因此,政府和民眾需要在重視土壤多功能性的基礎上,參與土壤保護活動,并根據土壤功能考慮合理的土地利用方式和社會經濟發展。