土壤
tǔ rǎng
土壤是由风化岩石、有机质、水、空气和生物体组成的疏松地表层，能够支持植物生长。
Definition
土壤是植物生长所依赖的疏松地表层，由细小的岩石碎屑、腐烂的动植物遗体、水、空气以及蚯蚓和细菌等生物体混合而成。它由风化的基岩或搬运来的沉积物（母质）经过长期与有机质混合而形成，成熟的土壤具有分层结构：由有机凋落物组成的 O 层、颜色较深的 A 层（表土层）、粘土和矿物质聚积的 B 层，以及位于基岩之上、部分风化的母质 C 层。土壤质地是指沙、粉砂和粘土的混合比例。土壤的发育受五个因素影响：母质、气候、生物、地形和时间。粘土矿物和腐殖质赋予土壤阳离子交换能力，能够保留 $K^+$、$Ca^{2+}$ 和 $Mg^{2+}$ 等养分，抵抗淋溶流失，而土壤 pH 值则控制着养分的有效性。皮埃蒙特地区的老成土呈酸性且盐基含量低，因为数百万年的淋溶已将盐基淋失殆尽，只留下铁铝氧化物；土壤形成速率通常低于每年 $0.1\ \text{mm}$，远远慢于耕作农田的侵蚀速率。
Example
在夏洛特的院子里挖一个坑，你会发现上层是深色表土，下面则是粘稠的红色粘土。北卡罗来纳州的州土壤西塞尔土，就是皮埃蒙特地区由风化花岗岩和片麻岩形成的红粘土，海岸平原的土壤则更为沙质，山区土壤则又薄又多石。美国中西部草原下发育的软土层拥有厚厚的、富含有机碳的深色 A 层，这正是玉米带如此高产的原因。相比之下，热带的氧化土风化程度极深、养分贫乏，依赖凋落物的快速循环利用。
Key Insight
土壤远不只是泥土：一捧土中生活的生物个体数量，甚至超过了地球上的人口总数。土壤的形成需要数百年，却可能在短短一季之内流失殆尽，因为积累几厘米厚的表土可能需要数百年时间。土壤储存的碳量大约是大气中碳量的两到三倍。土地耕作的方式，以及土壤碳是被积累还是被流失，都直接影响着全球碳循环。