研究人员利用土壤和人类健康之间的相似之处来促进可持续的土地管理

在最近发表在《土壤科学前沿》（Frontiers In Soil Science）杂志上的一篇综述中，研究人员试图定义“土壤健康”一词，并阐明为了人类和全球生态系统的生存，需要进行研究和实施政策来改善土壤健康。他们利用拟人化土壤的新方法，并将人类健康的概念应用于土壤健康的功能方面。例如，他们将土壤的母质和暴露于风化的时间与人类遗传学进行了比较，表明土壤也可能根据其组成“倾向于”某些健康结果。在此过程中，他们为研究人员、政府和政策制定者提供了扭转人为土壤退化和改善土壤生态系统功能所需的最佳管理步骤。

什么是土壤和土壤健康？

土壤是构成地壳最上层的生物活性介质，是维持生命的主要基质之一。俗称“土”，土壤是一种复杂的物质，由局部变化的无机矿物质、有机物质（SOM）、生物体、水和气体组成。虽然土壤的生态系统服务已经被认识了几千年，但土壤健康的概念和重要性仍然是广泛科学辩论的主题。

“尽管自2014年以来就设立了世界土壤日，但对‘健康土壤’的共同定义仍未达成共识。”国际土壤技术小组历来将“土壤健康”定义为“土壤维持陆地生态系统的生产力、多样性和环境服务的能力”。不幸的是，这一定义强调了土壤提供的服务，而不是允许提供者（土壤）提供这种服务的特征，导致这一定义在2020年被撤回。本综述通过比较基于各种物理和生物指标（如血液检查或器官功能）的人类健康评估与土壤健康指标（如土壤有机质、微生物生物量和养分水平）来对此进行扩展。

关于综述

本综述的目的是就土壤的使用/管理与全球粮食/人类健康结果之间的关联而言，整理和综合历史和当前关于土壤重要性的知识。它采用了一种新的框架，将人类健康作为土壤健康的类比。该审查强调有必要对“正常”土壤功能进行基线评估，并强调有必要制定表明土壤健康下降的症状指标。例如，就像人类疾病可以通过疲劳或疼痛等症状来诊断一样，土壤健康状况的下降可以通过微生物活动减少、板结增加或侵蚀等指标来识别。这将允许制定管理干预措施，使土壤恢复到正常基线，类似于针对人类不健康症状的临床干预措施。

可用于评估人类和土壤健康各种指标的几种诊断方法的比较。

土壤健康与土壤功能

土壤是一种由岩石经过数百万年的退化而形成的复杂物质，因此是一种不可再生的有限资源。然而，它的重要性不容低估——据估计，它支持着全球25%的生物多样性，构成了世界上最大的陆地碳库（对气候变化的重要自然适应），并在功能上为人类提供了95%以上的食物需求。根据这篇综述，健康状况良好的土壤可以储存碳、循环养分并提供保水，而退化的土壤则失去了这些能力。

不幸的是，人为影响正在显著地（有时是不可逆转地）改变土壤的组成，从而对其功能产生不利影响，并表明其健康状况正在下降。报告强调，过度使用农药、过度施肥和土壤压实等做法是土壤退化的主要驱动因素，导致有机质、侵蚀和温室气体排放减少。

使用人类健康的常见预测因子（包括遗传易感性、生活方式、社会经济环境和生态学）以及将它们与土壤相关的卫生系统，将人类健康与土壤健康进行比较。

为什么土壤健康状况在下降，情况有多糟糕？

人口以前所未有的速度增长，需要更多的居住空间，最重要的是，需要更多的食物。近几十年来，对粮食安全的需求导致了农业的大幅集约化，许多旨在提高农业生产的“绿色革命”凸显了这一点。不幸的是，这种针对全球饥饿危机的短期干预措施忽视了其对土壤健康的长期影响，导致正反馈循环为1。2.过度种植和农药使用；2 .降低土壤生物多样性和有机质含量；3 .侵蚀和压实导致土壤退化加剧；为维持生产力而增加的化肥等投入进一步使土壤退化。

“耕作强度的增加，农药使用量的几倍增加，无机肥料的使用量几乎增加了700%，这些都被认为是土壤退化的主要原因，例如，土壤侵蚀加剧，土壤压实和温室气体排放。”联合国粮食及农业组织（FAO）估计，迄今为止，超过30%的地球土壤覆盖因人类使用而退化，气候变化加剧了这种情况。

我们如何评估和保护土壤健康？

为了成功地评估土壤健康，我们必须首先定义这个术语。不幸的是，自20世纪90年代开始以来，很少建立先前存在的“土壤质量”和新的“土壤健康”之间的区别。目前的共识是，前者指的是非生物实体“土壤”的生态系统功能，而后者强调了土壤作为生物圈所依赖的动态（活的？）资源的重要性。

本综述提出了一个框架，包括土壤有机质（SOM）、容重、微生物生物量和阳离子交换容量等可测量的土壤健康指标，以及蚯蚓种群或真菌生物多样性等生物活性指标。制定评价这些因素的指标将对造成当地土壤健康下降的压力提供一个有症状的概述，并允许针对这些压力制定专门的政策。

一个日益流行的概念是“可持续农业”。这一概念旨在引入特定地点的植物和动物生产，而不会对土壤产生长期影响，特别是在土壤侵蚀、养分和水补给以及自然土壤生物群维持方面（例如，再生农业）。再生实践，如少耕、轮作和使用有机肥料，已被证明可以改善土壤结构，增加水分入渗，促进微生物多样性，这是可持续土壤管理的关键方面。

结论

本综述假设，人类健康和土壤健康之间的比较和相似可以使土壤分析的框架正式化，同时进一步确立对土壤重要性的认识。通过强调土壤健康与人类健康的相似——使用特定的诊断和症状干预——综述为将土壤保持纳入公共政策提供了一条途径。这将为关于土壤保持的公开辩论提供信息，同时允许对土壤退化进行科学分类，并采取步骤维护和改善土壤健康，以实现更安全、更有保障的明天。