无土之地

全球95%的粮食产量依赖于土壤，然而土壤正在以不可持续的速度被侵蚀。21世纪内，美国、中国和印度的大部分农田将失去表层土壤。气候变化造成的侵蚀加剧，加上世界人口不断增长带来的对粮食的需求与日俱增，迫切需要解决这场危机。

当代著名微生物学家汉德尔斯曼面向非专业读者，颂扬土壤的能力，揭示气候变化、土壤侵蚀、粮食和水安全以及药物发现之间的复杂联系。她讲述了土壤的起源故事，解释了土壤如何被侵蚀以及随后在世界范围内产生的影响，并提出了解决方案。她从几千年来持续耕种同一土地的原住民那里吸取经验，为大规模农业发展提出了建议。

本书是一部令人振奋的作品，它将启发我们重新思考现代化农业，并告诉我们该如何走出正面临的土壤困境。

〔美〕乔·汉德尔斯曼（Jo Handelsman）

当代著名微生物学家，美国国家科学院院士，威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星发现研究所所长、维拉斯研究教授，霍华德·休斯医学研究所教授，还曾担任美国前总统奥巴马的科学顾问、美国白宫科技政策办公室副主任。2011年，获美国前总统奥巴马颁发的科学、数学和工程教育杰出贡献总统奖（PAESMEM）。著有Biology Brought To Life，Scientific Teaching等多部作品。

译者序

我们有必要谦逊而坦率地承认，对长期以来生养人类的土壤，我们的确知之甚少。

导致这种窘境出现的原因很多，但主导因素可能来自一个近乎自然而然的事实：我们在长期利用土壤的过程中积累了一些知识和经验，已经几乎可以说明我们对土壤的特性和生产力有了科学甚至系统的认识。

这可能是由我们长期以来所固有的错觉引起的。这个错觉就是我们可以用这些想法和技术实现一些既定的目标，因此我们掌握了它。长期以来，我们已经很熟练地运用这种推论近乎完美地回答了很多问题，甚至认为在土壤方面也可以如此。

很显然这是个不小的错误。我们对这个错误的认识有时颇有信心，我们自视已经了解了土壤的分布规律，对土壤的形成和演化过程也有了一定认识，甚至乐观地认为掌握了土壤调控和功能提升的一些理论和技术。但实际上，我们对土壤的很多基础和重要功能的了解非常欠缺，这是因为土壤与其母质、地貌、气候、生物和时间等相互作用和协同演化过程存在无穷无尽的组合，而这一隐秘世界的过程、物质和功能的复杂性远远超过了很多观察类和实验类的科学。

虽然我们或许有时间和耐心把期望寄托给科技日益发达的未来，但长期以来，土壤已经开始不断减少给人类提供这样的机会，它以土壤侵蚀这一特有方式，在减少土壤数量的同时，也破坏了承载丰富价值的土壤世界，在很多地方甚至已经部分或完全剥夺了某些价值保持和重现的可能。这是因为愈演愈烈的土壤侵蚀不但会损害土壤本身，而且还会让亿万年来在土壤中形成的复杂功能同样丧失，而这些功能确乎是不容易恢复的。很多人还没有意识到这一点，而这就是我翻译这本书的主要原因。

作为长期进行水土保持和荒漠化防治研究的人，在阅读这本书原文的时候，我始终有种莫名的喜悦，喜欢其中清晰的观点，也喜欢通过土壤的前世今生揭示出的土壤超乎寻常的身世，那些超出常规土壤学范畴的内容（如抗生素）更新了我对土壤的认识，甚至还喜欢作者充满表达力的短促且跳跃式的......

序／001

引言／001

第一章开端：一场看不见的危机／005

第二章土壤的暗物质／015

第三章土壤工程／033

第四章从混乱到有序：短暂的过渡／057

第五章风、水和犁／075

第六章石质星球／111

第七章气候—土壤二重奏／141

第八章土壤管家／165

第九章土壤群英／191

第十章拥有土壤的世界／221

致谢／245

缩略语／250

注释／251

参考文献／293

索引／307