土壤：在腳底下的科學

　　土壤是無法再生的珍貴自然資源，它與陽光、空氣、水同為人類生存所不可缺少的元素。本書透過介紹土壤的成因，讓讀者了解到自然環境和土壤性質之間的關係，而這些性質可以將土壤做有系統的分門別類，這是認識土壤的第一步。不同的土壤，在農業、生態與環境上，都有它特殊的特色與功能，或是需要特別保育的弱點與原因。臺灣土壤類型眾多，種類之多是世界之冠，因此本書介紹臺灣的平原、丘陵、臺地、高山森林、火山地區與水稻田土壤的分布及特徵。土壤汙染，是臺灣最嚴重的環境問題之一，本書簡要的介紹臺灣土壤汙染情形與整治措施，提高讀者環境保育的觀念，最後再將人類生活與土壤的關係，切入食、衣、住、行、育、樂當中，讓大家能切身感受到土壤資源與人類生活品質的重要。

作者簡介

許正一

　　國立臺灣大學農業化學系教授，曾任國立屏東科技大學環境工程與科學系教授兼系主任、日本京都大學農學部客座教授及日本明治大學農業化學系客座教授、中華土壤肥料學會理事長、中華民國環境工程學會理事。從事土壤科學教學、研究與推廣工作，研究興趣為土壤分類與化育作用、土壤汙染評估與整治。

蔡呈奇
 
　　國立宜蘭大學森林暨自然資源學系教授，目前從事土壤科學（包括森林土壤）教學、研究與推廣工作。研究興趣為土壤分類與化育作用、生物炭對土壤物理化學性質與作物生長及產量的影響、生物炭在重金屬汙染土壤的整治技術。

陳尊賢

　　國立臺灣大學農業化學系特聘教授，曾擔任國立臺灣大學農業化學系教授兼系主任、所長及生農學院副院長，亞太糧食肥料技術中心土壤肥料兼職顧問，亞太地區土壤與地下水汙染整治工作小組主席，環境檢測機構技術評鑑委員會委員等職務。主要從事研究工作包括：土壤特性生成化育與分類，土壤環境品質調查與評估、重金屬在土壤與作物系統下之行為與生物有效性、重金屬汙染區植生復育技術等。
 

CH1
 
土壤概論
 
地球表面覆蓋著一層薄薄的、不過數公尺厚度的土壤，我們如果把地球比喻成一座足球般的大小，那麼土壤就只是貼在足球上的一張郵票而已，不過土壤卻是所有人類、動植物與微生物生命之所寄。土壤怎麼來的?它又有什麼功能和特徵?現在就讓我們開始從土壤的成因，一探臺灣這塊土地中土壤的奧祕。
 
什麼是土壤
 
1土壤是怎麼來的
 
風、水、太陽幅射等風化的力量，讓岩石礦物的顆粒愈來愈小，也可能在風化時釋放出各種離子，這些離子可能流失掉，或可能重新組合為新的礦物，這些新礦與與原來殘留的岩石礦物，是構成土壤主要的物質之一，也就是無機物質的組成。土壤還包括有機組成物質，廣義的說，任何在土壤中的有生物，包括動植物與微生物活體，或是生物活動時所產生的排泄物，與死亡後所遺留下來的遺體與殘骸等，都是土壤有機物質的一部分，不過影響土壤性質最大的有機質是經過腐質化作用後產生的腐植質。當風化後的岩石礦物與有機質，組合成土壤的架構後，形成孔隙，可以保水保肥，又有生物活動其間，這個天然疏鬆而且具有生命的自然體，就是人類賴以為生的土壤。
 
就定義上來說，所謂土壤是指地殼表層具有三度空間、獨立且變動的自然體，是由母岩歷經幾千年甚至幾十萬年才風化生成的。土壤是鬆軟的未固結物質，厚度不均，色澤不一，是由礦物質、有機物、水分與空氣所組成的（Brady and Weil, 2014）。以粒徑大小來說，直徑小於0.2公分的顆粒，就是土壤所研究的對象。
 
地球上最厚的土壤可能在30公尺左右，這跟地球半徑6400公里相比較，土壤是微乎其微的，但是土壤含有各種養分，不僅支撐著植物的根可以立足生長，土壤中也存在著細菌、真菌、放線菌與藻類等各種微生物，而許多動物依賴土壤為棲息環境，所以，土壤是一切生命的起源。