全球95%的粮食产量依赖于土壤，然而土壤却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面土壤。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。汉德斯曼面对非专业读者，颂扬土壤，并探索与土壤有关的近期挑战。作者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。作者从几千年来持续耕种同一土地的士著人那里吸取经验，为大规模农业发展提出了建议。

乔·汉德尔斯曼，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。

序
引言
第一章 开端：一场看不见的危机
第二章 土壤的暗物质
第三章 土壤工程
第四章 从混乱到有序：短暂的过渡
第五章 风、水和犁
第六章 石质星球
第七章 气候—土壤二重奏
第八章 土壤管家
第九章 土壤群英
第十章 拥有土壤的世界
致谢
缩略语
注释
参考文献
索引

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眺跃式
的句子。但这些也是翻译过
程中的难点所在，为此需要
大量补充阅读，进行细致分
辨，请教同行和其他领域的
专家。
其中的乐趣和苦趣不太
好传达，但因为文化或者写
作习惯的原因，有些认识还
需要读者总结才能更清楚地
了解，因此，我也愿意在这
里稍作引领。
一是土壤功能的复杂性
。土壤功能是地表物质、气
候和生物长期共同作用下形
成的，不但是植物生长和粮
食生产的基础，也是养分和
水分存蓄、过滤、清洁和调
控的基础，同时也是充满生
命过程的活体，而且还因为
其形成与演化在空间和时间
方面的复杂性和多样性而产
生近乎无穷的其他表现，让
我们不能过于简单地认识土
壤，也让我们不忍或者不敢
继续以过于简单的方法和态
度对待土壤。以本书提及的
抗生素为例，我们很容易知
道至少有45种抗生素类药物
来自土壤，其中阿莫西林、
阿奇霉素、头孢他啶、氯霉
素、红霉素等我们甚至已经
非常熟悉。更可怕的是，全
球每年数以万吨的抗生素在
给我们提供保护的同时也已
经对土壤和水体产生了不可
想象的污染，成为当今全球
健康的最大威胁之一，在协
同演化过程中，越来越多的
细菌已经开始具有了逐步增
强的耐药性，这同样给医学
和健康带来了巨大的无可回
避的挑战和威胁。但幸运的
是，对抗耐药超级细菌的新
武器也可以从土壤中找到，
如洛克菲勒大学肖恩·布雷
迪（Sean Brady）领导的小
组2018年在《自然微生物
学》（Nature Microbiology
）期刊上公布的抗生素
Malacidin。这不应该只是
被看成一个有潜力的制剂，
更应该作为一个土壤具有再
发掘潜能的证据。从这个角
度看，保护土壤和土壤功能
需要我们耐心而强烈的自我
提醒。
二是土壤是不可再生资
源。2015年是国际土壤年
，联合国宣布土壤是有限资
源，并预测60年内将会出现
灾难性损失。无论是放在土
壤的历史还是人类的历史之
中，这都相当于宣布土壤是
不可再生资源，只是本书提
出的这个观点更加明确而强
烈。土壤侵蚀是让土壤成为
不可再生资源的直接表现，
人口增加、森林和草原退化
、耕作面积和耕作强度增加
是土壤不再是可再生资源的
核心成因。但事实上，人类
对待土壤的态度和长期以来
对土壤损失所带来的威胁的
无知、傲慢和迟钝才是土壤
这一宿命形成的根源，这也
是作者在全书不断提及的核
心观点，而且通过与时间变
量的结合强化了这一观点，
同时列举了一系列成功的经
验来说明历史上成功的实践
可以与态度同步进化。在很
多地方，一些成功的保护土
壤和土壤功能的实践虽然可
以鼓舞我们的心智，但在如
何兼顾农业生产效率和开展
大规模土壤保护等方面还严
重缺少破局的信心。这也从
侧面说明了我们面对土壤问
题时会出现的客观的无奈。
三是要积极地保护土壤
。无论是强大的似乎难以阻
挡的土壤侵蚀大趋势，还是
极不乐观的未来土壤灾难性
损失带来的不可预知的后果