從森林到荒地的盲目拓墾，人類如何以農業親手摧毀生存表土？

在美國，早在好幾個世紀以前就已開始進行大範圍的森林砍伐。其嚴酷的後果在皮德蒙特地區（Piedmont region）更是表露無遺；該地區的森林曾為了農耕需求而遭到皆伐對待。

皮德蒙特地區北起紐約州，往西南跨過維吉尼亞州和北卡羅萊納州，並一路延伸到喬治亞州和阿拉巴馬州。如果土壤不能得到保護，這片地區根本就無法勝任農業生產的工作。

歐洲移民砍伐樹木、盲目農耕...引發難以挽回的後果

這裡陡峭起伏的丘陵是古代酸性火成岩山脈的遺跡，孕育出僅有6到10公分表土的貧瘠沙質土壤。本來森林一直把土壤和脆弱的生態系統牢牢固定在原處，但打從歐洲人自1700年在此安家開始，一直到1970年代，原本固定皮德蒙特地區土壤的樹木逐漸被替換成農田。

犁耕破壞了土壤，菸草等作物更耗盡了土中養分。漸漸地，農業用地的侵蝕速率增加到皮德蒙特丘陵未開墾地區的百倍之多，最終使得表土幾乎全都流失一空。在皮德蒙特地區東部的土地變貧瘠後，殖民者便繼續向西拓墾，清除掉更多森林用於農業用途。

為了尋找肥沃的土壤，一波波移民先逃到皮德蒙特地區的中部，接著又前往位於該地區西部邊緣的喬治亞州和阿拉巴馬州。到了1967年，皮德蒙特地區的農場經營幾乎已完全停擺，因為土壤再也撐不起這樣的活動。到了20世紀末的時候，該地區已大致退化回灌木叢生的荒地。

土地耗竭歷史正在重演？全球土壤流失遠超過生成速率

皮德蒙特地區的狀況，或許預示了全美各地乃至全世界許多其他地區，正經歷著的土壤侵蝕的最終結局。歐洲人定居美國中西部地區的時間遠晚於皮德蒙特地區，因此歐裔美國人的農耕方式造成的損害也較晚才顯現出來。

舉例來說，1850年明尼蘇達州的人口僅6千人，而維吉尼亞州的人口早在此前200年前就已超過這個數字。此外，中西部的表土層也比維吉尼亞州的更厚，因此鮮少出現像皮德蒙特退化成荒地土壤的那種狀況，也就沒什麼好讓人感到意外的了。

然而，據估計，自歐洲移民抵達以來，明尼蘇達州的土壤侵蝕速率已增為原本的百倍，顯示其發展軌跡可能與皮德蒙特類似，只不過在時間上延後罷了。

全球因農業造成的土壤流失，估計每年在750億和1300多億公噸之間—超出了土壤生成速率的37到65倍——這極有可能意味著，許多地區正步上皮德蒙特地區的後塵。全球各地另一個反覆出現的模式是：土壤耗竭導致土地遭人遺棄，繼而引發人口遷徙。

棄多年生植物改種一年生作物 根系消失重創土壤結構

皮德蒙特地區的農業史也讓我們看見，從多年生植物轉作一年生植物，會對土壤造成嚴重破壞。在這種情況下，種植棉花與菸草等一年生行栽作物，犧牲掉的就是被它們取而代之的多年生樹木，它們那古老而散亂延伸的根系。

這兩類植物的生命策略並不相同：一年生植物在單一季節內完成生命週期，而多年生植物則在冬天進入休眠，來春再次生長。一年生植物僅能透過種子進行繁衍；多年生植物的根系經年不衰，復原力超強，不僅能讓它們每年春天在原地重獲新生，同時還透過種子將族群擴散到其他地方。

為了發揮各自生命策略的最大潛能，一年生植物會在生長季結束時，將光合作用的資源用於製造種子，以作為基因傳承；多年生植物則將能量傾注到根部—這是讓它們的生命在下一個季節得以延續的器官。

森林砍伐只不過是其中一種做法，卻沒收掉來自多年生植物地下根系帶來的豐富饋贈；這些饋贈賦予土壤穩固的結構，並滋養了棲息在其中的各種生物。

草原黑土怎麼來？靠植物的多樣性、地下根系

就如同森林砍伐一樣，將北美大草原轉作農業作物，同樣也是以一年生作物取代掉多年生植物。不出所料，這又是另一種加劇土壤侵蝕的土地利用方式。曾經覆蓋全世界近25億公頃肥沃黑沃土的北美大草原和歐亞乾草原，原是數百種多年生植物的家園；它們每年在地面上炫耀自身的多樣性，正象徵著地底下的勃勃生機。

正是這些植物的根系，實現了春季到秋天那連綿不絕的花卉盛景：先是一望無際的粉紅報春花，隨之登場的是遍野壯麗的藍色魯冰花、耀眼的橙色印第安畫筆花、迷人的黃杯花，再到其他數百種花卉輪番綻放。多年生草本植物那細緻的穗狀花序在夏日微風中搖曳，隨後葉片逐漸轉變成棕色和紫色，根系也開始為寒冬蓄積能量。

地表上的草原美景，其實是一場獻給這些強大根系色彩斑斕的慶典——它們囤積養分以度過嚴冬，並在春天來臨時恢復生機。

多年生禾草植物和豆科植物的根系往往長得比莖、葉和花還要龐大——這是一個隱藏在地下、能夠逐年擴展的儲藏庫。以多年生禾草中的柳枝稷為例，在第1年生長期間，根系就佔整株植物生物質的50%；到了第3年，根系已超過地上部位而佔植物總生物質的80%，並向下深入到4公尺多的土壤剖面裡。

它們根系的汰換率也相當快，每年約有30%至86%的根系會被替換掉。這種龐大的地下絲網結構分解後，形成了含有豐富有機質的深層土壤，多年來一直給全球各地帶來豐饒的收成。如今，這些草原土壤正面臨著嚴重的威脅。

草原轉作玉米、小麥...單一耕作招致「黑色風暴」

因為植物分配給各個器官的碳量是有限的，豐富的種子產出往往就意味著植物的根系羸弱不堪。當人類開始培育一年生作物以優化種子產量時，這些植物的根系就萎縮得更厲害。如今，典型的玉米或小麥植株，根系在生長季期間僅佔全株生物質的40%，到了收穫期甚至只剩3%，只留下微乎其微的碳量供土壤進行補充。

在美國原本的大草原裡，如今有99%已轉作農業用途；全國現有的2億2500萬公頃玉米田和1億5700萬公頃小麥田，絕大部分都是從大草原轉作而來的。正是這樣的土地轉用，才導致當年黑色風暴災難的發生。

• 本文摘自：《沒有土壤的世界： 一場正在我們腳底下發生、 卻被忽視的全球危機》
• 出版社：鷹出版
• 出版日期：2026 年 4 月