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浅谈土壤有机质研究的世界观和方法论

已有 1467 次阅读 2019-5-25 05:37 |系统分类:观点评述

(由于笔者水平有限,仅此抛砖引玉,多有不足之处敬请指教)

稍有空闲,谈谈土壤及有机质。

土壤是宇宙赐予地球的宝贵礼物,它伴随着地球亿万年间的不断演变而产生。从历史及进化论的角度说,土壤是记录地球上生命、环境变化乃至社会更替的“活化石”。没有土壤,便不会有地球上星罗棋布的生命体。土壤对我们的重要性不亚于空气和水分,但人类对土壤的认知却还是“冰山一角”。近些年,越来越多的人认识到“民以食为天,食以土为本”的重要内涵,但只从粮食生产的角度评估土壤无异于“管中窥豹”,除农业生产外,土壤还具有深刻的生态属性和社会属性。可以说土壤多重的功能、繁杂的属性、非线性的变化过程、高度的异质性严重阻碍了土壤学研究的进程。我们在对土壤这种具有特殊意义的物质格物致知之前,十分有必要从哲学的角度探究土壤的本源,树立正确的世界观和方法论,本文以土壤有机质为例,简要谈谈自己的一点小看法。

l   通俗的讲,世界观需要我们处于一个合适的位置,用合适的眼光和想法去看待世界万物。世界观反应了我们对世界的基本看法和观点,也就是要解决“是什么”的问题。那么拿到土壤有机质的研究中,有机质的本质是什么?有机质的真实赋存形态是什么?有机质的转化过程是怎样?怎么平衡土壤有机质的固碳的养分释放之间的关系?这些未解的问题使得我们存在不同的世界观,而这些世界观是物质的还是意识的?这需要我们以科学、辩证的眼光去评判。土壤有机质是“客观存在”的物质,但由于我们的不了解而产生了多种的“思维”(这些思维可能是由多种多样的试验结果产生的,试验结果是客观的,我们看待试验结果的过程是客观的,但不一定我们总结出来的世界观就是客观的),很多时候我们误将这些“思维”当做是“客观存在”,这就背离了科学的本质。

l   在人类社会中,世界观因不同阶级、不同利益集团而异;而在土壤有机质的研究中,世界观也因不同的研究领域,不同的学术思想而异。例如有机质的稳定性,研究土壤团聚体的人认为团聚体是土壤有机质的基本载体,团聚体的空间隔成为有机质抗降解性的屏障;而研究土壤化学的人认为土壤有机质稳定性的根本是矿化吸附作用,是有机分子与矿物的化学结合让有机质长久存在,而研究土壤生物的人认为微生物才是土壤有机质稳定存在的关键,因为一切有机质的分解都必须经过微生物这一通道。这些对土壤有机质不同的世界观使得土壤学理论越发多元性,但也不乏唯心主义色彩。我们需要进一步提高审视的高度,将有机质演变的各环节及各介导因素相互融合,辩证统一。

l   什么样的世界观决定了什么样的方法论,我们对土壤有机质认知的世界观也就直接决定了我们对其研究的方法及手段。我们要认识世界,改造世界,而我认为目前我们还不足以站在改造世界的层面上,因为我们还未真正的认识世界,因此,对有机质研究的方法论应一方面侧重在怎么改进研究方法,使得我们更深刻的看到土壤有机质的本质,另一方面要根据我们的世界观为进一步更好的改造、利用“有机质”而贡献一些绵薄之力。土壤有机质的研究是一门基础科学,但这门基础科学绝不是像物理、化学、数学等学科一样是在一个单纯的体系中进行考量。土壤有机质是不同时间尺度、空间尺度、生命-非生命尺度的高度统一,我们无法单纯的认为土壤有机质的转化发生的是纯的物理、化学变化。这就更需要我们站在哲学的角度去看待他,去研究他,去认知他,世界是物质的,土壤有机质也是物质的,只要我们不断探索出适合的方法论,就一定会探明其究竟。从当前来看,土壤有机质的研究已经跨越多种尺度(从大的全球尺度、关键带尺度、区域尺度,到中等的农田尺度,到小的团聚体尺度,再到微观的纳米尺度),运用多种方法(力学方法如土壤颗粒的凝聚、电学方法如土壤胶体的带电特征及双电层、分子生物学方法如微生物对有机质分解的调控、化学方法如土壤溶液的离子反应、同位素示踪方法如养分元素的迁移、显微成像方法如土壤有机质的微观结构、数学建模方法等等),这些不同的研究维度使我们从不同的视角多认识土壤有机质一点点,但不同的方法也是对立与统一的,要找到不同方法的优点与缺点,相互融合,共同发展。例如量子力学的理论应用到土壤中,要考虑到真实的土壤有机质并不是纯物理体系,这难免会影响结果,最后影响我们的世界观及下一步的方法论。

l   世界观和方法论均是以实践为基础的,实践是检验真理的唯一标准,我们在实践的过程中虽然演化出了不同的世界观,我相信只要能够放平心态,我们的“意识形态”就会越来越逼近有机质的“客观存在”。




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1 高晓丹

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