植物生长所需的养分是矿物质而不是有机质，腐殖质是在地球上有了植物以后才出现的，而不是植物出现以前，因此植物的原始养分只能是矿物质。根据现有的科学实验结果，任何有机肥料施入土壤中被植物吸收都要经历有机质的矿化过程。矿化过程就是指在微生物作用下，复杂的有机物质，如植物的根茎叶，被分解（腐解）为简单化合物，然后转化成二氧化碳、水、氨（氮）和其他养分（磷、硫、钾、钙、镁等离子或简单化合物），才能够被植物根系吸收。事实上，从有机肥生产过程为什么必须堆腐就可理解这个原理，有机肥堆腐过程就是利用微生物将作物根系不能吸收的根茎叶等有机物分解，变为可以随水分进入作物根系被吸收的矿质养分。如果不经过堆腐，作物有机残体直接放在土壤中，有机残体分解过程中会消耗土壤中的速效养分，与作物“争肥”，造成作物营养不良。因此，人们采取堆腐的方法，在施用于农田之前将有机质先行矿化分解。

对于作物生长所需的大量元素如氮磷钾来说，无论是施用有机肥还是化学肥料，在本质上没有区别。只是有机肥的来源物质即有机质分解后产生的矿质养分比一般的化肥，如氮肥、磷肥、钾肥，提供的养分种类丰富，现在，为了一次性给作物提供多种养分，更主要是为了降低施肥的劳动成本，许多化肥厂家生产出了多种复合肥，即含有两种及两种以上养分的化肥。如农业生产中用量最大的磷酸二铵。现在也有些复合肥含有氮、磷、钾三种养分，有的复合功效专用肥甚至还加了一些微量元素，如硒、硼、锌等。事实上，作物需求最多的是氮磷钾这三种元素，其中，氮素是各种作物需求量最大的养分，尤其是蔬菜。其实，除了某些区域缺乏某种营养元素外，其他矿质养分，其在土壤中的含量（由岩石矿物风化而来和通过生物小循环聚集）基本能够满足作物生产需要，不需要单独施用。

值得指出的是，施用有机肥和化肥生产出来的农产品都是有机的。现在很多人抱怨说，化肥生产出来的农产品“没有味道”，而有机肥生产出来的“有机产品”“风味足”，这也许是因为某些目前土壤肥料科学还没有证实的有机肥中的有机官能团或简单的有机小分子化合物进入瓜果蔬农产品所起到的作用。但更可能的是因为施用化肥生产，土壤中速效养分含量高，特别是氮素含量高，作物生长快，产品水分大，还没有“性成熟”就被采摘的缘故。

无论是有机肥，还是化肥都能够提供作物生长所需要的养分。而且一般来说，化肥能够提供高浓度的速效养分，可以及时快速满足作物生长旺盛时期对养分的大量需求。但毫无疑问，没有化肥仅靠有机肥，不能使14亿中国人吃饱、吃好，如果停止施用化肥，根据生物小循环定律和地质大循环定律，土壤肥力会不断下降，作物的高产稳产会无以为继，鼓励和推广有机肥的主要目的，并非为了生产“有机食品”，而是要把作物生产过程所产生的“有机废弃物”，包括秸秆和人畜排泄物，进行资源再利用，减少化肥的使用量，减少排放，还有利于环境保护。

格陵兰年平均气温在0℃以下，最低可达-70℃，冰雪覆盖面积占整个岛屿的81%，这么寒冷的一个地方，实在与它绿意盎然的名字不相符（“格陵兰”意为“绿色土地”）。随着气候变暖，格陵兰的冰川逐渐融化，冰融水沿着冰川裂隙向下流动，形成深坑，就像一口口锅，称为冰川锅穴。这些锅穴大小不一，大的可达10米宽，上百米深，一直延伸到冰川底部，甚至形成冰川洞，可能导致整个冰川崩塌。

格陵兰无疑是地球变暖的“前线”。冰川对气候变化非常敏感，格陵兰可以作为地球上的一个气候指示器。北极的冰川储存着气候的信息，通过冰芯我们可以测定冰川的年龄及其形成过程，还可以得到相应历史年代的气温和降水资料。冰雪中含有三种不同的氧同位素，因此，如果在格陵兰的冰帽上打钻，测量冰芯中的每个冰层的氧-18比例，就可以得知格陵兰每一年夏季和冬季的气温变化。

“从现有的可靠测量来看，格陵兰岛正快速消融。”丹麦自然历史博物馆研究员安德斯·波克这么认为。2011年，他在哥本哈根北极研究所的档案中找到一些老旧飞行日志，其中有关于北极附近冰川的观察记录。几乎同一时间，丹麦国家调查局在清理地下室时发现一批旧图片，这些图片是极地探险家克努兹·拉斯穆森1933年到格陵兰进行第七次极地探险的记录。波克和同事将图像数字化，并用软件对比格陵兰岛东南部海岸线，查看其中的不同之处。波克说，20世纪30年代冰川融化得比现在快，20世纪中叶出现了一个短暂的冷却期，这期间形成了新的冰层，但在2000年又开始加速融化。
“20世纪90年代，格陵兰岛的冰川差不多能达到平衡状态（即降雪和融化、冰裂相等），但现在的总质量亏损超过3000亿吨/年。如果按照每人一年使用4万升水来计算，这是地球上人们一年的用水量。按现在的趋势看，这个数字还在上升。”波克认为，“从最新研究来看，海洋在冰川的消融中起着关键作用，暖流一经过已经破裂的冰川，大面积的融化就会发生，这和气温升高共同导致冰川融化。”

格陵兰气候变化几乎决定着当地以捕猎为生的土著的去留。岛上主要的陆地哺乳动物有北极熊、麝牛、驯鹿、北极狐、雪兔、貂和旅鼠，附近水域中主要有海豹和鲸，它们过去是岛上因纽特人的主要食物来源。到了20世纪初期，海水温度上升使海豹几乎在格陵兰南部绝迹，后来气候转冷，大群海豹才又现身。而现在，因为浮冰融化，依赖浮冰捕食海豹的标志性动物——北极熊的生存也出现危机。

降雨来源于云层，云层中的水蒸气遇到冷空气或某些成核物质后，就会很快冷凝而降落下来，所以冷暖空气相遇之处就是雨水多发的地带，这就是天气预报的基础；遇到干旱，给云层来一发干冰或碘化银炮弹，通过干冰降温或碘化银增加成核物质的手段增加降雨，也就成了最常见的人工降雨方式。不过，最近越来越多的科学家开始认为，除了天气变化，细菌也有很大可能控制着降雨。
故事要从50年前说起。1970年，科学家在研究雨水时，发现其中含有微量的维生素B12。他们首先考虑，雨水由云层中的水蒸气凝结而成；云层中除了水蒸气，还有大量来自地表的灰尘，这些灰尘可能受人类活动影响而携带一些维生素B12上天，导致雨水中维生素B12的存在。不过在检查了云层中的灰尘后，他们发现云层中的灰尘含量与维生素B12含量并没有什么关系。云只是一团堆积的水蒸气和灰尘，在排除人类活动干扰后，这些维生素B12就只剩下一个来源——云层本身。
科学家开始猜测，可能是由于有大量微生物生活在云层中，在生命活动中产生了维生素B12。不过由于当时技术条件有限，他们无法确定云层中到底存在哪些微生物。
基因测序技术的出现，让科学家有了彻底调查云层生态系统的能力。2017年，法国科学家在一个海拔1465米的气象站中采集到干净无污染的降水水样，对其进行基因测序。结果发现，水样中存在超过28000种微生物的DNA或RNA，其中细菌和古菌有22000多种，真核生物有2600多种。这些微生物中既有能够进行光合作用的细菌和藻类，也有异养细菌，它们可能构成了一个完整的生态链：光合作用生物利用云层中的水分和大气中的二氧化碳等合成有机物，异养细菌则可能会以光合作用生物为食。
云层中的紫外线极其强烈，很容易杀死位于高空的微生物。新的研究发现，其实有些细菌早就发展出抵抗紧外线的能力。无论是通过光合作用合成，还是通过掠食其他微生物获取。细菌们能将这些有机物分解为具有保护作用的胞外聚合物。这些物质基本由糖构成，类似一层“糖衣”，能够轻松抵御高空中的低温、干燥和紫外线破坏。芽孢杆菌就是最常见的能合成这种“糖衣”的细菌。该属包括许多种微生物，臭名昭著的炭疽杆菌就是其中之一。
近年来，随着人类活动越来越强烈，大量有机物的微小颗粒飘散到云层上，所形成的效应就是，微生物们可能躺在云层里“无所事事”，就能吃到足够的食物，很多人小时候曾经幻想天上的云朵就是棉花糖，盼望自己能飞到云层上大吃特吃，现在看来，细菌的生活就是我们的美梦。
每个带有防护性“糖衣”的细菌都相当于一个天然的凝结核，_____________________。在天然条件下，云层中的纯水分子在低于-40℃时才会凝结；如果其中含有无机颗粒作为凝结核，凝结温度就会变成-15℃；一旦存在细菌，水分子的凝结温度还会再次升高，有些细菌甚至能让水分子在-2℃时凝结。部分科学家相信，人类活动为微生物提供了童话般的生存环境，高空云层变得更为“宜居”，这就使得云层生态系统极度繁盛，这反过来将会引发频繁的雨雪。
当然，这还不是全部。还有一些科学家认为，增加降水本身就是云层微生物的一种生存策略。许多云层微生物是因为风力吹动而从地面直达空中的，它们会借助高空气流在空中远距离旅行一段时间，之后再通过变成凝结核的方式，以雨水的形式重回地表，寻找新的宿主。
此外，这些微生物在享受云层中的有机物颗粒时，会将它们重新分解为二氧化碳。如此一来，原本以固体颗粒形式存在的二氧化碳又被微生物释放到大气中，成为日益暖化的地球上又一根新的稻草。据估算，大气中每年因此增加的二氧化碳约为100万吨，数量虽少，却会随着人类排放的有机污染物数量增加而增加。这种暖化的结果就是：地表温度升高，蒸发加强，云层增多，云层生态系统更加繁荣。这么一想，细菌似乎成了控制地球气候的幕后黑手？