1形成因素

氣候因素
氣候對於土壤形成的影響,表現為直接影響和間接影響兩個方面。直接影響指通過土壤與大氣之間經常進行的水分和熱量交換,對土壤水、熱狀況和土壤中物理、化學過程的性質與強度的影響。通常溫度每增加10℃,化學反應速度平均增加1~2倍;溫度從0℃增加到50℃,化合物的解離度增加7倍。在寒冷的氣候條件下,一年中土壤凍結達幾個月之久,微生物分解作用非常緩慢,使有機質積累起來;而在常年溫暖濕潤的氣候條件下,微生物活動旺盛,全年都能分解有機質,使有機質含量趨於減少。 氣候還可以通過影響岩石風化過程以及植被類型等間接地影響土壤的形成和發育。一個顯著的例子是,從乾燥的荒漠地帶或低溫的苔原地帶到高溫多雨的熱帶雨林地帶,隨著溫度、降水、蒸發以及不同植被生產力的變化,有機殘體歸還逐漸增多,化學與生物風化逐漸增強,風化殼逐漸加厚。
地形因素
地形對土壤形成的影響主要是通過引起物質、能量的再分配而間接地作用於土壤的。在山區,由於溫度。降水和濕度隨著地勢升高的垂直變化,形成不同的氣候和植被帶,導致土壤的組成成分和理化性質均發生顯著的垂直地帶分化。對美國西南部山區土壤特性的考察發現,土壤有機質含量、總孔隙度和持水量均隨海拔高度的升高而增加,而pH值隨海拔高度的升高而降低[1]。此外,坡度和坡向也可改變水、熱條件和植被狀況,從而影響土壤的發育。在陡峭的山坡上,由於重力作用和地表徑流的侵蝕力往往加速疏鬆地表物質的遷移,所以很難發育成深厚的土壤;而在平坦的地形部位,地表疏鬆物質的侵蝕速率較慢,使成土母質得以在較穩定的氣候、生物條件下逐漸發育成深厚的土壤。陽坡由於接受太陽輻射能多於陰坡,溫度狀況比陰坡好,但水分狀況比陰坡差,植被的覆蓋度一般是陽坡低於陰坡,從而導致土壤中物理、化學和生物過程的差異。
人類因素
在五大自然成土因素之外,人類生產活動對土壤形成的影響亦不容忽視,主要表現在通過改變成土因素作用於土壤的形成與演化。其中以改變地表生物狀況的影響最為突出,典型例子是農業生產活動,它以稻、麥、玉米、大豆等一年生草本農作物代替天然植被,這種人工栽培的植物群落結構單一,必須在大量額外的物質、能量輸入和人類精心的護理下才能獲得高產。因此,人類通過耕耘改變土壤的結構、保水性、通氣性;通過灌溉改變土壤的水分、溫度狀況;通過農作物的收穫將本應歸還土壤的部分有機質剝奪,改變土壤的養分循環狀況;再通過施用化肥和有機肥補充養分的損失,從而改變土壤的營養元素組成、數量和微生物活動等。最終將自然土壤改造成為各種耕作土壤。人類活動對土壤的積極影響是培育出一些肥沃、高產的耕作土壤,如水稻土等;同時由於違反自然成土過程的規律,人類活動也造成了土壤退化如肥力下降、水土流失、鹽漬化、沼澤化、荒漠化和土壤污染等消極影響。

2形成過程

主要過程
土壤形成的一般規律適用於各種土壤,然而,由於地球表面成土條件的多種多樣,不同土壤類型的形成又有其特殊的成土過程,現結合中國的具體情況,選擇幾種主要的成土過程予以介紹。
原始土壤形成過程 是從裸露岩石表面及其風化物上低等植物著生到高等植物定居之前形成土壤的過程。包括著生藍藻、綠藻、甲藻、硅藻等岩生微生物的「岩漆」階段,地衣階段和苔蘚階段。在這三個階段的發展中,細土和有機質不斷增多,為高等植物的生長準備了肥沃的基質。這一成土過程主要發生在高山區。
鹽漬化形成過程 由地表季節性的積鹽和脫鹽兩個方向相反的過程構成,主要發生在乾旱、半乾旱地區和濱海地區,可分為鹽化和鹼化兩種過程。鹽化過程指地表水、地下水和母質中的易溶性鹽分,在強烈的蒸發作用下,通過土體中毛管水的垂直和水平移動,逐漸向地表積聚的過程;鹼化過程是交換性鈉不斷進入土壤膠體的過程,其前提是土壤溶液中鈉離子的濃度較高,它使土壤呈強鹼性反應,並形成鹼化層。
鈣積過程 是乾旱、半乾旱地區土壤碳酸鹽發生移動和積累的過程。在季節性淋溶條件下,降水將易溶性鹽類從土體中淋失,而鈣、鎂只部分淋失,部分仍殘留在土壤中。因此,土壤膠體表面和土壤溶液中被鈣或鎂所飽和,在雨季向下移動的鈣澱積在剖面的中部或下部,形成鈣積層。
粘化過程 是土壤剖面中粘粒形成和積累的過程,主要發生在溫暖、濕潤的暖溫帶和北亞熱帶氣候條件下。由於那裡化學風化作用盛行,使原生礦物強烈分解,次生粘土礦物大量形成,表層的粘土礦物向下淋溶和澱積,形成澱積粘化土層。
白漿化過程 是在季節性還原淋溶條件下,粘粒與鐵、錳淋溶澱積的過程,主要發生在冷濕的氣候條件下。在地下水季節性浸潤的土壤表層,鐵、錳與粘粒隨水流失或向下移動,在腐殖質層(或耕層)下形成粉砂量高,而鐵、錳貧乏的白色淋溶層;在剖面中、下部則形成鐵、錳和粘粒富集的澱積層。
富鋁化過程 是土體中脫硅、富鋁鐵的過程。在熱帶、亞熱帶高溫多雨的氣候條件下,風化產物和土體中的硅酸鹽類礦物被強烈水解,釋放出鹽基物質,產生弱鹼性條件,可溶性鹽類、鹼金屬(周期表第Ⅰ族的主族元素,如鈉、鉀,它們的氫氧化物易溶於水,呈強鹼性)和鹼土金屬(周期表第Ⅱ族的主族元素,如鎂、鈣,它們的氧化物都呈鹼性)鹽基及硅酸大量流失,而鐵、鋁等元素卻在鹼性溶液中沉澱,形成土體中鐵、鋁氧化物的富集,使土體呈紅色。
有機質積累過程 是在木本或草本植被覆蓋下,土體上部進行的有機質積累過程。它是自然土壤形成中最為普遍的一個成土過程。根據地表植被類型的不同,包括漠土有機質積累過程、草原土有機質積累過程、草甸土有機質積累過程、林下有機質積累過程、高寒草甸有機質積累過程和濕生植被的泥炭積累過程等。
潛育化過程 是土體中發生的還原過程。在長期漬水的條件下,空氣缺乏。有機質在嫌氣分解過程中產生還原物質,高價鐵、錳轉化為亞鐵和亞錳,形成一個藍灰色或青灰色的還原層次,稱為潛育層。
灰化過程 是土體表層SiO2殘留,Al2O3和Fe2O3淋溶、澱積的過程。在寒帶或寒溫帶針葉林植被下,由於凋落物富含單寧和樹脂類物質,在真菌作用下生成有機酸,它使原生礦物和次生礦物強烈分解。伴隨著有機酸溶液的下滲,土體上部的鹼金屬和鹼土金屬淋失,難溶的Al2O3和Fe2O3也從表層下移,澱積於下部,只有極耐酸的SiO2殘留在土體上部,形成一個強酸性的灰白色淋溶層,稱為灰化層。
土壤熟化過程 是在耕作條件下,通過耕耘、培肥和改良,促進水、肥、氣、熱諸因素不斷諧調,使土壤向有利於作物高產方面轉化的過程。通常把種植旱作條件下的定向培肥土壤過程稱為旱耕熟化過程;把淹水耕作,在氧化還原交替條件下的定向培肥土壤過程稱為水耕熟化過程。
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