土壤“生成”记

我们都知道,土壤是农业生产的基础,是人类生活的主要支撑系统。然而,土壤并非是生来就具有肥力特征、能够生长绿色植物的。跟生物发育一样,土壤发育也有一系列的过程。

土壤的发生起始于母岩的风化过程,坚硬的裸露母岩在日积月累的风化作用下形成成土母质。接下来,这些成土母质在微生物和低等植物的作用下逐渐演变为原始的土壤,然后再经过草本植物和木本植物的熟化,最终产生肥力,并形成成熟土壤,这个过程可以称之为成土过程。成土过程必须要在生物因素的参与下才能发生,因此,它只能在地球上出现生命(特别是绿色植物)之后发生,而且成土过程一经发生,便一定与风化过程同时进行,两个过程是无法分离的。所以土壤的形成和发育过程,可以看作是以母质为基础,与各个自然要素不断进行物质和能量交换的过程。

因此,母质、气候、生物、地形、时间是土壤形成的五大关键成土因素。

母质好比是土壤的“母亲”,是土壤形成的物质基础和初始无机养分(PKCaMg等)的最初来源。它直接影响着成土过程的速度、性质和方向,并对土壤的理化性质如养分状况有很大影响。例如,湖积物和河流冲积物发育形成的土壤通常比第四纪红壤和砖红壤发育的红壤更加肥沃。

气候就像是雕刻师,不同的气候特征赋予不同地区特异的自然条件——如降水和温度等——从而导致矿物的风化和合成、有机质的形成和积累、土壤中物质的迁移、分解、合成和转化速率也有所不同。例如,湿润地区的土壤风化程度和有机质含量高于干旱地区。在气候炎热的广东省花岗岩风化壳可达30~40m,在温暖的浙江只有5~6m而在寒冷的青藏高原一般不足1m

生物包括植物、动物和微生物等,是促进土壤发生发展的最活跃的因素。多年生木本植物的凋落物堆积在土壤表层,形成粗有机质和较薄的腐殖质层;草本植物则可形成较深厚的土壤有机质层,形成的有机质或腐殖质品质较好,草本植物的须根还可以使根分布层形成良好的土壤结构,从而促进肥力的提高。动物粪便和残体是土壤有机质的来源,而且动物的活动可疏松土壤。微生物可以分解动植物残体、土壤有机物,释放各种养分,合成土壤腐殖质,固定大气中的氮素,从而增加土壤含氮量,并参与养分形态转化。

地形在成土过程中虽然不提供任何新的物质,但可以使物质在地表进行再分配,使土壤及母质在接受光、热、水等条件方面发生差异。例如,随着河谷地形的演化,在不同地形部位上,可促使水成土(河漫滩)、半水成土(低级阶地)、地带性土(高级阶地)的产生。

时间是阐明土壤形成发展的历史动态过程,母质、气候、生物和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强。

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土壤如此丰富多彩,它为地球表面多样的物种和人类提供了各种生存环境,创造了丰富多样的地球景观。

 

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