土壤 - 維基百科

土壤，是由一層層厚度各異的礦物質成分所組成大自然主體。土壤和母質層的區別表現在於形態、物理特性、化學特性以及礦物學特性等方面。^[1]由於地殼 、水蒸氣、 大氣和生物圈的相互作用，土層有別於母質層。 ^[2]它是礦物和有機物的混合組成部分，存在著固體，氣體和液體狀態。^[3][4]疏鬆的土壤微粒組合起來，形成充滿間隙的土壤的形式。這些孔隙中含有溶解溶液（液體）和空氣（氣體） 。^[5]因此，土壤通常被視為有種個狀態 。^[6]大部分土壤的密度為1～2 g/cm³。^[7]土壤在英文中也被稱為「地球」——我們所居住的星球的名字，也是它的本質。地球上只有很少的土壤成分的生成年代早於第三紀，大多數不會早於更新世。^[8]

目錄

• 1 功能
• 2 土壤形成條件
  • 2.1 母質
  • 2.2 氣候
  • 2.3 生物因素
  • 2.4 時間
• 3 土層
• 4 分類
  • 4.1 排列
• 5 參考來源

[編輯] 功能

土壤有六大功能:

1. 無機有機質的循環
2. 生物棲息地(包含地面上及土壤層中)
3. 生物建築物的地基
4. 水分供應及潔淨
5. 必須營養成分之提供
6. 支持某些生物(如植物)生長

[編輯] 土壤形成條件

土壤的形成，或者叫做成土作用，是物理，化學，生物和人為過程對土壤母質的綜合效應。土壤的形成包含涉及到土壤剖面中的邊界層或地平線層。他們經過母質的增加，損失，改變和易位構成土壤。從風幹的巖石中提取出來的礦物質經歷了一些變化，從而生成次生礦物及其他在水中溶解性不同的化合物，這些成分會隨水或者生物活動而移動到其他地方。 土壤內部物質的改變和運動是形成土壤獨特外觀的原因。基巖風化產生的母質就是土壤形成的來源。 土壤形成的一個例子出自在溫暖地區非常頻繁的大雨的發現於近代的火山巖。在這種氣候條件下，植物成為很快就建立在玄武巖上，盡管很少有有機物質。植物支持在空的巖石開始用營養液填充，例如溶解鳥糞。發展中的植物根系與菌根真菌獨自或聯合，^[9]很快逐步分解了多孔熔巖並積累了有機質。但即使做了這些，主要的孔破碎熔巖在這個植物根上成長將可被視為土壤。土母質、地區性氣候條件、地形地貌、生物勢和時間這5個典型因素之間動態的相互作用影響了土壤的形成及演變方式，並且對土壤「生命」循環的進行方式產生影響。^[10]

[編輯] 母質

構成土壤的原材料叫做母質。它包括：風化的原始基層巖；次要的從其他地點運來的輔助材料，如崩積層和沖積層；沈澱物已存在 ，但在其它方式混合或改變-舊土壤形成，包括泥炭或高山腐殖質的有機物；人為的材料，如垃圾填埋場或礦物廢料。 ^[11] 少量土壤直接地底巖破裂形成。這些土壤通常被稱為「殘積土」，並與他們的母質有大致相同的化學性質。大部分土壤源於通過風力、水力和重力被運到其他地點的材料產生。^[12]其中一些材料可能移動了數英裏或只有幾英尺。風吹材料稱為黃土，覆蓋在北美洲中西部地區和亞洲中部以及其他地點。在南北緯度，冰磧物是許多土壤的組成部分，他們在大山附近形成，是冰川冰移動的地面的產物。冰可以把巖石和大石頭打破成較小的碎片，也可以整理材料成不同尺寸。隨著冰川的冰融化，融化的水也移動和整理材料並排序、整理和從他們原始位置改變距離。土壤側面更深的區域可能有與他們沈澱的水、冰塊或風相對不變的材料。

土壤一般分成六層：O層是枯枝落葉層，A層是腐殖質層。E層是淋溶層。以上三層為表土層。B層是澱積層。C層是風化層。R層是岩石層。以上三層為心土層。

土壤來自岩石、無機物、有機物，主要由礦物質、空氣、水、有機物構成。^[13]地球表面形成 1厘米厚的土壤，約需要 300 年或更長時間。 ^[14]

「資源」是對人類可以利用而言的，因此，土壤資源是指在一定科學技術條件下和一定時間內可以為人類利用的土壤。土壤的形成與保護確保生物的生存。

氣候 土壤的形成極大地依賴於氣候和土壤的不同氣候帶縣顯示與眾不同的特點。 [ 18 ]溫度和濕度的影響風化和浸出。風動作沙子和其它粒子，尤其是在乾旱地區，幾乎沒有植被。的類型和數量的降水影響，土壤形成的影響的運動離子和粒子通過土壤，協助發展不同土壤剖面。季節性和每日溫度波動影響的效力，水風化母岩的物質和影響土動力學，凍融是一種情感的機制，打破了岩石和其他綜合材料。溫度和降水率影響的生物活性，化學反應速率和類型的植被覆蓋。

[編輯] 氣候

土壤的形成激發的依靠氣候，不同氣候帶的土壤也顯示了有特色的特徵。^[15]溫度和水分影響到了風化和瀝濾程度。風可以移動沙子和其他碎粒，特別在很少有植物覆蓋的乾燥地區。降水的類型和數量通過土壤影響離子和粒子的移動而影響土壤形成，協助了發展不同土壤剖面。季節和日常溫度波動在 母基岩物質和影響土壤動力、冰凍和融化時風化影響水的效力是一個打破岩石和其他結實物質的作用結構。溫度和降水率影響生物活動、化學反應速率和其他植物被覆的種類。

[編輯] 生物因素

植物、動物、真菌、細菌和人類影響土壤形成。動物和微生物修復土壤，地洞和毛孔允許水分和氣體滲透到土壤深層。同樣的，植物根在土壤中打通渠道，特別是植物主根可以穿透很多米的土壤，帶很多營養物到不同的土壤層植物攜帶纖維狀的根在土壤表面附近展開，有的根容易腐爛，可以添加有機物。微生物，包括蘑菇和細菌在根和土壤間影響化學交換人可以人類可以通過消除植被覆蓋衝擊土壤，促進腐蝕。他們也可以混合不同的土壤層，重新土壤的吸收進程飽經風霜的材料混合材料是混合和稀釋更多開發上層。

植被有很多衝擊土壤的方式。它可以從雨或地表徑流中防腐。它遮蔽土壤，讓他們涼爽，減慢土壤水分蒸發。他們也可能蒸發導致土壤變干。植物可以從新化學製品中打破或者建立土壤例子。蔬菜依靠氣候、地形學中的陸地和生物因素。生物因素例如土壤密度、深度、化學作用、pH值、溫度和降水大大影響植物類型，他可以生長在一個指定位置。死了的植物和落葉和莖掉落到土壤的表面並且分解在那裡，生物飼料和它們的有機材料的混合連同上部土層；這些有機化合物成為土壤的形成過程，最終形成土壤類型。

[編輯] 時間

時間是上述所有形成條件中必須的條件。隨著時間的推移，土壤變化特徵依賴於其他的形成因素，土壤的形成需要時間，並與其他因素的相互影響。土壤是不斷在變化的。例如，最近的洪水沉積物因為有沒有足夠的時間作用，便難以形成土壤。而表面物質被覆蓋，並且形成土壤的過程將一再循環。長時間所造成的變化及其影響使得土壤層的形成，也意味著簡單的土壤組成是罕見的。雖然土壤能夠長時間穩定，但最終生命週期的土壤，是脆弱且易受侵蝕的。儘管土壤退化和倒退是不可避免的，大部分土壤週期皆是長時間且肥沃的。

土壤形成因素影響其存在的土壤中，即使「穩定」的情況是持久的，有些是數百萬年。土壤表面物質被吹走或沖走。增加、減少和取代，土壤經常受到新的條件。不管是緩慢或快速的變化，取決於氣候、地貌狀況，和生物因素。

[編輯] 土層

土層的命名基於土層材料的組成，這些材料反映出了土壤形成的特殊進程的持續時間。使用字母的短手記號和數字他們標記。^[16]他們對顏色、大小、質地、結構、濃度、根的數量、pH值、空隙、邊界特徵和是否有小瘤或凝固物描述和分類。^[17]任何土壤側面層沒有大部分的層隱藏在下面，土壤可能有幾個或許多層。

暴露的母質層有利於決定生產最初的土壤適合植物生長。有機殘留物的積聚物下生長，積累的有機層叫做森林地被物。生物有機體移植和打破有機材料，使其他植物和動物可以生活在有用的營養物中，並且足夠的時間之後，一個出眾的有機表層形式連同腐殖質叫做A層。

[編輯] 分類

為了了解不同土壤之間的關系以及它的特定用途，所以把土壤分類。第一個土壤分類系統是俄羅斯科學家Dokuchaev在1880年左右開發的。它被美國和歐洲研究者修改並且開發這個系統通常使用到了1960年代。它基於土壤的特別形態取決於他們的材料和母質的觀點。在20世紀60年代，不同的分類系統開始出現，他們側重於土壤形態而不是他們的材料和母質。自那時以來，分類系統又經歷了進一步的修改。

[編輯] 排列

這是土壤分類的最高級別。以後綴「sol」結束。在美國分類法中，這十個排列是：^[18]

• 新成土 （Entisol） - 新形成的缺少良好發育層的土壤。通常可以在諸如沙子、基石的頂部有腐殖堆積層的鬆散沈積物中找到。
• 變性土 （Vertisol） - 顛倒的土壤。他們易於在潮濕時膨脹和乾燥時收縮，表面層可能陷入，往往形成深深的裂縫。
• 始成土 （Inceptisol） - 年輕的土壤。他們由地表下巖石構成，但幾乎不表現出淋溶作用和澱積作用。
• 旱成土 （Aridisol） - 沙漠環境下乾燥土壤所形成。地球上20%的土壤包括它這種土壤。這種土壤的形成是緩慢的，並且積累的有機質是匱乏的。他們可能在從水中浸出碳酸鈣的地方有一個地表下巖石（鈣層）。許多旱成土有發育良好的漂白紅砂土層展示過去降雨時期沙土的運動。
• 軟土 （Mollisol） - 柔軟的土壤。
• 灰化土 （Spodosol]） - 由灰壤化作用產生的土壤。他們是涼爽氣候中松柏科和落葉性森林的典型土壤。
• 淋溶土 （Alfisol） - 帶鋁和鐵的土。它們有粘土堆的層，並且那裏至少足夠植物3個月生長的水分和熱量。
• 老成土 （Ultisol） - 有很強過濾功能的土壤。
• 氧化土 （Oxisol） - 氧化氮含量很大的土壤。
• 有機土 （Histosol） - 有機土壤。

其他分類法中可能包括：

• Andisols - 傾向於玻璃含量高的火山土壤。
• Gelisols - 永久凍土層土壤。

[編輯] 參考來源

1. ^ Birkeland, Peter W. Soils and Geomorphology, 3rd Edition. New York: Oxford University Press, 1999.
2. ^ Chesworth, Edited by Ward, Encyclopedia of soil science, Dordrecht, Netherland: Springer. 2008: xxiv, ISBN 1402039948 
3. ^ Voroney, R. P., 2006. The Soil Habitat in Soil Microbiology, Ecology and Biochemistry, Eldor A. Paul ed. ISBN=0125468075
4. ^ James A. Danoff-Burg, Columbia University The Terrestrial Influence: Geology and Soils
5. ^ Taylor, S. A., and G. L. Ashcroft. 1972. Physical Edaphology
6. ^ McCarty, David. 1982. Essentials of Soil Mechanics and Foundations
7. ^ http://www.pedosphere.com/resources/bulkdensity/triangle_us.cfm
8. ^ Buol, S. W.; Hole, F. D. and McCracken, R. J.. Soil Genesis and Classification. First. Ames, IA: Iowa State University Press. 1973. ISBN 0-8138-1460-X. .
9. ^ Van Schöll, Laura; Smits, Mark M. & Hoffland, Ellis, Ectomycorrhizal weathering of the soil minerals muscovite and hornblende, New Phytologist. 2006, 171: 805 - 814, doi:10.1111/j.1469-8137.2006.01790.x 
10. ^ http://www.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/geog101/textbook/soil_systems/soil__development_soil_forming_factors.html
11. ^ http://www.naturalresources.nsw.gov.au/care/soil/soil_pubs/parent_pdfs/ch2.pdf
12. ^ http://soil.gsfc.nasa.gov/soilform/deposits.htm
13. ^ www.nebo.edu/misc/learning_resources/ppt/k-5/soil_composiion.ppt
14. ^ http://jpk.sicau.edu.cn/trx/jiaoan/jiaoan_1.htm
15. ^ [|Department of Agriculture, Us]. Climate And Man. University Press of the Pacific:  27. ISBN 978-1-4102-1538-3. 
16. ^ Retallack, G. J., Soils of the past : an introduction to paleopedology, Boston: Unwin Hyman. 1990:  32, ISBN 9780044457572 
17. ^ Buol, S.W., Soil genesis and classification, Ames, Iowe: Iowa State Univ. Press. 1990:  36, doi:10.1081/E-ESS, ISBN 0813828732 
18. ^ http://www.evsc.virginia.edu/~alm7d/soils/soilordr.html