大地母親——其他寶藏(1 / 3)

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,從幹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。

(3)土壤形成的生物因素:生物是土壤有機物質的來源和土壤形成過程中最活躍的因素。土壤的本質特征——肥力的產生與生物的作用是密切相關的。

岩石表麵在適宜的日照和濕度條件下滋生出苔蘚類生物,它們依靠雨水中溶解的微量岩石礦物質得以生長,同時產生大量分泌物對岩石進行化學、生物風化;隨著苔蘚類的大量繁殖,生物與岩石之間的相互作用日益加強,岩石表麵慢慢地形成了土壤;此後,一些高等植物在年幼的土壤上逐漸發展起來,形成土體的明顯分化。

在生物因素中,植物起著最為重要的作用。綠色植物有選擇地吸收母質、水體和大氣中的養分元素,並通過光合作用製造有機質,然後以枯枝落葉和殘體的形式將有機養分歸還給地表。不同植被類型的養分歸還量與歸還形式的差異是導致土壤有機質含量高低的根本原因。

(4)土壤形成的地形因素: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。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。

(5)土壤形成的時間因素:在上述各種成土因素中,母質和地形是比較穩定的影響因素,氣候和生物則是比較活躍的影響因素,它們在土壤形成中的作用隨著時間的演變而不斷變化。因此,土壤是一個經曆著不斷變化的自然實體,並且它的形成過程是相當緩慢的。在酷熱、嚴寒、幹旱和洪澇等極端環境中,以及堅硬岩石上形成的殘積母質上,可能需要數千年的時間才能形成土壤發生層,例如在沙丘土中,特別是在林下,典型灰壤的發育需要1000~1500年。但在變化比較緩和的環境條件中,以及利於成土過程進行的疏鬆成土母質上,土壤剖麵的發育要快得多。

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,從幹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。

(3)土壤形成的生物因素:生物是土壤有機物質的來源和土壤形成過程中最活躍的因素。土壤的本質特征——肥力的產生與生物的作用是密切相關的。

岩石表麵在適宜的日照和濕度條件下滋生出苔蘚類生物,它們依靠雨水中溶解的微量岩石礦物質得以生長,同時產生大量分泌物對岩石進行化學、生物風化;隨著苔蘚類的大量繁殖,生物與岩石之間的相互作用日益加強,岩石表麵慢慢地形成了土壤;此後,一些高等植物在年幼的土壤上逐漸發展起來,形成土體的明顯分化。

在生物因素中,植物起著最為重要的作用。綠色植物有選擇地吸收母質、水體和大氣中的養分元素,並通過光合作用製造有機質,然後以枯枝落葉和殘體的形式將有機養分歸還給地表。不同植被類型的養分歸還量與歸還形式的差異是導致土壤有機質含量高低的根本原因。

(4)土壤形成的地形因素: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。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。

(5)土壤形成的時間因素:在上述各種成土因素中,母質和地形是比較穩定的影響因素,氣候和生物則是比較活躍的影響因素,它們在土壤形成中的作用隨著時間的演變而不斷變化。因此,土壤是一個經曆著不斷變化的自然實體,並且它的形成過程是相當緩慢的。在酷熱、嚴寒、幹旱和洪澇等極端環境中,以及堅硬岩石上形成的殘積母質上,可能需要數千年的時間才能形成土壤發生層,例如在沙丘土中,特別是在林下,典型灰壤的發育需要1000~1500年。但在變化比較緩和的環境條件中,以及利於成土過程進行的疏鬆成土母質上,土壤剖麵的發育要快得多。

土壤發育時間的長短稱為土壤年齡。從土壤開始形成時起直到目前為止的年數稱為絕對年齡。例如,北半球現存的土壤大多是在第四紀冰川退卻後形成和發育的。高緯地區冰磧物上的土壤絕對年齡一般不超過1萬年,低緯度未受冰川收用地區的土壤絕對年齡可能達到數十萬年至百萬年,其起源可追溯到第三紀。