第八章+成土因素和土壤形成過程

1、第三節(jié) 成土因素和土壤形成過程以上我們討論了土壤的三相物質(zhì)四種成分及其土壤的主要物理化學(xué)性質(zhì)。不同的土壤具有不同的物質(zhì)組成和性質(zhì)，土壤的肥力狀況也不同。那么土壤是怎樣形成的呢這是土壤地理學(xué)要搞清楚的問題之一。一、土壤形成因素（一）土壤形成因素學(xué)說1. 道庫恰耶土壤形成因素學(xué)說土壤形成因素學(xué)說是十九世 紀(jì)末，由俄國著名的土壤學(xué)家. 道庫恰耶夫建立起來的。道庫恰 耶夫土壤形成因素學(xué)說的基本觀點有以下四點： 土壤是成土因素綜合作用的產(chǎn)物他認(rèn)為土壤是在各種成土因素綜合作用下形成的，離開某一成土因素都不能形成土壤，并提出了如下土壤形成數(shù)學(xué)函數(shù)式。5: 土壤，K: 氣候，O 生物， F : 巖石 , P:

2、 地形，T: 時間道庫恰耶夫認(rèn)為土壤形成因素包括氣候、生物、母質(zhì)和時間四種因素，它們各自對土壤形成都有一定的作用。只有某一種因素形不能形成土壤，是在這四種因素綜合作用下形成的。 成土因素的同等重要性和相互不可代替性關(guān)于這一點，他舉例說: “我們假定，如果醫(yī)生提出水、空氣和食物對人的機(jī)體那個 比較重要，那么這個問題是空洞而用無的。因為缺乏任何一個，生物都不能單獨生存，提出這樣的問題是無益的。提出土壤形成因素中哪一個因素起著最重要的作用，同樣也是無益的。” 成土因素的發(fā)展變化制約著土壤的形成和演化世界上的一切事物都在不停地運(yùn)動，成土因素也是如此，它們也處于無休止的變化過程當(dāng)中。前面已經(jīng)說過，土壤是

3、各種成土因素綜合作用的結(jié)果。它們與土壤之間的關(guān)系是函數(shù)關(guān)系，若成土因素發(fā)生了變化，土壤本身也必然跟著發(fā)生相應(yīng)的變化，所以成土因素的發(fā)展變化制約著土壤的形成和演化。 成土因素是有地理分布規(guī)律的道庫恰耶夫在多年研究俄羅斯黑鈣土的基礎(chǔ)上，1883 年發(fā)表了他的經(jīng)典著作俄 國黑鈣土。在這本書中他第一次闡明了土壤的地帶性分布規(guī)律，同時他指出，這是由于成土因素有地帶性分布規(guī)律的結(jié)果。雖然現(xiàn)在看起來，各種自然事物的地帶性規(guī)律已為眾所周知的事實。但在當(dāng)時，這種觀點也是史無前例的，非常了不起的。它對以后地理科學(xué)的發(fā)展起到了巨大的推動作用。但是由于當(dāng)時的條件限制，道庫恰耶夫成土因素學(xué)說也還存在不少問題。最突出的問

4、題有兩個：沒有指出土壤形成過程中的主要因素。沒有指出人類活動在成土中的特殊作用。2. 威廉斯對土壤形成因素的發(fā)展提出了生物發(fā)生學(xué)觀點威廉斯認(rèn)為在所有自然成土因素中，生物因素應(yīng)為主導(dǎo)因素。因為土壤的本質(zhì)特 性是它具有肥力，而肥力的產(chǎn)生是生物在土壤中活動的結(jié)果，沒有生物活動就沒有土壤，因此他認(rèn)為土壤是在以生物為主導(dǎo)的各種成土因素綜合作用下形成的。提出了土壤是人類勞動對象和勞動產(chǎn)物的觀點這一觀點的提出具有極為重要的意義，一方面土壤是人類勞動的對象，也就是說人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動離不開土壤，強(qiáng)調(diào)了土壤對人類的重要性。另一方面土壤又是人類勞動的產(chǎn)物，就是說人類活動也是一個重要的成土因素，特別對農(nóng)業(yè)土壤來說，

5、它是一個主導(dǎo)因素。3. 葉尼對土壤形成因素學(xué)說的發(fā)展 補(bǔ)充了成土因素公式他認(rèn)為成土因素公式應(yīng)為：s=f(d,o,r,p,t, )很明顯，A. 他將地形列入了公式；B. 還可能有一些未知的其他成土因素。 補(bǔ)充發(fā)展了土壤形成過程中生物起主導(dǎo)作用的學(xué)說他認(rèn)為生物作為主導(dǎo)因素，不是千篇一律的。在不同地區(qū)，不同類型的土壤上，往往起主導(dǎo)作用的因素不同。這五大自然成土因素都可以成為主導(dǎo)因素。相應(yīng)出現(xiàn)五大函數(shù)式：s=f(cl,o,r,p,t ) 氣候函數(shù)式s=f(o,ol,r,p,t ) 生物函數(shù)式式中優(yōu)劣因素放在右側(cè)括弧內(nèi)的首位。在葉尼成土因素公式中有其他成土因素的位置，到底其他因素指什么呢?fù)?jù)最近研究，蘇聯(lián)

6、學(xué)者柯夫達(dá)提出了地球深層因素，如 火山、地震等對土壤形成也有重大影響。過渡：總之，成土因素是相當(dāng)復(fù)雜的，共有五大自然成土因素和一個人為因素，即:土壤形成因素：氣候、生物、母質(zhì)、地形、時間那么這些成土因素在土壤形成中到底起什么樣的作用呢下邊我們就分別討論之。首先討論氣候因素在土壤形成中的作用。二、氣候?qū)ν寥佬纬傻挠绊憵夂驅(qū)ν寥佬纬捎绊懼饕w現(xiàn)在以下幾個方面：1. 控制著土壤形成的方向及地理分布?xì)夂蛞蛩刂饕撬疅釛l件，水熱條件是所有形成因素中最活躍 的因素，因為：A. 它直接決定了土壤的水熱狀況，進(jìn)而影響土壤中一系列物理、化學(xué)和生物過程的方向和強(qiáng)度。據(jù)報導(dǎo)，溫度每增加10C,化學(xué)反應(yīng)的速率就增加

7、1-2倍。B. 它還對植物、地形、 母質(zhì)等其它成土因素產(chǎn)生影響。從而對土壤形成產(chǎn)生間接影響。所以氣候因素是直接和間接影響成土過程方向和強(qiáng)度的基本因素。我們知道，氣候在水平和垂直方向上均有一定的分布規(guī)律性，例如從北到南、從山 下到山上有不同的氣候類型。由于氣候控制著土壤形成的方向，因此，在不同的氣候就形成不同的土壤類型，使土壤也呈現(xiàn)出一定的水平和垂直分布規(guī)律。2. 影響風(fēng)化殼類型及其厚度水熱條件不同，土壤礦物質(zhì)的風(fēng)化方式和程度不同，因而形成的風(fēng)化殼類型和厚度必然不同。由圖可以看出，從苔原帶到熱帶森林或者從荒漠帶的熱帶森林帶，水熱條件越來越好，對礦物的風(fēng)化作用越來越強(qiáng)。A. 在苔原帶和荒漠帶，以物

8、理風(fēng)化為主，形成的風(fēng)化殼較薄，而且多為巖石碎屑。B. 在熱帶雨林帶，化學(xué)風(fēng)化作用非常強(qiáng)烈。形成的風(fēng)化殼厚度很大，而且?guī)r石礦物風(fēng)化程度較深，形成許多粘土礦物，主要是高嶺石、鐵鋁氧化物。3. 影響著土壤有機(jī)質(zhì)的積累與分解在不同氣候帶，植被類型不同，那么每年植物生長量和進(jìn)入土壤的殘體量也不同， 就森林來說，每年進(jìn)入土壤的有機(jī)質(zhì)殘體數(shù)量是：熱帶雨林溫帶落葉林寒帶針葉林按道理來說，土壤有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)該熱帶磚紅壤為最多，寒帶灰化土為最低。其實不然，因為在不同的氣候條件下，水熱條件不同，土壤有機(jī)質(zhì)分解的速率不同。一般來說，熱帶溫帶寒帶。結(jié)果，雖然熱帶有機(jī)質(zhì)累積較多，但因分解快而土壤有機(jī)質(zhì)含量較少，而寒帶有機(jī)質(zhì)

9、累積較少但因分解慢而土壤有機(jī)質(zhì)含量較多。總之，氣候條件影響著土壤有機(jī)質(zhì)含量。4. 影響土壤內(nèi)部物質(zhì)遷移過程在不同氣候帶，由于水熱條件不同，土壤內(nèi)部物質(zhì)的淋溶、淀積程度不同。 由圖上可以看出：A. 在濕潤地區(qū)，如在闊葉林和針葉林地區(qū)。由于土壤水分多，土壤的鹽基離子（即 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+?）遭到淋溶，排出土體進(jìn)入地下水。B. 在半旱地區(qū)，如矮草地區(qū)。由于降水較少，土壤淋溶作用弱，只有易溶性鹽分（如NaCI、KCl）遭到淋洗排出土壤，而 CaCO3表層淋溶，下層淀積，出現(xiàn)一個碳酸鹽淀 積層。C. 在干旱地區(qū)，如沙漠灌叢地區(qū)。由于降水稀少，土壤淋溶作用微弱，易溶性鹽和CaCO

10、3表層積聚，不發(fā)生移動。由此可見，隨著氣候由濕潤到干旱，土壤內(nèi)部物質(zhì)的遷移是有規(guī)律的。物質(zhì)的遷移必然影響到土壤的性質(zhì)，如灰化土在濕潤地區(qū)，鹽基離子遭到強(qiáng)烈淋洗，土壤中H+多，必然呈酸性。在干旱地區(qū)，H+少必然呈弱堿性。三、生物在土壤形成中的作用生物也是土壤形成中的最活躍因素之一。因為生物的出現(xiàn)使土壤具有了肥力，使其成為一個獨立的自然體。生物作用在土壤中的作用包括植物、動物和微生物在土壤形成中的作用。（一）植物在土壤形成中的作用1. 富積親生性元素，利用太陽能合成土壤有機(jī)層所謂親生性元素即指植物生長所必需的元素。在母質(zhì)中，其親生性元素是分散的，含量低，不能滿足植物生長需要；另一方面，母質(zhì)中缺乏某

11、些親生性元素，如母質(zhì)中不含氮素，而氧素是植物生長所必需的。鑒于以上原因，母質(zhì)是不能生長植物的或者植物生長不好。自從出現(xiàn)了植物之后，才能把分散于母質(zhì)、水圈和大氣圈中的營養(yǎng)元素選擇地吸收起來，富積于土壤表層，進(jìn)一步為植物生長提供了充足的營養(yǎng)元素。植物，特別是高等綠色植物，能利用太陽能通過光合作用合成有機(jī)質(zhì)，將大量的太陽能以有機(jī)質(zhì)的形成累積在土壤之中。過渡：但是不同植被類型所形成的有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)、數(shù)量和積累方式等都不盡相同，因而對土壤形成也產(chǎn)生不同的影響。2. 不同植被類型對土壤形成的影響不同植被類型有很多，我們僅將森林和草原植被加以對比，看看它們在土壤形成中有何不同。木本植物在成土作用的特點A. 年

12、凋落物總量大，且熱帶常綠林溫帶夏綠林寒帶針葉林B. 有機(jī)殘體以枯枝落葉為主這是因為木本植物都是多年生植物，在其生長過程中，每年僅死亡其一小部分枝葉和花果，根系雖然伸展很深，但并不是每年死亡更新積存數(shù)土壤有機(jī)質(zhì)。所以，木本植被的凋落物主要是枯枝落葉。C. 土壤有機(jī)質(zhì)表聚化由于木本植物主要以枯枝落葉的形式積累于土壤表層。在這一層，有機(jī)質(zhì)含量相當(dāng)高，但它的厚度不大，這種情況稱為土壤有機(jī)質(zhì)表聚化。D. 灰分和氮素含量較低而單寧樹脂類物質(zhì)含量較高且針葉林較闊葉林更甚。所謂灰分是指植物殘體經(jīng)灼燒后殘留下來的物質(zhì)，主要是無機(jī)鹽類。一般植物灰分含量不超過10 %。木本植物灰分和氮素含量較低，針葉林較闊葉林灰分

13、和N 含量更低，這是木本植物化學(xué)組成上的一個特點。木本植物化學(xué)組成上的另一個特點是單樹脂類物質(zhì)含量高。木本植物化學(xué)組成上的這兩個特點對于有機(jī)質(zhì)的分解和土壤性質(zhì)有巨大影響，現(xiàn)說明如下：單寧，樹脂類物質(zhì)極難分解，參與其分解的微生物主要是真菌。在真菌活動過程中，會產(chǎn)生一些和酸性物質(zhì)，致使土壤呈酸性或強(qiáng)酸性較強(qiáng)的有機(jī)酸。而木本植物灰分含量低即鹽基離子少，不能有效地中酸性反應(yīng)。事實上也是如此，大多數(shù)森林土壤pH 值都在 酸性范圍之內(nèi)。剛才說過，針葉林灰分更少，而單寧樹脂類更多，那么，土壤的酸性更強(qiáng)，在強(qiáng)酸性環(huán)境下，巖石礦物可以徹底分解，產(chǎn)生酸性淋溶，導(dǎo)致所謂灰化現(xiàn)象的發(fā)生。形成灰化土，關(guān)于這一點我們以后

14、學(xué)習(xí)中要詳細(xì)討論。草本植物在成土作用中的特點與木本植物相比較，草本植物在成土作用中具有以下幾個特點：A. 每年進(jìn)入土壤的有機(jī)殘體絕對數(shù)量少，且干草原小于草甸草原。B. 有機(jī)殘體以死亡的根系為主這是因為，草本植物大多數(shù)是一年生的，其地上部分和地下根系一起死亡，成為土壤有機(jī)質(zhì)的主要來源。但是草原植物有機(jī)殘體量主要是根系，一般根系重量占植物量的80-90 %。C. 土壤有機(jī)質(zhì)層深厚，向下逐漸過渡。D. 灰分和氮素含量較高而單寧、樹脂類物質(zhì)含量較低單寧樹脂類物質(zhì)少，易分解，適合細(xì)菌的活動。在細(xì)菌活動過程中，產(chǎn)生的酸性物質(zhì)少，而且灰分含量高，酸性可以得到中和，一般土壤呈中性或微堿性反應(yīng)。（二）土壤動物在

15、土壤形成中的作用（三）土壤微生物在土壤形成中的作用四、母質(zhì)在土壤形成中的作用土壤是在母質(zhì)上發(fā)育而形成的，所以母質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)必然影響著土壤的物理化學(xué)性質(zhì)。一） 母質(zhì)的機(jī)械組成直接影響土壤的機(jī)械組成例如砂巖風(fēng)化后形成的母質(zhì)，石英顆粒較多，質(zhì)地較粗，那么在砂巖風(fēng)化物上發(fā)育的土壤一般來說，質(zhì)地也較粗。相反，在泥頁巖風(fēng)化物上形成土壤，質(zhì)地必然偏細(xì)。（二）母質(zhì)的化學(xué)組成影響著土壤的化學(xué)組成不同類型的母質(zhì)其礦物化學(xué)組成不同，那么它必然影響土壤的礦物化學(xué)組成。例如在基性巖風(fēng)化物上形成的土壤，鹽基含量就高于酸性巖石風(fēng)化物上形成的土壤。再例如，有些母質(zhì)含有較豐富的養(yǎng)分，在此母質(zhì)上形成的土壤同樣也含有較豐富的相應(yīng)

16、的養(yǎng)分。如四川盆地廣泛分布的紫色土，它發(fā)育在紫紅色砂巖風(fēng)化母質(zhì)上，該巖石富含鉀，表層含 K 可達(dá) 2以上。巖石礦物風(fēng)化一般要經(jīng)過三個階段： 脫鹽基階段，即礦物的鹽基被H+ 交換，形成可溶性鹽被淋溶。如 K2Al2Si6O16+HOH KHAl2Si6O16+KOHKHAl2Si6O16+HOH H2Al2Si6O16+KOH 脫硅階段：礦物中硅以游離硅酸形式被淋溶。H2AlSi6O16+5HOH H2Al2SiO8H2O+4H2SiO3 富鋁化階段：礦物被徹底分解，氫氧化鋁富集。H2AlSi2O8+4H2O 2Al（OH）3 +2H2SiO3可見，礦物的最終風(fēng)化形成是鐵鋁氧化物，呈紅色。 我國

17、南方水熱條件好，礦物風(fēng)化進(jìn)入第三個階段，即富鋁化階段，北方水熱條件較差，一般處于脫鹽基階段或脫硅階段，如果礦物的鹽基離子不脫完就不能進(jìn)入第二階段，硅脫不完就不能進(jìn)入第三階段。如果在石灰?guī)r風(fēng)化物上形成的土壤，Ca2+ 、 Mg2+ 含量很高。在大量Ca2+ 、 Mg2+ 淋失的同時，又有大量的Ca2+ 從巖石中溶解出來，補(bǔ)充到土壤溶液中，土壤溶液中Ca2+ 始終保持有較高的濃度。這樣就會延緩?fù)寥乐宣}基成分的淋失過程，即延緩脫鹽基過程。如果脫鹽基過程不徹底，富鋁化過程就不能進(jìn)行。其結(jié)果就延緩了土壤的形成過程，使土壤長期處于幼年期，表現(xiàn)出土層薄，pH 值高等特點。（四）母質(zhì)對土壤形成的影響程度隨著成

18、土年齡的增長而減弱盡管母質(zhì)對土壤形成有重大影響，但它不能決定土壤形成過程的方向，決定土壤形成方向的是生物氣候因素。在同一氣候帶，無論是什么母質(zhì)類型，最終應(yīng)該形成同一個地帶性土壤。之所以現(xiàn)代在一個生物氣候帶內(nèi)有不同類型的土壤，是由于土壤發(fā)育一般處于幼 年期，隨著土壤進(jìn)一步發(fā)展，各種母質(zhì)上發(fā)育的土壤性質(zhì)趨向一致。五、地形對土壤形成的影響（1） 影響成土母質(zhì)的地表分異成土母質(zhì)在地表的分異在很大程度決定于地貌狀況。在不同地貌部位上常常出現(xiàn)不同的母質(zhì)類型。如：在風(fēng)化產(chǎn)物遷移過程中，由于重力分異作用，首先沉淀下來的是較粗的砂礫，最后是較細(xì)的粘土質(zhì)。不同的母質(zhì)類型對土壤形成的影響我們已經(jīng)討論過了。地貌影響母

19、質(zhì)，故地貌也間接影響土壤的形成。（2） 影響地表水熱條件的再分配在不同地貌部位（如不同高度、不同坡度、不同坡向）上，雖然處于同一氣候帶，其水熱條件是不同的。這是由于：1. 地形支配著地表徑流，決定著地下水活動。在丘陵高地，坡度較大地表徑流量大，下滲量少，因此，土壤就比較干燥，地下水位深。而在洼低地，其情況剛好相反。2. 不同地貌部位對太陽輻射的吸收和地面輻射狀況不同南坡接收的太陽輻射量大，溫度較高，北坡接收的太陽輻射量小，溫度較低。盆地地形閉塞，地面輻射受阻，溫度較高，如我國的四川盆地的重慶是三大火爐之一。（三 ） 地 形影響土壤發(fā)育和分布由于不同地貌部位影響母質(zhì)類型和水熱條件，在不同母質(zhì)類型

20、和水熱條件下可形成不同的土壤類型，所以，地形也影響土壤的發(fā)育和分布，在不同的地貌部位出現(xiàn)不同的土壤。在中小地貌橫斷面上，隨地形起伏，母質(zhì)和地下水的變化依次出現(xiàn)的有發(fā)生聯(lián)系的一系列土壤,稱為土鏈 ( soil catena ) 。土壤 與土壤之間7-11 可見， 在不同地貌部位，由于成土條件的不同依次出現(xiàn)許多土壤，有發(fā)生上的共軛關(guān)系。再如圖 7-12 。該圖表示從低河漫灘經(jīng)高灘后到崗坡地發(fā)育的水稻土剖面系列。不同的地質(zhì)部位，地下水位不同，形成的水稻土類型也就不同。由上述可見，自低溫灘和崗坡地，土壤剖面隨地下水位不同確定出現(xiàn)不同剖面構(gòu)型，而且剖面與剖面間有一定的發(fā)生學(xué)聯(lián)系，即一種剖面可以向另一種剖

21、面演化。如地殼上升后，低灘型水稻土剖面就變成了高灘型水稻土剖面?？傊?，地形因素對土壤形成的影響不象氣候、生物和母質(zhì)因素，這些因素對土壤發(fā)生作用時，都有物質(zhì)和能量的交換發(fā)生。而地形因素不同，它與土壤之間不存在物質(zhì)和能量的交換，而只是通過影響母質(zhì)和水熱條件的再分配對土壤發(fā)生影響。因此它是一個條件因素。六、時間因素對土壤形成的影響過渡：以上我們討論了五大自然成土因素的前四個，都是從空間概念討論的，而土壤形成不僅與空間因素有關(guān)，而且隨時間的增長而土壤性質(zhì)也發(fā)生相應(yīng)的變化。下邊我們就來討論最后一個自然成土因素時間因素。（一）任何土壤都是生物、氣候和地形因素作用于母質(zhì)因素經(jīng)過不同時間的表現(xiàn)。也就是說母質(zhì)、

22、生物、氣候和地形因素盡管相同，經(jīng)歷的時間不同，形成的土壤也有較大的差別，從這個意義上來說，時間也是土壤形成的一個重要因素。為什么經(jīng)歷的時間不同，形成的土壤不同呢這主要有兩方面的原因：第一，生物、氣候和地形因素作用于母質(zhì)的時間越長，它們之間物質(zhì)和能量交換的量越大，可以由量變到質(zhì)變，轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪煌寥李愋?。第二，生物、氣候、地形和母質(zhì)因素并不是靜止不變的，它們也每時每刻地發(fā)生著變化，對土壤的影響隨時間的不同而不同，促使土壤發(fā)生變化。事實上，這兩種情況都是存在的，不可分割。所以，通過研究土壤的形成年齡了解土壤與環(huán)境條件即成土因素相互作用的強(qiáng)度，幫助人們從動態(tài)的觀點了解土壤形成過程的實質(zhì)。那么怎樣衡量土壤

23、形成時間的長短呢？關(guān)于土壤形成時間的長短，威廉斯曾提出絕對年齡和相對年齡的概念。（二）土壤形成時間長短的表示方法1. 絕對年齡是指土壤在當(dāng)?shù)匦履纲|(zhì)上開始形成的時候算起直到現(xiàn)在的真實年齡。好象人從降生時起，直到目前的時間。確定絕對年齡的方法有C14 同位素法，孢粉分析法等。2. 相對年齡是指土壤的發(fā)育程度。一般用剖面分異程度加以確定，土壤剖面發(fā)生層越多，厚度越大說明土壤的發(fā)育程度就越高，經(jīng)歷的時間越長，即相對年齡較大。相反，如果剖面分異不明顯層次較薄者相對年齡就小。這好象判斷一位不相識的生人年齡，從他的頭發(fā)顏色，面部皺紋的多少，腰是否彎曲及彎曲程度即可了解他的大致年齡，是屬于青年、中年或老年。般

24、來說，絕對年齡大，則其相對年齡也大，但由于成土條件與土壤作用的程度不同，有時并不一致。要特別注意。過渡：以上我們討論了五大自然成土因素，而對農(nóng)業(yè)土壤來說，除了這五個成土因素外，還有一個非常重要的因素，那就是人類活動。七、人為因素對土壤形成和演變的影響人類活動作為一個成土因素，與自然成土因素有著本質(zhì)的區(qū)別，其區(qū)別在于以下幾個方面：（一）目的性在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，當(dāng)人們了解掌握了土壤發(fā)生發(fā)展規(guī)律后，就可以有意識地、地采取一定有目的措施，對土壤進(jìn)行利用改良和定向培育，使土壤向肥力增高的方向發(fā)展。（二）社會性社會性是指在不同的社會制度和生產(chǎn)力水平下，人類活動對土壤的影響程度和效果是不同的。例如在原始社會

25、，人類對土壤的影響是非常微弱的，而今天人類對土壤的影響越來越深刻。在資本主義社會和我國舊社會，統(tǒng)治階級為了追求高額利潤，輕投入重產(chǎn)出，土壤肥力下降。而在社會主義制度下，土壤成了國家公有，比較重視土壤肥力的提高。當(dāng)然目前有些地方出現(xiàn)了破壞土壤的嚴(yán)重問題，但很快已被認(rèn)識并及時采取了措施。1 月國務(wù)院公布了中華人民共和國土地管理法，土地喪失和土地破壞現(xiàn)象已有所減輕。1987 年（三）深刻性人類活動對土壤形成的影響是極其深刻的，這是因為人類為了達(dá)到某種目的在很大程度上改變自然成土因素對土壤形成的影響。例一，人工可以消滅原有的自然植被，將自然土壤變?yōu)檗r(nóng)業(yè)土壤。農(nóng)業(yè)土壤的性質(zhì)與自然 土壤的性質(zhì)有很大差別，

26、這無疑是人類活動的結(jié)果。例二，土壤質(zhì)地過砂過粘的土壤，對于植物生長來說雖一個障礙因素。那么人類活動就可以采用摻粘或摻砂的客土改良法對質(zhì)地進(jìn)行改良。而在自然條件下，土壤質(zhì)地的改變是一個非常緩慢的過程。例三，對于漬水土壤，可以人工排水，降低地下水位；對于干旱地區(qū)的土壤，可以采用多種灌溉方式，補(bǔ)充土壤以水分。過渡：以上我們討論了影響土壤形成的五大自然成土因素和人類活動對土壤形成的影響。但是，不管怎么說，成土因素只是土壤形成的外因，而土壤形成的內(nèi)因則是它本身內(nèi)部一系列物質(zhì)和能量的遷移轉(zhuǎn)化過程，即發(fā)生在土壤中的一系列物理化學(xué)和生物反應(yīng)，即土壤形成過程。在不同環(huán)境條件下，成土因素是不同的，那么成土過程也必

27、然不同，因而形成了不同的土壤類型。 所以要想真正弄清土壤是如何形成的，只了解成土因素是不夠的，更重要的是深入研究發(fā)生在土壤內(nèi)部的一系列物理、化學(xué)和生物反應(yīng)。下邊我們就來討論第八個問題土壤的形成過程。八、土壤的形成過程（一）土壤形成過程的基本規(guī)律土壤形成過程的基本規(guī)律是地表物質(zhì)地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的對立統(tǒng)一規(guī)律。那么什么是地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)呢？1. 地表物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán) 含義：指地表巖石經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、 堆積，在海洋底部固結(jié)成巖，再經(jīng)地殼運(yùn)動抬升出露地表，重新開始另一循環(huán)，這個循環(huán)過程稱為地質(zhì)大循環(huán)。 特點：A. 巖石風(fēng)化形成了土壤的基底物質(zhì)一一母質(zhì)。巖石只有經(jīng)過地質(zhì)大循環(huán)才具有了一定的通透

28、性和保肥保水能力，為土壤肥力發(fā)展提供了前提條件。B. 其方向力圖使土壤養(yǎng)分淋失，納入新的地質(zhì)大循環(huán)。從這一點來說，對土壤形成是不利的。C. 其循環(huán)周期長、范圍廣。地質(zhì)大循環(huán)周期很長，只能用地質(zhì)歷史時間來表示，而且影響的范圍很廣，涉及到陸地和海洋。2. 生物小循環(huán)含義：植物從土壤中選擇吸收養(yǎng)分和水分并存儲在活的生物體（植物、動物和微生物）內(nèi)，再以有機(jī)殘體的形式歸還給地表，并經(jīng)過微生物分解，將其所含的養(yǎng)分和水分重新釋放出來進(jìn)入土壤，開始新的另一循環(huán)。這個循環(huán)過程稱為生物小循環(huán)。特點：A. 不是簡單的重復(fù)過程而是螺旋式上升的。B. 力圖將各種養(yǎng)分物質(zhì)保持在土壤中而避免流失。每經(jīng)過一個生物小循環(huán)土壤表

29、層的養(yǎng)分含量都有所提高。所以它不是一個簡單的重復(fù)性循環(huán)，而是螺旋式上升的?？梢娺@個循環(huán)可使土壤肥力不斷提高。C. 其循環(huán)快，范圍小，效率高。生物體從生長發(fā)育到死亡被微生物分解這個過程較地層大循環(huán)來說短得多，多則幾年到幾十年，少則數(shù)月（如草本植物體），其循環(huán)周期短。而且影響范圍較小，往往植物體就地死亡并被分解。由于它循環(huán)快，范圍小所以它的循環(huán)效率也較高。3. 地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的關(guān)系總起來說，地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的關(guān)系是對立統(tǒng)一的關(guān)系。 對土壤養(yǎng)分來說，兩者的方向是相反的、矛盾的。這是因為地質(zhì)大循環(huán)力圖將土壤養(yǎng)分排出土體，納入地質(zhì)循環(huán)過程中，而生物小循環(huán)則力圖將各種養(yǎng)分物質(zhì)累積于土壤中免于

30、淋失，所以，這兩個循環(huán)就其進(jìn)行的方向來說是相反的、矛盾的、對立的。 生物小循環(huán)是在地質(zhì)大循環(huán)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。地質(zhì)大循環(huán)使巖石形成土壤母質(zhì)，為生物生活提供了前提條件。如果沒有地質(zhì)大循環(huán)就不可能有生物小循環(huán)，試想植物能生長在巖石上嗎？ 從地質(zhì)歷史時間來看，生物小循環(huán)是地質(zhì)大循環(huán)中的一個小規(guī)模循環(huán)。試想當(dāng)海洋地殼上升時，大片陸地肯定要被海水淹沒，生物小循環(huán)停止，進(jìn)入地質(zhì)大循環(huán)。 兩者的對比關(guān)系共同決定著土壤的肥力狀況如果生物小循環(huán)地質(zhì)大循環(huán)，土壤肥力發(fā)展生物小循環(huán)V 地質(zhì)大循環(huán)，土壤肥力減退生物小循環(huán)=地質(zhì)大循環(huán)，土壤處于平衡狀態(tài)值得注意，土壤平衡也有多種情況。如果，在高寒地區(qū)達(dá)到土壤平衡，則屬低水

31、平土壤平衡，表現(xiàn)是長期土層薄、層次不明顯、肥力低。且長期穩(wěn)定少變。在濕熱地區(qū)達(dá)到土壤平衡，則屬高水平土壤平衡，表現(xiàn)是土層厚、層次多，肥力高而過渡：總起來說，地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的對立統(tǒng)一決定著土壤的發(fā)生發(fā)展?fàn)顩r，這是土壤形成過程的實質(zhì)。這兩個過程的相互作用在土壤中的具體表現(xiàn)是一系列物理、化學(xué)和生物過程。在不同地區(qū)自然條件（成土條件）不同，地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的對比關(guān)系不同，土壤中的物理、化學(xué)和生物過程也必然不同，因此出現(xiàn)了許許多多的具體的成土過程。要想真正了解地球表面各種土壤的發(fā)生和發(fā)展，僅了解地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)是不夠的，更重要的是深入研究各個具體的成土過程。所以下邊我們就來討論土壤中

32、發(fā)生的主要成土過程。（二）主要的成土過程1. 原始土壤形成過程是土壤形成的起始點。在巖石表面或新風(fēng)化物上出現(xiàn)低級植物（如地衣、苔蘚及真菌等），它們使礦物分解，從中獲得養(yǎng)分，供少量水分生長，形成原始土壤（如高山寒漠土、冰沼土等）。這些土壤的共同特點是：土層薄、無明顯發(fā)生層次、有機(jī)質(zhì)含量低、礫石含量高。2. 灰化過程指土體表層SiO2 殘留， R2O3 及腐殖質(zhì)淋溶淀積的過程。這個過程的結(jié)果形成如下土壤剖面。這是灰化土的典型剖面。那么這個過程是如何發(fā)生的呢？這個過程發(fā)生在寒帶和寒溫帶氣候條件下，該地區(qū)生長的植物是針葉林。由于氣溫低，地表枯枝落葉分解慢，故地表枯枝落葉層很厚，層中含有大量的水分。另外

33、針葉樹中富含樹脂、單寧物質(zhì)，所以分解它們的微生物主要是真菌，在真菌分解單寧、樹脂類物質(zhì)時產(chǎn)生大量酸性較強(qiáng)的有機(jī)酸富里酸， 又因針葉樹種含灰分鹽基少，不能有效中和有機(jī)酸，使土壤呈強(qiáng)酸性。在強(qiáng)酸性作用下，土壤礦物被強(qiáng)烈破壞形成鹽基、SiO2 和 R2O3 等，在R2O3 活動性強(qiáng)在表層發(fā)生淋土壤呈強(qiáng)酸性的條件下，SiO2 推動性弱而殘留在土壤亞表層，溶而在下層發(fā)生淀積。這種過程的結(jié)果使土壤亞表層SiO2 含量相對增高，顏色變淺呈灰白色。3. 粘化過程指土體中粘粒的形成和聚積過程。這個過程的結(jié)果使土壤中形成一個粘粒含量相對較高的層次，叫粘化層。那么這個過程是如何發(fā)生的呢？在溫帶和暖溫帶濕潤條件下，水

34、熱條件比較穩(wěn)定，有利于原生礦物的分解，并形成大量的次生粘土礦物。土壤表層的粘粒在水分下滲時隨水向下移動，下層淀積，而下層的原地生成的粘粒殘留原地不動，結(jié)果使土體心土層出現(xiàn)一個粘粒含量相對較高的層次粘化 層。如河南省境內(nèi)的棕壤和黃棕壤都有比較明顯的粘化層。4. 富鋁化過程指土體中SiO2 淋失， R2O3 相對富積的過程。很顯然這個過程與灰化過程相反，結(jié)果形成一個富含鐵、鋁的紅色土層。這個過程是如何發(fā)生的呢？在濕熱的條件，植物是闊葉林，闊葉林較針葉林含灰分較多，分解時既有真菌也有細(xì)菌。形成的腐殖質(zhì)沒有酸性較強(qiáng)的富里酸也有酸性較弱的胡敏酸，再加上分解釋放的鹽基較少能中和一部分有機(jī)酸使土壤呈酸性或弱

35、酸性。原生和次生礦物徹底分解，形成鹽基、硅酸和 R2O3 等物質(zhì)。在弱酸性的條件下，SiO2 和鹽基大量淋失，R2O3 則移動性很弱，保留在土體中，致使土體呈紅色。如果這個過程進(jìn)行了強(qiáng)烈位移形成鋁土礦和鐵盤，如熱帶森林條件的磚紅壤就具有這種特征。5. 腐殖化過程指在各種植物作用下，在土壤表層進(jìn)行的腐殖質(zhì)形成和積累過程。我們在講有機(jī)質(zhì)分解轉(zhuǎn)化時，曾提到在有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化的同時，又發(fā)生著腐殖質(zhì)的形成過程，即腐殖化過程。其結(jié)果在土壤表層帶出現(xiàn)一個顏色相對較暗，有機(jī)質(zhì)含量相對較高的層次腐殖質(zhì)層。這 個過程在所有土壤中都有出現(xiàn)，是一個普遍發(fā)生的成土過程，只不過是有些土壤強(qiáng)烈，有些土壤不強(qiáng)烈而已。如草原土壤腐

36、殘殖化過程非常強(qiáng)烈，形成的腐殖質(zhì)層較厚而且含量較高。在荒漠地帶這個過程很微弱，腐殖層很薄，含量很低，森林土壤則居中。6. 泥炭化過程指土壤有機(jī)質(zhì)以半分解有機(jī)殘體形式在土壤中累積過程。這個過程的結(jié)果使土壤表層出現(xiàn)一個植物纖維還清晰可見，處于半分解（即沒有完全分解）的有機(jī)質(zhì)積累層泥炭層。這個過程在沼澤地帶常常出現(xiàn)。沼澤分布區(qū)一般來說氣溫較低，地表有常年積水。沼澤植物死亡后，有機(jī)殘體進(jìn)入土壤表層，而表層常年積水，土壤處于還原狀態(tài)。在還原狀態(tài)下，有機(jī)質(zhì)進(jìn)行嫌氣分解，這種分解往往不徹底而且進(jìn)行的速率很慢。在上年的有機(jī)殘體沒有被徹底分解之前，又有新的有機(jī)殘體進(jìn)入土壤。所以在土壤中積累的有機(jī)質(zhì)都是分解不完全的半分解腐殖質(zhì)，其纖維還可清楚看見。這個層次即泥炭層。7. 鈣化過程指碳酸鹽（CaCO3 、 MgCO ） 3 在土體中的淋溶淀