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成土作用

Hui0721讨论 | 贡献2022年10月9日 (日) 22:18的版本
成土作用。原图链接

成土作用土壤通过各种风化过程从母质发育而来。有机物质的积累、分解和腐殖化对土壤形成与风化一样重要。腐殖化和风化区,其中成土过程占主导地位并且生物群发挥重要作用的区域被称为土壤。

目录

概述

成土作用受地点、环境和历史影响的土壤发生过程。生物地球化学过程既可以创造也可以破坏土壤中的秩序。这些变化导致层的发展,称为土壤层,以颜色、结构、质地和化学的差异为特征。这些特征出现在土壤类型分布模式中,形成响应土壤形成因素的差异。 土壤母质经过长期的风化分解发育而成土壤的过程即是成土作用,影响的主要因子:土壤母质、气候、地形、生物作用与时间等,以气候因子的影响最为重要。

三种成土作用

主要成土作用有三种:1.砖红壤化作用:在多雨高温地区,形成红壤。2.灰化作用:在多雨低温地区,形成灰化土。3.聚钙作用:干燥地区,形成钙质土。 红壤及灰化土以酸性土为主,钙质土呈碱性。

生成土壤元素

生成土壤的五大元素,是母质、气候、地形、生物、时间。母质就像是遗传的基因,土壤原初是由何种岩石化育而成,土壤年轻的时候自然反映母岩的特质。而在高温多雨的环境下,会加速土壤的化育,雨量愈多,土壤中的养分如钾、钙、镁被强力淋洗流失,土壤酸碱值(pH)越酸;反而在温带地区,土壤的养分较能保留得住。也因此在热带地区较容易看到红土,是因为里头的养分被淋洗剩下氧化铁,氧化铁把土壤染红了,随著时间推演,越老的土壤就越酸、越红。说到这儿,才发现许正一悄悄地把时间的概念带入。[1]

母质

母质是形成土壤的矿物材料称为母体。岩石无论其起源是火成岩沉积岩还是变质岩,都是所有土壤矿物材料的来源,也是除之外的所有植物养分的来源。由于母材经过化学和物理风化、运输、沉积和沈淀,它转化为土壤。典型的土壤母矿材料有:
石英:SiO2方解石:CaCO3长石:KAlSi3O8云母(黑云母):K(Mg,Fe)3(铝矽310)(F,OH)2

根据它们的存放方式进行分类。残馀材料是从原始基岩风化的矿物材料。运输的材料是那些被或重力沉积的材料。聚果糖物质是在原地生长和积累的有机物质。残留土壤是从其下面的母岩发育而来的土壤,具有与这些岩石相同的一般化学成分。在台地原和平原上发现的土壤是残留土壤。在美国,只有 3% 的土壤是残留的。

影响因素

影响成土作用的主要因子 生物、植物、微生物、动物、人、气候、气温、日照、雨量、风速。

  • 气候: 气温、日照、雨量、风速。
  • 地形: 地震、排水、坡度、入渗。
  • 生物: 植物、微生物、动物、人。
  • 土壤形成 (时间)
  • 土壤母质:来源、质地、构造、成份。[2]

学术研究

成土学是研究土壤在自然环境中的研究。它与风化过程同时进行,因为岩石开始风化也就开始了成土过程。所以土壤的形成和发育过程,可以看作是以母质为基础。

成土学是土壤学的一个分支,研究自然环境中的土壤。土壤学的其他分支是研究土壤形态和土壤分类。成土作用的研究对于了解当前(土壤地理学)和过去(古土壤学)地质时期的土壤分布模式很重要。成土作用对于了解当前(土壤地理学)和过去(古土壤学)地质时期的土壤分布模式很重要。这也是母质产生肥力而转变成土壤的过程。母质又是岩石的风化产物。因此从母岩变成土壤,实际上包括两个相互关联的不同过程,即从母岩形成母质的风化过程和由母质形成土壤的成土过程。

风化

土壤呼吸导致的土壤酸化支持化学风化。植物通过根系分泌物促进化学风化。成土过程是在生物因素参与下发生的,它只能发生在地球上出现生命(特别是绿色植物)之后,成土过程一经发生,便不可能再孤立。

由于风化和进一步沉积,新土壤的深度增加。风化造成的土壤产量约为每年 1/10 毫米。新的土壤也会因灰尘沉积而加深。逐渐地,土壤能够支持更高形式的动植物,从先锋物种开始,沿著生态演替发展到更复杂的动植物群落。随著来自高等植物和土壤微生物死亡残骸的腐殖质的积累,表土加深。它们也通过混合加深含有风化矿物质的有机物。随著土壤的成熟,随著有机物质的积累和矿物风化和浸出的发生,它们会形成土壤层。

土壤形成过程

洪氾平原和冲积扇上的沉积物以及风载沉积物可以使土壤富集。土壤混合(土壤扰动)通常是土壤形成的重要因素。Podoturbation包括搅动粘土、低温扰动和生物扰动。生物扰动的类型包括动物扰动(动物挖洞)、植物扰动(根生长、树木连根拔起)和[[真菌][]扰动(菌丝体生长)。土壤扰动通过去分层、混合和分类改变土壤,以及为土壤气体和入渗水创造优先流动路径。活跃的生物扰动区称为土壤生物地幔

土壤水分含量和通过土壤剖面的水流支持溶质的浸出和淋溶。溶出是胶体物质的易位,如有机物、粘土和其他矿物化合物。由于土壤水分和土壤化学,特别是土壤pH值氧化还原电位的差异,运输的成分会沉积。去除(淋溶)和沉积(淋洗)的相互作用,也称为土壤移位,导致土壤层位对比。

成土来源

大多数土壤来自被风、和重力移动数英里的运输材料。

  1. 风成过程:风成过程能够将淤泥和细沙移动数百英里,形成黄土(60-90% 淤泥),常见于北美中西部、西北欧、阿根廷和中部亚洲。粘土很少被风移动,因为它形成稳定的聚集体。
  2. 水运动:水运材料分为冲积、湖泊或海洋。冲积物质是由流动的水移动和沉积的物质。沉积在湖泊中的沉积物称为湖相。邦纳维尔湖和美国五大湖周围的许多土壤就是例子。海洋沉积物,例如大西洋墨西哥湾沿岸以及美国加利福尼亚帝国山谷的土壤,是随著陆地隆起而显露出来的古代海洋床。
  3. 冰移动:在静止冰川的情况下,冰移动母质并以终端和横向冰碛的形式沉积。退缩的冰川留下更平滑的地面冰碛,在所有情况下,随著冲积沉积物从冰川向下游移动,留下了冲刷平原
  4. 重力作用:受重力作用的母质在陡坡底部明显为距骨锥,称为崩积物。

参考资料