37土壤

土壤在地理环境中的作用

　　土壤是指陆地表面具有一定肥力、能够生长植物的疏松表层（图3.46“汉字‘土’的含义”）。它处于岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧密接触的过渡地带，是陆地环境各要素综合作用的产物。在自然界中，土壤是地表物质循环和能量转化非常活跃的场所，是联系有机界和无机界的中心环节（图3.47“土壤在地理环境中的地位”）。特别是土壤具有能够生长植物的肥力特性，并且为植物生长提供了扎根立足的条件，从而使地表由岩石裸露变为草木丛生，导致陆地环境乃至整个地球面貌发生了根本的改变。

图3.46　汉字“土”的含义

我国古代《说文解字》对“土”字的定义是：“土，地之吐生物者也。”

并进一步解释说：“‘二’象地之下，地之中。”即土壤位于岩石面之上、

地面以下的大地表层；“｜”是“物出形也”，表示土壤能够生长植物。

图3.47　土壤在地理环境中的地位

　　土壤肥力特性及其重要性

　　具有肥力，能够生长植物，这是土壤的本质属性。所谓土壤肥力，就是指土壤能同时并不断地供应和调节植物在生长过程中所需的水分、养分、空气和热量的能力。土壤的肥力特性与土壤的物质组成有密切关系。

　　土壤是由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成的。矿物质是指成土母质（风化壳或风化堆积物）风化形成的土壤固体颗粒，它是土壤的物质基础，组成了整个土体的“骨骼”。矿物质经风化分解，能够把原来固结在矿物中的一些养分元素，如钾、磷、钙、镁等释放出来，供植物吸收。因此矿物质是土壤中矿物养分的主要来源。

　　土壤有机质多集中在表层，虽然它在土壤中的含量并不高，但却直接影响土壤肥力的形成和发展。土壤中的有机物质在微生物分解作用下，能够释放以氮素为主的养分，供植物吸收，同时放出二氧化碳，加强植物的光合作用。土壤中有机质的含量，通常是土壤肥力高低的一个重要标志。

　　土壤水分（水溶液）和空气贮存在土壤孔隙中，具有很大的流动性。两者的组成比例常常随着外界气候条件及其他因素的变化而此消彼长，并共同影响着土壤的热量状况。当水分过多时，空气就会受到排挤，造成土温下降，土壤缺氧，影响植物生长；如果空气过多而水分缺少，则会造成养分和水分供应不足，植物就会枯萎。性状良好的土壤，则既能通气透水，又能蓄水保温。（图3.48“理想土壤的成分体积比例”）表示的是适宜作物生长的一种理想土壤的组成物质的体积比例。

图3.48　理想土壤成分的体积分数

　　综上所述，组成土壤的物质，既有无机物，又有有机物，并且固相、液相、气相三相俱全。土壤中的每种成分都有其独特的作用，它们彼此之间又有密切的关系。正是这种特殊的物质组成，形成了土壤的肥力特性。土壤肥力的高低取决于土壤中水、肥、气、热四个因素之间的协调程度，以及能否满足植物生长过程中的各种需求。肥沃的土壤能在一定程度上抵抗不利的自然条件的影响，适应植物生长的需要。

　　土壤与农业生产的关系十分密切。土壤的肥力特性，使它与气候一样，成为人类从事农业生产最基本的自然资源。因为农业生产首先是绿色植物的生产，而各种农作物的生长必须在土壤中扎根立足，并从土壤中获取养分和水分。很明显，没有土壤也就没有农业。在合理的经营管理下，土壤肥力不仅不会因利用而耗损，反而会不断得到改良和提高，所以土壤是一种永续性的可更新资源。但是，如果利用不当，则会引起土壤肥力减退。

　　土壤的形成

　　生物在土壤的形成过程中起着主导作用。（图3. 49“土壤的形成和发育示意”）所示，地表裸露的岩石，在风化作用下形成疏松的成土母质。母质虽然没有肥力，但已具有一定的通气蓄水性能，并能分解释放少量的矿物养分。一些微生物和低等植物在母质上着生，标志着成土过程的开始。在低等植物作用下，岩体风化加速，母质性能得以改善，土壤肥力不断发展，逐渐形成土层浅薄的原始土壤，这又为高等植物的生长提供了可能性。而草本、木本植物的着生，加快了成土过程，使土壤发育不断深化。

图3.49土壤的形成和发育示意

　　如图3.50所示，生物对母质的改造作用，一是有机质的积累过程。植物吸收养分，合成有机质，在母质中不断积累。有机质在微生物作用下转化为腐殖质，它能释放土壤母质所没有的氮素养分，并促使“一盘散沙”的土壤颗粒发生团聚，改善母质性状，形成土壤肥力。二是养分元素的富集过程。矿物质分解释放的元素很容易被淋失，而植物根系能有选择地吸收营养元素，储存在生物体内，并随生物残体的分解又释放到土壤表层。这种生物循环不断进行，其他元素逐渐淋失，而养分元素则在土壤表层富集起来。在生物作用下，再加上气候、地形等其他因素的参与作用，并且经过了长期的发育过程，成土母质就形成了具有一定肥力的土壤层。

图3.50生物对土壤形成的作用

　　人类活动也有意或无意地参与成土过程。自然土壤形成后，经过人类开垦，不断翻耕、施肥、灌溉，使土壤不断熟化，由生土变熟土，熟土变为肥土。在人类长期的耕作和培育下，形成了高产稳产的耕作土壤（也称农业土壤），如我国北方的黑垆土，南方的水稻土等。可见，合理的耕作经营，可使土壤不断改良，保持和提高土壤肥力；反之，则会引起土壤退化，如土壤沙化、盐碱化和水土流失等。因此，人们在利用土壤的同时，应重视土壤的保护和培育，做到用养结合，促使土壤不断改良。

土壤剖面

　　土壤在形成过程中，土体从上而下产生明显的分异，从而形成了不同性状的土层。一个发育成熟的土壤剖面（图3.51），一般具有以下几个土层。

枯枝落叶层，又叫覆盖层（只有森林土壤有这一层）。

腐殖质层，也称有机质层，呈棕黑色。

淋滤层，矿物质淋溶、淋失，色泽较淡。

淀积层，由上层淋滤下来的物质，淀积在这里，通常比较紧实、粘重，不透水，矿物质养分比较丰富。

母质层，多为粗糙的风化碎屑物质或粘重的胶泥，不具备土壤结构。耕作土壤（农业土壤）是在自然土壤的基础上，经过人们长期的翻耕、蓄水、施肥和培育而形成的。它的表层形成了肥沃高产的耕作层，又称熟化层；下层则形成了紧实的犁底层，具有保肥、保温和蓄水的作用。