土壤的相關(guān)知識(shí)

一、概念：

土壤指陸地表面具有一定肥力，能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層。土壤肥力是土壤能供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的養(yǎng)分、空氣、水和熱量等方面的能力。

①土壤成分

土壤的成分比較復(fù)雜，一般由礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、土壤生物、水分和空氣組成。礦物質(zhì)直接或間接來(lái)自巖石風(fēng)化物，是土壤的“骨骼”。有機(jī)質(zhì)包括動(dòng)物和植物的殘?bào)w，以及其經(jīng)過(guò)微生物作用形成的腐殖質(zhì)。有機(jī)質(zhì)比重遠(yuǎn)低于礦物質(zhì)，但對(duì)土壤肥力影響很大，是衡量土壤肥力高低的重要指標(biāo)。水分和空氣貯存在土壤固體顆粒之間的孔隙中，兩者的比例并不固定，常會(huì)隨著外界氣溫、濕度、降水等條件的變化而此消彼長(zhǎng)。土壤孔隙也是細(xì)菌、真菌等土壤微生物和蚯蚓、線蟲(chóng)類等土壤動(dòng)物的生存空間。土壤中的微生物雖小，肉眼無(wú)法看到，但其數(shù)量十分驚人，而且作用很大，如分解有機(jī)質(zhì)釋放出營(yíng)養(yǎng)元素，供植物利用。

②土壤性質(zhì)

不同土壤的顏色和質(zhì)地等特征具有顯著差異。土壤顏色是土壤最明顯的特征。土壤顏色通常與土壤的礦物質(zhì)成分、有機(jī)質(zhì)含量、排水條件等密切相關(guān)。例如，許多熱帶和亞熱帶地區(qū)的土壤因含有較多的氧化鐵而呈紅色;我國(guó)東北地區(qū)的土壤因富含腐殖質(zhì)而呈暗黑色。

土壤質(zhì)地，也稱土壤顆粒組成，指土壤中礦物質(zhì)顆粒的大小及其組合比例，也就是土壤的粗細(xì)、砂黏狀況。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)土壤質(zhì)地可以將土壤分為砂土、壤土和黏土三類。土壤質(zhì)地直接影響土壤蓄水性、通氣性和保肥性。例如，砂土質(zhì)地疏松，蓄水能力弱，保肥性較差，土壤溫度變化較快，但通氣性和透水性良好;黏土質(zhì)地致密、厚重，蓄水能力和保肥性強(qiáng)，土壤溫度比較穩(wěn)定，但通氣性和透水性差;壤土質(zhì)地介于黏土和砂土之間，兼有砂土和黏土的優(yōu)點(diǎn)。

②土壤剖面

土壤剖面是從地面垂直向下的土壤縱斷面。

理想狀態(tài)下，土壤剖面有五個(gè)土壤層:有機(jī)質(zhì)層、腐殖質(zhì)層、淋溶層、淀積層和母質(zhì)層。

自然界中的土壤剖面不一定具有全部土壤層。例如，有機(jī)質(zhì)層主要出現(xiàn)在森林地區(qū)的土壤上部，在荒漠地區(qū)一般不存在或不明顯;在坡度較大的山地丘陵地區(qū)，土壤物質(zhì)流失較快，一般缺少淀積層。

②成土因素

土壤的形成始于地殼表層巖石風(fēng)化物，這些風(fēng)化物經(jīng)過(guò)極其緩慢的物理、化學(xué)和生物作用過(guò)程，慢慢發(fā)育形成土壤。影響土壤形成與演化的因素包括母質(zhì)、生物、氣候、地形和時(shí)間等，它們共同控制著土壤的發(fā)育和土壤性質(zhì)。

母質(zhì)：通常把與土壤有直接聯(lián)系的巖石風(fēng)化物或堆積物稱為母質(zhì)。母質(zhì)會(huì)影響土壤的化學(xué)成分、質(zhì)地和形成速度等。在土壤的形成初期，如果基巖非常堅(jiān)硬，形成1厘米厚的土壤可能需要幾百年;如果基巖質(zhì)地相對(duì)較軟，那么形成深厚土壤的速度會(huì)快得多。

生物：土壤中生活的植物、動(dòng)物和微生物不僅對(duì)土壤性質(zhì)具有重要影響，而且影響到土壤肥力和自凈能力。土壤微生物分解植物和動(dòng)物的殘?bào)w，向土壤釋放有機(jī)物。植物的根系和土壤動(dòng)物可以疏松土壤，幫助水分和空氣滲透到更深的土層中。

氣候：水分和熱量條件決定母質(zhì)的分解速度，影響土壤的形成速度、厚度和化學(xué)性質(zhì)等。

一般來(lái)說(shuō)，高溫多雨地區(qū)化學(xué)風(fēng)化作用強(qiáng)烈，巖石風(fēng)化速度相對(duì)較快，土壤較厚，且多呈酸性;寒冷干旱地區(qū)巖石風(fēng)化速度相對(duì)較慢，土壤往往比較薄，多呈堿性。

地形：地形通過(guò)影響母質(zhì)、氣候及生物因素，對(duì)土壤形成和發(fā)育產(chǎn)生間接影響。

例如，隨著海拔的增加，植被種類和數(shù)量會(huì)發(fā)生變化;陽(yáng)坡比陰坡接收的太陽(yáng)輻射多，土壤溫度較高;坡度越陡，地表侵蝕越嚴(yán)重。這些都會(huì)影響到土壤的形成和發(fā)育。

時(shí)間：土壤形成和發(fā)育所經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)短，也會(huì)對(duì)土壤的特征產(chǎn)生影響。例如，在其他成土因素相同的情況下，時(shí)間越長(zhǎng)，形成的土壤越深厚、土壤分層越明顯;反之，則形成的土壤越淺薄、土壤分層越不明顯。

土壤不同發(fā)育階段的形態(tài)特征

人類活動(dòng)也會(huì)影響土壤的形成和發(fā)育。隨著人類干擾強(qiáng)度的增加，土壤原來(lái)的基礎(chǔ)性狀發(fā)生改變，可能產(chǎn)生新的土壤類型(如水稻土)。人類活動(dòng)對(duì)土壤造成的影響有時(shí)是有益的，如在鹽漬化土壤區(qū)，通過(guò)深溝排水，降低地下水位，引淡水洗鹽，改良土壤;有時(shí)則是有害的，甚至是災(zāi)難性的，如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用農(nóng)藥，工業(yè)污水不經(jīng)處理直接用于農(nóng)田灌溉，造成土壤中有毒物質(zhì)的殘留，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)和人類身體健康。

土壤專題

土壤是指地球表面的一層疏松的物質(zhì)，由各種顆粒狀礦物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、水分、空氣、微生物等組成，能生長(zhǎng)植物。

思維導(dǎo)圖

一、形成因素

(1)成土母質(zhì)

成土母質(zhì)為土壤的發(fā)生發(fā)育提供最初的物質(zhì)來(lái)源是構(gòu)成土壤礦物質(zhì)、提供植物所需養(yǎng)分的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此土壤繼承了土壤母質(zhì)很多重要特征。

另外，巖石風(fēng)化并非成土母質(zhì)的唯一來(lái)源，無(wú)處不在的大氣降塵也可為土壤發(fā)育提供新鮮底物。

(2)氣候

氣候主要通過(guò)溫度和降水全面影響成土過(guò)程中的物理、化學(xué)和生物作用的強(qiáng)度和方向。

其中，熱帶雨林氣候由于全年高溫多雨，植物生長(zhǎng)旺盛，微生物分解快，雨水淋溶作用強(qiáng)，導(dǎo)致土壤的有機(jī)質(zhì)被吸收消耗多，積累少。

高緯高寒氣候區(qū)，植物生長(zhǎng)慢，有機(jī)質(zhì)吸收慢，積累多。

干旱氣候區(qū)，植物少，腐殖質(zhì)少，有機(jī)質(zhì)來(lái)源少，積累少。

(3)生物

生物(包括植物、動(dòng)物和微生物)在自身的生命活動(dòng)中與土壤之間發(fā)生著物質(zhì)和能量交換，改變土壤結(jié)構(gòu)和孔隙狀況。

動(dòng)物除以排泄物、分泌物和殘?bào)w的形式為土壤提供有機(jī)質(zhì)，并通過(guò)啃食和搬運(yùn)促進(jìn)有機(jī)殘?bào)w的轉(zhuǎn)化外，有些動(dòng)物如蚯蚓、白蟻還可通過(guò)對(duì)土體的攪動(dòng)，改變土壤結(jié)構(gòu)、孔隙度和土層排列等。另外，動(dòng)植物的生長(zhǎng)活動(dòng)也促進(jìn)成土母質(zhì)的風(fēng)化和發(fā)育。

微生物在土壤中的主要作用如下：分解有機(jī)質(zhì)，作物的殘根敗葉和施入土壤中的有機(jī)肥料，只有經(jīng)過(guò)土壤微生物的作用，才能腐爛分解，釋放出營(yíng)養(yǎng)元素，供作物利用;并且形成腐殖質(zhì)，改善土壤的理化性質(zhì)，分解礦物質(zhì)。

例如磷細(xì)菌能分解出磷礦石中的磷，鉀細(xì)菌能分解出鉀礦石中的鉀，以利作物吸收利用。固定氮素。氮?dú)庠诳諝獾慕M成中占4/5，數(shù)量很大，但植物不能直接利用。土壤中有一類叫做固氮菌的微生物，能利用空氣中的氮素作食物，在它們死亡和分解后，這些氮素就能被作物吸收利用。

(4)地形

地形主要通過(guò)影響其他成土因素而發(fā)生作用以及在重力作用下對(duì)地表的物質(zhì)和能量進(jìn)行再分配。

平原、低地等地勢(shì)低平的地區(qū)有利于外力堆積，土層深厚。

高原山地地區(qū)地勢(shì)高，生長(zhǎng)條件較差，植物生長(zhǎng)量小，有機(jī)質(zhì)少，肥力低。

陡坡落差大，土壤易受重力作用和外力侵蝕的影響，土層薄。

(5)人類活動(dòng)

人類活動(dòng)通過(guò)調(diào)節(jié)和改變其他成土因素來(lái)控制土壤的發(fā)育程度及方向，對(duì)土壤發(fā)生演化起著不可忽視的作用。

因此，合理的人類活動(dòng)將會(huì)促進(jìn)土壤發(fā)育，不合理的人類活動(dòng)將加速土壤退化。

土壤的形成過(guò)程

二、土壤結(jié)構(gòu)

土壤由礦物質(zhì)和腐殖質(zhì)組成的，固體土粒是土壤的主體，約占土壤體積的50%，固體顆粒間的孔隙由氣體和水分占據(jù)。

(1)礦物質(zhì)：

土壤礦物質(zhì)是巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用形成的不同大小的礦物顆粒(砂粒、土粒和膠粒)。

土壤礦物質(zhì)種類很多，化學(xué)組成復(fù)雜，它直接影響土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)，是作物養(yǎng)分的重要來(lái)源之一。

(2)有機(jī)質(zhì)：

有機(jī)質(zhì)含量的多少是衡量土壤肥力高低的一個(gè)重要標(biāo)志，它和礦物質(zhì)緊密地結(jié)合在一起。在一般耕地耕層中有機(jī)質(zhì)含量只占土壤干重的0.5%～2.5%，肥沃的黑土大約可達(dá)5%，但它的作用卻很大。

有機(jī)質(zhì)的組成中絕大部分為腐殖質(zhì)，腐殖質(zhì)的作用主要有：作物養(yǎng)分的主要來(lái)源、增強(qiáng)土壤吸肥保水能力、改良土壤物理性質(zhì)和促進(jìn)土壤植物的生長(zhǎng)。

(3)水分：

土壤是一個(gè)疏松多孔體，其中布滿著大大小小蜂窩狀的孔隙。存在于土壤毛管孔隙中的水分能被作物直接吸收利用，同時(shí)，還能溶解和輸送土壤養(yǎng)分。

(4)空氣：

土壤空氣既可以促進(jìn)土壤形成，又促進(jìn)作物生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)土壤溫度和促進(jìn)根系呼吸作用。

三、土壤類型

(1)按形態(tài)劃分：

可分為三種：

砂質(zhì)土——滲水速度快，保水性能差，通氣性能好。

黏質(zhì)土——滲水速度慢，保水性能好，通氣性能差。

壤土——滲水速度?般，保水性能?般，通氣性能?般。

(2)按顏?劃分：

紅壤：分布于我國(guó)南方季風(fēng)氣候區(qū)，土層深厚，質(zhì)地粘重，肥力差，呈酸性;

黃棕壤：分布于長(zhǎng)江流域與秦嶺淮河之間，呈弱酸性，自然肥力比較高;

云南東川紅土地

棕壤：分布于山東半島和遼東半島。土層較厚，質(zhì)地比較粘重，表層有機(jī)質(zhì)含量較?，呈微酸性;

棕壤

褐土：分布于暖溫帶半濕潤(rùn)、半干旱季風(fēng)氣候區(qū)。呈中性、微堿性，腐殖質(zhì)層較厚，肥力較高;

褐土

黑鈣土：分布于東北平原，腐殖質(zhì)含量最為豐富，土壤呈中性?微堿性，土壤肥力高。

黑鈣土

我國(guó)土壤類型空間分布

四、土壤問(wèn)題

(1)土壤污染：

當(dāng)土壤中含有害物質(zhì)過(guò)多，超過(guò)土壤的自凈能力，就會(huì)引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，微生物活動(dòng)受到抑制，有害物質(zhì)或其分解產(chǎn)物在土壤中逐漸積累，達(dá)到危害人體健康的程度，就是土壤污染。

土壤危害大，會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物的污染、減產(chǎn)，導(dǎo)致生物品質(zhì)不斷下降，危害人體健康。

土壤污染具有隱蔽性和滯后性它往往要通過(guò)對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物的殘留檢測(cè)，甚至通過(guò)研究對(duì)人畜健康狀況的影響才能確定。

土壤污染的累積性和不可逆轉(zhuǎn)性。重金屬對(duì)土壤的污染基本上是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程，許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的污染也需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能降解。

因此，土壤污染一旦發(fā)生，僅僅依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復(fù)，有時(shí)要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問(wèn)題，其他治理技術(shù)可能見(jiàn)效較慢。

(2)土壤酸化：

土壤酸化與雨水淋溶及過(guò)度使用化肥等有關(guān)。

產(chǎn)生的危害：土壤中鋁、錳、鉛等重金屬元素在酸性條件下會(huì)容易釋放出來(lái)，致使作物根系中毒死亡;

另外，多鋁、錳、鉛等重金屬元素與肥料鉀、鈣鎂、鉬等元素拮抗，影響根系吸收而發(fā)生缺素癥;

土壤酸化還產(chǎn)生二氧化氮等有害氣體，使作物中毒。

解決土壤酸化的措施：施用石灰調(diào)節(jié)土壤pH值，調(diào)整酸性。施肥應(yīng)增施有機(jī)肥生物肥搭配少量化肥。

增施有機(jī)肥

(3)土壤侵蝕：

土壤侵蝕是指土壤及其母質(zhì)在水力、風(fēng)力、凍融或重力等外營(yíng)力作用下，被破壞、剝蝕、搬運(yùn)和沉積的過(guò)程。

按侵蝕營(yíng)力分類，通常分為水力侵蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和風(fēng)力侵蝕等。

其中水力侵蝕是最主要的一種形式，習(xí)慣上稱為水土流失。

水力侵蝕分為面蝕和溝蝕，重力侵蝕表現(xiàn)為滑坡、崩塌和山剝皮。風(fēng)力侵蝕分懸移風(fēng)蝕和推移風(fēng)蝕。

其危害有：

損失土壤資源

降低土壤肥力

破壞生態(tài)環(huán)境

淤塞河道

加劇洪澇等

治理措施以以水利工程、生物工程和農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的水土保持綜合治理為主。

工程措施包括：坡面治理?程、溝道治理?程、小型水利?程。

生物措施包括：

造林種草、綠化荒山和農(nóng)林牧綜合經(jīng)營(yíng)等。

農(nóng)業(yè)措施包括：

改變地面微地形，如壟溝種植;增加地面覆蓋，如覆膜;增加土壤入滲，如深耕改土等。

(4)?壤鹽漬化：

土壤鹽漬化分為原生鹽漬化和次生鹽堿化兩類。

其中不受人為影響，自然發(fā)生的土壤鹽漬化為原生鹽漬化;而由于人類活動(dòng)引發(fā)的土壤鹽漬化為次生鹽漬化。

其發(fā)生的原因有自然原因和人為原因。

自然原因：

氣候——蒸發(fā)量大于降水量;

地形——地形高低影響水鹽運(yùn)動(dòng)的方向;

土壤顆粒——土壤顆粒粗細(xì)影響水鹽運(yùn)動(dòng)的速度和高度;

水文——沿海、沿江河，促積鹽。

人為原因：

主要通過(guò)改變自然條件來(lái)影響土壤鹽堿化程度。如有些地方澆水時(shí)大水漫灌，或低洼地區(qū)只灌不排，以致地下水位很快上升而積鹽。

其危害有：肥力下降、土壤板結(jié)和抑制微生物活動(dòng)等。

改良措施：

水利改良——井排井灌和魚(yú)塘臺(tái)田模式等;

化學(xué)改良——使用酸性鹽類物質(zhì);

生物改良——種植耐鹽作物;

農(nóng)業(yè)改良——秸稈還田、施用有機(jī)肥和種植綠肥等。