01
土壤的基本概念
“土，地之吐生物者也”，俗話說，凡是有植物生長的地方都有土壤。土壤是指地球陸地最上面的一層疏松物質(zhì)，能生長綠色植物。土壤形成是以千年、萬年或百萬年為單位計算的，俗稱“千年龜、萬年土”。經(jīng)歷從巖石→巖石風(fēng)化→母質(zhì)→土壤等漫長的成土過程，形成過程中受到生物、氣候、地形、母質(zhì)和時間這五大因素影響;人類活動也顯著影響土壤的發(fā)育過程。土壤由不同大小的礦物質(zhì)(砂粒、粉粒和黏粒)、有機物質(zhì)(主要為動物、植物、微生物及其殘體腐解產(chǎn)物)、水分、空氣和生物等組成，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。
通常，為了更好地觀察和了解土壤信息，會從地面垂直向下挖掘1~2m深的土壤剖面。完整的土壤剖面，一般可分為腐殖質(zhì)層(以字母“A”表示)、淋溶層(E)、淀積層(D)、母質(zhì)層(C)和母巖層(R)。立體的剖面構(gòu)成了土壤類型基層單元的最小體積單位，稱為“單個土體”。“單個土體”聚合在一起則構(gòu)成“聚合體”，成為一個典型類型的土壤。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)注的通常是0~20cm的表層土壤。
土壤概念圖解
02
土壤的物質(zhì)組成
土壤由固相、液相和氣相三類物質(zhì)組成，其中礦物質(zhì)和有機物質(zhì)構(gòu)成的固相約占總體積的50%，液相(水)和氣相(空氣)填充的土壤孔隙占另外50%。生物體、根和腐殖質(zhì)分別占有機物質(zhì)的10%、10%和80%。
土壤礦物包括直接來自母質(zhì)的原生礦物(指巖石風(fēng)化或成土過程中發(fā)生物理變化，但沒有改變化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)的原始成巖礦物)，以及經(jīng)過長期成土過程形成的次生礦物(指巖石風(fēng)化或成土過程中新生成的礦物，如次生鋁硅酸鹽類和氧化物類的黏土礦物)。土壤生物是指一類具有生命力的有機體，包括土壤動物、植物和微生物。土壤生物有機殘體經(jīng)過復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程，最終形成一類特殊、復(fù)雜、性質(zhì)較穩(wěn)定的高分子有機化合物，稱為“土壤有機質(zhì)”。土壤孔隙中的水和氣體是生物生存、生長、生化反應(yīng)、物質(zhì)能量運移的物質(zhì)基礎(chǔ)和重要媒介。
土壤固相、液相和氣相組成比例示意圖
土壤主要物質(zhì)組成示意圖
03
土壤的功能
土壤具有多方面的功能。首先，土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基地，具有生產(chǎn)功能;其次，土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量交換的場所，具有生態(tài)功能;第三，土壤可吸納并緩沖、過濾、降解、固定環(huán)境中的污染物，具有環(huán)境凈化功能;第四，土壤呼吸作用可導(dǎo)致氧氣(O2)由大氣進入土壤、二氧化碳(CO2)由土壤向大氣排放，具有氣體交換功能;第五，土壤中含有黏土、砂石、礦物等，可用作建筑、制陶的原材料，具有提供建筑、藝術(shù)材料的功能;第六，土壤是道路、橋梁、隧道、水壩等建筑物的基地與地基，并具有人類建筑支撐和文物保存功能。
土壤的主要功能
04
土壤的地帶性分布
在土壤成土因素中，生物、氣候以及地形因素都有一定的地理規(guī)律性，因此土壤類型在地理空間的分布與組合呈現(xiàn)有規(guī)律的變化，稱之為土壤地帶性分布，我國土壤地帶性分布包括水平地帶性、垂直地帶性和區(qū)域地帶性。
(1)我國土壤的水平地帶性
土壤水平地帶性包括緯度地帶性和經(jīng)度地帶性，主要因水熱條件的差異而產(chǎn)生。
緯度地帶性：我國東部濕潤、半濕潤區(qū)域，表現(xiàn)為自南向北隨氣溫帶而變化的規(guī)律，自南向北依次為磚紅壤、赤紅壤、紅壤、黃壤、黃棕壤、棕壤、暗棕壤和灰化土。
經(jīng)度地帶性：我國北部干旱、半干旱區(qū)域，表現(xiàn)為隨水分而變化的規(guī)律，自東向西依次為暗棕壤、黑土、黑鈣土、栗鈣土、棕鈣土、灰鈣土、漠土。
我國土壤水平地帶性分類概圖
(2)我國土壤的垂直地帶性
土壤的垂直地帶性主要分布于山區(qū)，因海拔的不斷升高引起生物氣候帶的變化，導(dǎo)致土壤類型在垂直梯度上發(fā)生變化。通常山地越高，垂直帶譜也越復(fù)雜，土壤類型也就越多;緯度越高，垂直帶譜則越簡單。山地自下而上按一定順序排列形成的垂直自然帶系列稱之為“垂直帶譜”，我國南方的熱帶、亞熱帶地區(qū)，基帶土壤(山體下部的水平地帶性土壤)主要為磚紅壤、赤紅壤和紅壤，隨著海拔升高逐漸演變成山地黃壤—山地黃棕壤—山地棕壤—山地草甸土。
我國北方的溫帶、寒溫帶及高原高寒植被區(qū)，基帶土壤主要為棕漠土、褐土、灰漠土等，隨著海拔升高逐漸演變成山地鈣土—山地寒漠土或山地暗棕壤—山地草甸土。
我國南方典型地區(qū)的土壤垂直地帶性分布圖
我國北方典型地區(qū)的土壤垂直地帶性分布圖
