土壤

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德國的黃土牧場。
Surface-water-gley developed in glacial till, Northern Ireland

土壤，是由一層層厚度各異的礦物質成分所組成大自然主體。土壤和母質層的區別表現在於形態、物理特性、化學特性以及礦物學特性等方面。[1]由於地殼 、水蒸气、 大氣和生物圈的相互作用，土層有別於母質層。 [2]它是礦物和有機物的混合組成部分，存在著固體，氣體和液體狀態。[3][4]疏松的土壤微粒組合起來，形成充滿間隙的土壤的形式。這些孔隙中含有溶解溶液（液體）和空气（氣體） 。[5]因此，土壤通常被視為有种個狀態 。[6]大部分土壤的密度為1～2 g/cm³。[7]土壤在英文中也被稱為“地球”——我們所居住的星球的名字，也是它的本質。地球上只有很少的土壤成分的生成年代早於第三紀，大多數不會早於更新世。[8]

在亞熱帶氣候中有代表性的混黑色的表土和紅色的底土。

目录

[编辑] 功能

土壤有六大功能:

  1. 無機有機質的循環
  2. 生物棲息地(包含地面上及土壤層中)
  3. 生物建築物的地基
  4. 水分供應及潔淨
  5. 必須營養成分之提供
  6. 支持某些生物(如植物)生長

[编辑] 土壤形成條件

土壤的形成，或者叫做成土作用，是物理，化學，生物和人為過程對土壤母質的綜合效應。土壤的形成包含涉及到土壤剖面中的邊界層或地平線層。他們經過母質的增加，損失，改變和易位構成土壤。從風幹的巖石中提取出來的礦物質經歷了一些變化，從而生成次生礦物及其他在水中溶解性不同的化合物，這些成分會隨水或者生物活動而移動到其他地方。 土壤內部物質的改變和運動是形成土壤獨特外觀的原因。基巖風化產生的母質就是土壤形成的來源。 土壤形成的一個例子出自在溫暖地區非常頻繁的大雨的發現於近代的火山巖。在這種氣候條件下，植物成為很快就建立在玄武巖上，盡管很少有有機物質。植物支持在空的巖石開始用營養液填充，例如溶解鳥糞。發展中的植物根系與菌根真菌獨自或聯合，[9]很快逐步分解了多孔熔巖並積累了有機質。但即使做了這些，主要的孔破碎熔巖在這個植物根上成長將可被視為土壤。土母質、地區性氣候條件、地形地貌、生物勢和時間這5個典型因素之間動態的相互作用影響了土壤的形成及演變方式，並且對土壤“生命”循環的進行方式產生影響。[10]

[编辑] 母质

構成土壤的原材料叫做母質。它包括：風化的原始基層巖；次要的從其他地點運來的輔助材料，如崩積層和沖積層；沈澱物已存在 ，但在其它方式混合或改變-舊土壤形成，包括泥炭或高山腐殖質的有機物；人為的材料，如垃圾填埋場或礦物廢料。 [11] 少量土壤直接地底巖破裂形成。這些土壤通常被稱為“殘積土”，並與他們的母質有大致相同的化學性質。大部分土壤源於通過風力、水力和重力被運到其他地點的材料產生。[12]其中一些材料可能移動了數英裏或只有幾英尺。風吹材料稱為黃土，覆蓋在北美洲中西部地區和亞洲中部以及其他地點。在南北緯度，冰磧物是許多土壤的組成部分，他們在大山附近形成，是冰川冰移動的地面的產物。冰可以把巖石和大石頭打破成較小的碎片，也可以整理材料成不同尺寸。隨著冰川的冰融化，融化的水也移動和整理材料並排序、整理和從他們原始位置改變距離。土壤側面更深的區域可能有與他們沈澱的水、冰塊或風相對不變的材料。

土壤一般分成六層：O層是枯枝落葉層，A層是腐殖質層。E層是淋溶層。以上三層為表土層。B層是澱積層。C層是風化層。R層是岩石層。以上三層為心土層。

土壤来自岩石、无机物、有机物，主要由矿物质、空气、水、有机物构成。[13]地球表面形成 1厘米厚的土壤，约需要 300 年或更长时间。 [14]

“资源”是对人类可以利用而言的，因此，土壤资源是指在一定科学技术条件下和一定时间内可以为人类利用的土壤。土壤的形成與保護確保生物的生存。

[编辑] 分類

為了了解不同土壤之間的關系以及它的特定用途，所以把土壤分類。第一個土壤分類系統是俄羅斯科學家Dokuchaev在1880年左右開發的。它被美國和歐洲研究者修改并且開發這個系統通常使用到了1960年代。它基于土壤的特別形態取決于他們的材料和母質的觀點。在20世纪60年代，不同的分类系统开始出现，他們侧重于土壤形态而不是他們的材料和母質。自那时以来，分類系統又经历了进一步的修改。

[编辑] 排列

這是土壤分類的最高級別。以后綴“sol”結束。在美國分類法中，這十個排列是：[15]

  • 新成土 （Entisol） - recently formed soils that lack well-developed horizons. Commonly found on unconsolidated sediments like sand, some have an A horizon on top of bedrock.
  • 变性土 （Vertisol） - inverted soils. They tend to swell when wet and shrink upon drying, often forming deep cracks that surface layers can fall into.
  • 始成土 （Inceptisol） - young soils. They have subsurface horizon formation but show little eluviation and illuviation.
  • 旱成土 （Aridisol） - dry soils forming under desert conditions. They include nearly 20% of soils on Earth. Soil formation is slow, and accumulated organic matter is scarce. They may have a subsurface zones (calcic horizons) where calcium carbonates have accumulated from percolating water. Many aridiso soils have well-developed Bt horizons showing clay movement from past periods of more moisture.
  • 软土 [[（Mollisol） - soft soils.
  • 灰壤 （Spodosol]） - soils produced by podsolization. They are typical soils of coniferous and deciduous forests in cooler climates.
  • 淋溶土 （Alfisol） - soils with aluminum and iron. They have horizons of were clay accumulates, and form where there is enough moisture and warmth for at least three months of plant growth.
  • 老成土 （Ultisol） - soils that are heavily leached.
  • 氧化土 （Oxisol） - soil with heavy oxide content.
  • 有机土 （Histosol） - organic soils.

Other order schemes may include:

  • Andisols - volcanic soils, which tend to be high in glass content.
  • Gelisols - permafrost soils.

[编辑] 参考来源

  1. ^ Birkeland, Peter W. Soils and Geomorphology, 3rd Edition. New York: Oxford University Press, 1999.
  2. ^ Chesworth, Edited by Ward (2008), Encyclopedia of soil science, Dordrecht, Netherland: Springer, ISBN 1402039948, at xxiv
  3. ^ Voroney, R. P., 2006. The Soil Habitat in Soil Microbiology, Ecology and Biochemistry, Eldor A. Paul ed. ISBN=0125468075
  4. ^ James A. Danoff-Burg, Columbia University The Terrestrial Influence: Geology and Soils
  5. ^ Taylor, S. A., and G. L. Ashcroft. 1972. Physical Edaphology
  6. ^ McCarty, David. 1982. Essentials of Soil Mechanics and Foundations
  7. ^ http://www.pedosphere.com/resources/bulkdensity/triangle_us.cfm
  8. ^ Buol, S. W.，Hole, F. D. and McCracken, R. J.（1973）．Soil Genesis and Classification，First，Ames, IA：Iowa State University Press．ISBN 0-8138-1460-X． .
  9. ^ Van Schöll, Laura (2006), "Ectomycorrhizal weathering of the soil minerals muscovite and hornblende", New Phytologist 171: 805 - 814, DOI:10.1111/j.1469-8137.2006.01790.x
  10. ^ http://www.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/geog101/textbook/soil_systems/soil__development_soil_forming_factors.html
  11. ^ http://www.naturalresources.nsw.gov.au/care/soil/soil_pubs/parent_pdfs/ch2.pdf
  12. ^ http://soil.gsfc.nasa.gov/soilform/deposits.htm
  13. ^ www.nebo.edu/misc/learning_resources/ppt/k-5/soil_composiion.ppt
  14. ^ http://jpk.sicau.edu.cn/trx/jiaoan/jiaoan_1.htm
  15. ^ http://www.evsc.virginia.edu/~alm7d/soils/soilordr.html
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