
如果没有土壤,植物就无法获得养分,地球上的其他生命都将受到影响。
在地球历史的初始时期,地球的表面主要是岩石,十分贫瘠。
当幼儿时期的地球冷却下来后,风化和侵蚀的过程就陆续开始了。
风化作用是通过物理或化学过程将岩石破碎成较小的岩石,侵蚀作用是指这些较小的岩石被风或水从较大的母岩中带走。
根据风化岩石的大小,可以将其视分为黏土(clay)、粉土(silt)或砂土(sand) ,更大的则为砾石。
在前三种物质中,黏土是最小的,而砂土是最大的,粉土介于两者之间。
这三种不同大小的风化和侵蚀岩石共同组成了土壤。根据这三种不同大小颗粒的比例,土壤将具有不同的性质。
如果一种土壤中有25%是砂土,40%是粉土,35%是黏土,那它为黏壤土。
如果是10%的黏土,40%的砂土,50%的粉土,则可称为粉壤土。
如果土壤更接近黏土,它可以保留更多的水分,但植物的根将难以穿过它生长。
如果它更接近砂土,则蓄水能力会更差,但植物更容易生根。而粉土是介于两者之间的,有不同程度的特征。
土壤形成的过程发生在数千年的时间里。由于大自然的随机性,土壤并没有完全固定的形态。
但在大多数地方,它通常可以在垂向上被分为五个不同的层。
最上面的是O层。O代表有机,这是大部分被称为碎屑的死植物物质所在的地方。
然后是A层,这是真正的表层土壤所在的地方。它有时被称为生物地幔,因为这也是大多数土壤生物居住的地方。
B是下一个地层,通常是植物的根寻找土壤的最深的地方。
C层是基岩慢慢分解成土壤的地方。所以大部分是大块的岩石和砂砾,中间有一些土壤。
我们根据土壤层的特征,可以对它们进行一个简单的分类。
土壤性状基本保持土壤母质的特性,仅有淡薄表层,广泛分布于大江大河两岸、河口三角洲、冲积平原以及风沙物质积聚区。
弱育土是指土壤发育程度微弱,土壤剖面层次分异不明显,母质特征显著,土壤保持相对的幼年阶段,并明显区别于地带性土壤的一些土壤类型。
这些土壤表层存在永久冻土,因此土壤不会经常移动,这也同时意味着它们极不易开发。
向赤道移动,下一个发现的是在针叶林和北方森林生物群落中存在的灰化土。
由于松针落在地上并分解成酸性化合物,使土壤呈酸性。
灰化土广泛分布在北半球的北部,在欧亚大陆北部和北美洲北部,呈纬向绵延展布。中国灰化土面积较小,只在大兴安岭北端与青藏高原某些高山亚高山垂直带中有所发现。
接下来是淋溶土。淋溶土是指湿润土壤水分状况下,石灰充分淋溶,具有明显黏粒淋溶和淀积的土壤。
淋溶土的有机质含量较高,表层有机质含量为40—80克每千克,高的可达150克每千克土以上。主要分布于冲积平原地区中,常为世界各农业生产重要地区之土壤。
老成土,是美国土壤系统分类中的一个土纲。成土过程中常处于湿润状态,但在暖季部分时间里,部分土壤干燥、风化和淋溶程度高,受化学风化影响而有盐基移动。
主要分布在亚热带地区,非常潮湿的地方,如美国东南部和东南亚。
旱成土的土壤发育程度很浅,有机质含量低,属具有浅色表层的矿质土壤。
旱成土发育于干旱半干旱气候和荒漠植被条件下,为荒漠地区的主要土壤。包括漠境土、红色漠境土、灰钙土和盐土等。
它们在阿拉伯地区、澳大利亚、中国北部和美国西部等地都有分布。
下面这张图为松软土,又称黑沃土,常分布于中纬度的半干旱到半湿润的地区,特别是草原地带。形成松软土的主要机制是分解及腐殖化等。
松软土的古地质学记录历史不早于始新世。其形成与之后全球气候变冷变干有密切联系。
外观上呈显著红色的氧化土,属高度风化、具有氧化层的矿质土壤。
它们多发育于热带或亚热带低地和中等高地的缓坡或中等坡地上,养分利用率很低,也不是很肥沃,在亚马逊和刚果雨林中有分布。
除了这些土壤以外,还有一些土壤的分布并不符合纬度分布规律。
比如火山灰土(Andisols)、有机土(Histosols)和变性土(Vertisol)等,其形成机制不同,所具特征也各有差异。
土壤的分类十分复杂,且其在世界上的分布是零星的,不完整的。
在土壤学中有一个常见的缩写——“CLORPT”,用来记住影响土壤形成的因素。
一个地区的气候在很大程度上取决于纬度,也取决于海拔高度和周围环境。不同的气候带来了不同的温度和湿度,使土壤发育成为各种不同的样子。
例如松树会随着时间的推移,通过掉落的针叶使土壤逐渐酸化。土壤也需要像细菌和真菌这样的生物才能让植物茁壮成长。
不同海拔造成了环境温度和湿度的差异,你可以在同一片土地不同的海拔高处发现完全不同的土壤。
母质不同,形成的最终土壤自然不同。例如土壤母质如果是石灰岩,那么它很可能溶解掉,并形成黏土,也将富含钙。
只有拥有了充足的时间,土壤才能够逐渐发育变化,在世界各地变成各种不同的样子。
它们分布在世界各地,为人类的生存和发展贡献了极大的力量!
参考视频:
All Things SOIL TAXONOMY
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