土壤形成因素及中国土壤的形成因素
2011-11-21 16:49阅读：
土壤形成因素：
（1）土壤形成的母质因素
风化作用使岩石破碎，理化性质改变，形成结构疏松的风化壳，其上部可称为土壤母质。如果风化壳保留在原地，形成残积物，便称为残积母质；如果在重力、流水、风力、冰川等作用下风化物质被迁移形成崩积物、冲积物、海积物、湖积物、冰碛物和风积物等，则称为运积母质。成土母质是土壤形成的物质基础和植物矿质养分元素（氮除外）的最初来源。母质代表土壤的初始状态，它在气候与生物的作用下，经过上千年的时间，才逐渐转变成可生长植物的土壤。母质对土壤的物理性状和化学组成均产生重要的作用，这种作用在土壤形成的初期阶段最为显著。随着成土过程进行得愈久，母质与土壤间性质的差别也愈大，尽管如此，土壤中总会保存有母质的某些特征。
首先，成土母质的类型与土壤质地关系密切。不同造岩矿物的抗风化能力差别显著，其由大到小的顺序大致为：石英→白云母→钾长石→黑云母→钠长石→角闪石→辉石→钙长石→橄榄石。因此，发育在基性岩母质上的土壤质地一般较细，含粉砂和粘粒较多，含砂粒较少；发育在石英含量较高的酸性岩母质上的土壤质地一般较粗，即含砂粒较多而含粉砂和粘粒较少。此外，发育在残积物和坡积物上的土壤含石块较多，而在洪积物和冲积物上发育的土壤具有明显的质地分层特征。
其次，土壤的矿物组成和化学组成深受成土母质的影响。不同岩石的矿物组成有明显的差别，使其上发育的土壤的矿物组成也就不同。发育在基性岩母质上的土壤，含角闪石、辉石、黑云母等深色矿物较多；发育在酸性岩母质上的土壤，含石英、正长石和白云母等浅色矿物较多；其他如冰碛物和黄土母质上发育的土壤，含水云母和绿泥石等粘土矿物较多，河流冲积物上发育的土壤亦富含水云母，湖积物上发育的土壤中多蒙脱石和水云母等粘土矿物。从化学组成方面看，基性岩母质上的土壤一般铁、锰、镁、钙含量高于酸性岩母质上的土壤，而硅、钠、钾含量则低于酸性岩母质上的土壤，石灰岩母质上的土壤，钙的含量最高。
（2）土壤形成的气候因素
气候对于土壤形成的影响，表现为直接影响和间接影响两个方面。直接影响指通过土壤与大气之间经常进行的水分和热量交换，对土壤水、热状况和土壤中物理、化学过程的性质与强度的影响。通常温度每增加10℃，化学
反应速度平均增加1～2倍；温度从0℃增加到50℃，化合物的解离度增加7倍。在寒冷的气候条件下，一年中土壤冻结达几个月之久，微生物分解作用非常缓慢，使有机质积累起来；而在常年温暖湿润的气候条件下，微生物活动旺盛，全年都能分解有机质，使有机质含量趋于减少。
气候还可以通过影响岩石风化过程以及植被类型等间接地影响土壤的形成和发育。一个显著的例子是，从干燥的荒漠地带或低温的苔原地带到高温多雨的热带雨林地带，随着温度、降水、蒸发以及不同植被生产力的变化，有机残体归还逐渐增多，化学与生物风化逐渐增强，风化壳逐渐加厚
。
（3）土壤形成的生物因素
生物是土壤有机物质的来源和土壤形成过程中最活跃的因素。土壤的本质特征——肥力的产生与生物的作用是密切相关的。在生物作用下从岩石到土壤的形成过程见图9-7。
岩石表面在适宜的日照和湿度条件下滋生出苔薛类生物，它们依靠雨水中溶解的微量岩石矿物质得以生长，同时产生大量分泌物对岩石进行化学、生物风化；随着苔藓类的大量繁殖，生物与岩石之间的相互作用日益加强，岩石表面慢慢地形成了土壤；此后，一些高等植物在年幼的土壤上逐渐发展起来，形成土体的明显分化。
在生物因素中，植物起着最为重要的作用。绿色植物有选择地吸收母质、水体和大气中的养分元素，并通过光合作用制造有机质，然后以枯枝落叶和残体的形式将有机养分归还给地表。不同植被类型的养分归还量与归还形式的差异是导致土壤有机质含量高低的根本原因。例如，森林土壤的有机质含量一般低于草地，这是因为草类根系茂密且集中在近地表的土壤中，向下则根系的集中程度递减，从而为土壤表层提供了大量的有机质，而树木的根系分布很深，直接提供给土壤表层的有机质不多，主要是以落叶的形式将有机质归还到地表。动物除以排泄物、分泌物和残体的形式为土壤提供有机质，并通过啃食和搬运促进有机残体的转化外，有些动物如蚯蚓、白蚁还可通过对土体的搅动，改变土壤结构、孔隙度和土层排列等。微生物在成土过程中的主要功能是有机残体的分解、转化和腐殖质的合成。
（4）土壤形成的地形因素
地形对土壤形成的影响主要是通过引起物质、能量的再分配而间接地作用于土壤的。在山区，由于温度。降水和湿度随着地势升高的垂直变化，形成不同的气候和植被带，导致土壤的组成成分和理化性质均发生显著的垂直地带分化。对美国西南部山区土壤特性的考察发现，土壤有机质含量、总孔隙度和持水量均随海拔高度的升高而增加，而pH值随海拔高度的升高而降低[1]。此外，坡度和坡向也可改变水、热条件和植被状况，从而影响土壤的发育。在陡峭的山坡上，由于重力作用和地表径流的侵蚀力往往加速疏松地表物质的迁移，所以很难发育成深厚的土壤；而在平坦的地形部位，地表疏松物质的侵蚀速率较慢，使成土母质得以在较稳定的气候、生物条件下逐渐发育成深厚的土壤。阳坡由于接受太阳辐射能多于阴坡，温度状况比阴坡好，但水分状况比阴坡差，植被的覆盖度一般是阳坡低于阴坡，从而导致土壤中物理、化学和生物过程的差异。
（5）土壤形成的人为因素
人类对土壤的影响具有双向性。人既是土壤的改良者，又是破坏者。可通过改变某一成土因素或各因素间的对比关系，来控制土壤发育的方向，强化或抑制成土过程。如灌溉和排水可改变自然土壤的水热条件，从而改变土壤中物质的运动过程。此外，通过耕作、施肥（包括施用有机六肥、无机肥和多种农药）和灌溉等农业措施，可直接影响土壤发育、组成和特性的变化。合理的利用管理土壤，可保持和提高土壤肥力；反之，将导致土壤退化，肥力下降，甚至形成沙化、次生盐渍化或沼泽化。因此有人认为，人类的生产活动应列为第成土因素。根据土壤的最新研究成果，В。А。科夫达还提出新构造运动、火山活动和地震活动是影响土壤形成的深部因素。
土壤的发生和形成，受到多种自然因素的影响。地表裸露的岩石，在水热因素的作用下逐渐风化，栖息各种微生物，并开始生长绿色植物。这些生物既从风化物中获得水分和养分，又使风化物积累有机物质和氮素等营养元素，创造了肥力，从而形成土壤。
中国土地广阔，自然条件复杂，而且开发历史悠久，因此形成的土壤类型繁多，利用情况多样。为了更加合理地利用土壤和提高土壤肥力，促进农业生产不断发展，必须对土壤的形成、种类、分布和分区有所认识。
中国土壤的形成因素
中国位于亚洲东部，东临太平洋，南北跨纬度50 多度，东西占经度达60 多度，面积约为960
万平方公里。由于地域辽阔，各地自然条件差别很大，因此形成了各种各样的土壤。此外，中国又是历史悠久的农业国，人类生产活动已有几千年的历史，在长期生产过程中，不断地改造自然环境以适应于人类的需要，这些生产活动不仅能加速土壤的演变，甚至能改变土壤的发展方向。因此，中国土壤的形成与演化，与自然条件以及人类的农业生产活动有着密切的关系。
在土壤学中，将影响土壤形成的各种自然条件，归纳为地形、气候、成土母质、植被、成土年龄等五大因素，称为土壤形成因素，或简称成土因素。也就是说，地球陆地表面的任何一种土壤，都是在这5
种因素的共同作用下形成的。但是，在不同地区，各因素的具体内容和特点不同，各因素还以不同的作用强度相配合，从而形成各种各样的土壤。
（一）地形
地形因素对土壤形成的作用很明显，就大的方面来说，山地和平原上的土壤迥然不同。山地的海拔越高，山体越大，分异也越显著。高大的山脉和高原，常常成为气流的屏障，直接影响太阳辐射量、热量和水分在地表面的分布，并影响着植被的演替和土壤内物质的运动，因而常使山体两侧的土壤差异显著。例如，秦岭是东西走向的高大山脉，对来自南方的暖湿气流和来自北方的干冷气团都有阻滞作用，所以山地南坡和北坡的土壤有显著不同。在南坡形成酸性的黄棕壤，而北坡形成中性至微碱性的褐土。又如，大体上呈南北走向的大兴安岭和太行山脉，同东南季风呈直角相交，在夏季，迎风面降水量大，有利于土壤中物质的化学分解和生物积累；背风面受气温增高、湿度小的焚风影响，土壤的淋溶和生物积累都较弱。因此，这些山地就成了不同类型土壤的分界线。例如，大兴安岭东坡为暗棕壤，而西坡为灰色森林土。
山地和高原对土壤形成的影响还表现在：海拔越高，土壤变化越复杂，形成的土壤类型就越多。这是因为，气温随山地海拔增高而递减；在一定高度范围内，降水量随高度增高而增大；植被类型也相应地更替，所以土壤类型也不同。
在平原、盆地和丘陵范围内，地形的高差变化虽小，但对土壤的形成仍有明显影响。如平原地区局部起伏的地面变异，会引起土壤水分和水质特点的变化，形成各种不同的土壤组合。在地形高、排水好的部位，形成能反映当地生物气候条件的地带性土壤；而地形低的部位，由于地下水位较高甚至地面积水，形成非地带性的半水成土和水成土，如果地下水含盐类较多，还可以形成盐渍化土壤。又如盆地周围的高地，原来是地带性土壤，如果开垦为农地，绝大多数是旱耕地；盆地中心大多为在河流冲积物上发育的半水成土或水成土，开垦后，在北方常成为有良好灌溉条件的水浇地，而在南方则绝大部分成为稻田。丘陵的高度不大，虽不会像山地那样引起气候和植被发生大的变化，但地面形状和坡度也能影响降水的再分配，从而影响到土壤的发育程度。土壤侵蚀的强度，就是与地形和坡度密切有关的。
（二）气候
气候因素在土壤形成上的作用，主要表现为水热条件对土壤形成的方向、强度所发生的影响。概括地说，在中国东部地区，秦岭—淮河一线以北，热量较低，降水也较少，矿物风化、淋溶作用和有机质分解都较微弱，土壤可由微酸性至微碱性反应，部分土壤含有碳酸钙，也有一些土壤含有可溶盐而有盐渍化。但在该线以南，由于湿热程度增强，有机质分解强烈，风化产物和成土产物的分解和淋溶程度高，富铝化作用显著，土壤呈酸性反应，除滨海地段外，土壤无盐渍化。
在北部和西北地区，干旱程度自东往西增强，形成各种含碳酸钙的草原土壤以至漠境土壤。青藏高原的高寒环境，使土壤形成受到冻融交替的强烈影响，矿物和有机物的分解程度都不高，从而形成各类高山土壤。
（三）成土母质
中国土壤的成土母质类型，总的来说，在秦岭、淮河一线以南地区多是各种岩石在原地风化形成的风化壳，并以红色风化充分布最广。昆仑山、秦岭、山东丘陵一线以北地区，主要的成土母质是黄土状沉积物及沙质风积物。在各大江河中下游平原，成土母质主要是河流冲积物。平原湖泊地区的成土母质主要是湖积物。高山、高原地区除各种岩石的就地风化物外，还有冰碛物和冰水沉积物。
成土母质是土壤形成的物质基础。母质因素在土壤形成上具有极重要的作用，它直接影响土壤的矿物组成和土壤颗粒组成，并在很大程度上支配着土壤的物理、化学性质以及土壤生产力的高低。例如，花岗岩、砂岩等的风化物含石英多，质地粗，透水性好，除花岗岩因含长石较多而钾含量较高外，一般都缺乏矿质养分。玄武岩、页岩等的风化物含石英颗粒少，粘细物质含量较高，且富含铁、镁的基性矿物，透水性较差，矿质养分含量较丰富。石灰岩及其他含碳酸钙岩石的风化物质地比较粘重，碳酸钙含量不等，矿质养分也较丰富。
（四）植被
植被类型与土壤类型关系密切，森林凋落物、草根等直接影响土壤形成；同时随着土壤性质的变化，又能促使植被类型发生变化。例如，分布在大、小兴安岭一带的暗棕壤，是在针叶-落叶阔叶混交林下形成的，但是当森林由于自然原因或人为原因受到破坏后，土壤水分的蒸腾量大为减少，土壤由干变湿，促进了草甸植被的发展，土壤有机质来源丰富，暗棕壤逐渐演变为富含腐殖质的黑土。但是，此后随着腐殖质大量积累和蓄水性不断加强，以及由于母质粘重和冻层托水而促成的土壤内排水不畅，土壤逐渐沼泽化，使残存的、稀疏的旱生树种，为湿生性树种所取代，草甸植被也渐演替成沼泽—草甸或沼泽植被，从而又促进土壤向沼泽化黑土或沼泽土的方向发展。
（五）成土年龄
土壤也是有年龄的。从开始形成土壤时起，直到目前的这段时间，就是土壤的年龄。对这段时间，在土壤学上称它为土壤的绝对年龄。土壤绝对年龄的开始，是指冰川消融、退缩后地面出露，或是河流、湖泊沉积物基本稳定地露出了水面，或是海岸升高和海水退缩后海滩成陆。一般来说，高海拔的高山地区、高纬度的北方地区，脱离冰川影响较晚，土壤绝对年龄小些；低海拔地区和低纬度的南方地区，土壤绝对年龄较大。也可以说，原地残积风化物上形成的土壤，年龄一般都较大，冲积物上的土壤则年龄较轻。如仅从土壤绝对年龄这一概念本身的含义来看，似乎土壤绝对年龄越大，其发育程度越深，但事实上并不完全如此，因此又提出了土壤相对年龄的概念。
土壤相对年龄并不是指土壤存在的持续时间，而是指由于各种成土因素综合作用下的成土速度，也就是土壤发育的深度。例如，在四川省的紫色岩上，如果地形、植被等因素有利于成土作用稳定地进行，可以形成发育程度较深，有富铝化特征的黄壤；反之，由于土壤侵蚀、地面物质不断更新，土壤发育始终停留在幼年阶段，只能形成保留着许多母质特征的紫色土，而与黄壤差别甚大。但就绝对年龄来说，它们之间应当是没有区别的。
以上所说的五大成土因素，并不是各自孤立地去作用于土壤，去影响土壤形成的方向和土壤性质。相反，它们之间也在相互影响，相互作用，是以他们综合起来的特点去制约土壤形成方向的。
除了上述的自然成土因素外，人为作用也是影响土壤形成的重要因素。并且随着科学发展和技术进步，越来越具有重要的意义。
所谓人为因素的影响，主要是指人类生产活动在土地利用上对土壤形成方向的改变和对土壤性质的改造。在各种土地利用方式中，以农业利用方式对土壤的影响最为深刻。例如，长江下游的太湖平原和中游的云梦泽，在自然状态下原来是草甸土和沼泽土分布的区域，但经过人们几千年来的改造，已培育成了稳产、高产的水稻土。陕西关中地区原来在黄土母质上形成的褐土，由于在长期农业生产活动中施用土粪的结果，熟化的耕作层不断加厚，形成了/
土。宁夏银川平原引黄灌溉，泥沙淤积而形成灌淤土，等等。这些都是人为作用使土壤向有利于提高土壤生产力的方向发展，使土壤性质更能满足农作物生长需要的例子，但是，如果土地利用不合理，那么，生产活动对土壤的影响就会是不良的和破坏性的。例如，滥伐森林、陡坡开荒、过度放牧，等等，都会造成土壤水蚀或风蚀。土壤侵蚀的结果，不仅使土壤肥力下降，甚至完全破坏了土壤，而且蚀去的泥沙还会淤塞沟渠、河道，埋没农田，造成很难补救的不良后果，这是必须高度警惕的。
