3.土壤及其形成如果你曾经有机会在花园、田野或森林地面上挖过土，你就会发现花、庄稼和树木生长的土壤与岩石、沙滩或陶土的外观和触感都不同。土壤由沉积物组成，随着时间的推移，这些沉积物由于与雨水、空气、生物体和腐烂的有机物的物理和化学作用而发生了变化。 3.1土壤怎么形成？土壤的形成，发生在地表或地表以下，代表了地球系统的几个组成部分(岩石圈、水圈、大气和生物圈)之间的相互作用。土壤可以由风化的岩石或预先存在的沉积物形成。三个关键过程有助于土壤的形成。 首先，化学和物理风化作用使先前存在的物质(岩石或沉积物)破碎，形成松散的颗粒； 第二，雨水从颗粒的空隙向下渗透。当水向下移动时，它会溶解离子，带走粘土。向下运移带走离子和粘土的带被称为淋滤带。在更深的地下，新的矿物晶体从向下渗透的水中沉淀下来，而从上面过滤出来的粘土也被留下。新矿物生长和被搬运的粘土聚集的地区是堆积带； 第三，随着时间的推移，生物体以多种方式与松散的碎片相互作用。例如，微生物、真菌、植物和动物通过吸收或释放离子来改变颗粒。植物根系和穴居动物(如昆虫、蠕虫和地鼠)搅动并分解沉积物。动物在新陈代谢过程中会留下有机废物，当它们死亡时，它们的遗体会分解并混合成矿物碎片。在地面上，树叶和其他植被分解并混合成碎片。 土壤的形成包括水的渗滤和淋滤以及与生物和有机物的相互作用；土壤发育不同的土层 3.2土壤的关键特性土壤形成过程显著地改变了原有的岩石或沉积物。通常，不同土壤的形成过程发生在不同的深度，称为土壤层。按垂直顺序排列，统称为土壤剖面。让我们看一个温带森林土壤剖面的例子。在上放的O层(O代表有机)，主要由腐殖质(腐烂的植物碎片)组成。在O层以下，我们发现了A层，腐殖质进一步腐烂，并与矿物颗粒(粘土、淤泥和沙子)混合。在某些地方，你可能会在A层的底部发现E层。在E层，已经发生了沥滤作用，没有多少有机质混入其中。O、A和E层组成淋滤区，可以形成表层土，即农民种植作物时耕作的土壤部分。在A层(或者，在某些情况下，E层)的下面是B层，表示堆积区。在这里，粘土和非常细的有机颗粒聚集在一起，新的矿物如氧化铁生长。最后，在土壤剖面的底部，我们发现了C层，它由风化的岩石或尚未经过淋滤或堆积的沉积物组成。C层之下逐渐变成未风化的基岩或沉积物。 3.3并非所有土壤都是一样的农民、林场和牧场主都知道，一个地方的土壤在成分、厚度和质地上可能与另一个地方的土壤有很大的不同。这种多样性的存在是因为土壤的组成取决于以下几个因素： 3.3.1气候降雨和温度影响土壤的化学风化率、淋滤量和生物的丰度。因此，气候影响土壤的形成速度，可溶性矿物在土壤形成过程中重新分布的程度，以及土壤中所含有机质的数量。 3.3.2基底组成有些土壤形成于玄武岩上，有些形成于花岗岩上，有些形成于新近沉积的石英砂上。这些基底含有不同的矿物质，因此，化合物的比例也不同。在不同基底上形成的土壤具有不同的化学成分 3.3.3斜坡陡度厚土可以在平地上堆积，但在陡峭的斜坡上，碎石在形成土壤之前就被冲走了。因此，在其他因素相同的情况下，土壤厚度随坡角的减小而增大。 3.3.4时间土壤需要时间形成，所以年轻的土壤比老的土壤更薄，发育更差。一层厚厚的土壤需要几千年的时间才能形成。 3.3.5植被类型不同种类的植物提取或添加不同的养分和有机质，根系种类不同，对土壤产生影响。根系大而深的植物有助于防止土壤被冲走 土壤特性取决于气候，因为气候影响降雨和植被；土壤特性还取决于基底的强度、坡度和土壤形成的时间长度 考虑到这些因素的影响，让我们试着了解几种土壤类型的特性。研究人员已经制定了土壤分类方案，对不同类型使用特定的名称： 3.3.6沙漠土壤在几乎不下雨、几乎没有植被生长的沙漠中，会形成旱成土。这样的土壤没有O层，因为没有有机质积累，也没有A层，因为几乎没有发生淋滤。事实上，像方解石这样的可溶矿物，在雨量大的地方会从土壤中完全浸出，却倾向于积聚在旱地土的B层中。方解石能将颗粒胶结成岩石状的块状物质，称为钙质层 3.3.7温带土壤在温带环境中，降雨量适中，形成淋溶土。大量的有机质可以在温带环境中积累，淋溶土具有显著的O层。由于相当多的水通过淋溶液渗透，B层只聚集相对不溶性的矿物质 3.3.8热带土壤在热带气候下，大雨倾盆，会形成一种独特的砖红色土壤，称为氧化土(传统上称为红土)。大量的水通过氧化土向下渗透，滤出大部分可溶的矿物质。因此，A层主要由铁和氧化铝的不溶性残渣组成，使氧化土呈砖红色 土壤分类的例子 氧化土 3.4破坏土壤土壤是地球上最宝贵的资源之一。不幸的是，对本地植物及其根系的破坏(通过放牧、降雨的缺乏和犁)使得土壤暴露在地表。暴雨或强风会将土壤带走，这个过程称为土壤侵蚀。人类活动，如耕作、放牧和砍伐，增加了土壤侵蚀的速度，改变这些活动可以保护土壤。例如，在一块土地上种植草或冬季作物，而不是让它荒芜，可以降低土壤侵蚀率。 破坏雨林的后果对土壤有特别深远的影响。在一个成熟的雨林中，繁茂的生长提供了足够的有机碎片，使树木能够生长。砍伐森林或烧毁植被以提供农业用地，导致腐殖质的消失，在热带气候下迅速腐烂。暴露的红土所含的营养物质相对较少，而作物能很快消化这些营养物质。结果，这片土地很快就不适合种植农业或雨林的再生。 当土地荒芜时，风会侵蚀土壤并产生沙尘暴 |
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