土壤

土壤的剖面
土壤的剖面
  土壤,是地球陆地表面能够生长绿色植物的疏松层。其厚度从数厘米至2~3米不等。土壤与成土母质的最本质的区别在于它具有肥力,即具有不断地、同时地为植物生长提供并协调营养条件和环境条件的能力。土壤和母质层的区别还表现在形态、物理特性、化学特性以及矿物学特性等方面。由于地壳水蒸气大气和生物圈的相互作用,土层有别于母质层。它是矿物和有机物的混合组成部分,疏松的土壤微粒组合起来,形成充满间隙的土壤的形式。这些孔隙中含有溶解溶液(液体)和空气(气体)。因此,土壤通常被视为有三种状态——即存在着固体、气体和液体状态。大部分土壤的密度为1~2 g/cm³。  土壤在英文中也被称为“地球”——我们所居住的星球的名字,也是它的本质。地球上只有很少的土壤成分的生成年代早于第三纪,大多数不会早于更新世。  土壤的形成,或者叫做成土作用,是物理,化学生物和人为过程对土壤母质的综合效应。土壤的形成包含涉及到土壤剖面中的边界层地平线层。他们经过母质的增加,损失,改变和易位构成土壤。从风干的岩石中提取出来的矿物质经历了一些变化,从而生成次生矿物及其他在水中溶解性不同的化合物,这些成分会随水或者生物活动而移动到其他地方。土壤内部物质的改变和运动是形成土壤独特外观的原因。基岩风化产生的母质就是土壤形成的来源。土壤形成的一个例子出自在温暖地区非常频繁的大雨的发现于近代的火山岩。在这种气候条件下,植物成为很快就建立在玄武岩上,尽管很少有有机物质。植物支持在空的岩石开始用营养液填充,例如溶解鸟粪。发展中的植物根系与菌根真菌独自或联合,很快逐步分解了多孔熔岩并积累了有机质。但即使做了这些,主要的孔破碎熔岩在这个植物根上成长将可被视为土壤。土母质、地区性气候条件、地形地貌、生物势和时间这5个典型因素之间动态的相互作用影响了土壤的形成及演变方式,并且对土壤“生命”循环的进行方式产生影响。

定义

  中文名称:土壤
  英文名称:soil   定义1:陆地表面由矿物质、有机物质、空气生物组成,具有肥力,能生长植物的未固结层。
  所属学科:地理学(一级学科) ;土壤地理学(二级学科)   定义2:陆地表面由矿物质、有机物质、水、空气和生物组成,具有肥力,能生长植物的未固结层。
  所属学科:土壤学(一级学科) ;土壤学总论(二级学科)   

概述

土壤中成分比例图
   土壤中成分比例图
  土壤是一个国家最重要的自然资源,它是农业发展的物质基础。土壤和母质层的区别表现在于形态、物理特性、化学特性以及矿物学特性等方面。由于地壳 、水蒸气、 大气和生物圈的相互作用,土层有别于母质层。它是矿物和有机物的混合组成部分,存在着固体,气体和液体状态。疏松的土壤微粒组合起来,形成充满间隙的土壤的形式。这些孔隙中含有溶解溶液(液体)和空气(气体) 。    对土壤所下的定义并不一致。如奥地利土壤学家W.库比纳认为,土壤是处于转变中的有生物寄居的固态地球表层,在生命和生命栖息的特别环境条件影响下产生,经历着特别的年度变化和一种独特的发展。他强调土壤是一个始终处于变化中的物体。有的生态学家从土壤是生物与环境之间进行物质循环和能量交换的场所的观点出发,认为土壤是生命密度最大、生命物质的地球化学能量最高的那部分生物圈。有的地球化学家考虑到土壤是岩石圈、大气圈和水圈相互作用下的产物,认为土壤是地球上最贵重的风化圈。还有的工程学家则认为,土壤只不过是地表与固结岩石之间的任何疏松物质,它的功能在于承受压力和作为工程材料的来源。 

·土壤是历史自然体

   土壤在自然界中处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡带,是联系有机界和无机界的中心环节;也是结合地理环境各组成要素的纽带。所以,土壤既是地理环境要素之一,又是各种地理环境要素共同作用下的产物。  俄国的Β.Β.多库恰耶夫根据土壤发生学观点提出的土壤形成因素学说,正确地指出了土壤是一个具有独特发生发展过程的历史自然体,是气候、生物、母质、地形和年龄等五个因素共同作用的产物。

·土壤是自然资源

   土壤是人类从事农业生产(包括种植业、林业和畜牧业)的基础物质,重要的自然资源之一。各种农业、林业、畜牧业产品都是直接和间接地从土壤中生产出来的。古代美索不达米亚由于滥伐森林而引起的水土流失,曾经导致那里古代文明的毁灭。即使在科学和工业高度发达的今天,人类最基本的生活必需品包括各种食物和工业原料,依然要依赖于土壤的产出。中国古籍中有“土,地之吐生物”之说。古斯拉夫人则视土壤为哺儿育女的“母亲”。在古罗马的许多诗歌中,还常把土壤比拟为圣洁的“女神”。这些说法从不同的侧面形象化地表达了土壤的功能及其对人类生存和发展所具的重要性。

·土壤是劳动的产物

   土壤又是一种可更新的自然资源。土壤的这种属性是由于它处于人类长期耕种的条件之下,其肥力水平和生产力可以通过合理的耕作、施肥、轮作等措施而得到恢复和提高,并不因耕种年久而必然衰退。当然滥伐森林、乱垦草原、不科学的灌溉等则会导致土壤退化,肥力下降,产量降低。从这个意义上说,耕作土壤又是劳动的产物。土壤肥力水平的高低,生产力的大小,在一定程度上取决于人类的经营管理水平。

土壤形成因素

·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。   

·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。

·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。  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。

·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。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。

·土壤形成的时间因素

    在上述各种成土因素中,母质和地形是比较稳定的影响因素,气候和生物则是比较活跃的影响因素,它们在土壤形成中的作用随着时间的演变而不断变化。因此,土壤是一个经历着不断变化的自然实体,并且它的形成过程是相当缓慢的。在酷热、严寒、干旱和洪涝等极端环境中,以及坚硬岩石上形成的残积母质上,可能需要数千年的时间才能形成土壤发生层,例如在沙丘土中,特别是在林下,典型灰壤的发育需要1000~1500年。但在变化比较缓和的环境条件中,以及利于成土过程进行的疏松成土母质上,土壤剖面的发育要快得多。     土壤发育时间的长短称为土壤年龄。从土壤开始形成时起直到目前为止的年数称为绝对年龄。例如,北半球现存的土壤大多是在第四纪冰川退却后形成和发育的。高纬地区冰碛物上的土壤绝对年龄一般不超过一万年,低纬未受冰川收用地区的土壤绝对年龄可能达到数十万年至百万年,其起源可追溯到第三纪。     由土壤的发育阶段和发育程度所决定的土壤年龄称为相对年龄。在适宜的条件下,成土母质首先在生物的作用下进入幼年土壤发育阶段,这一阶段的特点是土体很薄,有机质在表土积累,化学-生物风化作用与淋溶作用很弱,剖面分化为A层和C层,土壤的性质在很大程度上还保留着母质的特征。随着B层的形成和发育,土壤进入成熟阶段,这一阶段有机质积累旺盛,易风化的矿物质强烈分解,在淀积层中粘粒大量积聚,土壤肥力和自然生产力均达到最高水平。经过相当长的时间以后,成熟土壤出现强烈的剖面分化,出现E层,并使A层和B层的特征发生显著差异,有机质累积过程减弱,矿物质分解进入最后阶段,只有抗风化最强的矿物残留在土体中,淀积层中粘粒积聚形成粘盘,土壤进入老年阶段,这一阶段土壤的肥力和自然生产力都明显降低。

·土壤形成的人类因素

    在五大自然成土因素之外,人类生产活动对土壤形成的影响亦不容忽视,主要表现在通过改变成土因素作用于土壤的形成与演化。其中以改变地表生物状况的影响最为突出,典型例子是农业生产活动,它以稻、麦、玉米、大豆等一年生草本农作物代替天然植被,这种人工栽培的植物群落结构单一,必须在大量额外的物质、能量输入和人类精心的护理下才能获得高产。因此,人类通过耕耘改变土壤的结构、保水性、通气性;通过灌溉改变土壤的水分、温度状况;通过农作物的收获将本应归还土壤的部分有机质剥夺,改变土壤的养分循环状况;再通过施用化肥和有机肥补充养分的损失,从而改变土壤的营养元素组成、数量和微生物活动等。最终将自然土壤改造成为各种耕作土壤。人类活动对土壤的积极影响是培育出一些肥沃、高产的耕作土壤,如水稻土等;同时由于违反自然成土过程的规律,人类活动也造成了土壤退化如肥力下降、水土流失、盐渍化、沼泽化、荒漠化和土壤污染等消极影响。     成土因素学说的基本观点可概括为:     ①土壤是一种独立的自然体,它是在各种成土因素非常复杂的相互作用下形成的。   
  ②对于土壤的形成来说,各种成土因素具有同等重要性和相互不可替代性。其中生物起着主导作用。土壤是一定时期内,在一定的气候和地形条件下,活有机体作用于成土母质而形成的。

土壤结构的类型、特征及改良

·块状结构体

土壤剥面结构图
         土壤剥面结构图
  近似立方体型,长、宽、高大体相等,走私一般大于3cm,1-3cm之内的称作核状结构体,外形不规则,多在粘重而乏有机质的土中生成,熟化程度低的死黄土常见此结构,由于相互支撑,会增大孔隙,造成水分快速蒸发跑墒,多有压苗作用,不利植物生长繁育。     改良方法:可在墒情合适时耙耱,冬季冻土后,辗压,以提高土壤有机质含量,也可掺河沙或炉渣灰来改良。

·片状结构体

  水平面排列,水平轴比垂直轴长,界面呈水平薄片状;农田犁耕层、森林的灰化层、园林压实的土壤均属此类。不利于通气透水,造成土壤干旱,水土流失。   改良方法:松土施用有机肥,公园街道绿地行人常经过的地方,可进行透气铺装、种植地被植物或进行必要的围栏保护,结皮和板结的可采取适墒深翻,增施有机肥解决。

·柱状结构体和棱状结构体

  沿垂直轴排列,垂直轴大于水平轴,土体直立,结构体大小不一,坚实硬,内部无效孔隙占优势,植物的根系难以介入、通气不良、结构体之间有形成的大裂隙,既漏水又漏肥。    改良方法:通过深翻施肥和深翻种植绿肥。

·团粒结构体

  这是最适宜植物生长的结构体土壤类型,它在一定程度上标志着土壤肥力的水平和利用价值。其能协调土壤水分和空气的矛盾;能协调土壤养分的消耗和累积的矛盾;能调节土壤温度,并改善土壤的温度状况;能改良土壤的可耕性,改善植物根系的生长伸长条件。

土壤与施肥

  施肥必须考虑土壤,这是因为:第一,只有在土壤对某一养分供应不足时,才需要施肥,并不需要把所有的必需元素施入土壤,因为大多数营养元素,土壤(或大气)已能充分供应,否则会造成浪费,甚至造成作物中毒。这一点有时被忽视。第二,肥料施入土壤后会发生一些列变化,会在不同程度上影响影响肥料效果,不考虑土壤,也就谈不上真正的合理施肥。如在水田中施用硝态氮肥,必然会降低肥效等。   

·作物的土壤营养环境

  作物的土壤营养环境包括:物理环境、化学环境和养分环境。     土壤物理环境首先影响作物的水分和空气供应,也直接影响养分的供应和保蓄。土壤是由大小不同的颗粒组成,这些颗粒构成了土体的三相,即固相、液相和气相。一般肥沃土壤,它的固相占整个土壤体积的一半以上,另外不到一半的体积,充满水分和空气。土壤孔隙不仅承担着作物分、空气的供应,本身也对作物生长有重要作用,同时也直接影响养分在土壤中的扩散。土壤粘粒、土壤有机质和土壤酸度是影响土壤化学环境的重要因素。土壤养分即使在施肥的情况下也对植物生长起着重要的作用。据估计,在一般施肥情况下,中等产量水平时,植物吸收的氮中有30%~60%、磷中50%~70%、钾中40%~60%是来自土壤,可见土壤养分环境对作物营养的重要作用。

·施肥对土壤的影响

  增加土壤养分无论施用有机肥料或无机肥料都能增加土壤养分。无机肥料大多易于溶解,施用后除部分为土壤吸收保蓄外,作物可以立即吸收。而有机肥料,除少量养分可供作物直接吸收外,大多数须经微生物分解,作物方能利用。在分解过程中,会产生二氧化碳以及各种有机酸和无机酸。二氧化碳除被植物吸收外,溶解在土壤水分中形成的碳酸和其它各种有机酸、无机酸都有促进土壤中某些难溶性矿质养分溶解的作用,从而增加土壤中有效养分的含量。有些肥料(如石灰、石膏)除直接增加土壤养分,还能通过调节土壤反应,提高土壤中有效养分的含量。    改善土壤结构施用有机肥料和含钙质多的肥料,除了能增加土壤养分外,还能促进土壤团粒结构的形成。因为有机肥料在土中微生物的作用下,进行矿化作用增加土中有效养分,同时,增加土壤腐殖质含量。腐殖质在土中遇到钙离子就会和土粒凝聚在一起形成水稳定性团粒结构。改善粘土的坚实板结以及沙土的跑水漏肥等不良性状,提高土壤肥力。   改善土壤的水热状况一般有机质都有吸水和保水的能力,特别象腐殖质这一类亲水胶体,保水能力更强。土壤中的腐殖质和粘土粒结合形成团粒,在团粒内部有许多毛管孔隙,也能保存很多的水分,能被植物利用。由于腐殖质是综黑色的物质,土壤中腐殖质含量多,土壤颜色较深,可增加吸收日光热能,有利于提高土温。同时,腐殖质保水能力强,比热较大,导热性小,土壤温度变化慢,有利于作物生长。   增加生理活性物质增施有机肥能促进微生物的活动。由于微生物活动的结果,除了增加土壤中的矿物质营养和腐殖质以外,还能产生多种维生素、抗生素、生长素等,具有促进根系发育,刺激作物生长,增强抗病能力。

土壤的功能

  土壤有六大功能:  1.无机有机质的循环  2.生物栖息地(包含地面上及土壤层中)  3.生物建筑物的地基  4.水分供应及洁净  5.必须营养成分之提供  6.支持某些生物(如植物)生长

土壤分类

  为了了解不同土壤之间的关系以及它的特定用途,所以把土壤分类。第一个土壤分类系统是俄罗斯科学家Dokuchaev在1880年左右开发的。它被美国欧洲研究者修改并且开发这个系统通常使用到了1960年代。它基于土壤的特别形态取决于他们的材料和母质的观点。在20世纪60年代,不同的分类系统开始出现,他们侧重于土壤形态而不是他们的材料和母质。自那时以来,分类系统又经历了进一步的修改。  美国分类法  这是土壤分类的最高级别。以后缀“sol”结束。在美国分类法中,这十个排列是:[18]  新成土 (Entisol) - 新形成的缺少良好发育层的土壤。通常可以在诸如沙子、基石的顶部有腐殖堆积层的松散沉积物中找到。  变性土 (Vertisol) - 颠倒的土壤。他们易于在潮湿时膨胀和干燥时收缩,表面层可能陷入,往往形成深深的裂缝。  始成土 (Inceptisol) - 年轻的土壤。他们由地表下岩石构成,但几乎不表现出淋溶作用和淀积作用。  旱成土 (Aridisol) - 沙漠环境下干燥土壤所形成。地球上20%的土壤包括它这种土壤。这种土壤的形成是缓慢的,并且积累的有机质是匮乏的。他们可能在从水中浸出碳酸钙的地方有一个地表下岩石(钙层)。许多旱成土有发育良好的漂白红砂土层展示过去降雨时期沙土的运动。  软土 (Mollisol) - 柔软的土壤。  灰化土 (Spodosol]) - 由灰壤化作用产生的土壤。他们是凉爽气候中松柏科和落叶性森林的典型土壤。  淋溶土 (Alfisol) - 带铝和铁的土。它们有粘土堆的层,并且那里至少足够植物3个月生长的水分和热量。  老成土 (Ultisol) - 有很强过滤功能的土壤。  氧化土 (Oxisol) - 氧化氮含量很大的土壤。  有机土 (Histosol) - 有机土壤。  其他分类法中可能包括:  Andisols - 倾向于玻璃含量高的火山土壤。  Gelisols - 永久冻土层土壤。

世界各地的土壤类型

·亚、欧大陆

  亚、欧大陆是最大的大陆。山地土壤占1/3,灰化土和荒漠土分别占16%和15%,黑钙土和栗钙土占13%。地带性土壤沿纬度水平分布由北至南依次为:冰沼土—灰化土—灰色森林土—黑钙土—栗钙土—棕钙土—荒漠土—高寒土—红壤—砖红壤。但在东、西两岸略有差异:大陆西岸从北而南依次为:冰沼土—灰化土—棕壤—褐土—荒漠土;大陆东岸自北而南依次为:冰沼土—灰化土—棕壤—红、黄壤—砖红壤。在灰化土和棕壤带中分布有沼泽土。半荒漠和荒漠土壤中分布着盐渍土。在印度德干高原上分布着变性土。

·美洲

  北美洲灰化土较多,约占23%。由于西部科迪勒拉山系呈南北走向伸延,从而加深了水热条件的东西差异,因此,北美洲西半部土壤表现明显的经度地带性分布。北美大陆西半部(灰化土带以南,95°W以西,不包括太平洋沿岸地带)由东而西的土壤类型依次为湿草原土—黑钙土—栗钙土—荒漠土;而在东部因南北走向的山体不高,土壤又表现出纬度地带性分布,由北至南依次为冰沼土—灰化土—棕壤—红、黄壤。北美灰化土带中有沼泽土,栗钙土带中有碱土,荒漠土带中有盐土。南美洲砖红壤、砖红壤性土的分布面积最大,几乎占全洲面积的一半,主要分布于南回归线以北地区,呈东西延伸。在南回归线以南地区,土壤类型逐渐转为南北延伸,自东而西依次大致为:红、黄壤—变性土—灰褐土、灰钙土,再往南则为棕色荒漠土。安第斯山以西地区土壤类型是南北向排列和延伸的,自北向南依次为:砖红壤—红褐土—荒漠土—褐土—棕壤。  

·非洲

  非洲土壤以荒漠土和砖红壤、红壤为最多,前者占37%,后两者占29%。由于赤道横贯中部,土壤由中部低纬度地区向南北两侧成对称纬度地带性分布,其顺序是砖红壤—红壤—红棕壤和红褐土—荒漠土,至大陆南北两端为褐土和棕壤。但在东非高原因受地形的影响而稍有改变。在砖红壤带中分布有沼泽土,在沙漠化的热带草原、半荒漠和荒漠带中分布有盐渍土。

·澳大利亚

  土壤以荒漠土面积最大,占44%,次为砖红壤和红壤,占25% 。土壤分布呈半环形,自北、东、南三方面向内陆和西部依次分布热带灰化土—红壤和砖红壤—变性土和红棕壤—红褐土和灰钙土—荒漠土。

中国主要土壤类型

·砖红壤

 
中国土壤图
           中国土壤图
 海南岛、雷州半岛、西双版纳和台湾岛南部,大致位于北纬22°以南地区。 热带季风气候。年平均气温为23~26℃,年平均降水量为1600~2000毫米。植被为热带季雨林。 风化淋溶作用强烈,易溶性无机养分大量流失,铁、铝残留在土中,颜色发红。土层深厚,质地粘重,肥力差,呈酸性至强酸性。

·赤红壤

  滇南的大部,广西、广东的南部,福建的东南部,以及台湾省的中南部,大致在北纬22°至25°之间。为砖红壤与红壤之间的过渡类型。 南亚热带季风气候区。气温较砖红壤地区略低,年平均气温为21~22℃,年降水量在1200~2000毫米之间,植被为常绿阔叶林。 风化淋溶作用略弱于砖红壤,颜色红。土层较厚,质地较粘重,肥力较差,呈酸性。

·红壤和黄壤

  长江以南的大部分地区以及四川盆地周围的山地。 中亚热带季风气候区。气候温暖,雨量充沛,年平均气温16~26℃,年降水量1500毫米左右。植被为亚热带常绿阔叶林。黄壤形成的热量条件比红壤略差,而水湿条件较好。 有机质来源丰富,但分解快,流失多,故土壤中腐殖质少,土性较粘,因淋溶作用较强,故钾、钠、钙、镁积存少,而含铁铝多,土呈均匀的红色。因黄壤中的氧化铁水化,土层呈黄色。

·黄棕壤

  北起秦岭淮河,南到大巴山长江,西自青藏高原东南边缘,东至长江下游地带。是黄红壤与棕壤之间过渡型土类。 亚热带季风区北缘。夏季高温,冬季较冷,年平均气温为15~18℃,年降水量为750~1000毫米。植被是落叶阔叶林,但杂生有常绿阔叶树种。 既具有黄壤与红壤富铝化作用的特点,又具有棕壤粘化作用的特点。呈弱酸性反应,自然肥力比较高。

·棕壤

  山东半岛和辽东半岛。 暖温带半湿润气候。夏季暖热多雨,冬季寒冷干旱,年平均气温为5~14℃,年降水量约为500~1000厘米。植被为暖温带落叶阔叶林和针阔叶混交林。土壤中的粘化作用强烈,还产生较明显的淋溶作用,使钾、钠、钙、镁都被淋失,粘粒向下淀积。土层较厚,质地比较粘重,表层有机质含量较高,呈微酸性反应。

·暗棕壤

  东北地区大兴安岭东坡、小兴安岭、张广才岭和长白山等地。 中温带湿润气候。年平均气温-1~5℃,冬季寒冷而漫长,年降水量600~1100毫米。是温带针阔叶混交林下形成的土壤。 土壤呈酸性反应,它与棕壤比较,表层有较丰富的有机质,腐殖质的积累量多,是比较肥沃的森林土壤。

·寒棕壤(漂灰土)

  大兴安岭北段山地上部,北面宽南面窄。 寒温带湿润气候。年平均气温为-5℃,年降水量450~550毫米。植被为亚寒带针叶林。 土壤经漂灰作用(氧化铁被还原随水流失的漂洗作用和铁、铝氧化物与腐殖酸形成螯合物向下淋溶并淀积的灰化作用)。土壤酸性大,土层薄,有机质分解慢,有效养分少。

·褐土

  山西、河北、辽宁三省连接的丘陵低山地区,陕西关中平原。 暖温带半湿润、半干旱季风气候。年平均气温11~14℃,年降水量500~700毫米,一半以上都集中在夏季,冬季干旱。植被以中生和旱生森林灌木为主。 淋溶程度不很强烈,有少量碳酸钙淀积。土壤呈中性、微碱性反应,矿物质、有机质积累较多,腐殖质层较厚,肥力较高。  

·黑钙土

  大兴安岭中南段山地的东西两侧,东北松嫩平原的中部和松花江辽河的分水岭地区。 温带半湿润大陆性气候。年平均气温-3~3℃,年降水量350~500毫米。植被为产草量最高的温带草原和草甸草原。 腐殖质含量最为丰富,腐殖质层厚度大,土壤颜色以黑色为主,呈中性至微碱性反应,钙、镁、钾、钠等无机养分也较多,土壤肥力高。   

·栗钙土

  内蒙古高原东部和中部的广大草原地区,是钙层土中分布最广,面积最大的土类。 温带半干旱大陆性气候。年平均气温-2~6℃,年降水量250~350毫米。草场为典型的干草原,生长不如黑钙土区茂密。 腐殖质积累程度比黑钙土弱些,但也相当丰富,厚度也较大,土壤颜色为栗色。土层呈弱碱性反应,局部地区有碱化现象。土壤质地以细沙和粉沙为主,区内沙化现象比较严重。

·棕钙土

  内蒙古高原的中西部,鄂尔多斯高原,新疆准噶尔盆地的北部,塔里木盆地的外缘,是钙层土中最干旱并向荒漠地带过渡的一种土壤。 气候比栗钙土地区更干,大陆性更强。年平均气温2~7℃,年降水量150~250毫米,没有灌溉就不能种植庄稼。植被为荒漠草原和草原化荒漠。 腐殖质的积累和腐殖质层厚度是钙层土中最少的,土壤颜色以棕色为主,土壤呈碱性反应,地面普遍多砾石和沙,并逐渐向荒漠土过渡。

·黑垆土

  陕西北部、宁夏南部、甘肃东部等黄土高原上土壤侵蚀较轻,地形较平坦的黄土源区。 暖温带半干旱、半湿润气候。年平均气温8~10℃,年降水量300~500毫米,与黑钙土地区差不多,但由于气温较高,相对湿度较小。由黄土母质形成。植被与栗钙土地区相似。 绝大部分都已被开垦为农田。腐殖质的积累和有机质含量不高,腐殖质层的颜色上下差别比较大,上半段为黄棕灰色,下半段为灰带褐色,好像黑垆土是被埋在下边的古土壤。

·荒漠土

  内蒙古、甘肃的西部,新疆的大部,青海的柴达木盆地等地区,面积很大,差不多要占全国总面积的1/5。 温带大陆性干旱气候。年降水量大部分地区不到100毫米。植被稀少,以非常耐旱的肉汁半灌木为主。 土壤基本上没有明显的腐殖质层,土质疏松,缺少水分,土壤剖面几乎全是砂砾,碳酸钙表聚、石膏和盐分聚积多,土壤发育程度差。  

·高山草甸土

  青藏高原东部和东南部,在阿尔泰山准噶尔盆地以西山地和天山山脉。 气候温凉而较湿润,年平均气温在-2~1℃左右,年降水量400毫米左右。高山草甸植被。 剖面由草皮层、腐殖质层、过渡层和母质层组成。土层薄,土壤冻结期长,通气不良,土壤呈中性反应。

·高山漠土

  藏北高原的西北部,昆仑山脉帕米尔高原。 气候干燥而寒冷,年平均气温-10℃左右,冬季最低气温可达-40℃,年降水低于100毫米。植被的覆盖度不足10%。 土层薄,石砾多,细土少,有机质含量很低,土壤发育程度差,碱性反应。

土壤的生态意义

  土壤是岩石圈表面的疏松表层,是陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底。土壤不仅为植物提供必需的营养和水分,而且也是土壤动物赖以生存的栖息场所。土壤的形成从开始就与生物的活动密不可分,所以土壤中总是含有多种多样的生物,如细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、蚯蚓、软体动物和各种节肢动物等,少数高等动物(如鼹鼠等)终生都生活在土壤中。据统计,在一小勺土壤里就含有亿万个细菌,25克森林腐植土中所包含的霉菌如果一个一个排列起来,其长度可达11千米。可见,土壤是生物和非生物环境的一个极为复杂的复合体,土壤的概念总是包括生活在土壤里的大量生物,生物的活动促进了土壤的形成,而众多类型的生物又生活在土壤之中。     土壤无论对植物来说还是对土壤动物来说都是重要的生态因子。植物的根系与土壤有着极大的接触面,在植物和土壤之间进行着频繁的物质交换,彼此有着强烈影响,因此通过控制土壤因素就可影响植物的生长和产量。对动物来说,土壤是比大气环境更为稳定的生活环境,其温度和湿度的变化幅度要小得多,因此土壤常常成为动物的极好隐蔽所,在土壤中可以躲避高温、干燥、大风和阳光直射。由于在土壤中运动要比大气中和水中困难得多,所以除了少数动物(如蚯蚓、鼹鼠、竹鼠和穿山甲)能在土壤中掘穴居住外,大多数土壤动物都只能利用枯枝落叶层中的孔隙和土壤颗粒间的空隙作为自己的生存空间。   土壤是所有陆地生态系统的基底或基础,土壤中的生物活动不仅影响着土壤本身,而且也影响着土壤上面的生物群落。生态系统中的很多重要过程都是在土壤中进行的,其中特别是分解和固氮过程。生物遗体只有通过分解过程才能转化为腐殖质和矿化为可被植物再利用的营养物质,而固氮过程则是土壤氮肥的主要来源。这两个过程都是整个生物圈物质循环所不可缺少的过程。