问题

土壤是怎样形成的?

回答
土壤,是我们脚下这片沉默而伟大的存在,它的形成并非一日之功,而是一个漫长、复杂且充满生机的演化过程。想象一下,一块坚硬的岩石,在时间的洪流中,如何逐渐剥落、破碎,最终孕育出能够支撑万物生长的沃土。这便是土壤形成的传奇。

这一切的起点,是 母岩。地球表面的岩石,无论它们是火山喷发形成的火成岩,还是由沉积物堆积压缩而成的沉积岩,或是经过高温高压改造的变质岩,都承担着土壤形成的原始责任。然而,这些坚固的岩石并不能直接滋养生命。它们需要被分解,被“风化”。

风化,是土壤形成的第一步,也是至关重要的一步。风化并非单一的物理过程,而是多种力量协同作用的结果:

物理风化: 这是岩石最直接的“折磨”。最常见的是温度变化。白天阳光照射,岩石受热膨胀;夜晚寒冷,岩石冷却收缩。这种反复的胀缩,就像无休止的揉搓,会在岩石内部产生裂隙。在寒冷地区,冻融作用则更加剧烈。当水渗入岩石的裂缝中,夜间结冰膨胀,会产生巨大的推力,将岩石撑裂。雨水冲刷、风的吹拂携带的沙粒刮擦,也是物理风化的手段,它们不断地磨损和搬运岩石的碎屑。
化学风化: 这是一种更深层的“分解”。当雨水与空气中的二氧化碳结合,形成微弱的碳酸时,岩石中的某些矿物质就开始悄悄地发生变化。例如,一些金属元素会与氧气发生氧化反应,就像铁器会生锈一样,矿物质的结构被破坏,变得松散易碎。水本身也能溶解岩石中的某些成分,这个过程叫做水解。生物活动也参与其中,植物的根系会分泌酸性物质,细菌和真菌也会产生有机酸,这些都能腐蚀岩石。
生物风化: 生命的力量在风化过程中扮演着越来越重要的角色。微小的地衣和苔藓是岩石上的“先锋部队”。它们吸附在岩石表面,通过分泌的化学物质侵蚀岩石,同时捕捉空气中的水分和尘埃,在其死亡分解后形成薄薄的有机质,为更高级的植物提供立足之地。植物的根系能钻入岩石缝隙,生长膨胀时将岩石撑开,同时分泌的酸性物质也能进一步分解岩石。土壤中的微生物,如细菌和真菌,更是分解有机物、转化矿物质的“幕后英雄”。

随着风化作用的持续,坚硬的母岩逐渐变成大小不一的碎石、砂、粉砂和粘土等颗粒。这些颗粒混合在一起,形成了土壤的矿物质组成。这个过程可能需要成千上万年,甚至更久远。

但仅仅有矿物质颗粒还不能称之为土壤。土壤之所以能孕育生命,是因为它还包含着另一半至关重要的组成部分:有机质。

有机质的来源,主要是动植物的残体。当动植物死亡后,它们的遗体和排泄物会被土壤中的微生物(细菌、真菌、放线菌等)分解。这个分解过程非常复杂,既有彻底的分解,将有机物转化为简单的无机物(如二氧化碳、水、矿物质养分),也有部分分解,形成一种更为稳定、复杂的有机物质,叫做腐殖质。腐殖质是土壤的“灵魂”,它能改善土壤的结构,提高保水保肥能力,并为植物提供必需的养分。

有了矿物质和有机质,土壤的形成又进入了下一个阶段:土壤的形成过程(成土过程)。在这个阶段,各种土壤因素开始协同作用,将地表散乱的物质逐渐组织起来,形成有层次的结构,即土壤剖面。

母质(母岩): 前面提到的岩石风化物,是土壤形成的基础。
气候: 气候条件(如温度、降水、湿度)直接影响风化速度、有机质的积累和分解速度。湿热地区有机质分解快,土壤一般较薄;干旱地区有机质分解慢,但土壤水分不足。
生物: 除了前述的生物风化作用,生物活动还直接参与有机质的形成和土壤结构的改善。植物根系的穿插可以疏松土壤,动物(如蚯蚓)的活动能将有机质和矿物质混合,形成“团粒结构”,这是土壤肥沃的重要标志。
地形(地势): 地形影响水分的汇集和流失,进而影响土壤的发育。坡地土壤容易被侵蚀,土壤层较薄;平地或洼地则有利于水分和土壤物质的积累。
时间: 土壤形成是一个漫长的过程。年轻的土壤(如新生地的土壤)往往层次不清,有机质含量少;而古老的土壤则可能发育出明显的土壤层次,有机质丰富,养分充足。

在这些因素的共同作用下,土壤的垂直方向会形成不同的土壤层次(土壤剖面)。通常,从地表往下,我们会看到:

O层(有机质层): 地表覆盖的未分解或半分解的动植物残体,比如落叶、枯枝。
A层(表土层): 这是最活跃的土壤层,富含腐殖质,矿物质和有机质充分混合,是植物生长的主要区域。颜色通常较深。
E层(淋溶层): 在某些发育良好的土壤中,A层下可能有一个颜色较浅、有机质和粘粒含量较低的层次。这是因为A层中的可溶性物质和细小颗粒被雨水淋溶下来了。
B层(淀粉层或积淀层): A层(或E层)淋溶下来的物质(如粘土、氧化铁、有机质)会在此层堆积。B层是土壤垂直分化形成的主要层次。
C层(母质层): 未完全风化的母岩层或岩石风化物。
R层(基岩层): 未经风化或只有轻微风化的坚硬岩石层。

土壤的形成过程,就像一场精心编排的舞蹈,各种力量在漫长的时间里不断地塑造和改变着地表。每一次的降雨,每一次的植物生长与凋零,每一次微小的地震,都在为土壤的演化添砖加瓦。它不是一个静态的产物,而是一个动态的、不断变化的系统,承载着地球的生命密码,也维系着我们赖以生存的一切。下次当你踩在泥土上时,不妨想一想,这片脚下的土地,经历了多少风霜雨雪,又蕴藏着多少生命的奇迹。

网友意见

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关注这个问题很久了,居然一直没人答,那我就来答了。

ps. 答案篇幅较大,如果想知道怎么形成的直接拉到最底下就行了,若想知道中间原理就慢慢看下去吧,写的好累。看到就给个赞呗。

另外,答案主要参照《自然地理学》第四版 伍光和等主编。

.........................应

@马思聪

提醒,修改了一下答案,加了些文字,图片等.................................

................后面成土过程的图片总是上传不了,换了浏览器也没用,我看看过一两天再试试,好好的怎么就不能上传了,真愁人..................................

..........................................................我是分割线...............................................................

首先,得明确什么是土壤!!!!

土壤是成土母质在一定水热条件和生物作用下,并经过一系列的物理、化学和生物化学过程形成的。母质层与环境之间发生了频繁的物质能量交换和转化形成土壤腐殖质和粘土矿物,发育了层次分明的土壤剖面,也出现了具有肥力的土壤。

其次是成土因素学说:道库恰耶夫的土壤因素学说

函数关系方程


∏=f(K,O,E,P,T )


∏为土壤;K为气候;E为岩石;P为地形; T为时间;O为生物

基本观点概括为以下几点:

1.土壤是母质、气候、生物、地形和时间五大自然因素综合作用的产物。

2.所有的成土因素始终同时存在并同等重要和相互不可替代地参与了土壤形成过程。

3.土壤永远受制于成土因素的发展变化而不断地形成演化;土壤是一个运动着的和有生有灭或有进有退的自然体。

4.土壤形成因素存在着地理分布规律,特别是有由极地经温带至赤道的地带性规律。

(一) 母质因素

岩石风化的产物称成土母质,简称母质,母质是土壤形成的物质基础,母质中的一些性质(机械组成、矿物成分、化学性质)直接影响成土过程的速度和方向。

多数土壤的属性均继承了母质的特性

母质层具有不同的质地层可影响土壤的物质迁移转化过程

不同母质对土壤的次生矿物有影响

不同母质所形成的土壤养分状况不相同

成土母质影响土壤的质地

....................................

红色石灰土为厚层石灰岩古老风化壳,是风化淋溶最强、脱钙作用最深的石灰土,土体无石灰反应,pH中性



黑色石灰土腐殖质层厚20-40cm,较薄,有机质含量5-7%,脱钙程度低,土体有石灰反应,弱碱性,为石灰土发育幼年阶段



(二)气候因素

气候因素影响土壤水热状况,而水热状况又直接或间接地影响岩石的风化过程高等植物和低等植物及微生物的活动土壤溶液和土壤空气的迁移转化过程,因此决定了土壤中的物理、化学和生物的作用过程,影响土壤形成过程的方向和强度。

气候影响次生矿物的形成

气候影响岩石矿物风化强度

气候对土壤有机质的积累和分解起重要作用

气候影响土壤微生物的数量和种类

气候影响土壤的地带性分布规律

比如下图,风化壳由于不同温度的影响,这便是气候影响的一个结果

(三)生物因素 土壤形成的生物因素包括植物、土壤微生物和土壤动物,它们是土壤有机质的制造者和分解者,是土壤发生发展过程中最活跃因素。

绿色植物、微生物、原生动物都能贡献有机质形成腐殖酸,释放酸性物质,使土壤成酸性 。

(四)地形因素

不同地形影响地表水热条件的重新分配。主要表现在不同高度坡度和坡向等对太阳辐射的吸收和地面辐射的差异。地形支配着地表径流,地形影响成土母质的分配,地形影响土壤的发育过程。

比如下图祁连山地区土壤:

(五)时间因素

土壤发育的时间(成土年龄)可说明土壤在历史进程中发生、发展和演变的动态过程,是研究土壤特性和发生分类的重要基础。土壤的发育随着时间增长而加强。

土壤有绝对年龄和相对年龄

绝对年龄是指土壤在当前新风化层或新的母质上开始发育时起直到目前所经历的时间。

绝对年龄:14C和光释光年龄(OSL)

相对年龄是指土壤发育的阶段或发育的程度。

相对年龄:古地磁

(六) 人类生产活动

人类生产活动对土壤形成和性质的影响是有意识有目的的,是在认识土壤客观性质的基础上对土壤进行利用改造定向施肥,创造不同熟化程度的耕作土壤 。


另外!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

土壤形成的基本规律

1 地质大循环:是指岩石及风化产物通过各种不同的物质运动形式,最终流归洋,经过长期的地质变化,成为各种海洋沉积物,以后由于地壳运动或海陆变迁,海洋又可能上升为陆地。这个时间长范围广的演变过程,称为地质大循环。

2. 生物小循环:指植物吸收利用大循环释放出的可溶性养分,通过生理活动制造成植物的有机体,当植物有机体死亡后,在微生物的分解作用下,又重新变为可被植物吸收利用的可溶性矿质养料。




!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 下面才是你最想要的,题主

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

主要成土过程

1. 原始成土过程:在裸露的岩石表面或薄层岩石风化物上着生细菌、放线菌真菌等微生物,藻类地衣、苔藓,它们开始积累有机物并为高等植物生长创造条件。这是土壤发育的最初阶段,即原始土壤的形成.。

2.灰化过程(podzolization):土体亚表层SiO2残留R2O3及腐殖质淋溶淀积的过程。在寒温带冷湿针叶林植被条件下,由于有机酸(富里酸)溶液在下渗过程中,与上部土体中的碱金属和碱土金属螯合,土壤中的硅、铁铝发生分离,铁铝胶体遭到淋失并淀积于土体下部,而二氧化硅则残留于土体上部,形成一个灰白色的淋溶层。

3. 黏化过程:土体中黏土矿物的生成和聚集过程。主要在温带、暖温带、半湿润和半干旱地区,土体中水热条件比较稳定,发生强烈的原生矿物分解和次生矿物的形成,或表层粘粒向下机械淋溶,在土体中下部明显聚集,形成一个较黏重的层次。

4. 富铁铝化过程:土壤形成中土体脱硅富铝铁的过程。在热带亚热带湿热气候条件下,土壤形成过程中原生矿物强烈分解、盐基离子和硅酸大量淋失,铁铝锰在次生粘土矿物中不断形成氧化物而相对积累。由于铁的染色作用,土体呈红色。

5.钙化过程:碳酸盐在土体中淋溶淀积的过程。在干旱半干旱气候条件下由于季节性淋溶,使矿物风化过程中释放出的易溶性盐类大部分淋失,而硅、铁、铝氧化物在土体中基本上未发生移动,而相对活跃的钙镁的碳酸盐发生淋溶和淀积,在土体下部形成一个钙积层。

6.盐渍化过程:土体上部易溶性盐类的聚集过程。在干旱-半干旱地区,地下水或成土母质中的易溶性盐类,随水搬运至排水不畅的地平低地,在蒸发作用下,使盐分向土体表层集中,形成盐积层

7.碱化过程:土壤吸收复合体上交换性钠,占阳离子交换量30%以上,pH>9, 呈碱性反应,并引起土壤物理性质恶化(如板结)的过程。碱化过程与盐化有密切联系。松嫩平原碱土发育

8. 潜育化过程:低洼积水地区土体发生还原的过程。由于土层长期被水浸润而厌氧,有机质在分解过程中产生较多的还原物质,高价铁锰转化为亚铁锰,形成一个颜色呈蓝灰或青灰色的还原层。

9. 潴育化过程:土壤形成过程中的氧化还原过程。主要发生在直接受地下水浸润的土层中,由于地下水雨季升高,旱季下降,土层干湿交替,引起土壤中铁锰物质处于还原和氧化的交替过程。土壤渍水时,铁锰被还原、迁移,土体水位下降时,铁锰氧化淀积,形成一个有锈纹锈斑、黑色铁锰结核的土层。河岸、湖岸带和水稻田发生比较多

10. 白浆化过程:土壤表层由于土体上层滞水而发生的潴育漂洗过程。发生在质地粘重或冻层顶托,水分较多的地区。土壤表层经常处于周期性滞水状态,引起铁锰的还原淋溶。其中一部分低价铁锰淋出土壤并逐渐脱色形成白浆层,另一部分低价铁锰旱季时就地氧化形成结核。

11. 腐殖质化过程:在生物因素影响下,在土体中尤以土体表层进行的腐殖质累积过程。是土壤形成中最为普遍的一种成土过程,结果使土体发生分化,在土体的上部形成一个暗色的腐殖质层。

12. 泥炭化过程:有机质以植物残体形式的累积过程。主要发生在地下水位接近地表,或者地表有积水的沼泽地段,特别是在低温潮湿的环境中,湿生植物因厌氧不能彻底分解而以未分解、半分解状态的有机质积累于地表,形成了泥炭,有时可保留有机体的组织原状。

13. 土壤的人为熟化过程:在人类合理耕作利用改良及定性培育下,使土壤向着肥力提高的方向发展的过程。

写的好累了,如果你都看到这里了不给个赞就..................................画个圈圈诅咒你,哼!!!

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