论对土壤形成过程的认识

摘要：  土壤是从岩石转变而来的，主要经过了原始土壤的形成过程和一般土壤的形成过程才形成了现在我们地球表面可见的一般土壤。土壤在形成过程中受母质、气候、生物、地形、内动力、时间、人类活动七大成土因素综合作用，其中任意一项的变化，都影响着土壤的类型，真是因为这些因素的不同，地表才出现了这样多种多样的土壤类型。

关键词：原始土壤形成过程   一般土壤形成过程    成土因素

通过土壤地理学这一学期的学习，我对土壤有了初步的认识。土壤是指陆地表面具有肥力的能够支持植物生长的疏松表层，是母质、气候、生物、地形、内动力、时间、人类活动七大成土因素综合作用下形成的独立历史自然体。(张凤荣，2002. ；张凤荣等，1992)  土壤是重要的自然资源，是人类赖以生存的基础，是陆地生态系统中最根本、最重要的构成因素。

当前，在对土壤的研究这一块，已经从单纯的学科研究深入到对不同土壤类型、性质、肥力等的研究来指导作物的种植，即以科技拉动经济。另一研究热点就是关于土壤污染的情况及其带来了严重后果与改良措施等。

通过结合课本知识和阅读相当数量的相关文献资料后，我对土壤的形成过程有一个初步的了解，本文通过阐述以土壤形成过程为主线，穿插成土因素、土壤类型、土壤性质阐述了我对土壤的认识，作为我对此课程学习的理解和心得的展示。

土壤的形成过程可看成两个大阶段：第一、原始土壤的形成过程，第二、现代（一般）土壤的形成过程。原始土壤的形成过程也可以称作原始成土过程，是岩石转变为成土母质和原始土壤的过程。该过程主要出现在原始土壤和母质形成以前。（朱显谟，1995)  在成土母质上继续受其他六要素综合影响，不断地进行物质的交换与转化，形成现在陆地表面各种类型的土壤的过程属于现代（一般）土壤的形成过程。

一、 原始土壤的形成过程

从岩石露出地表而有微生物着生开始到高等植物定居前的成土过程即为原始土壤的形成过程。该过程中，七大成土因素之生物、气候因素的影响表现得最为突出。气候主要以降水与温度两大因子影响岩石的物理化学风化程度；生物因素是土壤发展过程中最主要、最活跃的成土因素，在成土过程中起主导作用。生物因素主要以微生物的着生加速岩石生物风化程度进而影响的成土过程。

（一）、岩漆时期

    岩漆时期是成土过程的始发阶段，该阶段主要是出现了自养型微生物。岩面岩生生物的着生和生物—物理风化层的出现是其标志。生物—物理风化层是指在岩生生物的参与下，与热力风化作用一起形成的风化层。与微风化层（岩体内比较新鲜而未有生物着生的风化部分）的区别在于岩生生物给予了热力风化本身无法获得的新内容，如生物机械破坏作用，死亡生物体分解增加土壤的有机质。生物—物理风化层的出现实质上标志着成土过程的开始。该层与下面“毫不肥沃”的岩体具有质的区别，除以生物体和岩体为主外，并含有一定的矿物碎屑、植生岩、有机物和相应的粘土矿物等。这样非但为地衣的着生创造了条件，并也为细土的出现和形成提供了物质基础。

（二）、地衣时期

   岩漆时期继续发展，异养型生物出现，岩漆表面壳衣个体的出现标志着地衣着生时期的开始，岩漆时期形成的土壤肥力成了这种进化的必要条件。地衣一般由岩漆中相应菌、藻共生演变进化而来，也有各类地衣在岩漆表面直接着生而来。成土过程按壳衣、叶状地衣、枝状地衣着生的先后顺序不断加强。该过程与之前不同的是自生矿物受到地衣酸强烈的腐蚀、破坏、分解，从而形成一个呈色混浊不清的薄层，称为生物风化层。生物风化层的形成是地衣时期的主要标志。至此，由岩心至土表已出现了微风化层、生物—物理风化层、生物风化层3个层段。

    这个时期成土过程的实质就是：生物风化层的产生和发展，生物—物理风化层的增厚和向内扩张，细土在地衣基部的出现。

（三）、苔藓时期

    原始成土过程的第三个时期—苔藓时期，一般是与苔藓植物的着生和发展相伴生的。其特征为岩面上细土层的形成、发展和细土—砾石层的出现及生物风化层的消失。

   岩生苔藓在地衣基部刚出现的细土上着生，他们以更粗壮的根系深深扎入岩体缝隙并盘缠在岩面的生物风化层上，他们的生长，一方面显著扩大有机物的来源，另一方面加强岩石拦截细土和含蓄水分的能力，这样非但积蓄了细土，增厚了土层，又促进了内部岩体的风化作用，不断发展，生物风化层由于细土的与有机物的聚集，逐步演变形成细土层和在其基础上的富含有机物的A层。

    苔藓时期另一重要特征：细土砾质层的出现及生物—物理风化层的下移与不断增厚。发展到这一阶段，岩隙进一步地扩大，而岩隙内被细土与岩石碎屑等不断填充，再加上先前破碎岩块周围生物风化层的增厚和它不断形成的细土及岩石碎屑混合物，将岩体分割成若干无不相连的部分，最后变成由大岩石碎块为骨架的细土、矿物碎片填充的层次——细土砾质层。因而，生物—物理风化层的位置随着该层的出现而不断下移，也因进一步的成土作用而增厚。经历相当时间后，就形成了一般所谓的风化壳了。拥有了肥沃的基质，为高等绿色植物的生长提供了生长准备。

    原始土壤的形成过程也将随着高等植物的着生而告终。一般常见土壤的发育在此基础上开始。（朱显谟，1995)

二、 一般土壤的形成过程

这一成土过程是指形成现在存在于地球表面的我们经常见到的各种不同土壤类型的过程。现存的地球表面的土壤被我们以土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种、变种这7个等级分成形形色色，数以百计千计的类型。按我国土壤分类体系，就最高等级的土纲就分成了12类。之所以有多种多样的土壤，是因为他们的形成过程有着各自的质的区别。（熊毅，1978)  早在19世纪80年代，道库恰耶夫就提出了以下的函数关系式：

 H = f (K、O、L、P)T

H代表土壤；K代表气候；O代表生物；L代表岩石；P代表地形；T代表时间(张凤荣，2002)

也就是说K、O、L、P、T中每个因素的细小变化都会引起H的变化。这就是不同土壤的特殊点。但尽管土壤形形色色，但也有着共同之处，即受母质、气候、生物、地形、内动力、时间、人类活动七大成土因素综合作用。

（一）、幼年土壤发育阶段

    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。土壤母质是指

风化作用下，岩石破碎，理化性质改变，形成的结构疏松的风化壳的上部，是原始成土过程的风化产物。母质又可以分为残积母质和运积母质，在重力、流水、风力、冰川等作用下母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，即为运积母质，而残留在原地的即是残积母质。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。所以土壤的质地与母质的类型会有密切的关系，土壤的矿物组成和化学组成也深受母质的影响，在其他条件一致的情况下，母质决定了土壤的性质、肥力及类型。.（郑喜坤等，2005；陆洪海等，2007）

而生物中植物起着最为重要的作用，植物选择性地吸收母质、水、大气中的营养元素，以残体的形式初始生产土壤有机物，动物是机械混合土壤物质，并增加有机物。微生物则是分解有机质、合成腐殖质等。

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。

在这个过程中气候当然也扮演着一个极为重要的角色，一方面，它通过土壤与大气之间经常进行的水分和热量交换进行直接影响，更重要的是它作为生物特别是绿色植物和微生物的生活条件间接影响成土过程。

（二）、成熟阶段

    随着时间的推移，B层形成和发育，土壤进入成熟阶段，这一阶段有机质积累旺盛（生物因素在发挥其主导作用，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），易风化的矿物质强烈分解，在淀积层中粘粒大量积聚（气候因素支配着成土过程的水分和热量条件，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），土壤肥力和自然生产力均达到最高水平。

    而在时间因素的作用下，土壤的形成强度会不断加大。B层会随着时间的推移，逐渐产生B1、B2、B3……在一定区域内，土壤的发生土层分异越明显，土壤的相对年龄就越大，即成土过程越久。

（三）、老年阶段

     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。（]http://zhidao.baidu.com/question/31385528.html?si=10）

    一般土壤的形成过程，除了以上提到的母质、生物、气候、时间因素以外，还有其他三个要素： 

  如地形因素：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。

如内动力地质因素： 内动力地质作用中影响成土过程最大的是新构造运动和火山喷发的影响。地形抬升区，土壤遭到剥蚀，幼年状态土壤出露地表，抬升停止后，在新的条件下开始新的 成土过程，而不断抬升区，土壤发育受阻。如中国的黄土高原区。地形下降区，原土壤被埋藏而停止发育，新覆盖层开始成土过程。火山喷发同样会埋藏原先的土壤而在喷发物上开始新的成土过程。(张凤荣，2002)

    另外还有人类活动因素：人类活动是人类根据生活和生产的要求对土壤的干预。其特点是：影响快速，影响具有双重性。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。 

尽管，本文在一般成土过程中对七大成土因素阐述得比较多，但事实上，无论在原始成土程还是一般成土过程中，七大因素都在综合共同影响着成土过程。首先，母质是基础，生物是最活跃，成主导的因素。而气候又是归根到底最具影响的因素，因为无论是母质的形成，生物类型的产生都与气候有着直接的密切的联系，而气候的水热又能直接影响热力风化的程度。.（席承藩，1990） 此外，地形主要是通过对气候的水、热、光照等的影响，从而以气候因素和生物因素影响土壤发育。而内动力地质作用是起破坏原先的土壤发育进程或阻碍等作用。人类因素主要是人类产生以来才具有的快速改变土壤发育的一大因素。而时间因素是土壤形成的强度因素，母质、气候、生物、地形等综合作用的效果是随时间的增长而增强的。所以说土壤是母质、气候、生物、地形、内动力、时间、人类活动七大成土因素综合作用下形成的独立历史自然体。

     作为学习心得的展示，本文主要借鉴各类土壤地理学图书和土壤学论文的观点，并结合自己的认识，进行删选，最终形成自己的认识。即阐述了从地球表面没有土壤，只有裸露岩石到形成各种不同土壤类型的全过程。我认为首先的原始成土过程尽管在成土母质出现之前作用最广，但这个过程却在成土母质产生之后，一直与后来的一般成土过程共同存在。而本文阐述的一般的成土过程，并没有从各个不同的土壤的具体成土过程面面俱到地讲述，主要以所有土壤类型都存在的受七大因素作用的大观上进行论述。

    以上是本人的浅见，相信还存在许多不足，甚至错误之处，希望老师给予点评与斧正。

参考文献：

[1].张凤荣.土壤地理学[M].北京：中国农业出版社,2002

[2] 1992朱显谟.论原始土壤的形成过程[J].水土保持研究.

[3] 熊毅.土壤形成的因素和过程[J].土壤.1978

[4] .张凤荣.马步洲.李连捷[M].北京：北京大学出版社.

[5]. 郑喜坤.汪庆化.鲁安怀.朱朝晖.于芳.郑佳.王佩瑛.浙江土壤矿物组成特征[J].地质通报.2005.24(8)

[6]. .龚子同.张甘霖.人为土壤形成过程及其在现代土壤学上的意义.[J].生态环境.2003.12(2).184-191

[7] .席承藩.土壤是气候变化的长期记录者[J].第四纪研究.1990

[8] 路洪海.周蓓.章程.不同地质背景下发育的土壤及其对生物多样性的影响[J].地理与地理信息科学.2007

[9]. 崔振东.土壤动物作用[J].动物学杂志.1985

[10]. http://zhidao.baidu.com/question/31385528.html?si=10

其他阅读的文献：

[1] 夏偉生. 对“土壤地理学发展的方向和途径”一文的几点意见[J]. 土壤通报 , 1962,(05) 

[2] 刘兆謙. 也谈土壤地理学发展的方向和途径问题[J]. 土壤通报 , 1962,(06) 
[3] 张桃林. 我国红壤的土壤地理学研究方向[J]. 土壤 . 1991,(04)