微视角|土壤
一、定义
土壤是指地球表面的一层疏松的物质,由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成,能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。
二、形成因素
土壤并非生来就具有肥力特征,能够生长绿色植物的。跟生物发育一样,土壤发育也有一系列的过程。其中,母质、气候、生物、地形、时间是土壤形成的五大关键成土因素。
母质
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。
气候
气候因素
气候对于土壤形成的影响,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。
生物
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
地形
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。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。
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,人类乱砍乱伐,乱扔垃圾、以及对有毒化学制剂的超量使用,水源污染,土壤污染,一些破坏良田土层的错误做法,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。
三、土壤类型
红壤: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。
荒漠土: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。
四、土壤退化
土壤污染的形成因素:由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中,导致了土壤污染。
土壤盐渍化:土壤盐渍化(soil salinization)是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,水分蒸发后,使盐分积累在表层土壤中的过程。是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程,也称盐碱化。干燥气候是发生土壤盐渍化的主要外界因子,干燥度和地面蒸发与降水比值与土壤的盐渍化关系十分密切。土壤盐渍化程度表现为随地形从高到低、从上游到下游逐渐加剧的趋势。
五、土壤保护
土壤的改良措施主要有:(1)轮作换茬土壤消毒:药剂、日光法(夏季,撤棚深翻,利阳光中的紫外线杀菌),高温(高温季节灌水闷棚冷冻(冬季,撤棚深翻冻死病虫卵);(3)改良壤质地:增施有机肥,深翻,下层与上层混合,土,无土栽培;(4)以水排盐:闲茬时浇大水,表土积聚的盐分下淋,以降低土壤溶液浓度;夏季茬空隙,撤膜淋雨;(5)科学施肥;(6)作物:种植绿肥作物、种植耐盐碱作物。
题目:
阅读材料,完成下列问题。
材料 埃尔埃希多地区(如下图所示)曾是西班牙最贫瘠的地区之一,年降水量小于300mm。随着政府颁布了一系列调动农业开发者积极性的政策,土壤“三明治式”的改良——当地农户利用沙土(表层)、有机肥(中层)和黏土(下层)令新土壤剖面呈现出三层结构,温室截留雨水和农业高科技的广泛应用,过去的贫瘠之地变成了“欧洲蔬菜之都”。
(1)分析埃尔埃希多地区土壤贫瘠的自然原因。
(2)简述埃尔埃希多地区采用“三明治式”改良土壤、提高土壤肥力的原因。
【解析】(1)埃尔埃希多地区土壤贫瘢的自然原因主要从地势、土层、水源、干燥度等方面分析。据等高线图可知,该地地形主要为山地、丘陵,坡度大,土层薄;据材料可知,年降水量小于300mm,水源不足;为地中海气候,夏季受高压控制,炎热干燥,蒸发量大,冬季处于西风的背风坡,焚风效应明显,气温较高,全年气候干旱;植被以荒漠为主,沙化严重,因此土地贫惰。
(2)根据材料提示,土壤“三明治式”的改良——当地农户利用沙土(表层)、有机肥(中层)和黏土(下层)令新土壤剖面呈现三层结构,结合三层结构和影响土壤肥料的水分、空气和有机质三个方面进行分析。表层沙土透水通气性好,土壤中氧气充足;中间层有机肥,提升土壤肥力;下层黏土,保水保肥,避免养分、水分下渗,保证土壤水分充足。
参考答案
(1地形主要为山地、丘陵,坡度大,土层薄;年降水量小,水源不足;夏季受高压控制,炎热干燥,蒸发量大,冬季处于西风的背风坡,焚风效应明显,气温较高,全年气候干旱;植被以荒漠为主,沙化严重,土地贫瘠
(2)上层沙土透水通气性好,土壤中氧气充足;中间层有机肥,提升土壤肥力;下层黏土,保水保肥,避免养分、水分下渗,保证土壤水分充足