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地理学与生活（插图第11版） [:1705409641]
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土壤的形成
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土壤可以定义为一层包含有机质（死亡的植物和动物）、无机质（风化的岩石物质）、空气和水的细粒物质，它位于下伏的基岩之上。岩石的物理和化学碎裂分解作用称为“风化作用”（见第3章），这是成土作用的开始。风化作用使固体的岩石崩解，最终形成细粒的矿物颗粒。它们同位于其顶部的分解了的有机质，经由水、热量和使有机物发生分解的各种生物营力（例如细菌和真菌）的作用而转变成土壤。成土作用是一种动力过程。发生这种过程的物理、化学和生物活动在不断地起作用。
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虽然主要土类在地球表面分布面积很广，但是给定地点土壤所具有的个别特性，在短距离内会有显著的不同。这种变化主要是由成土作用所涉及的五个主要因素造成的。
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（1）地质因素是母岩（下伏岩石），影响着土壤的深度、质地、排水和营养物质含量。
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（2）气候因素指温度和降水对土壤的影响。温度影响生长季的长度、植被腐烂速度和蒸发速率。降水总量和强度影响生长在一个地区的植被类型，因而也影响腐殖质（即已腐烂分解的有机质）的供应。
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（3）地形因素指陆地的高度、坡向（坡地的朝向）和坡度。所有这些都影响降水量、云量、风、温度、地面径流，以及排水和土壤侵蚀速率。
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（4）生物因素指活的和死亡的动植物，它们给土壤添加有机质，并在营养循环中相互作用。植物从土壤中吸收矿物营养物，然后在死亡时返回土壤。微生物，例如细菌和真菌，协助死亡的有机质分解。而较大的生物，例如蚂蚁和蠕虫，则使土壤混合和通气。
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（5）年代因素指上述四个因素相互作用形成某种土壤的时间长度。试回想，成土作用是一种正在进行的，而且是渐变的过程。形成时间较短的土壤保持着母质的许多特征，而形成时间很长的土壤则受到气候和生物之类的成土因素的影响较多。
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地理学与生活（插图第11版） [:1705409642]
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土壤剖面与土壤层
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随着时间的推移，土壤往往发育形成不同厚度的层次。这些层次称为土壤层（soil horizon），简称为土层。它们在结构、质地、颜色和其他特征上各不相同。土壤剖面（soil profile）是显示从地面往下到母质的不同层次的土壤垂直横断面（图4.28）。
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图 4.28 5个主要生态系统中的简化土壤剖面。土壤层次的数目、组成和厚度因土壤类型而异。这些剖面中对最下部的土层（未变化的岩石），即R层均未予表示。
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资料来源：Biosphere 2000: Protecting Our Global Environment, 3d ed. by Donald G. Kaufman and Cecillia M. Franz. (New York: Harper Colins Publishers, 2000), Fig. 16.3, p.313.
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地表层④ ，即O层（O代表有机质organic），主要由新鲜和腐烂的枝、叶、动物粪便、死亡的昆虫等有机质组成。
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A层——表层土，是位于O层之下，以矿物质为基础的肥沃土层。植物营养物丰富，生物活动最强、腐殖质含量最高。腐殖质使该层呈现深色。
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E层——淋洗层，水渗透过土壤，在称为“淋溶作用”（eluviation）的过程中，从A层底部移走了一些有机质和矿物质, 使E层呈浅色。
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B层——淀积层，从E层移来的物质堆积在B层，即淀积层（illuviation）中。此层由于所含有机质少，所以肥沃程度比A层差。颜色或暗或深于E层，这取决于堆积在此层的矿物类型。
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C层，风化作用将基岩逐渐变为土壤颗粒的过渡层。土壤越老、气候越温暖潮湿，该层位置就越深和越容易辨识。
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R层是最下层，未变化的基岩，R代表“风化层”（regolith）一词。此名称仅限于基岩位于距地面大约两米以内使用。
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土壤性状
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土壤的四个主要组成要素——矿物、有机质、水和空气——相互作用，就产生了独特的土壤。土壤性状（soil property）就是使我们能辨别各种土壤类型的特征。
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土壤既包含有机物，也包含无机物。无机物是风化作用形成的，由石英、硅酸盐黏土，以及氧化铁和氧化铝之类的矿物组成。当风化作用将岩石粉碎成土壤颗粒时，矿物就被释放出来，滋养植物的生长。
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质地是指土壤中矿物质颗粒的大小，它取决于砂粒、粉粒和黏粒的比例。砂粒是最大的颗粒类型，其次是粉粒，再次是黏粒。农业上生产率最高的土壤质地是壤土（loam）,它包括大约40%的砂粒，40%的粉粒和20%的黏粒。