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　　簡(jiǎn)述土壤物理性質(zhì)對(duì)生物的影響

土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)決定著土壤中的水分。緊實(shí)的粘土和松散的沙土都不如壤土能有效的調(diào)節(jié)土壤水和保持良好的肥力狀況、塊狀結(jié)構(gòu)、片狀結(jié)構(gòu)和柱狀結(jié)構(gòu)等類(lèi)型、空氣和溫度及其配合狀況又對(duì)植物和土壤動(dòng)物的生活產(chǎn)生重要影響土壤的質(zhì)地分為砂土、壤土和粘土三大類(lèi)。具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤是結(jié)構(gòu)良好的土壤、空氣和溫度狀況，而土壤水分。土壤結(jié)構(gòu)可分為團(tuán)粒結(jié)構(gòu)

土的物理性質(zhì)指標(biāo)的定義及計(jì)算，哪些指標(biāo)需試驗(yàn)測(cè)定

土壤和母質(zhì)層的區(qū)別表現(xiàn)在于形態(tài)、物理特性、化學(xué)特性以及礦物學(xué)特性等方面。由于地殼 、水蒸氣、 大氣和生物圈的相互作用，土層有別于母質(zhì)層。 它是礦物和有機(jī)物的混合組成部分，存在著固體，氣體和液體狀態(tài)。疏松的土壤微粒組合起來(lái)

土壤知識(shí)

土壤是發(fā)育于地球陸地表面具有一定肥力且能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層（包括海、湖淺水區(qū)）。 土壤形成因素: （1）土壤形成的母質(zhì)因素 風(fēng)化作用使巖石破碎，理化性質(zhì)改變，形成結(jié)構(gòu)疏松的風(fēng)化殼，其上部可稱(chēng)為土壤母質(zhì)。如果風(fēng)化殼保留在原地，形成殘積物，便稱(chēng)為殘積母質(zhì)；如果在重力、流水、風(fēng)力、冰川等作用下風(fēng)化物質(zhì)被遷移形成崩積物、沖積物、海積物、湖積物、冰磧物和風(fēng)積物等，則稱(chēng)為運(yùn)積母質(zhì)。成土母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和植物礦質(zhì)養(yǎng)分元素（氮除外）的最初來(lái)源。母質(zhì)代表土壤的初始狀態(tài)，它在氣候與生物的作用下，經(jīng)過(guò)上千年的時(shí)間，才逐漸轉(zhuǎn)變成可生長(zhǎng)植物的土壤。母質(zhì)對(duì)土壤的物理性狀和化學(xué)組成均產(chǎn)生重要的作用，這種作用在土壤形成的初期階段最為顯著。隨著成土過(guò)程進(jìn)行得愈久，母質(zhì)與土壤間性質(zhì)的差別也愈大，盡管如此，土壤中總會(huì)保存有母質(zhì)的某些特征。 首先，成土母質(zhì)的類(lèi)型與土壤質(zhì)地關(guān)系密切。不同造巖礦物的抗風(fēng)化能力差別顯著，其由大到小的順序大致為：石英→白云母→鉀長(zhǎng)石→黑云母→鈉長(zhǎng)石→角閃石→輝石→鈣長(zhǎng)石→橄欖石。因此，發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較細(xì)，含粉砂和粘粒較多，含砂粒較少；發(fā)育在石英含量較高的酸性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較粗，即含砂粒較多而含粉砂和粘粒較少。此外，發(fā)育在殘積物和坡積物上的土壤含石塊較多，而在洪積物和沖積物上發(fā)育的土壤具有明顯的質(zhì)地分層特征。 其次，土壤的礦物組成和化學(xué)組成深受成土母質(zhì)的影響。不同巖石的礦物組成有明顯的差別，使其上發(fā)育的土壤的礦物組成也就不同。發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤，含角閃石、輝石、黑云母等深色礦物較多；發(fā)育在酸性巖母質(zhì)上的土壤，含石英、正長(zhǎng)石和白云母等淺色礦物較多；其他如冰磧物和黃土母質(zhì)上發(fā)育的土壤，含水云母和綠泥石等粘土礦物較多，河流沖積物上發(fā)育的土壤亦富含水云母，湖積物上發(fā)育的土壤中多蒙脫石和水云母等粘土礦物。從化學(xué)組成方面看，基性巖母質(zhì)上的土壤一般鐵、錳、鎂、鈣含量高于酸性巖母質(zhì)上的土壤，而硅、鈉、鉀含量則低于酸性巖母質(zhì)上的土壤，石灰?guī)r母質(zhì)上的土壤，鈣的含量最高。 （2）土壤形成的氣候因素 氣候?qū)τ谕寥佬纬傻挠绊?，表現(xiàn)為直接影響和間接影響兩個(gè)方面。直接影響指通過(guò)土壤與大氣之間經(jīng)常進(jìn)行的水分和熱量交換，對(duì)土壤水、熱狀況和土壤中物理、化學(xué)過(guò)程的性質(zhì)與強(qiáng)度的影響。通常溫度每增加10℃，化學(xué)反應(yīng)速度平均增加1～2倍；溫度從0℃增加到50℃，化合物的解離度增加7倍。在寒冷的氣候條件下，一年中土壤凍結(jié)達(dá)幾個(gè)月之久，微生物分解作用非常緩慢，使有機(jī)質(zhì)積累起來(lái)；而在常年溫暖濕潤(rùn)的氣候條件下，微生物活動(dòng)旺盛，全年都能分解有機(jī)質(zhì)，使有機(jī)質(zhì)含量趨于減少。 氣候還可以通過(guò)影響巖石風(fēng)化過(guò)程以及植被類(lèi)型等間接地影響土壤的形成和發(fā)育。一個(gè)顯著的例子是，從干燥的荒漠地帶或低溫的苔原地帶到高溫多雨的熱帶雨林地帶，隨著溫度、降水、蒸發(fā)以及不同植被生產(chǎn)力的變化，有機(jī)殘?bào)w歸還逐漸增多，化學(xué)與生物風(fēng)化逐漸增強(qiáng)，風(fēng)化殼逐漸加厚 。 （3）土壤形成的生物因素 生物是土壤有機(jī)物質(zhì)的來(lái)源和土壤形成過(guò)程中最活躍的因素。土壤的本質(zhì)特征——肥力的產(chǎn)生與生物的作用是密切相關(guān)的。在生物作用下從巖石到土壤的形成過(guò)程見(jiàn)圖9-7。 巖石表面在適宜的日照和濕度條件下滋生出苔薛類(lèi)生物，它們依靠雨水中溶解的微量巖石礦物質(zhì)得以生長(zhǎng)，同時(shí)產(chǎn)生大量分泌物對(duì)巖石進(jìn)行化學(xué)、生物風(fēng)化；隨著苔蘚類(lèi)的大量繁殖，生物與巖石之間的相互作用日益加強(qiáng)，巖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漸發(fā)展起來(lái)，形成土體的明顯分化。 在生物因素中，植物起著最為重要的作用。綠色植物有選擇地吸收母質(zhì)、水體和大氣中的養(yǎng)分元素，并通過(guò)光合作用制造有機(jī)質(zhì)，然后以枯枝落葉和殘?bào)w的形式將有機(jī)養(yǎng)分歸還給地表。不同植被類(lèi)型的養(yǎng)分歸還量與歸還形式的差異是導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量高低的根本原因。例如，森林土壤的有機(jī)質(zhì)含量一般低于草地，這是因?yàn)椴蓊?lèi)根系茂密且集中在近地表的土壤中，向下則根系的集中程度遞減，從而為土壤表層提供了大量的有機(jī)質(zhì)，而樹(shù)木的根系分布很深，直接提供給土壤表層的有機(jī)質(zhì)不多，主要是以落葉的形式將有機(jī)質(zhì)歸還到地表。動(dòng)物除以排泄物、分泌物和殘?bào)w的形式為土壤提供有機(jī)質(zhì)，并通過(guò)啃食和搬運(yùn)促進(jìn)有機(jī)殘?bào)w的轉(zhuǎn)化外，有些動(dòng)物如蚯蚓、白蟻還可通過(guò)對(duì)土體的攪動(dòng)，改變土壤結(jié)構(gòu)、孔隙度和土層排列等。微生物在成土過(guò)程中的主要功能是有機(jī)殘?bào)w的分解、轉(zhuǎn)化和腐殖質(zhì)的合成。 （4）土壤形成的地形因素 地形對(duì)土壤形成的影響主要是通過(guò)引起物質(zhì)、能量的再分配而間接地作用于土壤的。在山區(qū)，由于溫度。降水和濕度隨著地勢(shì)升高的垂直變化，形成不同的氣候和植被帶，導(dǎo)致土壤的組成成分和理化性質(zhì)均發(fā)生顯著的垂直地帶分化。對(duì)美國(guó)西南部山區(qū)土壤特性的考察發(fā)現(xiàn)，土壤有機(jī)質(zhì)含量、總孔隙度和持水量均隨海拔高度的升高而增加，而pH值隨海拔高度的升高而降低[1]。此外，坡度和坡向也可改變水、熱條件和植被狀況，從而影響土壤的發(fā)育。在陡峭的山坡上，由于重力作用和地表徑流的侵蝕力往往加速疏松地表物質(zhì)的遷移，所以很難發(fā)育成深厚的土壤；而在平坦的地形部位，地表疏松物質(zhì)的侵蝕速率較慢，使成土母質(zhì)得以在較穩(wěn)定的氣候、生物條件下逐漸發(fā)育成深厚的土壤。陽(yáng)坡由于接受太陽(yáng)輻射能多于陰坡，溫度狀況比陰坡好，但水分狀況比陰坡差，植被的覆蓋度一般是陽(yáng)坡低于陰坡，從而導(dǎo)致土壤中物理、化學(xué)和生物過(guò)程的差異。 （5）土壤形成的時(shí)間因素 在上述各種成土因素中，母質(zhì)和地形是比較穩(wěn)定的影響因素，氣候和生物則是比較活躍的影響因素，它們?cè)谕寥佬纬芍械淖饔秒S著時(shí)間的演變而不斷變化。因此，土壤是一個(gè)經(jīng)歷著不斷變化的自然實(shí)體，并且它的形成過(guò)程是相當(dāng)緩慢的。在酷熱、嚴(yán)寒、干旱和洪澇等極端環(huán)境中，以及堅(jiān)硬巖石上形成的殘積母質(zhì)上，可能需要數(shù)千年的時(shí)間才能形成土壤發(fā)生層，例如在沙丘土中，特別是在林下，典型灰壤的發(fā)育需要1000～1500年。但在變化比較緩和的環(huán)境條件中，以及利于成土過(guò)程進(jìn)行的疏松成土母質(zhì)上，土壤剖面的發(fā)育要快得多。 土壤發(fā)育時(shí)間的長(zhǎng)短稱(chēng)為土壤年齡。從土壤開(kāi)始形成時(shí)起直到目前為止的年數(shù)稱(chēng)為絕對(duì)年齡。例如，北半球現(xiàn)存的土壤大多是在第四紀(jì)冰川退卻后形成和發(fā)育的。高緯地區(qū)冰磧物上的土壤絕對(duì)年齡一般不超過(guò)一萬(wàn)年，低緯未受冰川收用地區(qū)的土壤絕對(duì)年齡可能達(dá)到數(shù)十萬(wàn)年至百萬(wàn)年，其起源可追溯到第三紀(jì)。 由土壤的發(fā)育階段和發(fā)育程度所決定的土壤年齡稱(chēng)為相對(duì)年齡。在適宜的條件下，成土母質(zhì)首先在生物的作用下進(jìn)入幼年土壤發(fā)育階段，這一階段的特點(diǎn)是土體很薄，有機(jī)質(zhì)在表土積累，化學(xué)-生物風(fēng)化作用與淋溶作用很弱，剖面分化為A層和C層，土壤的性質(zhì)在很大程度上還保留著母質(zhì)的特征。隨著B(niǎo)層的形成和發(fā)育，土壤進(jìn)入成熟階段，這一階段有機(jī)質(zhì)積累旺盛，易風(fēng)化的礦物質(zhì)強(qiáng)烈分解，在淀積層中粘粒大量積聚，土壤肥力和自然生產(chǎn)力均達(dá)到最高水平。經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間以后，成熟土壤出現(xiàn)強(qiáng)烈的剖面分化，出現(xiàn)E層，并使A層和B層的特征發(fā)生顯著差異，有機(jī)質(zhì)累積過(guò)程減弱，礦物質(zhì)分解進(jìn)入最后階段，只有抗風(fēng)化最強(qiáng)的礦物殘留在土體中，淀積層中粘粒積聚形成粘盤(pán)，土壤進(jìn)入老年階段，這一階段土壤的肥力和自然生產(chǎn)力都明顯降低。 （6）土壤形成的人類(lèi)因素 在五大自然成土因素之外，人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)土壤形成的影響亦不容忽視，主要表現(xiàn)在通過(guò)改變成土因素作用于土壤的形成與演化。其中以改變地表生物狀況的影響最為突出，典型例子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，它以稻、麥、玉米、大豆等一年生草本農(nóng)作物代替天然植被，這種人工栽培的植物群落結(jié)構(gòu)單一，必須在大量額外的物質(zhì)、能量輸入和人類(lèi)精心的護(hù)理下才能獲得高產(chǎn)。因此，人類(lèi)通過(guò)耕耘改變土壤的結(jié)構(gòu)、保水性、通氣性；通過(guò)灌溉改變土壤的水分、溫度狀況；通過(guò)農(nóng)作物的收獲將本應(yīng)歸還土壤的部分有機(jī)質(zhì)剝奪，改變土壤的養(yǎng)分循環(huán)狀況；再通過(guò)施用化肥和有機(jī)肥補(bǔ)充養(yǎng)分的損失，從而改變土壤的營(yíng)養(yǎng)元素組成、數(shù)量和微生物活動(dòng)等。最終將自然土壤改造成為各種耕作土壤。人類(lèi)活動(dòng)對(duì)土壤的積極影響是培育出一些肥沃、高產(chǎn)的耕作土壤，如水稻土等；同時(shí)由于違反自然成土過(guò)程的規(guī)律，人類(lèi)活動(dòng)也造成了土壤退化如肥力下降、水土流失、鹽漬化、沼澤化、荒漠化和土壤污染等消極影響。 成土因素學(xué)說(shuō)的基本觀點(diǎn)可概括為： ①土壤是一種獨(dú)立的自然體，它是在各種成土因素非常復(fù)雜的相互作用下形成的。 ②對(duì)于土壤的形成來(lái)說(shuō)，各種成土因素具有同等重要性和相互不可替代性。其中生物起著主導(dǎo)作用。土壤是一定時(shí)期內(nèi)，在一定的氣候和地形條件下，活有機(jī)體作用于成土母質(zhì)而形成的。 最新的定義: 土壤是發(fā)育于地球陸地表面具有生物活性和孔隙結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，是地球陸地表面的脆弱薄層（Garrison Sposito,1992）。 土壤是固態(tài)地球表面具有生命活動(dòng)，處于生物與環(huán)境間進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量交換的疏松表層（趙其國(guó)， 1996）。