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土壤形成的基本概念解析
土壤是自然界各成土因素綜合作用的結(jié)果。土壤學(xué)家B.P.威廉斯把自然土壤形成的基本規(guī)律概括為地表物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)過(guò)程和生物小循環(huán)過(guò)程矛盾的統(tǒng)一。這個(gè)規(guī)律具體表現(xiàn)在土壤肥力的發(fā)生和發(fā)展的過(guò)程中，其中植物有效養(yǎng)分的積累又是這一過(guò)程的最大特點(diǎn)。
1.物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)在成土過(guò)程中的作用地質(zhì)大循環(huán)是指巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化，其產(chǎn)物通過(guò)各種形式的剝蝕和搬運(yùn)過(guò)程堆積在低洼的地方成為沉積物，并在一定的地質(zhì)條件下經(jīng)過(guò)團(tuán)結(jié)成巖作用成為沉積巖再經(jīng)地殼運(yùn)動(dòng)抬升出露于陸地表面。這個(gè)以地質(zhì)歷史時(shí)間為周期的過(guò)程稱為地質(zhì)大循環(huán)。其中以巖石的風(fēng)化過(guò)程和風(fēng)化產(chǎn)物的淋溶剝蝕過(guò)程對(duì)土壤形成的關(guān)系最為密切。風(fēng)化過(guò)程在成土中的作用主要表現(xiàn)在其原有礦物的破壞以及其中養(yǎng)分的釋放，而且還形成了次生礦物，其中尤其是形成了大量的粘土礦物。這些物質(zhì)不僅成為土壤的基本組分之一，而且還初步具有一定的通透性和一定的吸收保蓄能力。所以，風(fēng)化過(guò)程對(duì)土壤系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是主要的一種輸入過(guò)程。而淋溶剝蝕過(guò)程則是一種主要的輸出過(guò)程，它可使土壤系統(tǒng)中的物質(zhì)流失，使有效養(yǎng)分不能集中于表層。但正常的淋溶剝蝕作用能使土壤物質(zhì)更新，促進(jìn)土壤的正常發(fā)育。如果這個(gè)過(guò)程發(fā)生停滯或加速則可使土壤的正常發(fā)育發(fā)生變化。
2.生物小循環(huán)在成土過(guò)程中的作用生物小循環(huán)是指主要通過(guò)植物從土壤中選擇吸收所需的養(yǎng)分并存儲(chǔ)于活質(zhì)中，再以殘落物的形式歸還給地表，并通過(guò)微生物等的分解進(jìn)入土壤中的過(guò)程。即通過(guò)生物生長(zhǎng)吸收、歸還、分解三個(gè)過(guò)程完成一個(gè)生態(tài)周期的循環(huán)（其中可在地上、地下各種活有機(jī)體中存儲(chǔ)一定的時(shí)間）。這個(gè)循環(huán)還具有更新快、范圍小、效率高等特點(diǎn)，對(duì)土壤肥力的發(fā)生和發(fā)展以及腐殖質(zhì)的形成和積累具有重大的意義。若這個(gè)循環(huán)中的某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障或缺損必將造成生態(tài)失調(diào)，土壤肥力下降，土壤發(fā)育的進(jìn)程也將發(fā)生逆轉(zhuǎn)。
3.大循環(huán)與小循環(huán)的關(guān)系在土壤形成發(fā)育過(guò)程中主要涉及地質(zhì)大循環(huán)中的風(fēng)化和淋溶剝蝕二個(gè)環(huán)節(jié)的物質(zhì)流通，以及生物小循環(huán)的吸收、歸還和分解三個(gè)環(huán)節(jié)的物質(zhì)流通。這兩種物質(zhì)流通的方式、方向、速率和周轉(zhuǎn)期等都各不相同。但它們之間的關(guān)系又非常密切。風(fēng)化產(chǎn)物的淋溶剝蝕過(guò)程之主要方向是造成養(yǎng)分從土壤系統(tǒng)中的流失與分散；而整個(gè)生物活動(dòng)過(guò)程則主要造成養(yǎng)分的保存與集中。在地質(zhì)過(guò)程中，風(fēng)化的速率慢而淋溶剝蝕的速率快，兩者也不相協(xié)調(diào)，如果沒(méi)有植物的保護(hù)作用勢(shì)必造成更強(qiáng)烈的淋溶剝蝕作用，加速土壤物質(zhì)的向外界流失，風(fēng)化與流失之間的供求關(guān)系也更為緊張。在植被破壞、水土流失嚴(yán)重的地區(qū)便是這樣，常常使成土過(guò)程受到嚴(yán)重的干擾和破壞。而生物過(guò)程的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速率通常較快，周轉(zhuǎn)期較短，故它能把風(fēng)化中緩慢釋放的有效養(yǎng)分從流失的軌道上挽救回來(lái)，保存在土壤或有機(jī)體中，同時(shí)植被也能保護(hù)土壤固體物質(zhì)免于大量的流失。
所以，生物活動(dòng)過(guò)程是與土壤中物質(zhì)流失過(guò)程相對(duì)抗的重要調(diào)節(jié)機(jī)制。兩者之間的關(guān)系是對(duì)立統(tǒng)一的。一般來(lái)說(shuō)，如果生物作用強(qiáng)而流失作用被減弱時(shí)，則土壤中肥力的發(fā)展快，養(yǎng)分保存也多；若生物作用弱而流失作用加強(qiáng)，則土壤肥力的發(fā)展慢，養(yǎng)分保存也少；若兩者勢(shì)均力敵，則處于平衡狀態(tài)。但這種平衡是暫時(shí)的、動(dòng)態(tài)的。平衡狀態(tài)也可能有多種，如寒帶地區(qū)土壤中物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)微弱，常處于低水平的平衡狀態(tài)。而濕熱帶的某些土壤中則可能出現(xiàn)高水平的平衡狀態(tài)。這兩者的土壤肥力水平和養(yǎng)分含量都有顯著的差別。從地球發(fā)展的地質(zhì)歷史時(shí)間來(lái)看，生物小循環(huán)是在地質(zhì)大循環(huán)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，沒(méi)有地質(zhì)大循環(huán)便沒(méi)有生物小循環(huán)，也沒(méi)有正常的土壤發(fā)生與發(fā)展。其次，生物小循環(huán)只是整個(gè)地質(zhì)大循環(huán)中一部分物質(zhì)的小規(guī)模循環(huán)。從地質(zhì)歷史時(shí)期來(lái)看，它最終也將納入大循環(huán)的行列之中。如煤的形成。所以，對(duì)這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)必須從時(shí)、空尺度的概念來(lái)考慮。如時(shí)間尺度可以簡(jiǎn)單地區(qū)分出地質(zhì)循環(huán)的尺度、土壤發(fā)育的尺度和生物循環(huán)的尺度。因此土壤的變化介于前后兩者之間。
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