土壤發(fā)生與地理環(huán)境的關(guān)系

1、第一節(jié) 土壤發(fā)生與地理環(huán)境的關(guān)系一、土壤形成因素學(xué)說土壤是獨立的歷史自然體，但它的形成與發(fā)展是與其周圍的地理環(huán)境密切聯(lián)系著的，同時與巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈處于經(jīng)常的相互作用之中，19世紀末俄國土壤學(xué)家道庫恰耶夫首先認定，土壤和成土條件之間的這些關(guān)系不是偶然的，而是有規(guī)律的。土壤和景觀的最主要的因素之間可用函數(shù)關(guān)系方程式表示出來：f（,，）式中代表土壤；代表氣候；代表生物；代表巖石；代表地形；代表時間。這個公式明確地表示了土壤與成土條件之間的聯(lián)系，即它是母質(zhì)、氣候、生物、地形和時間等5種自然成土因素綜合作用的產(chǎn)物，而且各種成土因素所起的作用是互相不能代替的，所有的成土因素始終是同時同地，不

2、可分割地影響著土壤的產(chǎn)生和發(fā)展，同時隨著成土因素的變化，隨著空間因素的變化，土壤也隨著不斷地形成和演化著。由于土壤形成因素存在著地理分布規(guī)律，特別是從南到北表現(xiàn)為赤道、溫帶、極地等地帶的規(guī)律變化，所以研究土壤時一定要考慮到土壤地理分布的規(guī)律性。后來的土壤學(xué)者對土壤形成因素學(xué)說又不斷加以充實和發(fā)展，特別是本世紀40年代美國土壤學(xué)者詹尼（H.Jenny）提出與道庫恰耶夫相似的函數(shù)關(guān)系式：s =f(cl,o,r,p,t)式中s代表土壤；cl代表氣候；o代表生物；r代表地形；P代表母質(zhì)；t代表時間；點號代表尚未確定的其他因素。根據(jù)各種成土因素的地區(qū)性組合，以及某一因素在土壤形成中所起的主導(dǎo)作用，詹尼提

3、出下列各種函數(shù)式：sf(cl，o，r，p，t)sf(o，cl，r，p，t)sf(r，cl，o，p，t)sf(p，cl，o，r，t)sf(t，cl，o，r，p)sf(，cl，o，r，p，t)由于研究者對各個成土因素的作用有不同的理解，所以對各種因素的位置擺法不一樣，例如，蘇聯(lián)格林卡認為，母巖特性十分重要；涅烏斯特魯耶夫（.）強調(diào)地形的作用；B. P. 威廉斯提出，生物活動是主導(dǎo)因素，他認為，土壤的本質(zhì)特性是具有肥力，而肥力的發(fā)展，生物是起主導(dǎo)作用的，只有生物在母質(zhì)中出現(xiàn)，土壤才會發(fā)生，隨著生物的不斷更替，土壤類型也隨之而更替，各種不同的土壤類型是土壤長期發(fā)展的環(huán)節(jié)或階段；柯夫達（B.A.） 提出

4、，除上述成土因素外，還有深層因素的作用，他認為，地殼深部的地質(zhì)現(xiàn)象，如火山、地震、新構(gòu)造運動、地球化學(xué)的物質(zhì)富集、深層地下水等對土壤形成過程亦產(chǎn)生影響。例如，受火山作用影響的土壤，自然能力比較高。地震帶的土壤土層往往混亂，地下水位急劇上升，易引起沼澤化、鹽堿化等現(xiàn)象。新構(gòu)造運動使原生土壤發(fā)生變化，強烈上升區(qū)，土壤侵蝕和淋溶過程增強，下沉區(qū)引起沉積物累積，從而改變了原有土壤形成過程。除了上述自然成土因素以外，人類活動對土壤形成過程也起著很大的作用。二、土壤與成土因素的關(guān)系（一）土壤發(fā)育與母質(zhì)的關(guān)系土壤母質(zhì)是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，它是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。母質(zhì)中的一些性質(zhì)。例如，機械性質(zhì)、堅實度、滲透性、

5、礦物組成和化學(xué)特性等都直接影響成土過程的速度和方向。母質(zhì)中的磷、鉀、鈣、硫和其他元素也影響著土壤的自然肥力。許多土壤的屬性繼承了母質(zhì)的性質(zhì)。酸性巖母質(zhì)含石英、正長石、白云母等抗風(fēng)化力強的淺色礦物較多，多形成酸性的粗質(zhì)土；基性巖母質(zhì)含角閃石、輝石、黑云母等抗風(fēng)化力弱的深色礦物較多，多形成土層較厚的粘質(zhì)土壤。從酸性巖母質(zhì)到基性巖母質(zhì)隨著硅含量的減少，而鐵，錳、鎂、鈣含量顯著增加，不同母巖發(fā)育的紅壤，其化學(xué)組成不同，富鋁化強度也有差異。一般說來，由玄武巖、石灰?guī)r等基性母巖發(fā)育的紅壤，其淋濾系數(shù)、分解系數(shù)、鋁化系數(shù)和鐵化系數(shù)的相對值，均高于由花崗巖等酸性母質(zhì)所發(fā)育的紅壤。如果母質(zhì)層具有不同質(zhì)地層次，亦

6、影響到土壤中物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過程，非均質(zhì)母質(zhì)對土壤形成、性狀、肥力的影響較均質(zhì)母質(zhì)為復(fù)雜，影響土體中物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化的不均一性，不同母質(zhì)可以形成多種類型的土壤。不同母質(zhì)對土壤次生礦物也很有影響。斜長石和基性巖母質(zhì)發(fā)育的土壤含有多量的三水鋁礦，酸性巖中的鉀長石發(fā)育的土壤則以高嶺石為多。冰漬物和黃土中，含水云母和綠泥石較多；下蜀黃土以水云母為主；頁巖和河流沖積物富含水云母；紫色頁巖，湖積物和淤積物多蒙脫石和水云母。蒙脫型粘性母質(zhì)易發(fā)育成變性土。不同母質(zhì)所形成的土壤，其養(yǎng)分情況也不相同。鉀長石風(fēng)化后所形成的土壤有較多的鉀；而斜長石風(fēng)化后所形成的土壤有較多的鈣；輝石和角閃石風(fēng)化后所形成的土壤有較多的鐵、鎂、鈣

7、等元素；含磷量多的石灰?guī)r母質(zhì)，在成土過程中雖然石灰質(zhì)遭淋失，但土壤含磷量仍很高。成土母質(zhì)影響土壤的質(zhì)地。質(zhì)地粗的母質(zhì)上形成的土壤質(zhì)地也較粗，質(zhì)地細的母質(zhì)形成的土壤質(zhì)地也較細。例如，發(fā)育在殘積物上的土壤中含石塊較多；發(fā)育在坡積物上的土壤質(zhì)地也較細，但常夾有帶棱角的石塊；發(fā)育在洪積物及淤積物上的土壤，其上下層質(zhì)地變化較大，而同一沉積層次，質(zhì)地卻比較均一。黃土母質(zhì)上發(fā)育的土壤，由于黃土質(zhì)地以粉壤質(zhì)為主，所以土壤質(zhì)地也以粉土、粉壤土為主。南方的紅壤、黃壤、磚紅壤的質(zhì)地，在石灰?guī)r、玄武巖和紅色風(fēng)化殼上發(fā)育的土壤質(zhì)地較粘重。在花崗巖及砂頁巖上發(fā)育的土壤質(zhì)地居中，在砂巖、片巖及砂質(zhì)沉積物上發(fā)育的土壤質(zhì)地最輕

8、。粗質(zhì)母質(zhì)易發(fā)育成淋溶土，細質(zhì)母質(zhì)易發(fā)育成潛育土。在一些土壤形成過程中，母質(zhì)因素起著重要的作用。例如，在熱帶、亞熱帶地區(qū)，地帶性土壤是磚紅壤和紅壤等，但在石灰?guī)r和紫色巖上發(fā)育的土壤，因含有大量碳酸鈣，阻滯和延緩了富鋁化作用的進行，因而分別發(fā)育成為石灰土和紫色土。這兩種土壤在顏色、質(zhì)地、化學(xué)性質(zhì)上均保持了母質(zhì)所特有的某些特性，這類土壤稱為初育土。（二）土壤發(fā)育與氣候的關(guān)系氣候因素直接影響土壤的水、熱狀況，而土壤水、熱狀況又直接或間接地影響風(fēng)化過程，影響植物生長，微生物活動，以及有機質(zhì)的合成與分解?？梢哉f，土壤的水、熱狀況決定了土壤中所有的物理、化學(xué)和生物的變化作用，影響土壤形成過程的方向和強度。

9、在一定的氣候條件下，產(chǎn)生一定性質(zhì)和類型的土壤，因此，氣候是影響土壤地理分布的基本因素。在美國土壤系統(tǒng)分類學(xué)中，把土壤溫度和濕度作為診斷分類的一項重要指標(biāo)。氣候影響巖石礦物風(fēng)化強度。礦物的風(fēng)化有物理作用和化學(xué)作用，其速度和溫度有關(guān)。一般說，溫度增加10，化學(xué)反應(yīng)速度平均增長23倍。溫度從0增長到5時，土壤水中化合物的解離度增加7倍。熱帶的風(fēng)化強度比寒帶高10倍，比溫帶約高3倍（表2-1）。這就說明了為什么在熱帶地區(qū)巖石風(fēng)化和土壤形成的速度，風(fēng)化殼和土壤厚度，比溫帶和寒帶地區(qū)都要大得多的原因。表2-1 溫度和風(fēng)化強度的關(guān)系Bridges：World Soil（據(jù)Jenny，世界土壤）土壤熱狀況，取

10、決于土壤的地理位置。不同的緯度地帶，土壤熱狀況不同。同一緯度地帶，從沿海向內(nèi)陸，土壤溫度的年變幅和日變幅相應(yīng)增加。土壤熱狀況可分三個類型：1.受熱型 土壤表層的年均溫較土層深層為高。在干燥的溫帶或熱帶、亞熱帶地區(qū)較顯著。2.冷卻型 土壤表層的年均溫比土壤下層溫度為低，即土壤平均溫度隨深度增加而增加。如寒帶，尤其是積雪地區(qū)更為顯著。3.熱平均分配型 在中緯度降水豐沛的濕潤地區(qū)，土壤表層和較深層的溫度相差不大。氣候?qū)Υ紊V物形成的影響，一般情況是，降水量增加，土壤粘粒含量增多。土溫高，巖石礦物的風(fēng)化作用加強。因此，不同氣候帶的土壤中，具有不同的次生粘土礦物。干冷地區(qū)的土壤，風(fēng)化程度低，處于脫鹽基初

11、期階段，只有微弱的脫鉀作用，多形成含水云母次生礦物。在溫暖濕潤或半濕潤氣候條件下，脫鹽基作用增強，多形成蒙脫石和蛭石。在濕熱地區(qū)，除脫鉀作用外，還有脫硅作用，多形成高嶺石類次生礦物，高度濕熱地區(qū)的土壤則因強烈脫硅作用而含較多的鐵、鋁氧化物。氣候?qū)ν寥烙袡C質(zhì)的積累和分解起著重要作用。過度濕潤和長期冰凍有利于有機質(zhì)的積累，而干旱和高溫，好氣微生物比較活躍，有機質(zhì)易于礦化，不利于有機質(zhì)積累。例如黑土地區(qū)冷濕，腐殖質(zhì)含量高，栗鈣土地區(qū)干旱，腐殖質(zhì)含量低。在腐殖質(zhì)組成上，不同生物氣候條件下的土壤也有所不同。黑土的腐殖質(zhì)以胡敏酸為主，胡敏酸與富里酸之比約為2，胡敏酸分子量和芳構(gòu)化程度高，大部分與土壤礦物質(zhì)

12、緊密結(jié)合，活性胡敏酸含量25%以下，由黑土經(jīng)栗鈣土到灰鈣土，隨著氣候逐漸干燥，胡敏酸含量逐漸降低，芳構(gòu)化程度依次變小。灰鈣土胡敏酸與富里酸的比值只有0.60.8，活性胡敏酸逐漸減少，甚至于沒有。由黑土經(jīng)棕壤、黃棕壤到紅壤、磚紅壤，氣候逐漸轉(zhuǎn)向暖濕，胡敏酸含量逐漸減少，胡敏酸分子量和芳構(gòu)化程度也逐漸降低，活性胡敏酸則急劇增高。胡敏酸與富里酸的比值黃棕壤為0.40.6，磚紅壤則小于0.4，腐殖質(zhì)成分中以富里酸為主。不同氣候帶土壤中微生物的數(shù)量和種類也不相同。草甸土中微生物數(shù)量最多，黑土中微生物數(shù)量每克土可達數(shù)千萬個，干旱和半干旱地區(qū)的栗鈣土、棕鈣土、灰鈣土中，微生物數(shù)量在數(shù)百萬到數(shù)千萬個之間，濕潤

13、地區(qū)的紅壤，磚紅壤中，微生物數(shù)量較少，但某些磚紅壤中也可達兩千萬個左右。微生物類群中，以細菌的數(shù)量最多，每克土約106107個，放線菌次之，約105106個，真菌最少，只有103105個。濕潤地區(qū)有機質(zhì)含量多的中性或微堿性土壤中，含細菌最多，干旱地區(qū)的中性到偏堿性土壤中含放線菌較多，真菌則多分布于酸性的森林土壤中。 一般說，土壤中物質(zhì)的遷移是隨著水分和熱量的增加而增加的。例如，我國自西北向華北逐漸過渡，土壤中的CaCO3、MgCO3、Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2、CaSO4、Na2SO4、Na2CO3、KCl、MgSO4、NaCl、MgCl2及CaCl2等鹽類的遷移能力不斷加強。它們

14、在剖面中的分異也愈明顯，在西北荒漠和荒漠草原地區(qū)，只有極易溶解的鹽類，如NaCl、Ma2SO1等有相當(dāng)明顯的淋溶，或淀積于土壤下層，或被淋到低洼的地方。CaSO4的淋溶較弱，在剖面不深處就可見到它，而CaCO3則未受到淋溶，所以剖面中往往沒有明顯的鈣積層。往東到內(nèi)蒙古及華北的草原、森林草原地區(qū)，土壤中的堿金屬鹽類大部分淋失，堿土金屬鹽類在土壤中有明顯的分異，大部分土壤都具有明顯的鈣積層。至華北東部的溫帶森林地帶，則碳酸鹽也大多淋失。從華北向東北過渡，除鉀、鈉、鈣、鎂等鹽基淋失外，鐵、鋁也自土壤表層下移。再向華南過渡，不但鹽基物質(zhì)淋失，硅也遭到淋溶，而鐵、鋁等在土壤中相對積累。氣候影響著土壤分布

15、規(guī)律，尤其是地帶性分布規(guī)律。不同氣候帶分布著不同的地帶性土壤類型，如寒溫帶分布著灰化土，溫帶分布著暗棕壤，暖溫帶分布著棕壤，亞熱帶和熱帶分布著紅壤、磚紅壤等。同時由于氣候干濕程度的差異，也分布有相應(yīng)的土壤類型，如溫帶濕潤氣候區(qū)，分布有淋溶土，溫帶半濕潤半干旱區(qū)，分布有弱淋溶土，鈣積土，溫帶干旱區(qū)分布有荒漠土。（三）土壤發(fā)育與生物的關(guān)系土壤形成的生物因素，包括植物、土壤微生物和土壤動物，它們是土壤有機質(zhì)的制造者，同時又是土壤有機質(zhì)的分解者。它是促進土壤發(fā)生發(fā)展的最活躍因素。其中植物，特別是高等綠色植物及其相應(yīng)的土壤微生物類群，對土壤的作用最為顯著。綠色植物對分散在母質(zhì)、水體和大氣中的營養(yǎng)元素有選

16、擇地加以吸收，利用太陽輻射能進行光合作用，制造成活體有機質(zhì)，并把太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闈撃?，再以有機殘體的形式，聚積在母質(zhì)表層，然后，經(jīng)過微生物的分解，合成作用，或進一步轉(zhuǎn)化，使母質(zhì)表層的營養(yǎng)物質(zhì)和能量逐漸豐富起來，產(chǎn)生了土壤肥力特性，改造了母質(zhì)，推動了土壤的形成和演化。據(jù)統(tǒng)計，陸地上植物每年生成的生物量約有5.3×1010噸，相當(dāng)于8.92×1020焦耳的熱能（表2-2）。表2-2 每年合成的植物體的可能數(shù)量（據(jù)Duvigneaud, 1967)不同的植被類型所形成的有機質(zhì)的性質(zhì)、數(shù)量和積累的方式各不相同，因而對成土過程所產(chǎn)生影響也不同。一般說來，熱帶常綠闊葉林的有機殘體的數(shù)量多于

17、溫帶夏綠闊葉林，溫帶夏綠闊葉林又多于寒帶針葉林，草甸植物多于草甸草原植物，草甸草原植物多于干草原植物，干草原植物又多于半荒漠和荒漠植物（表2-3）。表2-3 不同植被的有機體數(shù)量（公斤/公頃）木本植物的枝葉以凋落物的形式堆積于土壤表層，因而剖面中腐殖質(zhì)是自表層向下急劇減少。而草本植物的根系占很大比例，因而剖面中腐殖質(zhì)自表層向下逐漸減少。草本植物每年進入土壤的有機殘體絕對數(shù)量雖不如木本植物多，但其灰分含量則超過木本植物，半荒漠和荒漠的豬毛菜為200300克每千克，干草原為120200克每千克，草甸草原為50120克每千克，草甸為2040克每千克，從干旱的荒漠向濕潤的草甸過渡，草本植物的灰分含量有

18、規(guī)律地減少。在比較干旱的氣候條件下，草本植物殘體分解后，形成中性或微堿性環(huán)境，鈣質(zhì)豐富，有利于腐殖質(zhì)的形成和積累，加之草本植被有很發(fā)達的須根穿插、擠壓和胡敏酸鈣為主的膠結(jié)作用，有利于形成團粒結(jié)構(gòu)。木本植物的灰分含量一般比草本植物低，針葉林的針葉灰分含量為3070克每千克，闊葉林的闊葉灰分含量90100克每千克。針葉枯枝落葉所形成的土壤腐殖質(zhì)以富里酸為主，呈酸性或強酸性，使土壤產(chǎn)生強烈的酸性淋溶，闊葉林因其灰分含量比針葉林多，其枯枝落葉所形成腐殖質(zhì)，以胡敏酸為主，酸度較低，淋溶較弱，鹽基飽和度高。地帶性土壤一般有它特定的植物群系。例如，灰化土分布在針葉林和真菌為主的微生物相結(jié)合的群系；黑土、黑鈣

19、土分布在草甸草本植物和嫌氣細菌為主的微生物相結(jié)合的群系；栗鈣土分布在草原草本植物和好氣細菌為主的微生物相結(jié)合的群系。不同植物群系決定著土壤形成過程的發(fā)展方向，而植被的演替又導(dǎo)致了土壤類型的演變。土壤微生物在成土過程中的作用也是很重要的，并且是多方面的。它最主要的作用是分解動植物有機殘體，使其中潛藏著的能量和養(yǎng)分釋放出來，供生物再吸收利用，使生物能世代延續(xù)下去。土壤物質(zhì)的生物循環(huán)不斷反復(fù)進行，土壤肥力也不斷地演化和發(fā)展。微生物在分解有機質(zhì)的同時，還參與土壤腐殖質(zhì)的形成。此外，某些特種微生物，如固氮菌能增加土壤氮素養(yǎng)分。各種自養(yǎng)性細菌對礦物質(zhì)的分解等，都對土壤形成和發(fā)展起一定的作用。土壤動物中的原

20、生動物，各種土棲昆蟲、蚯蚓和鼠類等，它們的殘體也是土壤有機質(zhì)的一種來源，同時它們以特定的生活方式，參與土壤有機殘體的分解、破碎，以及翻動、攪拌疏松土壤和搬運土壤的作用。蚯蚓還能將土壤通過其腸道分解，造成獨特的膠狀有機-礦質(zhì)混合體，在草甸土中，蚯蚓能在一年內(nèi)將每公頃8090噸的排泄物搬到地表，而在熱帶地區(qū)，每年搬運量每公頃可達250噸。有些地區(qū)土壤中的動物為數(shù)不少，其所起的作用不容忽視。據(jù)美國布朗（Brown）等人的研究，在山毛櫸林下，土壤中動物（個體為0.218.92毫米）總量每公頃為286公斤，總數(shù)達61.79億個。有的草原土壤，每公頃土壤上黃鼠和鼴鼠的洞穴可達30004000個，而砂土鼠穴

21、每平方米有300400個，它們將數(shù)米深，特別是50厘米處的土壤母質(zhì)和有機質(zhì)上下翻動，每公頃數(shù)量可達數(shù)百萬或更多，對土壤物理、物理化學(xué)性質(zhì)有很大的影響。一般地說，在闊葉植被落葉層和土壤中動物最多，叢林地與草原次之，荒地與旱地最少。耕種熟化土比生荒地動物可多幾十倍到幾百倍。因此，土壤動物種群的組成和數(shù)量，在一定程度上是土壤類型和土壤性質(zhì)的標(biāo)志，并可作為肥力指標(biāo)（表2-4）。表2-4 熱帶土壤中動物區(qū)系和性質(zhì)的關(guān)系（四）土壤發(fā)育與地形的關(guān)系地形對土壤的影響不同于母質(zhì)、氣候、生物因素，它沒有給土壤提供任何新的物質(zhì)，它的作用只是引起地表物質(zhì)與能量的再分配，它和土壤之間并未進行物質(zhì)與能量的交換，而只是影響

22、土壤和環(huán)境之間進行物質(zhì)和能量交換的一個條件。它是通過其他成土因素對土壤起作用的。不同地形影響地表水熱條件的重新分配。主要表現(xiàn)在不同高度、坡度和方向等對太陽輻射的吸收和地面輻射是不同的。隨著海拔高度的增加，氣溫逐漸下降，而在一定的高度范圍內(nèi)，濕度逐漸增大，因而自然植被也隨之發(fā)生變化，相應(yīng)地形成了不同的土壤類型，出現(xiàn)土壤垂直分布的規(guī)律。在北半球，南坡接受光熱比北坡強，但南坡土溫及濕度的變化較大，北坡則常較陰濕，平均土溫低于南坡，因而影響土壤中的生物過程和物理化學(xué)過程。在一般情況下，南坡和北坡的土壤發(fā)育，甚至土壤發(fā)育類型均有所不同。地形支配著地表徑流，水從高處流向低處，斜坡排水快，土壤物質(zhì)易遭淋溶，

23、常見礫質(zhì)薄層土壤；在低洼處，易積水，細土粒和腐殖質(zhì)易積累，土色較暗，土層深厚。高地和低地之間表現(xiàn)為共軛關(guān)系。在相同的降水條件下，平原、崗丘、洼地等不同地形接受降水的狀況不同。平原地形接受降水均勻，濕度比較穩(wěn)定；崗丘的背部，呈局部干旱，且干濕情況多變；洼地則呈過濕現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)地表水和地下水位相接的現(xiàn)象，因此，這些不同地形部位的成土過程是不相同的。不同的地形部位的母質(zhì)分配是不同的，山地上部或臺地上其母質(zhì)主要是殘積母質(zhì)，從上部質(zhì)地較細的土層到較粗的碎屑物，過渡到基巖。坡地和山麓的母質(zhì)多坡積物，粗碎屑和粗顆粒分布在地形高處，愈遠則顆粒愈細小，多由細砂和粘性物質(zhì)組成。在山前平原的沖積錐或沖積扇地區(qū)，成

24、土母質(zhì)為洪積物，從地形部位較高處向低平處，土壤質(zhì)地由粗逐漸變粘。土壤分布的特點是礫質(zhì)土砂土壤土粘土。地形發(fā)育深刻地影響著土壤發(fā)育。由于地殼的上升和下降，或局部侵蝕基準(zhǔn)面的變化，不僅影響土壤的侵蝕與堆積過程，而且還要引起水文、植被等一系列變化，從而使土壤形成過程逐漸轉(zhuǎn)向，使土壤類型依次發(fā)生演替。例如，河谷地貌的演化，可由河漫灘向不同階地演化成地帶性土壤。由此可見，在各種土壤帶或地區(qū)的不同地形部位上所分布的不同的土壤類型之間，是有規(guī)律聯(lián)系的，并形成一定的空間構(gòu)型。這種有規(guī)律的土壤組合，稱之為土被結(jié)構(gòu)，亦有人稱之為土鏈（catena）。（五）土壤發(fā)育與時間的關(guān)系時間（年齡）是一個重要的成土因素。它可

25、闡明土壤在歷史進程中發(fā)生、發(fā)育、演變的動態(tài)過程，也是我們研究土壤特性、發(fā)生分類的重要基礎(chǔ)。土壤有絕對年齡和土壤的相對年齡。從開始形成土壤時起，直至現(xiàn)在，這段時間稱為土壤的絕對年齡。土壤的相對年齡，則是指土壤的發(fā)育階段或土壤的發(fā)育程度。道庫恰耶夫和威廉斯根據(jù)蘇聯(lián)歐洲部分曾為大陸冰川所覆蓋，因而提出土壤的絕對年齡的計算是自冰川退卻后算起。從這個觀點出發(fā)，高緯度地區(qū)的土壤比較年輕，該地區(qū)冰磧物上形成的土壤不超過一萬年，甚至可能不到50007000年，因為這里的古土壤遭破壞，只是在全新統(tǒng)時期，在冰川退卻以后，才有可能發(fā)育新的土壤。中緯度地區(qū)的土壤比較老，該處最新的冰期主要在山區(qū)和山前區(qū)，在山間盆地和平

26、原都長時間繼續(xù)存在著堆積，并反映長期的地球化學(xué)堆積史。低緯度地區(qū)的土壤最為古老，它們沒有受冰川影響，土壤年齡為數(shù)十萬年或者百萬年。人們發(fā)現(xiàn)許多國家大片土地未經(jīng)歷冰川作用或者冰川有過多次進退，在此情況下，土壤的絕對年齡不能籠統(tǒng)的都從冰川退卻后算起，而應(yīng)當(dāng)從該土壤實際在當(dāng)?shù)匦嘛L(fēng)化層或其他新鮮母質(zhì)上開始發(fā)育的時間算起。由于具體土壤可能遭到破壞，而又在新的母質(zhì)上重新開始發(fā)育，因而即使是同一地區(qū)，屬于同一發(fā)生類型的土壤，它們的絕對年齡可能是不相同的。例如，河流階地和河漫灘，同屬草甸土，階地上的土壤比河漫灘上的土壤，絕對年齡要大些。土壤的相對年齡是指土壤的發(fā)育階段或發(fā)育程度，而不是指年數(shù)，即通常所說的土壤

27、年齡是指相對年齡。一般地說，發(fā)育程度高的土壤，所經(jīng)歷的時間大多比發(fā)育程度低的土壤為長。但是，有些土壤所經(jīng)歷的時間很長，然而由于某種原因，其發(fā)育程度仍然停留在比較低的階段。母質(zhì)、氣候、生物、地形等因素在土壤形成過程中的作用強度，均隨著土壤年齡的增長而加深，并可從土壤剖面分異，以及土壤的形態(tài)和性質(zhì)上反映出來。例如，在阿拉斯加，不同時期的冰川側(cè)磧物上形成有不同發(fā)育程度的土壤。側(cè)磧經(jīng)過15年，土壤剖面發(fā)育尚無明顯的分異，250年后發(fā)育的森林殘落物層和棕色淋溶層厚達12厘米。時達1000年左右，土壤具有510厘米的灰化層，1520厘米的暗棕色淀積層。南方地區(qū)，火山灰經(jīng)10余年后可形成很肥沃的土壤，但隨著

28、時間的推移，都變成了強酸性的瘠薄紅壤。任何土壤類型的性質(zhì)不是固定不變的。土壤發(fā)育階段不同，某些特性可能不大一樣。例如，發(fā)育在碳酸鹽母質(zhì)上的土壤，開始呈堿性，在淋溶較強的環(huán)境條件下，土壤可逐漸變成中性的，甚至呈酸性反應(yīng)。荷蘭沿海圍田隨時間而變化，020厘米土壤表層最初含有90100克每千克的碳酸鈣，150年后碳酸鈣含量減至65克每千克，又經(jīng)150年，表土層已無碳酸鈣的痕跡。我國南方馬壩人生活時代，距今約20萬年，相應(yīng)年代為中更新世末至晚更新世初期，北江河谷二級階地石灰?guī)r土壤已經(jīng)發(fā)育，而至今已發(fā)育為紅色石灰土，土壤的性質(zhì)已由堿性變?yōu)橹行灾了嵝?。這說明同一類型的土壤，其個體發(fā)育速度也有所差異，即使同

29、一土壤不同層次的成土速度亦不盡相同。例如，俄羅斯平原典型黑鈣土剖面3040厘米深度的土層大約形成于3000年前，上覆物每年以0.13毫米的速度增長，140150厘米土層為7000年，覆蓋速度每年達0.2毫米。處于不同環(huán)境條件下，不同土壤要獲得同一個特性所需要的時間極不一樣。帕森（Par-sons，R. B.）等人提出，A層有機質(zhì)達到穩(wěn)定狀態(tài)約需550年或1000年左右。阿拉斯加一種土壤達到這種平衡只花了200年時間，而科羅拉多另一種土壤卻經(jīng)歷了3000年之久。年齡與土壤發(fā)生類型之間有著一定的相關(guān)性。灰化土經(jīng)過10001500年的時間，可發(fā)育為具有10厘米厚的粗腐殖質(zhì)層、10厘米的E層及2530厘米厚B層的正常剖面。分布于美國中、東部大陸的老成土大多是在距今13萬年以前形成的，但風(fēng)化很深的老成土可有100多萬年的歷史。氧化土的形成更需漫長的歲月。它們大約形成于第三紀末或第四紀初。若火山灰母質(zhì)發(fā)育的氧化土在降水量大于2500毫米的潮濕條件下，其形成時間可縮短到10萬年左右。熱帶森林下花崗巖發(fā)育的磚紅壤，如果按一般4米厚的磚紅壤土層計算，完全脫硅的時間大致需12萬年。按熱帶雨林花崗巖的水解率