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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)過程和生物小循環(huán)過程矛盾的統(tǒng)一。這個規(guī)律具體表現(xiàn)在土壤肥力的發(fā)生和發(fā)展的過程中，其中植物有效養(yǎng)分的積累又是這一過程的最大特點。
1.物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)在成土過程中的作用地質(zhì)大循環(huán)是指巖石經(jīng)過風(fēng)化，其產(chǎn)物通過各種形式的剝蝕和搬運過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)過團結(jié)成巖作用成為沉積巖再經(jīng)地殼運動抬升出露于陸地表面。這個以地質(zhì)歷史時間為周期的過程稱為地質(zhì)大循環(huán)。其中以巖石的風(fēng)化過程和風(fēng)化產(chǎn)物的淋溶剝蝕過程對土壤形成的關(guān)系最為密切。風(fēng)化過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)化過程對土壤系統(tǒng)來說是主要的一種輸入過程。而淋溶剝蝕過程則是一種主要的輸出過程，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，促進土壤的正常發(fā)育。如果這個過程發(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)在成土過程中的作用生物小循環(huán)是指主要通過植物從土壤中選擇吸收所需的養(yǎng)分并存儲于活質(zhì)中，再以殘落物的形式歸還給地表，并通過微生物等的分解進入土壤中的過程。即通過生物生長吸收、歸還、分解三個過程完成一個生態(tài)周期的循環(huán)（其中可在地上、地下各種活有機體中存儲一定的時間）。這個循環(huán)還具有更新快、范圍小、效率高等特點，對土壤肥力的發(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。若這個循環(huán)中的某個環(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；而整個生物活動過程則主要造成養(yǎng)分的保存與集中。在地質(zhì)過程中，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)，如果沒有植物的保護作用勢必造成更強烈的淋溶剝蝕作用，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、水土流失嚴重的地區(qū)便是這樣，常常使成土過程受到嚴重的干擾和破壞。而生物過程的物質(zhì)運動速率通常較快，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，保存在土壤或有機體中，同時植被也能保護土壤固體物質(zhì)免于大量的流失。
所以，生物活動過程是與土壤中物質(zhì)流失過程相對抗的重要調(diào)節(jié)機制。兩者之間的關(guān)系是對立統(tǒng)一的。一般來說，如果生物作用強而流失作用被減弱時，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，則土壤肥力的發(fā)展慢，養(yǎng)分保存也少；若兩者勢均力敵，則處于平衡狀態(tài)。但這種平衡是暫時的、動態(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)的運動微弱，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)歷史時間來看，生物小循環(huán)是在地質(zhì)大循環(huán)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，沒有地質(zhì)大循環(huán)便沒有生物小循環(huán)，也沒有正常的土壤發(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)歷史時期來看，它最終也將納入大循環(huán)的行列之中。如煤的形成。所以，對這個問題的認識必須從時、空尺度的概念來考慮。如時間尺度可以簡單地區(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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