第七章 土壤

第一节 土壤的基本特征 一、土壤和土壤肥力的概念

土壤是自然地理环境的一个重要组成成分,又是由其他组成成分相互作用形成的、具有自己的发生发展过程、独特的形态和组构特征的复杂自然体。由于土壤具有物理的、化学的和生物学的一系列复杂属性,所以从生物学或农学的角度来看,它是陆地上具有一定肥力、能够生长植物的疏松表层,是天然植物和栽培作物的立地条件和生长发育的基地。从地球化学的角度来看,土壤是岩石圈表面在次生环境中发生元素迁移和形成次生矿物的近期堆积体。从工程建筑的土质学来看,土壤是具有特殊的材料理化性质和物理机械性质,并能作为建筑材料和承压基础的物体。总之,从各种观点来研究土壤,常给它下不同的定义。但各种定义都不能认为是概括无遗的。

在自然界,土壤层(或土被)处于岩石圈、生物圈、水圈和大气圈之间的接触、过渡地带(图 7-1),是有机界和无机界相互联系、相互作用的产物,是自然环境中物质循环和能量转化的重要环节和活跃的场所。例如,土壤为陆生植物的生长发育提供必需的营养物质和立地条件;它是地球上水分循环的一个重要环节,为河水乃至海水提供大量的盐分和其他物质;通过地表和地下径流及其他动力方式从土壤中带走的各种物质在一定的条件下形成了沉积物和沉积岩,其中也包括有机成因的各种矿物质的积累;土壤与大气圈也不断进行热量和物质的交换,对现代大气圈特点的形成也有重要的影响;等等。可见,土壤在整个自然环境中起着重要的作用。

在自然环境中,土壤是个相对独立的亚系统,其内部进行着多种复杂的物理、化学和生物的作用过程。如原生矿物的分解和次生矿物的形成,土壤有机质的分解与合成,养分的释放与积累,土壤胶体的分散与凝聚,土壤溶液的保蓄与流失,土壤空气的输入与输出,土壤热流量的增减,等等。同时, 土壤也是个开放系统,与周围环境之间不断地进行着物质能量的交换和转化。因此,土壤与整个地理环境常处于一定的相互协调状态,而其内部又具有独特的结构与功能,构成不同的层次以及具有不同的类型和分布规律。

土壤是人类赖于生存和生产的物质基础和条件,它作为一种基本生产资料和劳动对象,为农业和其他部门提供必要的粮食和原料。这种生产资料最大的特点是具有肥力。土壤肥力是指天然植物或作物在生长发育过程中,土壤能同时地和不断地供应和调节所需的水分、养分、空气和热量的能力。肥力的高低取决于土体中水、肥、气、热四个肥力因素之间整体功能的协调程度,以及能否满足植物生长发育过程中行为特征的要求。因此,土壤肥力功

能的发挥,主要与土壤系统内部物质流和能量流的状态变量有关,同时也与周围环境条件和人工管理措施等外部变量有关。

土壤的另一个重要特点是,在合理的经营管理之下,土壤的肥力不但不会因利用而耗损,反而会不断得到改良。所以土壤是属于一种永续性的可更新的自然资源。自从人类利用土壤而开始发展农业之后,就不断采用耕作、排灌和施肥等技术措施来影响、控制和改变土壤的原有特性,使其成为合乎人类需要的农业土壤。因此,农业土壤实际上是自然土壤在人类控制下不断演变而成的,是人类劳动的产物。农业土壤的肥力既包括受自然条件支配的自然肥力,也包括受人工控制而形成的人为肥力的总体。总的来说,随着农业技术的发展和水平的提高,人为肥力所占的比例和作用将愈来愈大,土壤的熟化程度也越来越高,整个土壤的肥力水平也愈高。所以,在合理的利用下,土壤可以得到改良,并为人类提供愈来愈多的优质产品。相反,在掠夺式的经营之下,则引起土壤肥力的衰退,单位面积产量下降,以致使整个环境状况的恶化。因此,土壤虽是个永续性的资源,如果没有合理的利用和定向的培育,这个特点也会丧失的。为此必须十分重视土壤资源的合理利用和保护问题。

在农业生产中,土壤肥力的总和并不是都给作物所利用,所能利用的只是其中的一部分,即有效部分。这部分称为有效肥力或经济肥力。它通常可用作物的产量来衡量。而暂时未能被作物利用的肥力称潜在肥力。提高有效肥力的利用水平和发挥潜在肥力的作用(而不是耗损),是进行农业生产的重要目的,同时也是取得高产稳产的一种重要手段。这方面除与农业科学技术的发展水平有关外,同时也与社会制度和整个管理水平有关。随着科学技术的发展和社会的进步,土壤的生产能力将会不断得到提高。

从上述可以看出,无论农业土壤或自然土壤都经常处于变化发展之中。目前存在的各种土壤只是其历史发展过程中的一个阶段,只代表在特定环境条件下的一定产物,并将按一定的规律继续发展。根据土壤发生发展的过程和阶段性以及其本身的综合特征和肥力的差异性,便可区分出各种不同的土壤类型和找出其空间分布的规律性。