第三节 成土要素和土壤形成过程以上我们议论了土壤的三相物质四种成分及其土壤的主要物理化学性质 不一样的土壤具 有不一样的物质构成和性质，土壤的肥力状况也不一样那么土壤是如何形成的呢？这是土壤 地理学要搞清楚的问题之一一、土壤形成要素（一）土壤形成要素学说1. 道库恰耶土壤形成要素学说 土壤形成要素学说是 十九世 纪末，由俄国有名的土壤学家 B.B. 道库恰耶夫成立起来的道 库恰耶夫土壤形成要素学说的基本看法有以下四点：① 土壤是成土要素综合作用的产物 他以为土壤是在各样成土要素综合作用下形成的，走开某一成土要素都不可以形成土壤， 并提出了以下土壤形成数学函数式S: 土壤，K天气，O：生物，F :岩石，P:地形，T:时间 道库恰耶夫以为土壤形成要素包含天气、生物、母质和时间四种要素，它们各自对土壤形 成都有必定的作用 只有某一种要素形不可以形成土壤， 是在这四种要素综合作用下形成的② 成土要素的相同重要性和互相不行取代性对于这一点，他举例说：“我们假设，假如医生提出水、空气和食品对人的机体那个 比较重要，那么这个问题是空洞而用无的因为缺少任何一个，生物都不可以独自生计， 提出这样的问题是无益的。
提出土壤形成要素中哪一个要素起着最重要的作用，相同也是 无益的③ 成土要素的发展变化限制着土壤的形成和演化世界上的全部事物都在不断地运动，成土要素也是这样，它们也处于无休止的变化过 程中间前方已经说过，土壤是各样成土要素综合作用的结果它们与土壤之间的关系是 函数关系，若成土要素发生了变化，土壤自己也必定跟着发生相应的变化，所以成土要素 的发展变化限制着土壤的形成和演化④ 成土要素是有地理散布规律的道库恰耶夫在多年研究俄罗斯黑钙土的基础上， 1883 年发布了他的经典著作——《俄国黑钙土》在这本书中他第一次说了然土壤的地带性散布规律，同时他指出，这是因为 成土要素有地带性散布规律的结果固然此刻看起来，各样自然事物的地带性规律已为众 所周知的事实但在当时，这类看法也是前所未有的，特别了不起的它对此后地理科学 的发展起到了巨大的推进作用可是因为当时的条件限制， 道库恰耶夫成土要素学说也还存在许多问题 最突出的问题 有两个：① 没有指出土壤形成过程中的主要要素② 没有指出人类活动在成土中的特别作用2. 威廉斯对土壤形成要素的发展① 提出了生物发生学看法威廉斯以为在全部自然成土要素中， 生物要素应为主导要素 。
因为土壤的本质特征是它拥 有肥力，而肥力的产生是生物在土壤中活动的结果，没有生物活动就没有土壤，所以 他以为土壤是在以生物为主导的各样成土要素综合作用下形成的② 提出了土壤是人类劳动对象和劳动产物的看法这一看法的提出拥有极为重要的意义， 一方面土壤是人类劳动的对象， 也就是说人类的农业 生产活动离不开土壤，重申了土壤对人类的重要性另一方面土壤又是人类劳动的产 物，就是说人类活动也是一个重要的成土要素， 特别对农业土壤来说， 它是一个主导要素3. 叶尼对土壤形成要素学说的发展①增补了成土要素公式他以为成土要素公式应为：s=f(d,o,r,p,t, )很明显， A. 他将地形列入了公式； B. 还可能有一些未知的其余成土要素 ②增补发展了土壤形成过程中生物起主导作用的学说他以为生物作为主导要素，不是一模一样的在不一样地域，不一样种类的土壤上，常常起主 导作用的要素不一样这五大自然成土要素都能够成为主导要素相应出现五大函数式： s=f(cl,o,r,p,t ) ——天气函数式s=f(o,ol,r,p,t ) ——生物函数式式中好坏要素放在右边括弧内的首位在叶尼成土要素公式中有其余成土要素的地点， 究竟其余要素指什么呢？据近来研究，苏 联学者 B.A 柯夫达提出了 地球深层要素 ，如火山、地震 等对土壤形成也有重要影响。
过渡：总之，成土要素是相当复杂的，共有五大自然成土要素和一个人为要素，即： 土壤形成要素：天气、生物、母质、地形、时间那么这些成土要素在土壤形成中究竟起什么样的作用呢？下面我们就分别议论之首 先议论天气要素在土壤形成中的作用二、天气对土壤形成的影响 天气对土壤形成影响主要表此刻以下几个方面：1. 控制着土壤形成的方向及地理散布 天气要素主假如水热条件，水热条件是全部形成要素中 最活跃 的要素，因为：A. 它直接决定了土壤的水热状况，从而影响土壤中一系列物理、化学和生物过程的方向和强度据报道，温度每增添 10°C,化学反响的速率就增添 1-2倍B. 它还对植物、地形、母质等其余成土要素产生影响从而对土壤形成产生间接影响 所以天气要素是直接和间接影响成土过程方向和强度的基本要素我们知道， 天气在水平易垂直方向上均有必定的散布规律性， 比如从北到南、 从山下到 山上有不一样的天气种类因为天气控制着土壤形成的方向，所以，在不一样的天气就形 成不一样的土壤种类，使土壤也表现出必定的水平易垂直散布规律2. 影响风化壳种类及其厚度水热条件不一样， 土壤矿物质的风化方式和程度不一样， 因此形成的风化壳种类和厚度必 定不一样。
由图能够看出，从苔原带到热带丛林或许从荒漠带的热带丛林带，水热条件愈来愈好， 对矿物的风化作用愈来愈强A. 在苔原带和荒漠带，以物理风化为主，形成的风化壳较薄，并且多为岩石碎屑B. 在热带雨林带，化学风化作用特别激烈形成的风化壳厚度很大，并且岩石矿物风化程 度较深，形成很多黏土矿物，主假如高岭石、铁铝氧化物3. 影响着土壤有机质的积累与分解在不一样天气带，植被种类不一样，那么每年植物生长量和进入土壤的残体量也不一样 ，就 丛林来说，每年进入土壤的有机质残体数目是：热带雨林〉温带落叶林〉寒带针叶林按道理来说，土壤有机质含量应当热带砖红壤为最多，寒带灰化土为最低其实否则， 因为在不一样的天气条件下，水热条件不一样，土壤有机质分解的速率不一样一般来 说，热带〉温带〉寒带结果，固然热带有机质积累许多，但因分解快而土壤有机质含量 较少，而寒带有机质积累较少但因分解慢而土壤有机质含量许多 总之，天气条件影响着土壤有机质含量4. 影响土壤内部物质迁徙过程 在不一样天气带，因为水热条件不一样，土壤内部物质的淋溶、淀积程度不一样由图上能够看出：A. 在润湿地域，如在阔叶林和针叶林地域因为土壤水分多，土壤的盐基离子（即K+、 Na+、 Ca2+ 、 Mg2+、NH4+ ）受到淋溶，排出土体进入地下水。
B. 在半旱地域，如矮草地域因为降水较少，土壤淋溶作用弱，只有易溶性盐分（如NaCl、KC1）受到淋洗排出土壤，而 CaCO3表层淋溶，基层淀积，出现一个碳酸盐淀积层C. 在干旱地域， 如荒漠灌丛地域 因为降水稀罕， 土壤淋溶作用轻微， 易溶性盐和 CaCO3 表层聚集，不发生挪动因而可知，跟着天气由润湿到干旱，土壤内部物质的迁徙是有规律的物质的迁徙必 然影响到土壤的性质，如灰化土在润湿地域，盐基离子受到激烈淋洗，土壤中H+多，必定呈酸 性在干旱地域，H+少必定呈弱碱性三、生物在土壤形成中的作用 生物也是土壤形成中的最活跃要素之一因为生物的出现使土壤拥有了肥力，使其成 为一个独立的自然体生物作用在土壤中的作用包含植物、动物和微生物在土壤形成中的 作用一）植物在土壤形成中的作用1. 富积亲生性元素，利用太阳能合成土壤有机层所谓亲生性元素 即指植物生长所必要的元素在母质中，其亲生性元素是分别的，含 量低，不可以知足植物生长需要；另一方面，母质中缺少某些亲生性元素，如母质中不含氮 素，而氧素是植物生长所必要的基于以上原由，母质是不可以生长植物的或许植物生长不好自从出现了植物以后， 才能把分别于母质、水圈和大气圈中的营养元素选择地汲取起来，富积于土壤表层，进一 步为植物生长供给了充分的营养元素。
植物，特别是高等绿色植物，能利用太阳能经过光合作用合成有机质，将大批的太阳 能以有机质的形成积累在土壤之中过渡：可是不一样植被种类所形成的有机质的性质、数目和积累方式等都不尽相同， 因此对土壤形成也产生不一样的影响2. 不一样植被种类对土壤形成的影响不一样 植被种类有好多，我们仅将丛林和草原植被加以对照，看看它们在土壤形成中有何不 同①木本植物在成土作用的特色A. 年凋谢物总量大，且热带常绿林〉温带夏绿林〉寒带针叶林B. 有机残体以枯枝落叶为主这是因为木本植物都是多年生植物，在其生长过程中，每年仅死亡其一小部分枝叶和 花果，根系固然伸展很深，但其实不是每年死亡更新积蓄数土壤有机质所以，木本植被 的凋谢物主假如枯枝落叶C. 土壤有机质 表聚化因为木本植物主要以枯枝落叶的形式积累于土壤表层 在这一层， 有机质含量相当高， 但它的厚度不大，这类状况称为土壤有机质表聚化D. 灰分和氮素含量较低而单宁树脂类物质含量较高且针叶林较阔叶林愈甚所谓灰分 是指植物残体经灼烧后残留下来的物质，主假如无机盐类一般植物灰分含 量不超出 10％木本植物灰分和氮素含量较低 ，针叶林较阔叶林灰分和 N 含量更低，这是木本植物化学构成上的一个特色。
木本植物化学构成上的另一个特色是 单树脂类物质含量高 木本植物化学构成上的这 两个特色对于有机质的分解和土壤性质有巨大影响，现说明以下：单宁，树脂类物质极难分解，参加其分解的微生物主假如真菌在真菌活动过程中， 会产生一些酸性较强的有机酸而木本植物灰分含量低即盐基离子少，不可以有效地中和酸 性物质， 以致土壤呈酸性或强酸性反响 事实上也是这样， 大部分丛林土壤 pH 值都在酸性 范围以内方才说过，针叶林灰分更少，而单宁树脂类更多，那么，土壤的酸性更强，在 强酸性环境下，岩石矿物能够完全分解，产生酸性淋溶，以致所谓灰化现象的发生 形成灰化土，对于这一点我们此后学习中要详尽议论②草本植物在成土作用中的特色与木本植物对比较，草本植物在成土作用中拥有以下几个特色：A. 每年进入土壤的有机残体绝对数目少，且干草原小于草甸草原B. 有机残体以死亡的根系为主这是因为，草本植物大部分是一年生的，其地上部分和地下根系一同死亡，成为土壤 有机质的主要根源可是草原植物有机残体量主假如根系，一般根系重量占植物量的 80 90 ％C. 土壤有机质层深沉，向下渐渐过渡D. 灰分和氮素含量较高而单宁、树脂类物质含量较低单宁树脂类物质少， 易分解， 合适细菌的活动。
在细菌活动过程中， 产生的酸性物质少， 并且灰分含量高，酸性能够获取中和，一般土壤呈中性或微碱性反响二） 土壤动物在土壤形成中的作用（三） 土壤微生物在土壤形成中的作用四、母质在土壤形成中的作用土壤是在母质上发育而形成的，所以母质物理化学性质必定影响着土壤的物理化学性质一） 母质的机械构成直接影响土壤的机械构成比如砂岩风化后形成的母质，石英颗粒许多，质地较粗，那么在砂岩风化物上发育的 土壤一般来说，质地也较粗相反，在泥页岩风化物上形成土壤，质地必定偏细二） 母质的化学构成影响着土壤的化学构成 不一样种类的母质其矿物化学构成不一样，那么它必定影响土壤的矿物化学构成比如在基性岩风化物上形成的土壤，盐基含量就高于酸性岩石风化物上形成的土壤 再比如，有些母质含有较丰富的养分，在此母质上形成的土壤相同也含有较丰富的相应的 养分如四川盆地宽泛散布的紫色土，它发育在紫红色砂岩风化母质上，该岩石富含钾， 表层含 K 可达 2％以上三） 母质可影响土壤形成过程的速度岩石矿物风化一般要经过三个阶段：① 脱盐基阶段，即矿物的盐基被 H+互换，形成可溶性盐被淋溶如 K2A。