基督復臨安息日會青年榮譽答題手冊/自然/土壤

土壤
自然 北美分部	技能水平 1
	介紹年份：2006

目錄

1. 定義“土壤”的含義？

土壤是指地球表面自然形成的、未固結的或鬆散的覆蓋層，由破碎的岩石顆粒和腐爛的有機物（腐殖質）組成，能夠支援生命。簡單來說，土壤包含三個組成部分：固體、液體和氣體。固體相是礦物質和有機物的混合物。土壤顆粒鬆散堆積，形成充滿空隙的土壤結構。固體相佔據了大約一半的土壤體積。剩餘的空隙空間包含水（液體）和空氣（氣體）。土壤也被稱為 *泥土*：它是我們星球以其命名而得名的物質。

2. 地球上所有的土壤都位於哪裡？

地球上的土壤僅位於其表面，深度約為 1.5 米.

3. 土壤形成的五個關鍵因素是什麼？

氣候

氣候是指一個地區長期以來天氣狀況的平均值和變化。它影響土壤形成，因為它提供將岩石侵蝕成土壤所需的力（水、風等）。

生物體

生物體是指活著的生物（包括植物、動物、真菌等）。生物體是土壤形成的積極因素，提供有機土壤成分或將其轉化為土壤。

地形

地形是物理地理學中的一個通用術語，指地形的形狀。這通常用地形特徵的海拔、坡度和方向來表示。地形影響地表水流和分佈。

母質

母質是指土壤層形成的基底地質材料（通常是基岩或表層或漂移沉積物）。土壤通常從母質獲得大量的結構和礦物質。母質由固結的或未固結的礦物質材料組成，這些材料已經經歷了一定程度的物理或化學風化作用。

時間

所有創造土壤的力都需要時間來運作。當樹葉從樹上掉下來時，它們不會立即變成土壤。類似地，侵蝕是一個隨著時間推移發生的過程。

4. 定義以下術語

土壤層

a. A 層

A 層是土壤層的頂層。A 層的技術定義可能有所不同，但最常以相對於更深層的層的術語來描述。A 層的顏色可能比更深層的層更深，並且含有更多有機物，或者可能更淺，但含有更少的粘土或氧化鐵。A 層是表層，因此也被稱為大多數生物活動發生區域。土壤生物，如蠕蟲、線蟲、真菌和許多種細菌，集中在這裡，通常與植物根系緊密相連。因此，A 層可以被稱為“生物幔”。然而，由於生物活動延伸到土壤深處，因此不能將其用作 A 層的主要區分特徵。

b. B 層

B 層通常被稱為“心土”，由礦物層組成，可能含有粘土或鐵或鋁等礦物質，或有機物。此外，它們的定義是具有與上方的 A 層和下方的層明顯不同的結構或稠度。它們也可能比 A 層具有更“強”的顏色（即更高的色度）。

c. C 層

C 層之所以如此命名，是因為它們在土壤剖面中位於 A 層和 B 層之後。這些層很少受到土壤形成過程的影響，並且它們缺乏土壤發育是其定義屬性之一。C 層可能含有未風化的岩石塊，而不是僅由小碎片組成，如土體中的碎片。這些層中可能存在“幽靈”岩石結構。

d. 有機層

上層土壤層，主要含有有機物。

e. 礦物層

下層土壤層，幾乎不含有機物。

f. 粘土

主要由細粒礦物質組成的土壤，在一定範圍的水含量下表現出可塑性，並且在乾燥和/或燒製時可以變硬。

g. 淋溶

淋溶是指由於滲透而導致礦物質和有機溶質的損失。它是土壤形成的一種機制。

h. 二氧化矽

二氧化矽是化學化合物二氧化矽，SiO₂。它在自然界中以沙子或石英的形式最為常見。

i. 腐殖質

腐殖質是指任何已經達到穩定狀態的有機物，它不再分解，並且如果條件不變，它可能會保持其基本狀態數百年，甚至數千年。

j. 土壤剖面

不同的土壤層堆疊在一起構成了土壤剖面。

k. 母質

形成礦物質土壤成分的岩石。

l. 土壤學家

土壤學家是指研究土壤自然環境的科學家。

5. 定義“土壤分類”一詞。為什麼對土壤進行分類？

土壤分類是根據土壤的區分特徵以及決定使用選擇的標準對土壤進行系統分類。

土壤分類是一個動態的主題，從系統本身的結構，到類別的定義，再到最終在田野中的應用。可以從土壤作為材料和土壤作為資源的角度來探討土壤分類。

對於土壤資源，經驗表明，對分類採用自然系統方法，即根據其內在屬性（土壤形態）、行為或成因對土壤進行分組，會導致能夠解釋用於許多不同用途的類別。

標準旨在指導土地利用和土壤管理的選擇。

6. 討論以下土壤型別之間的三個差異

a. 沙漠

乾旱土（或沙漠土）是美國土壤分類系統中的一個土壤綱。乾旱土（來自拉丁語 aridus，意為“乾燥”）形成於乾旱或半乾旱氣候中。乾旱土佔地球陸地表面積的三分之一左右，主要分佈在沙漠和乾旱灌木叢中。乾旱土中的有機質含量非常低。水分缺乏是乾旱土的主要特徵。此外，還要求有足夠的年代來展現地下土壤風化和發育。乾旱土中不完全的淋溶往往會導致一個或多個地下土壤層，其中懸浮或溶解的礦物質沉積：矽酸鹽粘土、鈉、碳酸鈣、石膏或可溶性鹽。這些地下土壤層也可以被碳酸鹽、石膏或二氧化矽膠結。鹽分在地表積聚會導致鹽鹼化。

b. 溫帶

棕色土主要分佈在赤道以北 30° 到 55° 之間。最大的分佈區覆蓋了西歐和中歐、俄羅斯西部和烏拉爾山脈以東的大片地區、美國東海岸和東亞。在這些地區，棕色土型別在日本、朝鮮、中國、澳大利亞東部和紐西蘭尤為常見。

棕色土通常具有三個層次：A 層、B 層和 C 層。A 層通常呈棕色，深度超過 20 釐米。它由腐殖質（完全分解的鹼性有機質）和礦物質組成。A 層生物活性強，有許多土壤生物和植物根系將腐殖質與礦物顆粒混合在一起。因此，在未耕作的土壤中，A 層和 B 層之間的邊界可能不清晰。B 層主要由從母質中風化的礦物質組成，但它通常包含一些生物（尤其是蚯蚓）帶入的更多有機質。B 層比 A 層顏色更淺，通常呈弱淋溶狀態。由於淋溶有限，只有更易溶的鹼性物質向下移動到剖面中。C 層由母質組成，母質通常是透水的，並且是中性或略微酸性的，例如粘質壤土。

c. 熱帶

氧化土是美國農業部土壤分類系統中的一個土壤綱，以在熱帶雨林中出現而聞名，分佈在赤道以北和以南 15-25 度之間。一些氧化土以前被歸類為紅土。

氧化土形成的主要過程是風化、腐殖質化和動物造成的土壤擾動。這些過程形成了典型的土壤剖面。氧化土的定義是，在所有深度，可風化礦物質含量不超過 10%，陽離子交換量低。氧化土總是呈紅色或黃色，因為鐵(III) 和鋁的氧化物和氫氧化物濃度高。此外，它們還含有石英和高嶺土，以及少量其他粘土礦物和有機質。

“氧化土”一詞來自“氧化物”，指的是氧化物礦物（如鋁土礦）的優勢地位。在聯合國糧農組織的土壤分類中，氧化土被稱為鐵鋁土。

科學家最初認為，熱帶雨林中茂密的植被會提供豐富的營養物質，但當雨水穿過森林地面上的凋落物時，雨水會酸化並從上面的土壤層中淋溶出礦物質。這迫使植物從腐爛的凋落物中獲取營養，因為氧化土由於缺乏有機質和幾乎完全沒有可溶性礦物質（被潮溼的氣候淋溶掉）而非常貧瘠。

7. 檢查一段 2 英尺高的土壤垂直剖面。標記發現的不同型別有機質，識別不同的土壤層，並標記土壤層到礦物層的過渡。

找到一個你被允許挖一個 2 英尺深洞的地方。在美國，在挖之前要打電話。挖洞者熱線、一鍵撥號或 Miss Utility 是允許建築工人聯絡公用事業公司，然後這些公司會透過顏色編碼這些位置來標明地下公用設施的位置。根據法律要求並由聯邦通訊委員會分配，8-1-1 電話號碼很快將在美國各地用於此目的。

沒有提前打電話可能會導致罰款，甚至是對個人或公司提出指控，尤其是在這種疏忽導致重大公用事業中斷或嚴重事故，或者因天然氣洩漏而疏散的情況下。擊中水管也可能引發沸水建議和當地洪水。

一些公用設施被永久標記為短柱或路樁，主要用於輸送石油產品的管道。

一旦你獲得了許可，拿上你的鏟子，開始挖洞。如果你幸運的話，也許你認識的人已經在挖洞了，如果是這樣，請徵得他們的許可，來這裡進行觀察。人們出於各種原因挖洞：建造甲板的基座、鋪設管道或電纜的溝渠、新建築的地基，或者增加現有建築的地基。但是，如果你認識的人都沒有在挖洞，你可能不得不自己拿起鏟子。

你可以用工藝棒和筆標記所需的特徵。只需用筆在工藝棒上寫上標籤，然後將它插入你想要標記的特徵附近的土壤中。或者，你可以拍攝垂直剖面的照片，然後將其匯入文字處理器。然後，在照片上新增標籤。

8. 畫出、拍攝或收集並正確標記 5 種不同的土壤型別。

下面列出了一些你可能收集的土壤型別。有關土壤型別的更完整列表，請參見維基百科中的土壤型別類別。

沙質土壤

沙質土壤由相對較大的顆粒（沙子）組成。它具有沙質的質地。沙質土壤，如果與有機質充分混合，是一個種植植物的好介質，只要保持溼潤。由於顆粒很大，水和空氣很容易滲透到土壤中，到達植物根部。但是，同樣的特性也使水幾乎立即排走（這就是為什麼如果用於農業，必須保持溼潤）。

粉質土壤

粉質土壤類似於沙質土壤，但它含有更細的顆粒和更多養分。它也具有更深的顏色。粉質土壤是農業最適合的土壤之一，因為它與沙質土壤一樣，允許水和空氣滲透到根部，但與沙質土壤不同，它可以更長時間地保持水分。

粘土

粘土是由非常細的顆粒組成的。雖然它富含礦物質，但植物可能難以提取這些礦物質，因為粘土的滲透性很差。溼粘土在手掌中揉成球狀時會粘在一起。

壤土

壤土由幾乎等量的沙子和淤泥組成，粘土含量略少。

泥炭土

泥炭是部分腐爛的植被物質的積累。泥炭形成於溼地或泥炭地，又稱為沼澤、荒原、泥炭沼澤、沼澤森林、泥炭沼澤和泥炭沼澤森林。

泥炭的形成是由於植物材料（通常是在沼澤地區）在酸性和厭氧條件下無法完全腐爛。它主要由沼澤植被組成：樹木、草、真菌，以及其他型別的有機殘骸，如昆蟲和動物屍體。

泥炭柔軟且易壓縮。在壓力下，泥炭中的水分會被擠出。乾燥後，泥炭可用作燃料。泥炭也被挖入土壤中，以增加土壤的保水能力並新增養分。這使得它在農業上非常重要，對農民和園丁來說都是如此。

白堊土

白堊土呈強鹼性。它主要由方解石礦物組成。由於白堊是多孔的，它可以容納大量的地下水，提供一個天然儲層，在乾旱季節緩慢釋放水分。

參考資料

• http://soils.usda.gov/
• http://www.fao.org/WAICENT/FAOINFO/AGRICULT/AGL/agll/wrb/newkey.stm#DURISOLS
• Bloom, Arthur L. (1978). 地貌學：晚新生代地形的系統方法。普倫蒂斯-霍爾公司，新澤西州英格伍德懸崖。 ISBN 0-13-353086-8
• Press，Frank 和 Raymond Siever。（1978 年）。地球。W.H.弗里曼公司。舊金山。 ISBN 0-7167-0289-4.