Rikunarita-ORG/Wikinium huggingface dataset:
# 火山学

一个火山学家使用岩石锤和一桶水来做熔岩的采样。
斯通波利島火山爆發（Isole Eolie/義大利），約垂直 100m（300ft）。 曝光數秒。 虛線軌跡是熔岩塊在半空中旋轉的結果，熔岩塊具有明亮的熱面和冷的黑暗面。
**火山學**（英語：Volcanology）是一門研究火山、熔岩、岩漿及相關地質學、地球物理学、和地球化学現象的學問。

研究火山學的人稱為火山學家。火山学家是地质学家，他们研究火山的喷发活动和火山的形成，以及火山现在的和历史上的喷发。火山學家常常要實地造訪火山（特別是活火山）來觀察火山噴發，採集噴發的產物，例如火山噴發碎屑（例如火山灰或浮岩）、岩石及熔岩的樣本。另外一個研究的重心是預測火山的噴發。目前並沒有準確的方法可以預測火山的噴發，但是，預測火山的噴發如同預測地震一樣可以拯救許多生命。

科學家中最危險的行業之一就是火山學家，因為突如其來的火山噴發隨時可能在研究活火山時發生。

## 现代火山学

火山学家考察火山喷发碎屑的层位，在冰岛中南部地区。
聚合性板塊邊緣圖，其中俯衝加劇了構造板塊邊界俯衝帶的火山活動。
1825年，時年僅28歲的英國地質學家暨政治經濟學家喬治·尤利烏斯·波萊特·斯科羅普發表《對火山的見解》，這部著作奠下現代火山學的基礎。1841年，第一个火山学观测站，维苏威火山观测站，始建于两西西里王国。

地震观测使用部署火山地区附近的地震仪取得，监视火山活动中增加地震活动，特别是在寻找长期谐波震颤，这是通过火山通道的岩浆运动的信号。

地表变形监测包括使用大地测量技术例如通过倾斜仪，全站仪和EDM来测量调平，倾斜，应变，角度和距离。这也包括全球导航卫星系统观测和干涉合成孔径雷达。地表变形表明岩浆上涌：岩浆供应量增加在火山中心的地表面产生凸起。

气体排放可以被设备监测，包括便携式的紫外光谱仪（COSPEC，现在由miniDOAS替代），用于分析火山气体如二氧化硫（SO2）的存在；或通过红外光谱仪（FTIR）。增加的气体排放，并且更加具体的气体成份的变化，可能预示即将发生的火山喷发。

利用使用温度计和观火山湖和火山口热性能的变化，温度变化被监视，这可以指示即将到来的活动。

人造卫星被广泛用于监测火山，因为它们可以允许很容易的进行大面积区域的监测。它们可以测量火山灰的蔓延，例如埃亚菲亚德拉冰盖的火山在2010年的喷发，和二氧化硫（SO2）的排放量。干涉合成孔径雷达和热成像可以监视大型，人口稀少的地区，因为在地面上维护仪器将是过于昂贵。

## 著名的火山学家

* 布丰（1707年–1788年）。
* 詹姆斯·赫顿(1726年–1797年)。
* 大衛·A·約翰斯頓，在圣海伦火山1980年喷发过程中丧生。
* 柏拉图
* 老普林尼
* 小普林尼
* 莫里斯·克拉夫特和卡蒂亚·克拉夫特（分別於1942年至1991年及1946年至1991年），1991年於日本雲仙岳火山去世
* 乔治·P·L·沃克(1926-2005年)，火山學家先驅，將此學科轉變為定量科學。
* 哈利·格里肯，是大衛·A·約翰斯頓的同事，於雲仙岳火山1991年的噴發中喪生。

## 圖片集

* 阿雷納爾火山，哥斯達黎加的夜晚。
* Krýsuvík，冰島西南部的一個溫泉區。
* 夏威夷大島基拉韋厄火山的 Halema'uma'u 硫礦沉積物。
* 菲律賓皮纳图博火山火山灰沉積物的侵蝕解剖。
* 史托克噴泉式間歇泉在清晨噴發。

## 参考

* 火山
	+ 活火山
	+ 死火山
	+ 休火山
* 火成岩

* （英文）欧洲火山学学会 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* （英文）美国地质调查 - 火山灾害计划 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* （英文）火山在线 - 什么是火山？ （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* （英文）火山世界 - 如何成为一个火山学家 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* （英文）世界火山观测站组织
* （英文）Strother, French. Frank A. Perret, Volcanologist. The World's Work: A History of Our Time. April 1915, **XXIX**: 688–706  [2009-08-04].  和 Strother, French. Frank A. Perret, Volcanologist (Concluded). The World's Work: A History of Our Time. May 1915, **XXX**: 85–98  [2009-08-04].
# 空間[编辑]

右手性三維卡氏座標，用以描述空間中的位置。
**空間**（英語：space）為一種抽象觀念，是物体和事件存在並有彼此相對關係的客观形式，也是其具有相对位置和方向的无限的三维范围。口语上，通常指四方上下，与“时间”相对。

经典物理学解释空间为宇宙中物质实体之外的部分，物理空间通常以三个线性维度来构想；而现代物理学解释空间为宇宙物质实体运动所发生的部分，其中相对论将時間與空間一起組成无限的“四维连续体”或四维流形，称为时空，而空间是时空的一部分，时空则是构成宇宙的基本结构。空间概念对于理解物理宇宙至关重要。

人類可以用直覺了解空間，但難以概念化，因此自古希臘時代開始，就成為哲學與物理學上重要的討論課題。空間存在，是運動構成的基本條件。在物理學中，以三個維度來描述空間的存在。相對論中，將時間及空間二者，合併成單一的時空概念。伽利略、莱布尼兹、艾萨克·牛顿、伊曼努尔·康德、卡爾·弗里德里希·高斯、爱因斯坦、庞加莱都研究空间的本质。

## 概論

亞里斯多德將空間定義為事物的「場所」（希臘語：τόπος）。幾何學被用來計算及定義空間。

## 各種空間

### 哲学中的空间

古希腊哲学家柏拉图在《蒂迈欧篇》中提出了“chōra”（空间）的概念，将其视为接受一切形体的容器。亚里士多德在《物理学》中将空间定义为事物的“场所”（topos）。11世纪阿拉伯学者海什木在其《论场所》中发展了空间的几何化概念。

近代哲学中，勒内·笛卡尔将空间视为与物质共延的广延实体（res extensa），认为空间本质上就是物质占据的范围。戈特弗里德·莱布尼茨则主张空间并非独立存在的实体，而是物体之间相对位置关系的总和。他认为空间类似于家族成员间的关系：关系不能独立于人而存在。艾萨克·牛顿反对这一观点，提出了绝对空间的概念：空间独立存在，即使其中空无一物也仍然存在。牛顿的水桶论证试图证明惯性运动（匀速）与非惯性运动（加速）之间存在真实区别，这种区别只能通过参照绝对空间来解释。

伊曼努尔·康德在《纯粹理性批判》中提出空间是“我们心灵的一种属性”：空间不是从外部经验中导出的经验概念，而是人类感性直观的纯先验形式。康德认为关于空间的知识既是先验的（独立于经验）又是综合的（并非仅凭语词定义而为真）。

19世纪，非欧几何的发现从根本上改变了人们对空间的看法。鲍耶·亚诺什和尼古拉·罗巴切夫斯基各自独立发展了双曲几何，波恩哈德·黎曼发展了椭圆几何。这些几何体系否定了欧几里得几何的平行公设，证明空间可能是弯曲的。卡尔·弗里德里希·高斯最早考虑对空间的几何结构进行经验检验，亨利·庞加莱则认为选择何种几何来描述空间是一个约定问题。

阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论将空间与时间统一为时空，并认为引力并非一种力，而是时空几何结构的弯曲效应。2015年，LIGO合作组首次直接观测到引力波，证实了广义相对论的核心预言。

### 物理学中的空间

空间是物理学中少数几个基本量之一。在经典力学中，空间被视为三维的欧几里得空间。爱因斯坦的狭义相对论将空间和时间结合为四维闵可夫斯基空间，其中光速在真空中对所有观测者恒定不变。狭义相对论预言了时间膨胀和长度收缩效应，这些效应已在实验中得到广泛验证。

广义相对论进一步指出，时空在引力质量附近会发生几何形变，即“弯曲”。弯曲的时空用非欧几里得几何来描述。宇宙学观测表明，空间正在膨胀：这一发现被称为哈勃定律。大爆炸理论认为空间在大约138亿年前诞生，并一直在膨胀。宇宙的整体形状（平坦、封闭或开放）仍是宇宙学研究的重要课题。

### 数学中的空间

在数学中，空间被定义为具有某种附加结构的集合。数学空间的主要类型包括拓扑空间（定义了邻域概念）、度量空间（定义了距离概念）、向量空间（定义了加法和标量乘法）以及流形（局部类似于欧几里得空间的拓扑空间）。不同数学空间的理论共同构成了现代数学的几何与拓扑基础。

## 參考資料

* Seth Shostak on Space Exploration （页面存档备份，存于互联网档案馆）
# 土壤学[编辑]

**土壤學**是研究土壤及其生成的學科，是自然地理學的分支。它對研究植物的生長，繁殖以至分佈都起著重要影響。從農業角度來看，土壤是指陸地上能夠讓植物生長的疏鬆表層。

## 辭源

英語pedology源於希臘語的pedon(土地)。

## 研究內容

土壤學的研究內容包括土壤的形成、發展及其物理特性。土壤學也包括土壤剖面圖的繪製、土壤形成和發展研究，以及其分支學科土壤化學、土壤物理學、土壤微生物學。

* 土壤相關條目索引
# 土壤物理學[编辑]

**土壤物理學**是對土壤物理性質和過程的研究。 它適用於自然和受管理的生態系統下的管理和預測。 土壤物理學處理物理土壤成分的動力學及其固體、液體、和氣體相。 它藉鑑了物理學、物理化學、工程學、和氣象學的原理。 土壤物理學應用這些原理來解決農業、生態學、和工程學的實際問題。

## 著名的土壤物理學家

* 美國物理學家埃德加·白金汉（1867–1940年）

土壤中氣體擴散理論和土壤中包气带水流理論。
* 威拉德·加德納(Willard Gardner)（1883-1964年）

首先使用多孔杯子和測壓器進行毛細管電勢測量，並準確預測地下水位上方的水分分佈。
* 洛倫佐·理查茲（1904-1993年）

水在不飽和土壤中的一般運輸，使用張力儀(Tensiometer)測量土壤水電位。
* 約翰·R·菲利普（John R. Philip）（1927-1999年）

用於一般土壤水運輸的分析解決方案，環境力學。
## 參閱

* 农业物理学
* 土力工程
* 灌溉
* 含水量

## 參考資料

* Horton, Horn, Bachmann & Peth eds. **2016**: Essential Soil Physics Schweizerbart, ISBN 978-3-510-65288-4
* Encyclopedia of Soil Science, edts. Ward Chesworth, **2008**, Uniw. of Guelph Canada, Publ. Springer, ISBN 978-1-4020-3994-2

## 外部鏈接

* 维基共享资源上的相關多媒體資源：土壤物理學
* （英文）美國土壤科學學會(SSSA)土壤物理部 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
# 土壤化学[编辑]

**土壤化学**是指对于土壤的化学特性的研究。土壤化学受到矿物质、有机物、环境相关等的因素的影响。

## 历史

直至20世纪60年代末，土壤化学主要着重于土壤中为成土作用做出贡献的或影响植物生长的反应。后来研究延伸到环境污染、有机与无机土壤污染物、潜在的生态健康和环境健康风险。因此，土壤化学的重点由土壤学与农业土壤科学转向环境土壤科学。

## 环境土壤科学

环境土壤化学的知识对预测环境中污染物潜在的淋溶性和毒性及其归趋是极其重要的。环境污染物中大多数在形成初既被释放到土壤中。当化学物质排放到土壤环境中时发生无数的化学反应可以增强或减弱污染物的毒性。这些反应包括吸附/解吸作用、沉降、聚合、溶解、络合以及氧化/还原。这些反应经常被参与环境整治的科学家和工程师所忽视。了解这些过程可以帮助我们更好地预测污染物的归趋和毒性并利用这些知识来发展合理且划算有效的治理策略。

## 概念

* 阴阳离子交换量
* 土壤pH
* 矿物质结构与转换过程
* 粘土 矿物学
* 土壤中的吸着与沉淀反应
* 氧化还原反应

## 参考

* Sonon, L. S. , M. A. Chappell and V.P. Evangelou (2000) The History of Soil Chemistry. Url accessed on 2006-04-11
# 土壤圈[编辑]

**土壤圈**（英文：pedosphere）是指地球最外層，由土壤組成，且會受到成土作用影響的區域。土壤圈介於地球岩石圈、大气层、水圈及生物圈之間的交界處。。土壤圈是地球的表面，而且只有在地表和大氣層（土壤中及土壤上方的空氣）、生物圈（其中的生物體）、岩石圈（未固結的表岩屑和固結的基岩）及水圈（土壤上方、下方及土壤上方的水）之間有動態交互作用時才會生成。土壤圈是地球陸生生物的基礎。

土壤圈是化学物質或是生物地球化学物質流入或是流出上述系統的媒介，由其中的氣體、礦物質、流體及生物所組成。土壤圈位在Critical Zone內，Critical Zone是一個較大的介面，其中包括植物、土壤圈、地下水含水层及古生物，最後到一定深度以下的岩床為止，是明顯受生物圈及水圈影響，進行化學作用的區域。土壤圈也是更大整體系統的一部份，土壤形成的環境也會受其地理位置、气候、地质、生物、經度、緯度和人为变化所影響。

土壤圈位在生物的植被以下，在岩石圈及水圈以上。成土作用在沒有生物的情形下，仍然會自行作用，不過若有生物存在，會加快成土作用的進行。土壤形成一開始是用物理或是化學的分解方式來分解岩石，形成的物質會覆蓋在基岩基底上。生物會分泌酸性物質（多半是富里酸）來讓岩石分解。像地衣、苔蘚和種子植物以及很多化學反應會讓早期土壤的化學組成更加的多元化。一旦風化作用及分解作用的產物開始累積，連貫的土體讓流體可以在垂直向和橫向通過土壤剖面，讓固體、液體、氣體之間可以進行離子交換。隨著時間的演進，土壤層的整體地球化学情形會和一開始基岩的成份越來越不同，其成份會反映在土壤中發生的化學反應。

## 礦物風化及解體

土壤的形成源自大氣中碳酸和生物形成的酸性物質對矽酸鹽礦物的化學風化。碳酸透過碳酸化作用於大氣及土壤中形成。

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_0

這是長石等方解石、白雲石和矽酸鹽礦物被化學風化的過程。而鈉長石被碳酸分解而產生高嶺石黏土的過程則如下：

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_2

至於碳酸鹽礦物的分解則為：

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_4 or WIKINIUM\_MATH\_PH\_6

## 參考資料

## 相關條目

* 行星適居性
* 生物多樣性
* 生物區
* 地球科學
* 生態學
* 生态系统
* 自然环境
* 生物地球化学
* 生物地球化学循环
* 地球化学
* 地质学
* 化学
# 成土作用[编辑]

石灰石开始形成土壤。
**成土作用**（pedogenesis）又称**土壤发生**、**土壤化育**，是土壤形成的过程，也稱為**成土过程**，這也是母質產生肥力而轉變成土壤的過程。母質又是岩石的風化產物。因此從母岩變成土壤，實際上包括兩個相互關聯的不同過程，即從母岩形成母質的風化過程和由母質形成土壤的成土過程。成土過程是在生物因素參與下發生的，它只能發生在地球上出現生命(特別是綠色植物)之後，成土過程一經發生，便不可能再孤立，它一定與風化過程同時進行，因為岩石開始風化也就開始了成土過程，因此兩個過程是無法分離的。所以土壤的形成和發育過程，可以看作是以母質為基礎，與各個自然的要素不斷進行物質和能量交換的過程。

成土作用是作为土壤学的一个分支被研究，是研究土壤在它的自然环境中的研究。其他分支的研究是土壤形态学和土壤分类的研究。对成土作用的研究对于了解当前（土壤地理學）和过去（古土壤学）地质时期的土壤分布模式很重要。

## 基本作用

* 添增作用：將有機物質（如腐植質等）或無機物質（如黃土等），覆蓋在土壤的表層上。
* 淋溶作用：土壤內的水，將土壤的可溶性物質（礦物質、有機物）溶解並且向下搬移的作用。
* 澱積作用：在淋溶作用下，被向下搬移的可溶性物質在土壤深層累積的作用。
* 洗出作用：在土壤剖面中，將土壤的不可溶性物質，自上層土壤向下搬運移動。
* 洗入作用：在土壤剖面中，將土壤的不可溶性物質，由上層搬運至下層土壤堆積（洗出作用下移之物質堆積）。

### 鈣化作用

鈣化作用（calcification）與上述脫鈣作用相反。在乾燥地區，因雨水不足以淋溶可溶性礦物，如碳酸鈣等，故會在土壤中產生鈣質的積聚作用，形成鈣積層。

### 分層作用

分層作用（horizonation）為經由各種成土作用，漸漸形成幾個與地面平行的土壤分層的作用。

### 灰化作用

在冷濕地區，低溫導致落葉分解緩慢，形成極酸腐植質層，酸性溶液透過旺盛的淋溶作用進入土壤中，造成表層土壤的可溶性鹽類、鐵、鋁等流失，只剩下矽酸鹽類聚集在腐質層下方，而成灰白色的漂白層。

### 聚鐵鋁化作用

高溫淋溶旺盛地帶，因為鐵、鋁無法溶解而殘留在土層中，使土壤呈現紅、黃色，並成酸性。

## 参阅

* 水
* 农学
* 气候
* 侵蚀作用
* 地理学
* 地质学
* 风化作用
* 矿物
* 土壤学
* 岩石
* 土壤
* 植被

## 参考资料
# 土壤压实[编辑]

**土壤壓實**是指家畜或碾壓機器施加壓力在土壤上，導致土壤失去其内部的空隙。土壤壓實，也可能會导致土壤中缺水。因为土壤變得不那麽能夠吸收雨水，從而增加了地表溢流和土壤侵蝕的可能性。礦物顆粒同時加壓使得植物難以生存，壓實的土壤使土壤幾乎不留有储存空氣和水的空间，而水与空气對植物的根的生長來說是必要的。经过压实的土壤對掘穴動物来说也是一个不好的環境，因為土壤密度的增加使其更難以穿透。

恢復土壤壓實的能力取決於氣候、礦物和動物。高收縮膨脹能力的土壤，如變性土，能在雨雪量发生改变的时候迅速从压缩后的状态恢復过来（幹旱慢慢收緊土壤，造成裂紋）。但粘土不崩裂，因為它們幹不能自己从压实的状态恢复，除非他們所在的地方有蚯蚓等動物居住-塞西爾土壤系列就是一個例子。

A crawler-backhoe is here equipped with a narrow sheepsfoot roller to compact the fill over newly placed sewer pipe, forming a stable support for a new road surface
由美国海军修建营成员操作的压实机/压路机

## 在建築業領域

增加土壤的密度以及它的副作用，包括增加強度和降低通透性，通常在土木工程和建筑物地基建造中能取得令人满意的效果。土壤压实通常是使用重型機械完成的。這些設備通常使砂和礫石产生震动，造成土壤顆粒重新定位并形成密集的結構。 壓路機經常使用于由淤泥或粘土构成的土壤上，以增强小區域的土壤的強度，驅動空氣離開土壤。

土壤壓實的結果是由容積密度決定的，並且與最大密度比較。例如，從普羅克特擊實試驗獲得結果，去決定它的“相對硬度”

## 在農業領域

農業土壤壓實受到許多農業土壤科學家和農民的關註，因為土壤壓實可能減少植物的生長。這可能會清楚的觀察到車轍印。無論如何，不能說所有的壓實都會減少植物的生長。這個話題是復雜的，因为它關係到植物對土壤結構的反應和水的供應。 因此，這需要了解土壤下面應用層的重力分布，以及土壤毀壞和變形的結果。

## 消除壓實

在農業領域，土壤壓實對收成有負面的影響。解決方法包括開墾土地和zaï-系統。

* 壓實工具
* 堅固 (土壤)
* 土木工程
* 土壤構造

## 參考資料

* Soil Compaction and Root Growth
* Modular pavement system for non-compaction
# 土壤鹽化[编辑]

美国科罗拉多州地区的土壤盐化。
**土壤鹽化**（英語：**soil salinization**，又稱**土壤鹽鹼化**）是常發生於氣候炎熱、乾燥，實施灌溉卻排水不良之沙漠及沿海地區等農牧業地區的現象。

据联合国粮农组织统计, 全世界约有14亿公顷土地受土壤盐化的影响。 鹽害會危害建築物、公共設施以及出土遺蹟。中國北方和印度的旁遮普地区也為此問題所苦。

沙漠空氣中的水分少但水分蒸發量卻很大，當蒸發量大於降雨量和地下水下滲量時，土壤中含鹽分和鹼的地下水受蒸發作用（毛細管作用）而被引到地上。然而，當水被蒸發後，水中的鹽分仍留在陸地表面或建築物內結晶，最終可能使建築物的磚頭粉碎。鹽分和鹼含有一些水解显碱性的钠盐，對植物生長極為不利，當其上升至表土時，植物便無法生長，常造成極大的農業損失。

在沿海地區，建築物及公共設施的金屬部份，會因空氣中鹽分較重而更容易鏽蝕。輸電線路的絕緣礙子會因鹽分附著而降低絕緣能力，因此除了改用抗鹽害的種類以外，還須定期清洗，以保持耐久度。

## 自然發生

鹽是土壤和水中的天然成分。負責鹽化的離子是：鈉、鉀、鈣、鎂和氯。

由於（鈉）占主導地位，土壤變成**鹽化鈉質土**。鹽化鈉質土存在特殊的挑戰，因為它們往往顯示出較差的物理和化學性質，這阻礙水滲透、水可用性和最終的植物生長。

長期以來，作為土壤礦物質風化和釋放鹽，這些鹽在具有充分沉澱的區域中通過排水沖洗或浸出土壤。除了礦物的風化，鹽也經由灰塵和沉澱沉積。

在乾燥區域，鹽可能積聚，導致天然鹽漬土壤。例如，澳大利亞的大部分地區就是這種情況。人類的做法可以通過在灌溉水中添加鹽來增加土壤的鹽度。

適當的灌溉管理可以通過提供足夠的排水來從土壤中浸出添加的鹽來防止鹽的積累。破壞提供浸出的排水模式也可能導致鹽積聚。

這種情況的一個例子發生在1970年埃及阿斯旺水坝建成時，施工前地下水水平的變化導致土壤侵蝕，導致地下水中的鹽濃度高。施工結束後，連續高水位的水位導致耕地的鹽化。

## 旱地鹽化

當地下水位距土壤表面2至3米時，會發生旱地鹽化。來自地下水的鹽通過毛細作用升高到土壤表面。例如，農業樹木的清理是一些地區旱地鹽化的一個主要原因，因為樹木的深根已經被一年生作物的淺根生長所取代。

## 環境影響

在沒有浸出的情況下，雨水或灌溉可以通過毛細管作用將鹽帶到表面
灌溉發生時，灌溉的鹽度會隨著時間的推移而發生，因為幾乎所有的水（甚至是自然降雨）都含有一些溶解的鹽。當植物使用水時，鹽留在土壤中並最終開始積累，土壤鹽分使植物更難以吸收土壤水分，由於排水不良和使用鹽水灌溉農作物，灌溉用水的鹽化也大大增加。

城市地區的鹽度通常來自灌溉和地下水過程的結合。現在，城市（花園和休閒區）的灌溉也很普遍。

## 土壤鹽化後果

土壤鹽化的後果是：

* 對植物生長和產量的不利影響。
* 基礎設施受損（道路、磚塊、管道和電纜腐蝕）。
* 降低用戶的水質、沉澱問題。
* 土壤侵蝕。

鹽度是一個重要的土地退化問題。通過用過量灌溉水將可溶性鹽浸出土壤，可以減少土壤鹽分。可以從聯合國糧食及農業組織獲得土壤鹽分的綜合處理方法。

浸出也可以指在水含鹽量高的情況下施加少量過量灌溉的做法，以避免鹽在土壤中積聚（鹽度控制）。

## 相關條目

* 鹽鹼地

## 參考資料

* Article on water and salt balances in the soil （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Download leaching model for saline soils （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Salt of the Earth （页面存档备份，存于互联网档案馆） Documentary produced by Prairie Public Television
# 土壤酸化

**土壤酸化** ，是氫 陽離子的積累，也稱為質子，減少土壤pH。當質子供體加入土壤時，就會發生這種情況。給體可以是酸，例如硝酸和硫酸（這些酸是酸雨的常見組分）。它也可以是諸如硫酸鋁的化合物，其在土壤中反應以釋放質子。作為肥料添加的許多氮化合物也長期酸化土壤，因為它們在該過程中被氧化時產生亞硝酸和硝酸。

當鈣，鎂，鉀和鈉的鹼性陽離子從土壤中浸出時，也會發生酸化。這種浸出隨著降雨增加，酸雨也會加速鹼性陽離子浸出。當植物生長時，植物從土壤中取出鹼，為每個鹼基陽離子交換質子。當除去植物材料時，例如當森林被砍伐或作物收穫時，它們所佔據的基質永久地從土壤中喪失。

## 植物留在土壤上

許多植物產生有機酸。當植物垃圾在土壤上積聚或結合到土壤中時，釋放這些酸（包括乙酸、腐殖酸、草酸和鞣酸）。這在針葉樹如松樹、雲杉和冷杉的土壤中尤其嚴重。

## 岩石在土壤中

某些岩石也有助於土壤酸化。花崗岩和火成岩他們有大量的石英對抗風化。此外，它們具有相對低量的鈣和鎂。一些沉積岩石如頁岩和煤富含硫化物，當水合和氧化時，產生比矽酸強得多的硫酸。海洋粘土在許多情況下也是富含硫的，並且如果這些粘土排出到氧化狀態，則其變得非常酸性。

## 污染

酸化也可以從氮氣排放到空氣中發生，因為氮氣可能最終沉積到土壤中。

## 酸化化合物

* 硫酸鋁
* 氨
* 硝酸銨
* 磷酸銨
* 硫酸銨
* 硫酸亞鐵
* 磷酸二氫鉀
* 磷酸
* 尿素
* 礬

* 鹽鹼地

## 參考文獻 s

### 進一步閱讀

* Fenn, M. E.; Huntington, T. G.; McLaughlin, S. B.; Eagar, C.; Gomez, A.; Cook, R. B. 2006. Status of soil acidification in North America Journal of Forest Science 52:3-13.
# 土壤肥力[编辑]

澳洲珀茲維爾以東的大部分地區人口稀少，因當地沙漠土壤貧瘠不適合人類居住
**土壤肥力**（英語：Soil fertility）是指土壤支持农作物生长的能力，即是为农作物提供生长的土地，并使得土地资源可持续使用，产出高品質的作物。土壤肥力高的土地需要具有以下两个特征：

* 能够提供植物所必需的营养，以及能够促使植物生长的足量土层水分。
* 没有妨碍植物生长的有害物质。

## 参考资料
# 土壤结构[编辑]

**土壤结构**是指不同大小的土壤颗粒、团聚体和孔隙在空间上的有机组合形式。土壤结构决定了水、气、热和养分在土壤中的蓄存能力和传输能力，是土壤肥力的物质基础。但是土壤结构定量化一直是我们科学家面临的一个难题。至今，还常用形态特征定性地描述土壤结构，或者简化地用团聚体稳定性指标来表征土壤结构稳定性等。

## 形成

土壤剖面各发生层中不同类型结构体的形成，是土体长期经受物理、化学和生物作用的结果，其形成过程十分复杂。文献中叙述的结构形成主要是指土壤团聚体的形成，它大致通过两种途径实现。其一，单粒通过凝聚和复合等作用形成复粒，复粒进一步胶结形成团聚体)，这个团聚过程是可逆的；其二，大土块或土体经过各种外力的作用而崩解成不同大小的团聚体。干湿交替、冻融交替、根系压力和耕耘作用都可促进团聚体形成。单粒还可直接胶结形成其他结构体，这种结构体多较紧实，内部缺少孔隙，不同于团聚体。

### 干湿交替

湿土在干燥过程中，由于各种土壤物质不均匀的收缩压使土体形成不同大小的裂隙，并进入空气。待再湿润时，因土壤中各种物质的膨胀压的差异和土壤裂隙中闭塞空气溢出时的压力，使土块破裂成团聚体。干湿交替破裂土块的作用，因湿润前土壤含水量和土壤机械组成不同而异。湿润前土壤含水量越低，湿润时破裂土块的效果越好。质地粘重的土壤比质地较轻的土壤效果好。此外，它的作用还受土壤中有机质含量及交换性阳离子组成的影响。

### 冻融交替

土壤中的水在结冰时体积增大，产生胀压，促进土体分裂。结冰过程中由于土粒周围的水向冰晶移动，使土粒脱水而相互凝聚。融冻使土块崩裂成各种大小团聚体。解冻作用的效果取决于冻结时土壤含水量、结冰速度和土壤性质。土壤含水量较低时，处于细孔隙中的水难于结冰而融冻作用较差。当土壤水处于有效水范围内，由于它们能快速结冰而有利于团聚体形成。土壤容重越大，冻结的效果越差。

### 根系压力

植物根尖在土体中向前推进，使根区附近的土粒受到挤压而增强粒间引力。同时，根系在生长过程中交叉分割土体而形成很多裂面，一旦根系死亡，土体沿裂面崩解成各种大小的团聚体。

### 耕耘作用

通过机具耕耘可把密实土体切割成团聚体，疏松土壤。其效果取决于机具类型、土壤性质和耕耘时的土壤含水量。通常选择土壤耕作阻力小、不易被压实时的含水量进行耕作，此时的土壤含水量一般相当于田间持水量的60％一80％。增加耕作速度可使适宜耕作的含水量略为提高。重型机具行走可使土壤严重压实，称为“压板”，不利于作物扎根和出苗，雨水和灌溉水难以下渗，造成地面径流和水、肥流失。

此外，栖息在土壤中的动物，多有疏松土壤的作用，尤其是蚯蚓的活动，除每年可提供大量粪便作为优质团聚体外，还可增加很多通气孔隙，提高土壤的通气透水性能。

## 分类

根据形态、大小和特性等可区分土壤结构体的类型。在野外土壤调查中观察土壤剖面，应用最广的是形态分类，它最早是由苏联学者扎哈罗夫于1927年提出的，后经不少研究者补充修改。1951年美国农部土壤调查局在前人研究的基础上，提出了一个较为完整的土壤结构形态分类制，应用广泛。

### 形态分类

#### 块状结构

块状结构是指沿结构体中心的水平轴和垂直轴的长度大致相等，结构体界面平整，边角明显，界面间彼此可吻合；平界面中混有圆界面和圆边角的称亚角块状结构；结构体界面问不能吻合，孔隙少的小土粒称粒状结构；孔隙多的小土粒小土块称为团粒或团块状结构。

#### 棱柱状结构

沿结构体中心的水平轴比垂直铀短，结构体沿垂直线排列，边角垂直，顶部无圆头称棱柱状结构；顶部有圆头的称柱状结构。

#### 片状结构

沿结构体中心的水平轴比垂直轴长，结构体沿水平线排列。

在上述3大类型的基础上，再根据结构体的大小将其分成很细或很薄、细或薄、中等、组或厚、很粗或很厚5个等级。并按结构体稳定程度将其分为无结构、弱度、中度和强度4等。

### 大小分类

在农学上一般强调耕层土壤团聚体大小分类。直径大于10毫米的称土块；10—0.25毫米的称大团聚体；小于0.25毫米的称微团聚体，团聚体具有抵抗水破坏能力的称水稳性团聚体；抵抗机械力破坏的称力稳性团聚体。

## 参考资料

* 姚贤良,程云生编著.土壤物理学.农业出版社,1986
# 土壤氣體

**土壤氣體**是土壤結構組成空間的間隔中所存在的氣體。在一般土壤中，主要的氣體包含了氮氣、二氧化碳和氧氣。當中的氧氣至關重要，因為植物根系和土壤中微生物的呼吸都需要氧氣。其他的一般土壤氣體是甲烷和氡氣。一些地下環境會透過土壤擴散污染氣體，例如垃圾掩埋場的廢物、採礦和石油所產生的有機揮發物。土壤氣體可以擴散到建築物中，這些污染物的主要是會導致癌症的放射性氡，另外是的土壤氣體是甲烷，只要含有濃度4.4％可被點燃。

土壤氣體因水排或是植物根部吸收使氣體從土壤孔隙中除去，不然土壤結構的孔隙被氣體填滿的。土壤中孔隙所構成的「換氣網絡」使能使空氣流通。當水進入土壤孔隙時，這個「換氣網絡」會被堵塞。 不僅是土壤氣體和土壤水分是劇烈動態變化，且往往是呈負相關的。

氣體在土壤和大氣中的分別組成比例：

| 組成比例
 | 土壤氣體（％）
 | 大氣（％）
 |
| --- | --- | --- |
| 氮氣
 | 79.2
 | 79.0
 |
| 氧氣
 | 20.6
 | 20.9
 |
| 二氧化碳
 | 0.25
 | 0.04
 |

在土壤中，通過擴散產生氣體的運動，導致分子從高濃梯度往低濃度的運動，能用菲克定律來解釋。

## 人為影響

土壤因人為夯實、輾壓、踩踏等影響，長期下來使土壤結構逐漸密實，而使結構孔隙降低，成為土壤氣體總體下降，進而造成缺氧土壤使樹木根系長期在生死之間，易受病菌入侵，無抵抗能力，樹勢逐漸衰弱、死亡。

## 參考文獻
# 土層

土壤剖面，顯露出數層不同顏色的土層。
**土層**（soil horizon）又稱**土壤层**、**土壤发生层**、**土壤化育層**，是大致平行於土壤的層，其物理特性不同於上面和下面的層。地平線在大多數情況下由明顯的物理特徵（主要是顏色和紋理）來定義。這些可以以絕對術語（例如紋理的粒度分佈）和相對於周圍材料（即，比上面和下面的層位“更粗糙”或“更陡峭”）的術語描述。

**層位**（horizon）於複合詞中簡稱**層**，是依土壤的特性與其年代的不同而將其分為若干層序，並建立形成其在地質年代的地位。土壤分化為明顯的層位，主要是源自土壤—大氣界面的影響，如空氣，水，太陽輻射和植物材料。由於土壤的風化首先發生在表面並向下工作，最上層已經改變最多，而最深層最類似於原始母材料。

科學家經常挖一個大洞，稱為土坑（有時幾米深，大約一米寬），以暴露土壤層進行研究。

將一組層位從地面暴露於母岩的垂直部分稱為土壤剖面。大多數土壤，特別是在溫帶氣候下，符合類似的一般層位模式，在圖表中通常表示為“理想”土壤。此外，許多亞熱帶和熱帶地區有土壤，如氧化物溶液或乾旱與“理想”的土壤有非常不同的地平線，或根本沒有地平線。

## 土壤剖面的例子

|  |  |
| --- | --- |
|  | O）有機質層：植物殘渣的枯枝落葉層，上部通常相對未分解，但下部可能受到強烈的分解。
A）表土層、洗出層：含有最多有機質和微生物的地方。另外，由於風化，形成並積累氧化物（主要是氧化鐵）和黏土礦物。它具有明顯的土壤結構。但在某些土壤，黏土礦物、鐵、鋁、有機化合物、和其他組分是可溶的和向下移動。土層也可能是土壤生物擾動和表面過程相結合的結果，這些過程從生物堆積的表土中篩出細顆粒。A 層底部，殘留無法溶解的物質，呈現灰白色。
B）底土層、澱積層、洗入層：該層的有機質通常比A層低，因此其顏色主要來源於鐵氧化物。由於風化，鐵氧化物和黏土礦物積累。在物質從表土向下移動的土壤中，這是它們積聚的層。黏土礦物，鐵，鋁和有機化合物的積累過程被稱為“洗入作用”。B層通常具有土壤結構。
C）風化層：剛風化岩石層。該層含有豐富礦物質，如 CaCO3。
R）底岩層、基岩層：R層表示土壤剖面底部的部分風化或未風化基岩層。與上述層不同，R層主要由硬岩的連續品質（而不是巨石）組成，這些堅硬岩石無法用手挖掘。

 |

## 土壤層位的種類

存在幾種土壤水平分類系統。最著名和廣泛使用的是A-B-C系統，在19世紀後期在黑土的描述中首次在俄羅斯使用瓦西里·多庫恰耶夫。 存在其他系統，包括三角座標分類法採用的診斷層位系統 和世界土壤資源分類系統參考庫等。

在最根本的層面上，可以在“礦物土壤層位”和“有機土壤層位”之間進行區分。兩類地平線之間的主要區別在於它們的土壤材料的性質：或許顯然，礦質土壤層位由礦物土壤材料控制，而有機土壤層位由有機土壤材料控制。土壤材料是風化岩石或冰川漂移的產物，而有機土壤材料是有機物如植物和動物的分解產物。

## 礦物土壤的診斷表面層位

表面層通常表現為圓形顆粒結構，其表現出相對較大的大顆粒（直徑為0.25 至 5 mm）由較小的小顆粒（2 至 250 µm）組成的層次結構。

後者又由微小的黏土和有機物組成，其尺寸僅為幾微米。您可以通過選擇土壤中的幾個最大聚集體並輕輕地將它們粉碎成許多較小尺寸的碎片，來輕鬆地證明這種聚集體系的存在。你會發現，即使最小的土壤斑點通常不是單個粒子，但可以摩擦成更小的粒子的泥沙，黏土和腐殖質的層位。在聚合層級中的每個級別，不同的因素負責將子單元綁定在一起。

## 參考文獻

* McDonald, R. C. et al. 1990. Australian Soil and Land Survey Field Handbook, 2nd Ed. Melbourne: Inkata Press.
* Soil-Net（页面存档备份，存于互联网档案馆） section on soil horizons.
* World reference base for soil resources. Rome: Food and Agricultural Organization of the United Nations. 1998  [2017-01-21]. ISBN 92-5-104141-5. 84 World Soil Resources Reports. （原始内容存档于2018-12-16）.  see Appendix 1: Soil horizon designations.  [2008-02-02]. （原始内容存档于2019-02-17）.
* Soil Horizon letter designations. Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica. 2008  [2008-02-02].
# 土壤有機質[编辑]

**土壤有機質**（SOM）是指土壤內所含的有機物質，這些物質是由處於不同分解階段的植物和動物體殘渣、土壤生物的細胞和組織、以及由土壤生物合成的物質所組成的。土壤有機質對土壤物理和化學性質產生了許多積極影響, 以及土壤提供監管生態系服務的能力。 特別地，土壤有機質的存在被認為是對土壤功能和土壤質量的關鍵。

土壤有機質的積極影響來自一些複雜的，互動的土著因素；土壤有機質對土壤功能影響的非詳盡列表包括與土壤結構，聚集、保水、土壤生物多樣性，污染物的吸收和保留，緩衝能力和養分循環和營養素的儲存。

土壤有機質通過提供陽離子交換位點並作為營養素的儲備，特別是氮（N）礦化中緩慢釋放的磷（P）和硫（S）以及微量營養素。因此，土壤有機質含量與土壤肥力之間存在顯著的相關性。

土壤有機質也是土壤碳（C）的主要匯點和來源。雖然已知土壤有機質的土壤碳含量變化很大，

土壤有機質通常估計含有58％的土壤碳，術語**土壤有機碳**（SOC）和土壤有機質通常可互換使用，測量的土壤有機碳含量通常用作土壤有機質的代表。土壤代表了地球上最大的土壤碳匯之一，並在全球碳循環中發揮了重要作用。因此，土壤有機質/土壤有機碳動力學和土壤提供生態系統服務的能力碳封存。

土壤有機質在土壤中的濃度通常為大多數高地土壤的總表土質量的1％至6％。上層地層含有少於1％有機質的土壤主要局限於沙漠地區，而低窪濕地的土壤有機質含量可高達90％。含有12-18％土壤有機碳的土壤通常被分類為有機土壤。

它可以分為三個一般池：微生物的活生物量，新鮮和部分分解的殘留物，腐殖質：分解良好的有機物質。 表面植物凋落物通常不作為土壤有機質的一部分。

## 土壤有機質來源

土壤中所含有機物質的主要來源是植物。在森林或草原以及農田中，死亡植物被不同種類的生物體轉化。這個過程涉及幾個步驟，第一個主要是機械的，並且隨著其進行變得更加化學。在分解鏈上起作用的小生物本身是土壤有機物的一部分，形成彼此掠奪並掠奪的生物食物網。

還有其他動物消耗活的植物材料，其殘留物被傳遞到土壤。來自活生物體代謝的產物是土壤有機物質的次要來源，其還包括這些生物體的屍體。一些動物，如蚯蚓，螞蟻和蜈蚣，有助於有機物質的垂直和水平移位。

土壤有機物的其他來源包括植物根系分泌物和木炭。

## 組成的植物殘體

大多數植物殘留物的水含量在60％至90％的範圍內。乾物質由主要由碳，氧和氫組成的複雜有機材料組成。雖然這三種元素構成土壤中有機材料乾重的約92％，但是對於植物的營養也有其它的重要的元素。它們包括氮，硫，磷，鉀，鈣，鎂和一定範圍的微量營養素。

植物殘留物中存在的有機化合物包括：

* **醣類**：由碳，氫和氧組成，複雜性範圍從相當簡單的糖到纖維素。
* **脂肪酸**：丁酸，硬脂酸，油酸由脂肪酸甘油組成。它們也由碳，氧和氫原子組成。
* **木質素**：是形成木材的較老部分的複雜化合物，並且主要還包括碳，氧和氫。它們耐分解。
* **蛋白質**：除了碳，氫和氧以及少量的硫，鐵和磷之外還含有氮。
* **木炭**：是源自有機物不完全燃燒的元素碳。木炭耐分解。

## 分解

植物殘渣通常不是水溶性的，並且它們不能被植物使用。然而，它們構成了植物營養素來源的原料。分解作為土壤微生物的酶生物化学過程進行，從相同的殘留物獲得必要的能量，並產生適宜的礦物化合物被植物根吸收。有機化合物分解並轉化為礦物（無機）化合物的過程也稱為“礦化”。有機物質的一部分不是礦化的，而是轉化成穩定的有機物質腐殖質。

有機化合物的分解以非常不同的速率進行，取決於它們的性質。從快到慢的排名如下。

1. 糖、澱粉和簡單蛋白質。
2. 蛋白
3. 半纖維素
4. 纖維素
5. 木質素和脂肪。

發生的反應可以包括在三組中的一組中：

* 酶氧化，產生二氧化碳，水和熱。它影響材料的體積或主要部分。
* 主要元素，氮，硫，磷通過一系列特定反應釋放和礦化。
* 抗微生物作用的化合物通過修飾原始化合物或通過微生物合成新化合物形成腐殖質。

礦物成品清單如下：

| 元件
 | 礦物最終產品
 |
| --- | --- |
| 碳 | CO2, CO32−, HCO3−, CH4, C
 |
| 氮 | NH4+, NO2−, NO3−, N2 (gas)
 |
| 硫 | S, H2S, SO32−, SO42−, CS2 |
| 磷 | H2PO4−, HPO42− |
| 其他 | H2O, O2, H2, H+, OH−, K+, Ca2+, Mg2+, etc.
 |

## 腐殖質

當植物材料經歷分解時，形成一些抗微生物化合物。這些包括改性的木質素、油、脂肪和蠟。其次，合成一些新的化合物，如多醣和多元醇。這些材料形成腐殖質的基礎。在這些化合物和一些蛋白質和其它含氮產物之間發生新反應，從而摻入氮並避免其礦化。其他營養素也以這種方式保護免於礦化。

### 腐殖質分類

根據在酸和鹼中的溶解度，還有與穩定性有關的分為三組。

* **糠酸**：是含有具有最低分子量，並且溶於酸和鹼並且易受微生物攻擊的材料的基團。
* **腐殖酸**：基團含有中等分子量，可溶於鹼，但不溶於酸，中等抗微生物攻擊的中間體材料。
* **腐黑物**：是具有最高分子量，顏色最深，不溶於酸和鹼，並且具有最強抗微生物攻擊性的材料的通用名。

## 碳循環中的作用

* 有機物質

## 參考資料
# 土壤類型[编辑]

**土壤類型**是土壤科學中的分類單位。 所有具有一組明確定義的特性的土壤都形成了獨特的土壤類型。 土壤類型是土壤分類的專業術語，是處理土壤系統分類的科學。 世界上的每一種土壤都屬於某種土壤類型。 土壤類型是一個人类所抽象的概念化術語：在自然界中，不會直接“看到”土壤類型，而會發現屬於某種土壤類型的土壤。

在等級土壤分類系統中，土壤類型大多屬於高級或中級。 一種土壤類型通常可以細分為子類型，並且在許多系統中，幾種土壤類型可以組合成更高類別的實體。 然而，在美國的第一個分類系統中（Whitney，1909），土壤類型是最低級別的和映射的單位。

對於土壤類型的定義，一些系統主要使用土壤形成過程（成土作用）的結果。 一個例子是德國土壤系統學。 其他系統結合了土壤形成過程產生的特徵和從母材繼承的特徵。 例如，世界土壤資源參考庫(WRB) ，和美國農業部土壤分類法 (USDA soil taxonomy)。 其他系統不問這些特性是否是土壤形成的結果。 一個例子是澳大利亞土壤分類。

定義土壤類型的一種方便方法是參考土層。 然而，這並不總是可能的，因為一些非常初始的土壤甚至可能沒有明確的土層發育。 對於其他土壤，僅參考整個土壤剖面共有的一些特性來定義土壤類型可能更方便。 例如，WRB 通過沙子含量來定義砂性土。 許多土壤或多或少受到人類活動的強烈影響。 這反映在各種分類系統中對許多土壤類型的定義中。

因為土壤類型是一個非常籠統和廣泛使用的術語，許多土壤分類系統並不使用它來定義。 美國農業部土壤分類法 (USDA soil taxonomy)分為6級：分別命名為土綱(order)、亞綱(suborder)、大土類(great group)、亞類(subgroup)、土族(family)、和土系( series)。 WRB稱第一級參考土壤組(the first level Reference Soil Group)。 WRB中的第二級是通過添加限定詞構建的，對於結果（參考土壤組加上限定詞），沒有使用分類術語。

## 參閱

* 土壤分類
* 土壤
* 土力工程
* 成土作用
* 土層

## 參考資料

## 外部鏈接

* （英文）Soil classification systems
* （英文）A Compendium of On-Line Soil Survey Information Soil Classification for Soil Survey
# 淋溶土

| 淋溶土 |
| --- |
| 聚铝铁土、淋育土 |
| 一塊淋溶土的剖面 |
| 適用於 | 美国农业部土壤分类系统 |
| 氣候 | 多種氣候 |

**淋溶土**（英語：**Alfisol**），又名**淋育土**、**聚铝铁土**，是美国农业部土壤分类系统划分土纲之一。淋溶土在湿润到半干旱半湿润的地方形成，尤其是在硬木森林的覆盖下。淋溶土的底土中富含黏土，相对较高的天然肥力。英文名中的前缀“Alf”指铝（Al）和铁（Fe），中文的“淋溶”则指淋溶作用。淋溶土肥沃而且常见，是农业生产的最重要的土纲之一。在农林业广泛使用，比其他湿润气候土壤更容易保持肥沃，尽管澳大利亚和非洲的淋溶土十分缺氮和磷。热带季风区域的淋溶土在重度农耕，尤其是使用氮肥的时候，有酸化的趋势。

在世界土壤参考基准中，淋溶土大多被划分为高活性淋溶土或低活性淋溶土，也有一些被分为网状土或粘绨土；潮湿淋溶土主要被分为滞水土或者黏磐土；含有鈉質層的淋溶土大多被分为鹼土。

淋溶土覆盖了地球无冰土地的十分之一，在许多领域都占主要地位，比如美国的俄亥俄河盆地、南欧和不结冰的西欧、波罗的海地区、歐洲俄羅斯中部、印度南部的干旱地区、非洲的苏丹、南美洲的许多地区等。

只有适度的淋溶才会形成淋溶土。根据定义，淋溶土必须含有至少35%的饱和度，也就是说钙、镁、磷相对丰富。相比之下極育土的淋溶程度更高，土壤饱和度低于35%。在北美洲东部，淋溶土通常见于冰川地区，而极育土仅限于最大冰川作用范围以南的地区。

淋溶土的化石记录始于晚期泥盆纪。可能是因为十分肥沃，这种土是最古老的森林土壤；相比之下，发现的生长在氧化物土上的植被不早于二叠纪中期。 淋溶土的化石在始新世以来的整个石炭纪都很常见。

## 亚纲

* 潮湿淋溶土：该亚纲水飽和时间很长，足以引起氧气的消耗。这个亚纲的土壤大都可能曾经被森林覆盖。存在氧化还原形态特征。
* 冷凉淋溶土：该亚纲主要分布在寒冷的高海拔地区，高海拔地区往往很冷，温度范围从为0~8℃。
* 湿润淋溶土：该亚纲主要分布在湿润、半湿润的温暖带，这个亚纲的土壤大都可能曾经被森林覆盖。
* 半干润淋溶土：该亚纲主要分布在气候半干旱，夏季湿润冬季干燥的地区。
* 夏旱淋溶土：该亚纲主要分布在地中海气候区，夏季連續長期乾燥而冬季濕潤。

## 另見

* 淋溶作用
* 土壤学
* 土壤分類
* 土壤科學
* 土壤種類

## 參考

## 外部鏈接

* Alfisols. United States Department of Agriculture.  [2008-01-04]. （原始内容存档于2007-10-18）.
* Alfisols. University of Idaho.  [2006-05-14]. （原始内容存档于2006-09-01）.
# 冻土

冻土
**冻土**是指土壤温度保持0℃以下并出现冻结现象、具有表土呈现多边形土或石环等冻融蠕动等形态特征的土壤或岩层。全球冻土面积约590万平方公里，占陆地总面积的5.5%。

## 成土

冻土形成过程中物理风化强烈，所以土壤颗粒表面有海绵状多孔结皮层的形成；土壤矿物风化一般出现在脱盐基阶段的初期，如土体中镁、钾淋失微弱，但钙、钠有不同程度的淋失，特别当冰碛物中含有碳酸钙类原生矿物时，碳酸钙可以发生特殊的淋溶淀积现象，并在土壤剖面中出现出特殊钙化形态。

在冻土区由于季节性冻融过程，及融雪水和降水输入土壤活动层并受到冻结层的阻挡，使土体中下层形成暂时性滞水层，从而引起该土层氧化还原电位降低，土体中难溶性高价态铁、锰被还原成易溶性低价态铁、锰而迁移，常可形成一个绣纹绣斑层。

### 冻土层的活动

多年冻土一般可分为上下两层，上层为冬冻夏融的**活动层**，下层是终年（多年）不融的**永冻层**。活动层有两种状态，即夏季融化后为**季融层**，冬季再冻结则为**季冻层**。若某年冬季气温较高，地温也随之较高，冻结深度小于夏季融化厚度时，在季冻层的下面就会出现一个未冻结的融区。相反，若某年冬季较上年为冷，而夏季又较上年为凉，这样，夏季融化深度可能小于冬季的冻结厚度，便在季融层的下面保留一层没融化的隔年冻结层。所以，各年因温度变化的差别，在活动层和永冻层之间出现隔年融化和隔年冻结层。

## 特性

冻土土体浅薄，土层厚度一般不足50厘米。冻土具有永冻的土壤温度状况，但水分状况差异较大。

* 具有潮湿水分状况的冻土，其土壤剖面为泥炭层Oi层－滞水潴育母质层Cg层；
* 具有干旱水分状况的冻土，其土壤剖面为薄的腐殖质层Ah层－易溶盐分聚集层Bz层－钙化的母质层Ck层。

冻土表层一般具有暗色或淡色表层；冻土表层有机质含量低，一般含量在5～20g/kg之间，其腐殖质分子结构简单，富里酸与胡敏酸比值小于1，土壤酸碱性因成土母质不同而明显差异；土壤中有效养分含量少，林木生长困难。

## 分布

冻土分布于高纬度和高海拔地区。

北冰洋沿岸是冻土分布最为集中的地区，包括欧亚大陆北部、北美大陆北部以及北冰洋的许多岛屿，还有南极大陆边缘及附近海域中岛屿地区；在中国主要分布于东北大小兴安岭山区、西部高山区及青藏高原地区。

安第斯山脉（主要是智利、玻利维亚和阿根廷的交界处附近）、斯堪的纳维亚半岛北部也有少量冻土分布。

## 冻融作用

土层和岩层中的水反复冻结和融化而引起土体和岩体的破坏、扰动、变形甚至运动的作用，称为冻融作用。冻融作用有**冰冻风化**、**冰冻扰动**和**冻融泥流**等三种主要表现形式。

所谓冰冻风化（也称冻融风化）则指土层或岩层裂隙中的水，在冬季或夜晚温度下降发生冻结时把岩石涨裂，并因冻结膨胀产生压力而把裂隙附近的岩石压碎成块石和更细的物质。冰冻风化是冻土区一种最普遍的冻融作用形式。冰冻扰动（也称冻融扰动）是指在多年冻土活动层内发生的，因受冻膨胀挤压而引起的一种土层结构的塑性变形情况。冻融泥流是指在冻土层上部解冻时，融化的水使松散土层达到饱和状态，这种饱含水的图层因具有可塑性，在重力作用下，而发生沿斜坡蠕动的现象。

冻融作用是冻土区一种主要的营力，通过冰冻风化、冰冻扰动和冻融泥流等形式，造成多种多样的冻土地貌形体。

2017年9月，中國大陸的青海省有記錄到一段冻融泥流的現象。

* 冻土地貌形体
* 凍原
* 永久凍土
* 全球暖化
# 鬆軟土

| 鬆軟土 |
| --- |
| 鬆軟土剖面 |
| 適用於 | 美國農業部土壤分類 |
| 母質 | 黃土 |
| 氣候 | 濕潤大陸氣候，半乾旱氣候 |

鬆軟土的全球分佈
**鬆軟土**，又稱**黑沃土**，常分佈于中緯度的半乾旱到半濕潤的地區，特別是草原地帶。形成鬆軟土的主要機制是分解及腐殖化等。因此其擁有富含有機質的身後的A層，深度可到60—80厘米（24—31英寸），這一層也被叫做“鬆軟表層”，是最典型的鬆軟土特徵。

鬆軟土的古地質學記錄歷史不早於始新世。其形成與之後全球氣候變冷變乾有密切聯繫。

## 相關聯結

* 黃土
* 紅土
* 黑鈣土
* 台灣土壤

## 参考
# 灰化土

灰化土剖面
**灰化土**（又称**灰土**）是具有灰化淀积层的一类酸性土壤，形成于北方针叶林地带。

灰化淀积层是灰化土独有的一个诊断层，灰化淀积层必须具有两个条件：厚度≥2.5厘米，一般位于漂白层之下；由≥85%的灰化淀积物质组成。

## 成土

针叶林每年将大量凋落的枯枝落叶归还于土壤表层，形成O层；在暖季温暖湿润的条件下，这些灰分很低的凋落物被微生物不断分解，在土壤上层形成了较强的有机酸类化合物，导致土壤酸度升高，表层的活性酸度pH可达3.3～4.5之间，并促成灰化作用的发展。

有机酸类化合物对原生和次生矿物的破坏起了很大作用，使土壤剖面上部A1和E层中的矿物遭受破坏，分解成各种氧化物，其中部分氧化铁、氧化锰等有色矿物在强酸作用下从上部土层中淋失，而SiO2和Al2O3相对积累，形成了灰白色的漂白层。

## 性状

* 土壤剖面分异明显；典型的灰土剖面构型为O-A-E-Bsh-C型：
	+ 地表为暗色的枯枝落叶层即O层，厚度在3～10厘米之间；
	+ 表层为暗灰色的腐殖质累积层即A层，厚度20～25厘米之间；
	+ 亚表层为灰白色的淋溶层即E层，其中富含白色硅质粉末，呈现薄片状结构，厚度25厘米左右；
	+ 土壤中、下部为黄棕色的灰化淀积层即Bsh层，其中常有氧化铁和氧化锰的胶膜，厚度不足25厘米；
	+ 向下逐渐过渡到由冰冻风化物组成的冻土层即C层。

* 灰土表层有机质含量丰富，向下锐减具有明显的表聚性，其腐殖质组成以富里酸为主，胡敏酸与富里酸比值在0.5左右；
* 灰土呈现强酸性反应，一般活性酸度pH在4.5～5.5之间，最低可达3.6左右，并具有较强的代换酸量；
* 由于灰土经历了强烈的酸性淋溶过程，加上针叶林枯枝落叶中灰分含量低，其土壤中的金属阳离子基本淋失殆尽，如钙、钾、镁和钠离子已大量流失，所以阳离子代换量和盐基饱和度均低。
* 土壤的强酸性直接影响到根系和微生物的活动，进而影响到有效养分的含量和根系的吸收；一般在pH小于4.5的土壤上，冷杉生长均较差。

## 分布

广泛分布于北半球中高纬度地区，在欧亚大陆的北部和北美洲北部呈纬向地带性分布，包括北欧的挪威、瑞典、芬兰，俄罗斯的欧洲部分、亚洲北部的西伯利亚，北美洲的加拿大，其中在俄罗斯和加拿大境内的灰土分布最多。

另外在世界各地高山垂直土壤带谱也有灰土分布，如在中国长白山北坡及青藏高原南缘和东南缘的山地垂直带中就有分布。

## 分类

* 腐殖性灰壤 -

* 土壤学
# 黑土[编辑]

| 黑土 |
| --- |
| 位於衣索比亞上滕貝恩區的淋溶型黑土 |
| 適用於 | 世界土壤參考基準、其他 |
| WRB代码 | CH |
| 土层 | AhBC |
| 母質 | 黃土 |
| 氣候 | 湿润大陆性 |

黑土分佈
**黑土**（英語：Phaeozem）是一種極度適合農業的土質，主要分佈於溼潤及亞溼潤高草草原。因為其天然含有大量的磷酸、腐植質、磷、氨、鎂、鈣等礦物質，所以在此土地上的農產品產量非常高，即使不使用化肥、不休耕也能滿足自然需要。大多數黑土屬於美国农业部土壤分类的土綱黑沃土。

东欧大平原以烏克蘭為主的黑沃土形成于草原植被下，不同於黑土富含碳酸鹽，稱作“**黑鈣土**”（Chernozem），較黑土乾燥且更為肥沃。

黑土地在地球上主要集中在三個地區，北美大平原中部、南美彭巴草原、中國松嫩平原和三江平原，其餘還有小型的黑土地零零散散的分布在全球各處。三江平原的黑土形成于草原化草甸上，不含碳酸钙，但富含铁锰结核和二氧化硅粉末。

## 土壤的特性、用途和功能

黑土通常有良好的耕作條件：

* 土壤類型為粉質土壤，粘土含量相對較高
* 容易加熱
* 鬆散有利結構（團塊結構）
* 高水電導率
* 孔隙體積（45 vol%）的最佳分佈，其中粗孔（滲透率）、中孔（植物可利用水）和細孔（營養交換）各佔三分之一
* 高養分保留能力（CEC）
* 天然營養成分含量極高（起始材料，幾乎沒有任何浸出）
* 鹼飽和度高，pH值介於5~7
* 有機物約佔5%

這為植物提供了良好的生長條件，同時也易於栽培。德國土壤的土壤指數通常遠高於90（滿分100分），其中最肥沃的土壤位於馬格德堡黑土（Magdeburger Schwarzerden）。按照全球標準，這些黑土也同樣肥沃，因此只要降水充足，黑土幾乎只用於農業，並為養活世界人口做出了重大貢獻（美洲玉米帶和穀物帶，即烏克蘭、俄羅斯和哈薩克斯坦之間的小麥種植區）。

但是，也存在一些限制：

* 氣候保護條件不佳的地區存在問題，因為乾旱可能經常發生（沙塵暴）。
* 上述粘土含量升高，由於容易導致土壤壓實，對集約化利用產生了負面影響。例如，希爾德斯海姆邊界地區的黑土通常被嚴重壓實。
* 黃土在地形能量作用下也容易受到侵蝕，因為粉土的穩定性不如黏土和沙子。因此，馬格德堡邊界地區黑土的大規模侵蝕（侵蝕）已經使許多地區退化到土壤發育的早期階段（地層厚度小於40公分）。
* 1960 年代至 1990 年代，儘管施肥，希爾德斯海姆博爾德地區的黑土仍然普遍缺乏鉀。

由於黑土肥力高於平均水平，這些地區的自然植被（草原、混合林）幾乎在全球遭到破壞。從人類的角度來看，土壤的主要功能是生產糧食。

專家認為，將這些肥沃多產的土地劃為建設區至關重要。開發將永久剝奪這些寶貴土地的糧食生產能力。因此，德國的黑土被認為是一種受過度開發（耕地流失）威脅的土壤類型。

黑土歷史悠久，是自然和文化歷史的寶庫。由於黑土僅分佈於中歐偏遠地區，因此在當地屬於稀有土壤。

## 2005年度土壤

黑土並非唯一一種因濫用、過度建造或侵蝕而面臨功能威脅的土壤。 然而，由於其肥沃的土壤及其對全球糧食供應的特殊重要性，其豐度的下降尤為嚴重。為了強調優質耕地（包括德國）的有限性，黑土在2004年12月5日世界土壤日被評為2005年度土壤。

## 參考資料

* profile photos (with classification) WRB homepage
* IUSS profile photos (with classification) 互联网档案馆的存檔，存档日期9 September 2018. IUSS World of Soils