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五颜六色的土壤是怎么形成的?
2022-09-15   来源:中国科学报、联合国粮农组织、云南省环境科学学会、科学网等   

五颜六色的土壤是怎么形成的?

土壤是现存物种最丰富的栖息地之一,没有土壤就没有土壤生物,就没有农业,植物和人类无法生存。但到目前为止,土壤几乎没有被列入保护生物多样性的国际战略中。研究人员在发表于《Science》的文章指出,如果我们不为下一代保护土壤,地上的生物多样性和粮食生产也无法得到保障。

一般人都说黑土地,殊不知土壤也有多种多样的颜色,比较有名的有东北的黑土,中南地区的红、黄壤,四川地区的紫色土。究竟是什么魔法把土壤变出这么多颜色呢?不同颜色的土壤与我们生活有什么关系呢?就由小编带您一起来了解一下吧!

五颜六色的土壤是怎么形成的

原来土壤里腐殖质含量的多少和矿物质组成的差异,会让土壤呈现不同的颜色。土壤腐殖质由动植物残体演变而成,一般粘附在土粒的表面,它的多少主要是调节土壤颜色的深浅。黑色的土壤一般是腐殖质含量较高的,因为腐殖质呈黑色和棕色;腐殖质含量少时,土壤则呈现灰色或灰白色,如新疆灰漠土。从灰到黑,颜色随腐殖质含量的升高呈梯度变化。

矿物质有更神奇的效果,是它让土壤有了除黑以外的其他颜色。比如,氧化铁就是土壤矿物质中的调色高手,当它在土壤中的含量高时,土色发红,或者呈棕红色。氧化铁又是一种善变的物质,在土壤里经常发生变化。当它与水作用时,能转变为黄色的水化氧化铁,低洼潮湿的环境是这一变化的适宜条件。因而在这种地方,土壤常显黄色。通风不良、氧气缺乏时,土壤中的氧化铁又变成了氧化亚铁。当土壤中的氧化亚铁较多时,土壤就呈现出灰蓝色。白色则常常与土壤里的盐分变化紧密相连。如碳酸钙、碳酸钠、氯化钠等盐类,以及高岭土、氢氧化铝等物质在土壤中呈粉末状存在时,都可能让土壤呈现偏白的颜色。

紫色土则是由紫色砂岩和页岩风化物发育形成,在四川地区分布较多,富含钙、磷、钾等营养元素,其土色的决定因子主要为其中含有的结晶性氧化铁和锰化合物。

土壤颜色也是可以改变的。例如呈灰色、灰白色、暗棕色、红棕色等的土壤,原来大多是白土、红壤、黄壤,在人们长期耕作、施用有机肥作用下,土壤中腐殖质有所增加,土壤逐步向黑色过渡。

土壤的颜色可以反映土壤内在性质的变化,它是划分土壤层次、研究土壤性质的重要依据。根据土壤的颜色,不但可以判断出土壤大致肥瘦的情况,“因地制宜”种植相应合适的作物,还便于“对症下药”,对土壤进行改良。土壤的颜色不同也会影响土壤温度。土色深的,吸收阳光能力强,土温升高快,土色浅的,吸收阳光的能力弱,土温升高慢些。土壤的温度与种子发芽、根系生长、微生物活动有着密切关系。

不同颜色的土壤与我们的生活

01

黑土

黑土被称为“土中之王”。中国的黑土主要分布在松嫩平原的东部和北部以及三江平原西部。由于温带季风气候的影响,东北地区夏季高温多雨,动植物生长繁茂,地上地下积攒了大量的有机物质,所以土色发黑。我国东北地区的黑土占全球的五分之一,约70万平方公里。这片肥沃的土地向我们源源不断地输送着大米、玉米、高粱、大豆等众多美味。颗粒饱满、清白剔透的东北大米就是这片黑土孕育出来的哦。

02

红壤

红壤是在亚热带气候和常绿阔叶林作用下发育而成的土壤。由于该地区降水丰沛,土壤淋溶作用强,故钾、钠、钙、镁积存少,而铁、铝的氧化物较丰富,故土壤颜色呈红色,一般酸性较强,土性较粘。在我国,红壤地区是稻米、茶、丝、甘蔗的主要产区,山地还适于种植杉树、油桐、柑橘、毛竹、棕榈等经济林木。

03

黄壤

黄壤形成的热量条件比红壤略差,而水湿条件较好。有机质来源丰富,但分解快,流失多,土壤中腐殖质少,土性较粘,因淋溶作用较强,故钾、钠、钙、镁积存少,而含铁铝多,土呈均匀的红色。因黄壤中的氧化铁水化,土层呈黄色,广泛分布于四川、云南、湖南、福建等省的山地或高原,适宜种植玉米、小麦等。

04

褐土

褐土淋溶程度不是很强烈,有少量碳酸钙淀积。土壤呈中性、微碱性反应,矿物质、有机质积累较多,腐殖质层较厚,肥力较高。主要分布在山西、河北、辽宁三省连接的丘陵低山地区和陕西关中平原,属于温带半湿润、半干旱季风气候,年平均气温11~14℃,一般夏季降水量较大,冬季干旱,年降水量500-700毫米。植被以中生和旱生森林灌木为主。

05

东方青土

按照地理学的划分,青色的土可以看作是水稻土。水稻田在排水不良或长期被淹的情况下,红土壤中的氧化铁常被还原成浅蓝色的氧化亚铁,土壤便成了青色。稻土主要分布在秦岭—淮河一线以南的平原、河谷之中。除了水稻,小麦、棉花、油菜等旱地耕作的农作物也都可以在这种土地上种植。

06

西方白土

白土其实是盐碱地,在西北干旱和半干旱地区,土地底下所蕴藏的盐,在气温的蒸发下,上升聚集到土地表层,越积越厚,所以就形成了大片雪白的盐碱地。因为土壤表层盐碱过多,所以这样的土地是不适合种植农作物的,但是种植向日葵,却可以很好地适应这里,因为向日葵是一种耐盐碱地植物。

关于如何保护土壤和我们的土地

1、95%的食物来自土壤

食物源于土壤。据估计,95%的食物直接和间接地产自土壤。因此,食物的可供性取决于土壤。只有健康的土壤才能生产出健康优质的食物。健康的活性土壤是粮食安全和营养的重要保障。

2、土壤中蕴藏四分之一的世界生物多样性

土壤是自然界最复杂的生态系统之一:它包含无数种不同的生物,其相互作用促进全球循环,维持所有的生命。土壤蕴藏着地球四分之一的生物多样性,而生物多样性对粮食安全和营养至关重要。

3、一平方森林土壤中有超过1000种无脊椎动物

在每平方米森林土壤中,人们可发现超过1000种无脊椎动物,土壤为这些生物提供了生存所必须的条件。

4、一克健康土壤含有数以百万计的生物

一克健康的土壤中含有数以百万计的生物,其中包括脊椎动物、蚯蚓、线虫、20-30种螨、50-100种昆虫、数百种真菌和数千种细菌及放线菌。

5、目前世界退化的土壤有33%

据估计,由于水土流失、盐碱化、板结、酸化、化学污染和养分枯竭,全球33%的土壤处于中度到高度退化。

6、全球生产的农作物中,28%被浪费掉了

据估计,世界农田所生产的作物有28%被浪费掉。整个过程消耗了250立方千米的水,而且生产但未食用的粮食造成的碳足迹约为33亿吨二氧化碳当量。

7、一厘米土壤的形成平均需要数百年到数千年

平均而言,一厘米土壤的形成可以需要数百年到数千年。土壤形成的主要因素有:气候、地形、母质、时间和生物因素(植物、动物、微生物和人类)。不同的组合和成土因素的强度导致产生不同的土壤类型。

8、可持续土壤管理可使作物平均增产58%

可持续土壤管理的做法,如生态农业、有机农业、保护性农业、农林业和免耕,可使农作物平均增产58%。

9、土壤有助于减缓和适应气候变化

通过碳封存和温室气体减排,土壤在碳循环中发挥关键作用,有助于减缓和适应气候变化。

10、土壤为地球生物提供重要生态服务

土壤提供关键生态系统服务,如生产粮食、燃料、能源和医药产品;清洁的空气和水;气体交换和碳封存;等等......最终,这些维持着一切生命。

健康的土壤越来越稀少。它承受着重型机械、化肥和杀虫剂等带来的负担;由于风蚀和水蚀,它被压实、堆积,最终消失。全球变暖也给其带来额外压力。根据德国海因里希·波尔基金会的数据,全球每年约有240亿吨肥沃土壤流失。结果,土壤的各种服务功能,如净水和防止植物病害,逐渐减少。此外,土壤是地球最重要的碳库,有助于减缓全球气候变暖。

如果你破坏了土壤,你也会破坏土壤食物网中的有益捕食者和微生物,病原菌、害虫因此丛生。因此,保护土壤生命力,守住耕地,提升土壤生物多样性已刻不容缓!

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标签:土壤 形成 农业

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