9.2 土壤的结构和组成

　　9.2.1 土体构型

　　土壤本体是由一系列不同性质和质地的层次构成的。故各类土壤都有一定的剖面构型。土体构型也是土壤分类的重要依据。土体内物质的迁移和转化过程，固然发生于土壤各组成成分之间，但宏观地看来，也发生于各土层之间。

　　图9－2所示为土体构型基本模式。土壤表层是有机质层。根据有机质的“熟化程度”，又可从中分出凋落物层（O）、泥炭层（H）和腐植质层（A）。表层之下是淋溶层（E），是指由于淋溶作用使物质下移所经过的土层，这一层也可称过渡层。淀积层（B）是指物质累积的层次。B层的性质依土壤不同而有很大差别，由此又可区分为腐植质淀积层（B_h）、铁铝淀积层（B_s）、粘粒淀积层（B_t）等。再以下的母质层（C）和母岩层（R）均不属于土壤发生层，一般仅作为土壤剖面的重要成分列出。

　　有机质层（包括O、H、A层）的特点是含有机物量最多，具有最大生物活性，金属离子或粘土粒子容易随土壤中水分往下渗透。淀积层（B）的特点是含有机物和空气量少，含无机物和水分量多。

　　9.2.2 土壤的化学组成

　　土壤是由固、液、气三相物质组成的疏松多孔体。固相物质包括矿物质、有机质和土壤生物。在固相物质之间，为形状和大小不同的孔隙，孔隙中存在水分和空气。

自然界里的土壤不论其为农地、草土甚至荒地，其基本物质组成如下：

　　土壤三相物质的比率因土壤种类而异，并且经常变化着。图9-3所示为粉砂壤土的土壤组分的大致比例。

　　土壤中所含多量化学元素的丰度顺序如下：O＞Si＞Al＞Fe＝C＝Ca＞K＞Na＞Mg＞Ti＞N＞S这个次序与地壳组成大体一致（参见表1-4），所不同的是由于土壤中集结了大量生物体，因此C、N、S的含量相对较高。

　　从环境污染角度来看，土壤还是藏垢纳污之处，内中含有各种生物的残体、排泄物、腐烂物；还含有来自大气、水体及固体废物中的各种污染物以及农药、肥料残留物等。

　　9.2.2.1 无机矿物质

　　土壤中无机矿物质，按其成因可分为原生矿物和次生矿物。凡在地壳中最先存在的、经风化作用后仍无变化地遗留在土壤中的一类矿物，称为原生矿物；而在土壤形成过程中，由原生矿物转化形成的新矿物，统称次生矿物。

　　原生矿物的主要种类有：

　　石英 SiO₂（是砂和细砂的主要成分）

　　数量最多的石英和长石构成土壤的砂粒骨架，而云母、副矿物质则为植物提供许多无机营养物质。

　　次生矿物包括各种简单盐类（碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、卤化物），游离硅酸、水合氧化物（R₂O₃·xH₂O，如三水铝石Al₂O₃·3H₂O、水铝石Al₂O₃·H₂O、针铁矿Fe₂O₃·H₂O、褐铁矿2Fe₂O₃·3H₂O等），次生铝硅酸盐（如伊利石、蒙脱土、高岭土等）。

　　次生矿物中简单盐类属水溶性盐，易被淋失，一般土壤中含量较少。而水合氧化物和次生铝硅酸盐，是土壤矿物质中最细小的部分，一般将它们（或单将后者）称之为次生粘土矿物。土壤很多重要的物理、化学过程和性质，都和土壤所含的粘土矿物，特别是次生铝硅酸盐的种类和数量有关。

　　粘土矿物有多种类型，每一种又有几种变体，其中主要的有：