9.1 土壤的形成及其环境意义

　　在地球表面约1.5亿km²的陆地中，农耕田、草地和林田分别占9％、21％和27％。这些陆地是土壤圈的主要组成部分。

　　地层内部的岩石经受高温、高压作用，但化学上是相对稳定的。一旦暴露在地表面，压力降低，温度有很大变动，且与丰富的水和空气接触，发生风化作用，从而在新的条件下，达成了新的稳定状态。相似地，生物体排泄物和死后残骸中的各种有机组分也受到了类似作用。这两种过程的组合以及各种无机、有机产物长期的相互作用结果，造就了土壤系统，如图9－1所示意。

　　土壤是独立的历史自然体，有着自身的生成发展过程。但在其发展过程中，又受到人类劳动深刻的影响，所以土壤是生物、气候、母岩、地形、时间和人类生产活动等成土因素综合作用下的产物。由于成土因素综合作用的不同，产生出多种类型的土壤。各种土壤形成过程的实质是地球表面物质的地质大循环与生物小循环的对立统一。

　　土壤的基本环境机能有以下几个方面：

　　（1）培育植物一方面土壤是能使植物挺立生长的支持体，另一方面，土壤具有一定的肥力，能为植物生长提供水、空气和养分。因此土壤是植物生长基体，也是庄稼和粮食的生产基地，从而成为动物、人类以及绝大多数微生物赖以栖息、生活、繁衍的场所。

　　（2）推动物质循环土壤是地球表层中介入元素循环的一个重要圈层，由岩石风化产生的所有物质都有可能进入大气和水系，又可能通过地球化学循环归入土壤。碳、氮元素在大气、海洋、土壤间以相当快的速度循环（硫的循环速度略慢些）。一般地说，这些元素及其化合物在土壤中的滞留时间相对较长，因为它们在土壤中受到诸如吸附、沉降、酸碱缓冲和植物摄取等多种作用。

　　（3）保存水资源土壤是大气和地下水的缓冲地区。土壤粒隙中储存的大量降水不会过快蒸发，它们或通过径流徐徐流向河流、湖泊，或渗入地下水体保存。水流中的杂质经土壤过滤、吸附及微生物降解等作用，可得到较纯净的水。

　　（4）防止灾害由于土壤蓄水量大，可防止洪水发生。土壤植物又可防止风雨侵蚀、水土流失或土壤沙漠化趋向，并兼有防风、消音等作用。

　　（5）自净能力土壤对外来污染物有一定的自净能力，因为土壤具有极大比表面和催化活性，兼以土壤中所含水、空气、微生物等都能使污染物降解脱活，从而将这些污染物的降解产物纳入天然循环轨道。

　　处于自然环境之中又受种种环境因素作用的土壤还有其退化的过程，其中主要的过程如下：由于风和水的侵蚀作用，引起土壤流失；由于受纳酸雨或过多使用氨氮肥料，引起土壤酸化；由于灌溉水中含过多盐分或深度风化作用，引起土壤盐碱化；由于干旱，引起土壤板结、龟裂、结构单元破坏甚至沙漠化；由于水涝，引起营养物浸出和流失；由于污染，引起土壤中有毒物质累积，继而通过食物链辗转进入生物或人体。土壤污染问题是环境化学的一个重要组成内容，也正是本章要详加阐述的内容。