时间(年龄)是一个重要的成土因素。它可阐明土壤在历史进程中发生、发育、演变的动态过程,也是我们研究土壤特性、发生分类的重要基础。
土壤有绝对年龄和土壤的相对年龄。从开始形成土壤时起,直至现在,这段时间称为土壤的绝对年龄。土壤的相对年龄,则是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。
道库恰耶夫和威廉斯根据苏联欧洲部分曾为大陆冰川所覆盖,因而提出土壤的绝对年龄的计算是自冰川退却后算起。从这个观点出发,高纬度地区的土壤比较年轻,该地区冰碛物上形成的土壤不超过一万年,甚至可能不到5000—7000年,因为这里的古土壤遭破坏,只是在全新统时期,在冰川退却以后,才有可能发育新的土壤。中纬度地区的土壤比较老,该处最新的冰期主要在山区和山前区,在山间盆地和平原都长时间继续存在着堆积,并反映长期的地球化学堆积史。低纬度地区的土壤最为古老,它们没有受冰川影响,土壤年龄为数十万年或者百万年。人们发现许多国家大片土地未经历冰川作用或者冰川有过多次进退,在此情况下,土壤的绝对年龄不能笼统的都从冰川退却后算起,而应当从该土壤实际在当地新风化层或其他新鲜母质上开始发育的时间算起。由于具体土壤可能遭到破坏,而又在新的母质上重新开始发育,因而即使是同一地区,属于同一发生类型的土壤,它们的绝对年龄可能是不相同的。例如,河流阶地和河漫滩,同属草甸土,阶地上的土壤比河漫滩上的土壤,绝对年龄要大些。
土壤的相对年龄是指土壤的发育阶段或发育程度,而不是指年数,即通常所说的土壤年龄是指相对年龄。一般地说,发育程度高的土壤,所经历的时间大多比发育程度低的土壤为长。但是,有些土壤所经历的时间很长,然而由于某种原因,其发育程度仍然停留在比较低的阶段。
母质、气候、生物、地形等因素在土壤形成过程中的作用强度,均随着土壤年龄的增长而加深,并可从土壤剖面分异,以及土壤的形态和性质上反映出来。例如,在阿拉斯加,不同时期的冰川侧碛物上形成有不同发育程度的土壤,侧碛经过15年,土壤剖面发育尚无明显的分异,250年后发育的森林残落物层和棕色淋溶层厚达12厘米。时达1000年左右,土壤具有 5—10厘米的灰化层,15—20厘米的暗棕色淀积层。南方地区,火山灰经10余年后可形成很肥沃的土壤,但随着时间的推移,都变成了强酸性的瘠薄红壤。
任何土壤类型的性质不是固定不变的。土壤发育阶段不同,某些特性可能不大一样。例如,发育在碳酸盐母质上的土壤,开始呈碱性,在淋溶较强的环境条件下,土壤可逐渐变成中性的,甚至呈酸性反应。荷兰沿海围田随时间而变化,0—20厘米土壤表层最初含有90—100克每千克的碳酸钙, 150年后碳酸钙含量减至65克每千克,又经 150年,表土层已无碳酸钙的痕迹。我国南方马坝人生活时代,距今约20万年,相应年代为中更新世末至晚更新世初期,北江河谷二级阶地石灰岩土壤已经发育,而至今已发育为红色石灰土,土壤的性质已由碱性变为中性至酸性。这说明同一类型的土壤,其个体发育速度也有所差异,即使同一土壤不同层次的成土速度亦不尽相同。例如,俄罗斯平原典型黑钙土剖面 30—40厘米深度的土层大约形成于3000年前,上覆物每年以0.13毫米的速度增长,140—150厘米土层为7000年,覆盖速度每年达0.2毫米。
处于不同环境条件下,不同土壤要获得同一个特性所需要的时间极不一样。帕森(Parsons,R.B.)等人提出,A层有机质达到稳定状态约需550年或 1000年左右。阿拉斯加一种土壤达到这种平衡只花了200年时间,而科罗拉多另一种土壤却经历了3000年之久。
年龄与土壤发生类型之间有着一定的相关性。灰化土经过1000—1500年的时间,可发育为具有10厘米厚的粗腐殖质层、10厘米的E层及25—30厘米厚B层的正常剖面。分布于美国中、东部大陆的老成土大多是在距今13万年以前形成的,但风化很深的老成土可有100多万年的历史。氧化土的形成更需漫长的岁月。它们大约形成于第三纪末或第四纪初。若火山灰母质发育的氧化土在降水量大于2500毫米的潮湿条件下,其形成时间可缩短到10万年左右。热带森林下花岗岩发育的砖红壤,如果按一般4米厚的砖红壤土层计算,完全脱硅的时间大致需12万年。按热带雨林花岗岩的水解率计算,形成1米厚的氧化物质约需1万—10万年。雷州半岛气候条件下,玄武岩发育1米厚的红色风化壳粗算约需2万年。由红色风化壳发育成土壤尚需经历一段相当长的时间。
由上可知,年龄反映了土壤在历史过程中发生、发育、演变的动态过程,它是一个重要的成土因素。
(六)成土因素的相互作用
土壤发育过程中,不只是各成土因素对土壤形成在起作用,事实上各种成土因素之间也是相互作用、相互影响的,正是由于这种相互作用的关系,土壤的发育条件更趋于多样性和复杂性,使一些大的土壤类别产生了某些重要属性的分异,形成各式各样的土壤。各成土因素的相互作用,及其影响是普遍而长期存在的。成土因素中任何一因素发生了变化,势必引起其他因素亦发生相应的变化,土壤的发生及其类型也会相应变化。不同成土因素不仅对土壤形成具有同等重要性,而且作为一个成土因素,它不可能在相同的水平上作用于土壤,它和其他因素之间是呈动态平衡的。不仅如此,成土因素和土壤形成的关系是各个动态因素作用的总和,也就是成土因素综合作用的结果。
本文标题:土壤发生与地理环境的关系(5)
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