（一）土壤热量的来源

土壤热的主要来源是太阳辐射能。其他如地球内部向地表输送的热量和土壤微生物分解有机质所产生的热量，虽然也都是土壤热量的来源，但与太阳辐射能相比较则是微不足道的．

太阳表面温度约6000℃，所以太阳的辐射能是极其巨大的。到达地球的仅为太阳辐射出来的全部能量的20亿分之一．太阳辐射能直射地面时的强度为每分钟约8焦耳/平方厘米。但由于辐射过程受到大气层、水汽、云层、尘埃等的反射作用，一部分被反射回宇宙空间，一部分被大气层所吸收，一部分被散射。因此大约只有50％的太阳辐射到达地球表面，但这个数值也因不同自然带而异。在无云干燥地区约75％、在多云潮湿地区为35—40％。到达地表的辐射能也不是全部被土壤所吸收，其中被地面反射回大气或被作为长波辐射损失约30—45％，用于土壤水分蒸发与植物叶面蒸腾为50—60％，植物和土壤累积的热量通常不超过到达地表的辐射量的5—15％。

（二）土壤形成的力能学平衡

土壤获得太阳辐射能转化为热能后，以多种形式向外输出，其中有消耗于土壤和植物表面蒸发的能量（e1）、消耗于蒸腾的能量（e2）、土壤中盐分和细土粒机械迁移过程中消耗的能量（g）、土壤和大气热量交换过程中所消耗的能量（v）、参与风化过程及矿物质分解的能量（w1、w2）、聚积于腐殖质中的能量（b1）、有机质和矿物质生物转化过程中消耗的能量（b2）等。苏联沃洛布耶夫提出：参与成土过程的能量总和（Q）的动力平衡计算公式是：

Q=w1+w2+b1+b2+e1+e2+g+v

式中各个因子能量来自实际测算或间接推算。

风化过程中消耗于改造矿物的能量（w1+w2）是根据硅酸盐分解的热力学概念而得出的，每年消耗在矿物改造上的能量是不大的，大约由冻原与荒漠带的0.84—2.09焦耳/平方厘米·年至湿润带的41.84—62.76焦耳/平方厘米·年。

消耗于生物过程的总能量（b1+b2），是根据每年在单位面积土壤上积累的生物量和根据光合作用的总方程，形成一克光合成物消耗15690焦耳太阳能的数据计算出来的。计算结果是：每年生产生物量消耗的能量，在温带的苔原和荒漠为10.46—104.6焦耳/平方厘米·年；湿润热带林为8368焦耳/平方厘米·年以上。

消耗于土壤水总蒸发的能量（e1+e2），在苔原和荒漠为12552—25104焦耳/平方厘米·年；而湿润热带为251040焦耳/平方厘米·年以上。

物质迁移消耗的能量（g）是根据土壤内径流量间接估算的。物质下移2米消耗的能量约为8.37焦耳/平方厘米·年。

从土壤形成过程消耗热能的相对量比较，总蒸发消耗热能、循环的生物学过程消耗热能、矿物分解不可逆反应消耗热能三者之比为100∶1∶0.01。

在不同自然地带，由太阳射入的能量和土壤形成过程所消耗的能量差异极大。总的来说，在两极地区辐射能收入很小，在20920焦耳/平方厘米·年以下；亚寒带为41840焦耳/平方厘米·年；亚热带和热带分别为209200—251040焦耳/平方厘米·年以上和334720—418400焦耳/平方厘米·年以上。各地带土壤形成过程能量的总消耗为苔原带和荒漠带4184—20920焦耳/平方厘米·年；温带森林和草原41840—167360焦耳/平方厘米·年；湿润亚热带为167360—209200焦耳/平方厘米·年；湿润热带209200—292380焦耳/平方厘米·年。湿润热带土壤形成过程所消耗的能量要比苔原带高出几十倍以上。综上所述，土壤形成过程能量总消耗是自高纬地带到低纬地带逐渐增高的。
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