-
土壤環境
鎖定
- 中文名
- 土壤環境
- 外文名
- Soil environment
- 應用學科
- 環境科學
- 性 質
- 生態環境
- 組 成
- 固相、氣相、液相
土壤環境簡介
土壤是母質、氣候、生物、地形和時間等因素共同作用下形成的自然體。在不同的自然環境中，土壤的形成過程和性狀各具特色。土壤在地球表面是生物圈的組成部分，它提供陸生植物的營養和水分，是植物進行光合作用、能量交換的重要場所。土壤-植物-動物系統，在人類生活中是太陽能輸送的主要媒介；在陸地生態系統中，土壤-生物系統（主要是植物）進行着全球性的能量、物質循環和轉化。土壤具有天然肥力和生長植物物質的能力，是農業發展和人類生存的物質基礎。由於土壤肥力能保證人類獲得必要的糧食和原料，因此，土壤與人類生產活動有着緊密的聯繫。
土壤環境土壤組成
土壤由固相、液相和氣相三相物質組成。按照容積計，典型土壤中的固相物質約佔總容積的50%，其中礦物質約佔38%～45%，有機質約佔5%～12%；液相和氣相共同存在於固相物質之間的形狀和大小不一的空隙中，各佔土壤總容積的20%～30%，總和約佔50%，但氣相和液相物質處於彼此消長狀態，消長幅度在15%～35%。按質量計，礦物質佔同相物質的90%～95%，有機質約佔1%～10%
[2]
。
土壤環境土壤特性
土壤特性是從幾個方面體現的，包括物理特性、生物特性、化學與物理化學特性等。
物理特性
土壤圈是由固（有機物質和礦物質）、液（土壤水分和溶質）、氣（土壤空氣）多相物質、多層次組成的疏鬆多孔的複雜體系。土壤的物理特徵包括土體厚度、土體的垂直變異（剖面構型和質地構型）結構、質地、孔隙度和大中小孔隙的比例、緊實度、土壤密度等。這些物理條件與特性，決定了土壤圈的物理運動過程和物理性狀，如土壤水分運動與水分狀況、能量運動與温熱狀況和土壤空氣運動與空氣狀況等，並影響着土壤圈與其他圈層之間的物質與能量交換，對維持、調節和控制地表系統的穩定性起着重大作用。
生物特性
土壤生物是生物圈的重要組成部分，從微生物至高等動植物，體現了從微觀到全球陸地範圍內的異乎尋常的生物多樣性。據研究，1kg土壤可能有5.4×109個細菌，100×109個放線菌和10×109個真菌；土壤剖面1 m厚度土層中所包含的一株植物根系的總長度就可達600km。土壤圈和岩石圈（包括其風化殼）的主要區別就在於它的生物學活性。土壤圈的主要功能在很大程度上是靠這一生物學特性體現的。
化學與物理化學特性
土壤圈中的化學、物理化學過程和特性主要有如下幾點。
（1）土壤膠體表面和溶液間的離子吸附和解吸作用
土壤膠體表面和溶液間的離子吸附交換量以每千克土壤（或黏粒）吸附或交換溶液中的陽離子的釐摩爾數（cmol·kg）表示，即土壤陽離子交換量（CEC）。它不但反映了土壤腐殖質、黏土礦物的種類與數量，也反映了影響可變電荷的土壤pH值的大小。與之有關的物理化學特性還有土壤吸附的交換性鹽基離子總量與該土壤陽離子交換總量的比例，即鹽基飽和度。土壤交換性陽離子組成中，如不含交換性酸離子（H、Al），則該土壤為鹽基飽和的土壤，反之，即為鹽基不飽和土壤。交換性陽離子組成在很大程度上反映了土壤的淋溶強度。隨着淋溶強度的增加，土壤鹽基飽和度降低，土壤酸度增加。麗交換性鈉飽和度大於5%，則是土壤發生鹼化作用的表徵。
（2）土壤酸鹼度
土壤酸鹼度是土壤的重要化學特性和指標（通常以pH值表示）。一般將土壤酸鹼度分為：強酸性（pH≤5）、酸性（pH值為5～6.5）、中性（pH值為6.5～7.5）、鹼性（pH值為7.5～8.5）、強鹼性（pH≥8.5）。土壤酸鹼度是影響、調節和控制土壤圈物質遷移轉化的重要因素。
（3）氧化還原反應
土壤中的氧化還原反應是土壤中不斷進行着的重要化學作用過程，是影響土壤中物質遷移轉化的主要因素之一，對土壤中元素的生物化學效應起着至關重要的制約作用。
此外，土壤在全球水循環、地表熱量調節以及與生態平衡密切相關的C、N、P、S循環中，都起着不可替代的作用與深遠影響。土壤中的水是土壤圈的最重要物質組成部分，它在土壤圈形成與發展過程中起着十分重要的作用，在很大程度上，土壤水參與了土壤圈中大部分物質的運移與轉化過程。因此，土壤圈中土壤水分變化、運移機理、土壤水分與土壤組成部分之間的相互關係，是土壤形成過程中的重要作用因素。同時，土壤水也是地球表層系統水循環的重要組成部分，進入土壤圈的降水、地表水與地下水，通過土表蒸發、植物蒸騰、土內側向徑流和地下水流動再回歸大氣圈、河流、湖泊和海洋。雖然它的容積只佔全球水總體積的0.005%，但它是重要的淡水儲存庫，是土壤生物和植被的主要生命水源，是地球陸地地表水的過濾淨化器，也是地表水和地下水相互轉化的重要環節和“調節器”；因此，土壤水分、土壤水分平衡、土壤水分儲量及其有效性都將直接或間接地影響水圈。
