土壤是如何形成的

土壤是如何形成的

在人们眼中，土壤平凡无奇，似乎随处可见。可是，土壤究竟是由什么组成的？又是如何组成的？如果我们将这些不起眼的东西放大数十上百倍就会发现，细小的碎石块是土壤的主要部分。此外，空气、水、微小生物等也是其重要组成部分。当然，还有一种最重要的部分，那就是腐殖质。

那么，土壤到底是怎样形成的呢？

*基本来源——最细碎的石头

“地球陆地表面能够生长绿色植物的疏松层”，这是科学家对于土壤的定义。土壤在地球上的分布很不平衡，从数厘米至两三米厚度不等，有的地方土很厚，有的地方基本上无土。在智利安第斯山顶的岩石高台，存在一种非常诡异的现象：那里有很多食肉的植物！这样的情况之所以会出现，就是因为那里的土壤层在流水的冲蚀下太薄了，植物无法从获取充足的养分。

古希腊人认为，世界由四种元素土、水、火和空气组成，那么石头的构成当然是“元素土”。实际上地球上是先有石头后有土，土是由石头变成的，对于土壤来说，一小粒一小粒的石头就是它的主要成分。因为石头在火山、地震、风吹雨打、热胀冷缩以及植物根系的作用下，会逐渐碎裂化为小颗粒，由此形成了土壤的主体。

那么，构成土壤的这些岩石颗粒到底有多小呢？其实，主要有三种矿物小颗粒存在于土壤之中：砂粒，直径在0.075～2毫米之间；粉砂，直径在0.005～0.075毫米之间；黏粒，直径小于0.005毫米。对人类来说，0.075毫米是能分辨的最小尺寸。也就是说，我们仅能看到单个砂粒，而最小的黏粒因其太小，加上互相之间还有非常强的分子力，以至于紧密地黏在一起，肉眼无法分辨。

*土壤是个复杂的生态系统

地球上的土壤并非如铁板一块，虽然土粒就是我们通常所知道的土壤，但实际上还有大量的水和空气存在于土壤中。特别有趣的是，水与土壤结合在一起后，其密度就达到了1.2～2.4克/厘米，在高达105～200℃的温度下才会蒸发。由此看来，土壤是一个复杂系统，而并非矿物颗粒、空气和水的简单混合，土壤中除了这些简单的物质外，还有许多复杂有机物。

比如，弹尾跳虫这种我们的肉眼能够看到的“土壤界的野兔”，就如同会瞬间移动的小米粒一样在土壤中跳来跳去；微小的蜈蚣则到处对它们追杀；偶尔露出头来的蚯蚓相比起来，就会显得巨大无比。我们在显微镜下，可以看到迈着8只脚走来走去的长得如同小甲虫那样微小的螨虫；像缩小的蚯蚓一样的线虫，可谓长着地球上最变态的嘴，看上去如同8台电锯一样；还有不慌不忙的阿米巴变形虫，用拥抱和消化液招待着周围一切比它小的生物；根瘤附在植物的根系周围，如同小气球一般。除此之外，还有各种各样的细菌和真菌，在仅有一小勺的土壤中，就存有亿万个细菌。研究发现，25克森林腐殖土中所包含的霉菌如果一个个地排列起来，能达到11千米的长度。

*腐殖质是土壤的核心成分

虽然形成土壤需要很长时间，但它并非地球所独有，土壤在月球和火星上也同样存在。因撞击而破碎的月岩和陨石是月球土壤中矿物颗粒的主要来源，它们是月球土壤的主要构成成份。在长期热胀冷缩的作用下，月岩本身会发生崩解。月球上火山爆发的火山灰和岩石碎屑等，也是月球土壤的来源之一。而对于火星土壤来说，除上述提到的意外，还要加上大气流动的风化作用。

但是，地球上的土壤不同于月球或火星上的土壤。而是具有地球土壤特有的褐色、腥气以及黏质感。之所以会出现如此差异，主要在于地球土壤中有一种重要的物质——腐殖质存在。

生物改造地球环境，同时又受益于被其改造的环境，腐殖质就是一个典型例子。土壤是包括落叶、动物尸体等在内的有机质，在微生物作用下形成的复杂而比较稳定的大分子有机化合物。碳、氢、氧、氮、硫、磷等是腐殖质的主要组成元素，因而腐殖质也成为地球上的植物能“吃进口”的“菜”。

“胡敏酸”和“富里酸”是包含于腐殖质中的两种能溶于水的大分子酸性物质。通过吸水，植物可以将其吸进去，为自己的身体生长供给营养。腐殖质同时又是一种胶体状，它能让土壤更具黏性，从而增强土壤的吸水、保肥能力；腐殖质还是形成团粒结构的良好胶结剂，对提高黏重土壤的疏松度和通气性，改变砂土的松散状态起到了重要作用。

此外，因其较深的颜色有利吸收阳光，所以还可提高土壤温度。

*土壤的形成“年头”

经科学家研究发现，在典型的情况下，一般约需500年的时间才可形成1英寸（2.45厘米）的土壤。简单地说，假如明朝的正德皇帝在豹房嬉闹之余，突然灵光一闪想要保护陕西的环境，于是下令黄土高坡上禁止砍树放羊，再假设此后的嘉靖、崇祯、皇太极、康熙等一大堆人都对此政策加以执行，那么该地区至今也不过只有一英寸的新生土壤。如果现在要完全移除某地表层1英寸的土壤，则需要到2508年才可重新形成代替它们的土壤。此外，还有研究认为，从最初的风化开始，需要1万年的时间才能形成1毫米的土壤。

由此可知，形成土壤的那些颗粒非常不易，而腐殖质更是弥足珍贵。也就是说，土壤是一种非常有用，同时又非常有限之物。我们有个专门的词来指代这类东西——“资源”。看似遍地都是的土壤其实也是一种资源，而且还是一种重要的战略资源，关乎人类的生存和国家的长治久安。