F.6 Geography Soil

土壤的成份

礦物質 土壤中的礦物質通常是由形成土壤的母質岩石所供應，亦有部份可能是從沉積物中獲得。 主要是母質岩石經過風化作用後所形成的。 土壤中礦物顆粒大小影響土壤質地、疏水程度和透氣程度。 根據礦物質的體積大小，可以分為下列四種﹕ 黏粒 → 顆粒直徑少於0.002毫米 粉砂粒 → 顆粒直徑0.002毫米至0.05毫米 幼砂粒 → 顆粒直徑0.05毫米至0.25毫米 粗砂粒 → 顆粒直徑0.05毫米至2.0毫米

有機物質 : 土壤有機物質包括動植物死亡以後遺留在土壤中的殘體、施入的有機肥料和經過微生作用所形成的腐殖質。 腐殖質佔土壤中有機物質的70-90%，對土壤的肥力影響很大。 土壤中有機物質的轉化過程主要由微生物負責。微生物將複雜的有機物質轉化為簡單的無機化合物供植物吸收。 土壤中有機物質可分為兩大類﹕ a.殘落物 (Litter)→植物的枯枝落葉或動物的屍 體，分解作用並未開始。            b.腐殖質(humus)→ 半分解的殘落物，呈黑色或褐色。

土壤空氣 土壤空氣對植物的生長和微生物的活動有很大的影響。任何植物在生長期對土壤空氣都有一定需求。 土壤空氣來自大氣，但由於生物活動的影響，土壤空氣與大氣的組成有差異。土壤空氣通常濕度較高、二氧化碳成份較高、氧氣成份較少。

土壤水分 土壤是一個多孔体，在孔隙裏主要貯存著水分和空氣。土壤中空氣和水分的數量是相對的。雨天時，土壤孔隙大部份為水分所佔據，空氣成份稀少。晴天時，土壤中的水分大量消耗，空氣成份便增加。 土壤中的水分可以分為吸濕水, 毛管水和重力水。吸濕水是水分受土粒間的吸力所阻，不輕易在土壤中移動。吸濕水是被礦物吸收的水分，膜狀水是被吸引在土粒間呈薄膜狀的水分。正常情況下，水分是受重力作用影響向下移動，稱為重力水。如果在氣候乾旱地區，蒸蒸率大於下滲率，水分會在泥土中向上移動，稱為毛管水。 土壤中的水分移動影響泥土中的養分分佈和土壤的肥力，對植物的生長有很重要的影響

成土因素︰ 母質（parent materials) 氣候（climate） 生物（living organisms） 地形（relief） 時間（time）

母質因素 土壤可以從岩石原地風化（in-situ weathering）或任何堆積物（deposits）演變而成。 岩石或堆積物的性質、構造、顏色和成分，對土壤的有直接的影響。 母質的差異，影響土壤形成的速度和土層的厚薄。 隨著土壤逐漸成熟，這因素的影響力便逐步下降，其影響最終會被其他因素完全遮蔽。

地形因素 地形對氣候產生影響，使土壤的水分和溫度狀況發生變化。高度 上升、溫度下降、水分數量下降。 地形影響地表水和地下水的分佈，影響土壤中的物質轉移。 地形影響土壤侵蝕作用。坡度大，沖刷作用嚴重，水分和養分流 失，上層輻薄。 山坡座向影響熱量和濕度。背陽坡，溫度低，濕度高，日照數量 大。 土鏈（soil catena）︰在不同地形上，泥土剖面的變化。在陡坡上，土層厚度減少。在平坦土地上，土層厚。在沼澤地區，形成泥炭層。 山勢的起伏影響排水情況（drainage）。在山坡上，排水迅速，土壤含水量較低。在平坦地面上，如果泥土或岩石下屬排水不良，出現地下水位上升至地面情況，令有機物質累積。 在和緩起伏的地形，排水狀況理想，令土壤剖面保持穩定。在陡峭山坡，水分流失過多，土壤剖面發育遲緩。

時間因素 土壤的特性需要時間來發展。 年幼的土壤，各土層層次的特徵並不明顯。 土壤在穩定的氣候環境下，經過長時的發育，造成成熟的土壤剖面。 時間影響其他成土因素的重要性。在土壤形成初期，母質因素日最重要。但土壤形成後，其他因素的重要性日漸提高。

氣候因素 無論土壤的母質如何，在同一氣候狀況下，經過相當的時間，土壤的特性將會十分相似。

降水／水分狀況: 水分影響土壤中的化學作用和生物活動。 潮濕多雨地區，鹽分淋失，泥土呈酸性。土壤養分下移，肥力下降。 乾燥地區，蒸發大於降水，土壤中水分上升，令鹽分在地表積聚，形成硬磐 (hard pan)。 降水多的地區(降雨量>600毫米)，形成淋餘土或鐵鋁土。(pedalfer soil) 雨量少的地區(降雨量<500毫米)，形成鈣層土。(pedacal soil) 脫硅作用(desilication)﹕硅隨水分下移被沖至泥土下層，多在熱帶雨林發生。

溫度 直接影響風化作用速度，決定土層厚薄。 影響有機物的合成和分解、生物化學作用。 溫度每上升10 C，化學作用增加一倍。 寒帶地區，溫度低，風化作用、生物化學作用微弱，土壤發育緩慢，處於原始階段。土壤多受物理崩解形成碎屑物質，顆粒粗大。 熱帶地區，高溫多雨，礦物除石英外多被分解，顆粒較小。植物生長迅速，有機物質積聚快，但分解亦快，形成Ｏ層薄，腐殖質少。 溫度影響土壤中水分移動方向。在溫度高，蒸發率高地區，水分在泥土中向上移動，令鹽分積聚。

Laterization

Laterite speciments from India; laterite profile from Suriname Cutting of a laterite brick, India

Aridic soil

風速 增加蒸發作用，加速土壤中水分流失。 在乾燥地區，強風會將表面土壤帶走，令養分流失。

生物因素 植物 土壤與植物間的物質交換。 植物腐爛分解供給有機物質給土壤。 植物根部鞏固土壤。 植物產生截流作用，令土壤侵蝕減少。 森林減低風速，遮蔽陽光，減少水分蒸發，使分解作用不停進行。 植物吸收鹽基養分，養分被吸收後，經分解作用再釋放回土壤中。 植物根部有助風化，令空氣及水分流通。

微生物 : 細菌、真菌及分解者影響土壤的養分循環，令土壤保持養分流動。 土壤動物 : 鑽土動物影響土壤結構和性質，令土壤的物理及化學作用活躍。 人類活動 : 耕作、施肥、伐林、灌溉、保護植被等，可以改變土壤的性質、位置和成分。

土壤的特性︰ 土壤顏色 土壤質地 土壤結構 土壤酸鹼度 土壤剖面

土壤顏色 土壤的顏色未必足以顯示泥土的特性。 其中黑色表示含有大量有機物質，紅色表示含有氧化鐵，白色顯示有鹽分沉積聚集或氧化鋁。 土壤的顏色亦可顯示泥土排水性。在潮濕地區，排水不良，氧氣不足，鐵的氧化過程不完整，泥土呈藍色、青灰色。在排水優良地區，鐵礦氧化完整，泥土變成紅色。

土壤質地（Soil Texture）

土壤質地是指土壤中的顆粒大小分佈。 土壤顆粒可以分為礫石、砂粒、粉粒和黏粒。不同顆粒比例組合而成的土壤質地，影響土壤的疏水性和空氣循環。 美國農業部將土壤質地，按砂粒、粉砂粒和黏粒不同組成分量劃成三角表，大致可以分為四大類﹕砂土類、壤土類、黏壤土類和黏土類。 不同質地的土壤決定了其持水能力、保肥能力、透氣程度和保溫能力。以土壤的持水能力而言，砂土保持水分最少，黏土最多，壤土中等。

砂土由於疏水程度高，保肥能力較差。黏土透水性差，土壤保肥性強。 土壤質地影響泥土中的陽離子交換量（cation exchange capacity），反映土壤化學活動程度，影響土壤的肥沃度。 土壤顆粒越細，表面積越大，故能吸收和保持大量的養分。一般土壤顆粒表面都帶負電荷，使帶靜電的陽離子(鹽基離子﹕鈣、鉀、鈉、錳等)被吸引到黏粒表面，令養分不易被帶走。

土壤結構（Soil Structure） 土壤顆粒很少呈單粒存在，通常會聚積成大小不同、形狀各異的團聚體（aggregates），各團聚體的組合排列稱為土壤結構。 土壤結構可以分為四大類﹕粒狀結構（granular structure）、塊狀結構 （blocky structure）prismatic structure）platy structure）；當然會有鬆散無結構的情況。 土壤結構影響土壤疏水和透氣程度。在各類結構中，柱狀結構疏水性最高，片狀結構則最低。對植物而言，粒狀結構較為理想。

土壤酸鹼度（pH Value） 土壤的酸鹼反應，主要以土壤溶液中的H+和OH-的濃度對比而決定。當H+濃度大於OH-時，土壤呈酸性（acidic），反之呈鹼性（alkaline），相等時為中性。 土壤的酸鹼度以pH值來顯示。pH值由1至14，pH等於7時，土壤呈中性，pH值大於7時，土壤呈鹼性，而pH值小於7時，土壤呈酸性。 土壤酸鹼度影響土壤的肥力，而不同的植物對土壤酸鹼度的適應性不同。如茶樹、水稻喜酸性，大麥喜中性泥土，苜蓿和棉花抗鹼能力較強。一般作物在弱酸至弱鹼都適宜。

土壤剖面（ Soil Profile） 土壤在發育時，除非受到不斷的沖刷，否則必會逐漸積聚變厚，成為土層。 由地面向下直至成土母質的土壤垂直剖面，明顯由若干層次組成。 這些層次的顏色、質地、結構和物質組成均有差異，由這些連續層次所構成的剖面稱為土壤剖面。

發育良好的土壤剖面，大致可分為Ｏ、Ａ、Ｂ、Ｃ四層 Ｏ層→有機質層，可以分為Ｏ１層(殘落物)和Ｏ２層(腐殖質)。

Ａ層→淋溶層，可以分為Ａ１、Ａ２和Ａ３層。 Ａ１層又名腐殖質混合層，有機物質豐富，呈深色。 Ａ２層是真正的淋溶層，礦物受雨水溶解，帶到泥土下層，所以顏色較淺，養分不多。 Ａ３層是轉換層或過渡層，是由Ａ層過渡至Ｂ層的區域，性質近似Ａ層多於Ｂ層。

Ｂ層→澱積層，是承受由Ａ層淋溶下來的物質沉澱所形成的土層，亦可以分為Ｂ１、Ｂ２和Ｂ３層。 Ｂ１層亦是轉換層或過渡層，但性質近似Ｂ層多於Ａ層。 Ｂ２層又名富集層或洗入層，為一最大的沉積帶，是Ａ層淋溶而下的礦物積聚處。 Ｂ３層是由Ｂ層過渡至Ｃ層的區域，性質近似Ｂ層多於Ｃ層，稱為轉換層或過渡層。

Ｃ層→母質層或底土層，由岩石風化碎屑殘積物組成。它是土壤發育的母體，很大程度上保留母岩的特徵。Ｃ層以下是未經風化的堅硬岩層。