土壤是人類最常見的東西,如果沒有土壤,地球會怎麼樣?

2021-01-14 宇宙探索百科

看看自己的腳下,土壤是多麼平凡的東西,似乎在任何地方都可以看到。如果我們的地球表面沒有土壤覆蓋的話,人類將遣毀滅。

沒有土壤,植物無法生長,人類以及其他動物就無法得到食物。土壤到底是由什麼東西組成的?將這些不起眼的東西放大數十上百倍你就會發現,它們的主要部分是細小的碎石塊。此外,空氣、水、微小生物也是土壤的重要組成部分,當然,別忘了最重要的部分——腐殖質。

土壤是如何形成的?

土壤是如何形成的?最初,地殼由大塊堅硬的固態巖石組成。後來,這些巖石的外層緩慢地碎裂成越來越小的碎片,最終形成了石頭、卵石和沙礫。它們在空氣中,經常處於適宜的溼氣裡,受到適宜的太陽能的作用,起初苔蘚類生物滋生進來,苔蘚能分解巖石,當苔蘚死後,軀體變為粉末狀,這種粉末中包含它們從巖石中吸收的礦物質,經過多年堆積,變成了最初的土壤。

那麼構成土壤的這些巖石顆粒究竟有多小呢?事實上,土壤中主要有3種巖石小顆粒:介於0.075毫米和2毫米之間的砂粒,直徑介於0.005毫米到0.075毫米之間的粉砂和直徑小於0.005毫米的黏粒。人能分辨的最小尺寸是0.075毫米,也就是說人只能看到單個的砂粒。而最小的黏粒因為太小了,之間會有很強的分子力,以至於緊密地黏在一起。

地球土壤與月球火星土壤區別

土壤形成時間很長,但並不是地球所獨有,月球和火星上也有土壤——如果把土壤簡單地定義成微小的礦物顆粒的話。月壤中礦物顆粒的來源主要是因撞擊而破碎的月巖和隕石,它們是構成月壤的主要成分。月巖由於熱脹冷縮的長期作用自身發生崩解,以及月球上火山爆發的火山灰和巖石碎屑也是月壤的來源之一。

而火星土壤的形成還要加上大氣流動的風化作用。但是,如果你能抓起一把月球或者火星上的土壤來看,會發現它們和地球的土壤基本不是一種東西。那種土壤特有的褐色在哪裡?土壤好聞的(或者難聞的)腥氣在哪裡?土壤黏黏的質感在哪裡?比較月球和火星的土壤,你才會真正注意到地球土壤的精華——腐殖質。

月球雖然和地球幾乎同時出現於宇宙,距今已幾十億年了,但仍舊停留在原始的巖石狀態,而沒有我們在地球上所看到的土壤。這是由於月球上既無空氣也無水分,因而也沒有生物。因此,要形成土壤,生物是不可缺少的。由於參與了生物活動,土壤實際上繼續不斷地變化著,今後也將變化,它是活動的物質。特別對於耕作土壤,一方面由於作物的根引起化學變化,一方面由於施用有機物和化學肥料,而引起驚人的變化。當仔細觀察土壤時,就可以發現土壤有千差萬別的姿態。

腐殖質是植物的糧食

腐殖質是生物改造地球環境,同時又受益於這種被改造的環境的一個典型例子。腐殖質的主要組成元素為碳、氫、氧、氮、硫、磷等,如果你是植物的話,一定會覺得這些字眼聽上去很可口。腐殖質正是植物能「吃進口」的「菜」,腐殖質裡包含兩種能夠溶於水的大分子酸性物質「胡敏酸」和「富裡酸」。

植物可以通過吸水把它們吸進去,就像我們喝粥一樣。同時,腐殖質又是一種膠體狀,它能讓土壤更有黏性,從而增強土壤的吸水、保肥能力;腐殖質是形成團粒結構的良好膠結劑,可以提高黏重土壤的疏鬆度和通氣性,改變砂土的鬆散狀態。同時,由於它的顏色較深,有利於吸收陽光,提高土壤溫度。腐殖質需要很多條件才能形成,好的土地可謂「可遇不可求」。

把石頭磨成土需要極大的耐心,而腐殖質的形成也需要時間。如果現在把某地表層1平方釐米的土壤完全移除,代替它們的土壤需要100年才能重新形成。現在我們知道,土壤的那些顆粒形成很不容易,而腐殖質更是彌足珍貴。也就是說,土壤是一種很有用、同時又很有限的東西,對於這類東西,我們有個專門的詞來指代它——「資源」。而現在,這種資源正在快速消耗,並處在危險的邊緣。

五色土的奧秘

幅員遼闊的國土面積,豐富多樣的自然條件,使我國擁有了從寒溫帶到熱帶所有的土壤類型,是世界上土壤類型最豐富的國家。受氣候、海洋、植被等多種因素的影響,我國形成了東方青土、南方紅土、西方白土、北方黑土、中央黃土的土壤分布格局。但是為什麼我國的土壤會形成這樣的顏色分布呢?

土壤是經過千萬年漫長的歲月逐漸形成的,而氣候、巖石、地形、植被、人為活動等諸多因素都會影響到土壤的形成。我國南方高溫多雨,土壤的淋溼作用較強,這樣就使得土壤中鐵鋁氧化物相對富集,這種鐵鋁氧化物呈紅色,所以南方的土壤看起來是紅色的,人們稱它為紅壤。紅壤中有機質含量小、酸性強,並不適於農作物的生長,但是人們年復一年的精耕細作,逐漸把紅壤改造成了高產肥沃的優質土壤。

黑土主要分布在我國東北部地區。因為這裡氣候寒冷,開發較晚,草類春生秋亡,年復一年,在土壤中形成了一個厚厚的腐殖質層,使得土壤看來油黑油黑的,所以稱為黑土。黑土土層深厚,土壤肥力很高,非常適於農作物的生長,因此有「土中之王」的美譽。黑土富集的東北地區是我國重要的商品糧生產基地。

五色土中央的黃土,代表的是我國中部以黃土高原為中心的黃土覆蓋區,這裡孕育了中華民族的母親河。黃河提供了灌溉的便利,因此這裡成為了中華民族最早生息繁衍的地方。對於黃土的形成,有「風成說」的理論,也就是說黃土是被風吹來的。每當冬春季節,強勁的西北風就把荒漠地區的沙塵向東南地區吹揚,遇到風力減弱或高山阻擋,這些沙塵就紛紛沉降,經過幾百萬年逐漸堆積,就形成了中部的黃土。這裡是華夏民族的發祥地。

我國地處北半球,歐亞大陸的東部,面向太平洋。東部的青土和西部的白土便是由於東、西部距離海的遠近不同而造成的。東部臨近海洋,降水較多,因為土壤中的水分含量高,所以土表呈青暗色,也就被稱作為青土。

向西北去,氣候逐漸乾旱,植被形成了荒漠。由於蒸發強烈,土壤中的鹽分向表層積聚,也就是所謂的土壤鹽鹼化。白土就是這種灰白的荒漠土和鹽鹼土。白土極不適於作物生長,因此開發和改造西部土壤一直被列為國家的重點建設項目。

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