作者：香鼠 | 排版：杳杳

近几年，关于土壤的考题越来越多。今天一起来看土壤剖面，了解土壤的特征、形成过程、对农业实践的影响等内容。

 01 

土壤和土壤剖面

土壤位于地球陆地表面，是覆盖于岩石圈之上的由风化产物经生物改造作用形成的具有肥力的薄的疏松物质层，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成。

图：土壤的形成阶段

土壤剖面，指从地面垂直向下至母质的土壤纵截面，一般都具有一定程度的水平层状构造，在野外可以根据颜色、质地、结构等指标对其进行区分。

从上到下，可分为有机层（残落物层）、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层和母岩层。

图：土壤剖面纵向切面图

① 有机层（残落物层）

有机层是土壤剖面中顶部接触外界的部分，一般为植物残落物堆积，主要由未完全分解的植物残体、动物残骸以及微生物和其他生物的活动形成的有机物质组成。

图：有机层

② 腐殖质层

腐殖质层是土壤剖面中最肥沃的一层，大量的有机质在这一层堆积，含有较多植物生长所必需的营养元素（特别是氮素），土体较为疏松，有良好结构。这层土壤颜色较深，常呈深棕色或黑色。

有机层的枯枝落叶是腐殖质的主要物质来源，动植物残体（有机质）经微生物分解、转化又重新合成的复杂、稳定的有机胶体（即腐殖质）。腐殖质含量的高低常作为评价土壤肥力的重要标志。

腐殖质属于有机质，一般占到土壤有机质的50%-70%。

③ 淋溶层

淋溶层位于腐殖质层的下部，水分自地表向下淋溶，使得该层有机质含量较少，肥力较低，颜色较浅。

淋溶层的厚度，主要取决于垂直淋溶作用的持续时间和土壤本身的稳定性，一般来说，降水多，且坡度缓的地方，利于土壤淋溶层的发育。

淋溶强度与淋溶层厚度，二者虽相关，但不是能完全划等号。

淋溶作用包括垂直下渗和侧向壤中流两种物质迁移方式。

在陡坡上，虽然可能存在活跃的侧向淋溶作用，但由于垂直下渗弱、土层薄和土壤侵蚀强烈，难以形成深厚的淋溶层。

图：灰色/白色部分为淋溶层

④ 淀积层

从上方淋洗下来的物质，到一定深度淀积下来，就形成了淀积层。

该层较紧实，不易透水。由于物质在此淀积，所以铁、铝、锰或钙、镁等盐基含量较多。但植物所需的主要营养元素，特别是氮素的含量，比其上层土壤的含量少。常为红色或红棕色，这层已基本不会受生物活动影响。

图：淀积层

⑤ 母质层和母岩层

这层是土壤形成的物质基础，决定了土壤矿物质的成分与养分状况。

母质层，主要由刚被风化开始剥离母岩的砾岩和砂岩等物质组成；

母岩层，为坚硬的基底物质（基岩），这层基本不透水，没有有机质，不受生物活动影响。

图：蓝色部分为母质层，红色部分为母岩层

【记忆小技巧】把土壤结构类比为人体结构，强化记忆。

上方的土壤剖面仅为理论示意图，由于环境条件的差异，各地土层结构会有明显不同。例如，气候较干或地势低平的地区淋溶作用弱（甚至无），所以淋溶层可能较薄（甚至缺失）。

 02 

土壤剖面各层的形成过程

土壤剖面的各层是通过长期的风化、沉积、生物活动及水分循环等过程逐渐形成的。每一层都具有独特的物理、化学和生物特征，这些特征相互影响，构成了完整的土壤系统。

图：土壤各层形成的过程

风化作用

风化贯穿土壤剖面形成的全过程，为土壤不断提供破碎的母岩颗粒。

生物活动

植物在生长时，根系会加速岩石风化。同时，树叶、草茎、根系等植物残体不断掉落，并在地表积累形成土壤表面的有机层。

有机层的生物残体会被各种微生物（如细菌和真菌）、昆虫和其他土壤生物分解。

在微生物的作用下，枯枝落叶会分解、合成、转化为腐殖质（这个有机质到有机胶质的过程，微生物有参与），形成腐殖层。

随着时间的推移，腐殖层中的有机质会进一步被微生物分解可供植物生长的养分。腐殖质在土壤中的积累量取决于其合成与分解之间的消长关系。

淋溶作用

雨水和其他水源将溶解的物质从上向下运移，形成不同的土壤层次。

沉积作用

地表物质会被外力搬运到其他地区，在地势较低缓处沉积。沉积物逐渐积累，发育出新的土层。

人类活动

人类的农耕、建筑等活动，会大幅度改变土壤的厚度与结构。

图：土壤中各层形成的原因（作者制图）

气候、地形地貌、生物及人类活动等因素都会影响土壤各层的形成。

图：影响土壤形成的因素（作者制图）

【注】土壤中的有机质，泛指土壤中来源于生命的物质，包括土壤微生物和土壤动物及其分泌物以及土体中植物残体和植物分泌物。可分为未分解有机质、半分解有机质、腐殖质化的有机质等类型。

 03 

土壤剖面的应用

① 农业

土壤类型和肥力评估

通过分析土壤剖面，可以了解土壤的类型、结构和营养成分，从而为作物选择和施肥策略提供依据。

灌溉管理

了解土壤的水分保持能力和渗透性，有助于优化灌溉方法，提高水资源的利用效率。

土壤改良

根据剖面分析结果，农民可以采取适当的土壤改良措施，如施加有机肥或改良土壤结构，以提高土壤质量。

图：土壤剖面与农业

② 环境科学

污染评估

土壤剖面可以揭示污染物在土壤中的分布情况，帮助评估土壤污染的程度和影响范围。

生态恢复

在生态恢复项目中，通过分析土壤剖面，可以制定相应的恢复策略，促进土壤健康和生态系统的恢复。

碳储存研究

土壤剖面有助于评估土壤碳储存量，为气候变化研究和碳排放管理提供数据支持。

图：土壤污染及环境恢复研究

③ 建筑

基础设计

土壤剖面提供了土壤承载力的信息，帮助工程师设计合适的基础结构，以确保建筑物的稳定性和安全性。

地基调查

通过对土壤剖面的分析，可以识别潜在的地质问题，如土壤沉降和滑坡风险，从而采取相应的预防措施。

环境影响评估

在建筑项目的环境影响评估中，土壤剖面分析有助于了解项目对土壤及其功能的潜在影响。

图：土壤剖面在建筑学中的应用

 04 

  做完题再走~

土壤剖面是指从地面垂直向下的土壤纵剖面，由一些形态各异的、大致呈水平展布的土层所构成。读地球表面森林土壤剖面示意图，完成下面小题。

1. 甲、乙、丙依次对应的土层是

A. 淀积层、淋溶层、腐殖质层 

B. 淋溶层、腐殖质层、淀积层

C. 腐殖质层、淀积层、淋溶层 

D. 腐殖质层、淋溶层、淀积层

2. 在土壤形成过程中，成土母质层的作用是

A. 决定了土壤矿物质的成分与养分状况

B. 为土壤提供大量的有机质与腐殖质

C. 能使营养元素在土壤的表层不断富集

D. 能加快所在地区母岩层的风化速度

 参考答案 

1. D

【解析】土壤剖面从上到下依次为有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层和母岩层。

2. A

【解析】母质层是土壤形成的基础所在，整套土壤的矿物成分和养分状况都是这一层决定的。

（22年山东卷 8~9）图a示意黑龙江省一小型山间盆地景观。某研究小组在甲、乙、丙、丁四处布设采样点进行土壤调查，图b示意该小组绘制的四个采样点0~60cm土壤剖面。据此完成下面小题。

3．该区域植被类型分异的主要影响因素是：

A．热量     

B．降水

C．地形     

D．岩性

4．图3b中②示意的土壤剖面位于：

A．甲处     

B．乙处

C．丙处     

D．丁处

 参考答案 

3. C

【解析】通过图示可知，该图所展示的空间尺度较小，最高和最低处仅仅有50左右的高差，因此热量和降水难以产生较大差别，A、B错；材料和图示中没有对岩性的表述也无法推知岩性与植被类型的关系，因此D错；地形影响了土壤厚度、土壤水分等多种因素，综合导致了植被类型出现了分异。

4. C

【解析】②所示意的土壤剖面，枯枝落叶层和腐殖质层较厚、没有淋溶层，应为流水作用将坡面上的一些枯枝落叶和腐殖质携带到河边较低的丙处，而丙处海拔低，地下水埋藏浅，也难以往下淋溶（缺少淋溶层）。此题还可以采用排除法，甲和丁的位置和植被类型具有相似性，可以一起排除，而乙处居于中间位置，其土壤剖面也应该是居于过渡状态，不能呈现出图②的最值。

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