成土作用

成土作用。原圖鏈接

成土作用是土壤通過各種風化過程從母質發育而來。有機物質的積累、分解和腐殖化對土壤形成與風化一樣重要。腐殖化和風化區，其中成土過程占主導地位並且生物群發揮重要作用的區域被稱為土壤。

概述

成土作用受地點、環境和歷史影響的土壤發生過程。生物地球化學過程既可以創造也可以破壞土壤中的秩序。這些變化導致層的發展，稱為土壤層，以顏色、結構、質地和化學的差異為特徵。這些特徵出現在土壤類型分佈模式中，形成響應土壤形成因素的差異。 土壤母質經過長期的風化分解發育而成土壤的過程即是成土作用，影響的主要因子：土壤母質、氣候、地形、生物作用與時間等，以氣候因子的影響最為重要。

三種成土作用

主要成土作用有三種：1.磚紅壤化作用：在多雨高溫地區，形成紅壤。2.灰化作用：在多雨低溫地區，形成灰化土。3.聚鈣作用：乾燥地區，形成鈣質土。 紅壤及灰化土以酸性土為主，鈣質土呈鹼性。

生成土壤元素

生成土壤的五大元素，是母質、氣候、地形、生物、時間。母質就像是遺傳的基因，土壤原初是由何種岩石化育而成，土壤年輕的時候自然反映母岩的特質。而在高溫多雨的環境下，會加速土壤的化育，雨量愈多，土壤中的養分如鉀、鈣、鎂被強力淋洗流失，土壤酸鹼值（pH）越酸；反而在溫帶地區，土壤的養分較能保留得住。也因此在熱帶地區較容易看到紅土，是因為裡頭的養分被淋洗剩下氧化鐵，氧化鐵把土壤染紅了，隨著時間推演，越老的土壤就越酸、越紅。說到這兒，才發現許正一悄悄地把時間的概念帶入。

影響因素

影響成土作用的主要因子 生物、植物、微生物、動物、人、氣候、氣溫、日照、雨量、風速。

• 氣候： 氣溫、日照、雨量、風速。
• 地形： 地震、排水、坡度、入滲。
• 生物： 植物、微生物、動物、人。
• 土壤形成 (時間)
• 土壤母質：來源、質地、構造、成份。

學術研究

成土學是研究土壤在自然環境中的研究。它與風化過程同時進行，因為岩石開始風化也就開始了成土過程。所以土壤的形成和發育過程，可以看作是以母質為基礎。

成土學是土壤學的一個分支，研究自然環境中的土壤。土壤學的其他分支是研究土壤形態和土壤分類。成土作用的研究對於了解當前（土壤地理學）和過去（古土壤學）地質時期的土壤分佈模式很重要。成土作用對於了解當前（土壤地理學）和過去（古土壤學）地質時期的土壤分布模式很重要。這也是母質產生肥力而轉變成土壤的過程。母質又是岩石的風化產物。因此從母岩變成土壤，實際上包括兩個相互關聯的不同過程，即從母岩形成母質的風化過程和由母質形成土壤的成土過程。

風化

土壤呼吸導致的土壤酸化支持化學風化。植物通過根系分泌物促進化學風化。成土過程是在生物因素參與下發生的，它只能發生在地球上出現生命(特別是綠色植物)之後，成土過程一經發生，便不可能再孤立。

由於風化和進一步沉積，新土壤的深度增加。風化造成的土壤產量約為每年 1/10 毫米。新的土壤也會因灰塵沉積而加深。逐漸地，土壤能夠支持更高形式的動植物，從先鋒物種開始，沿著生態演替發展到更複雜的動植物群落。隨著來自高等植物和土壤微生物死亡殘骸的腐殖質的積累，表土加深。它們也通過混合加深含有風化礦物質的有機物。隨著土壤的成熟，隨著有機物質的積累和礦物風化和浸出的發生，它們會形成土壤層。

土壤形成過程

洪氾平原和沖積扇上的沉積物以及風載沉積物可以使土壤富集。土壤混合（土壤擾動）通常是土壤形成的重要因素。Podoturbation包括攪動粘土、低溫擾動和生物擾動。生物擾動的類型包括動物擾動（動物挖洞）、植物擾動（根生長、樹木連根拔起）和[[真菌][]擾動（菌絲體生長）。土壤擾動通過去分層、混合和分類改變土壤，以及為土壤氣體和入滲水創造優先流動路徑。活躍的生物擾動區稱為土壤生物地幔。

土壤水分含量和通過土壤剖面的水流支持溶質的浸出和淋溶。溶出是膠體物質的易位，如有機物、粘土和其他礦物化合物。由於土壤水分和土壤化學，特別是土壤pH值和氧化還原電位的差異，運輸的成分會沉積。去除（淋溶）和沈積（淋洗）的相互作用，也稱為土壤移位，導致土壤層位對比。

成土來源

大多數土壤來自被風、水、冰和重力移動數英里的運輸材料。

1. 風成過程:風成過程能夠將淤泥和細沙移動數百英里，形成黃土（60-90% 淤泥），常見於北美中西部、西北歐、阿根廷和中部亞洲。粘土很少被風移動，因為它形成穩定的聚集體。
2. 水運動：水運材料分為沖積、湖泊或海洋。沖積物質是由流動的水移動和沈積的物質。沉積在湖泊中的沉積物稱為湖相。邦納維爾湖和美國五大湖周圍的許多土壤就是例子。海洋沉積物，例如大西洋和墨西哥灣沿岸以及美國加利福尼亞帝國山谷的土壤，是隨著陸地隆起而顯露出來的古代海洋床。
3. 冰移動：在靜止冰川的情況下，冰移動母質並以終端和橫向冰磧的形式沉積。退縮的冰川留下更平滑的地面冰磧，在所有情況下，隨著沖積沉積物從冰川向下游移動，留下了沖刷平原。
4. 重力作用：受重力作用的母質在陡坡底部明顯為距骨錐，稱為崩積物。

母質

母質是形成土壤的礦物材料稱為母體。岩石無論其起源是火成岩、沉積岩還是變質岩，都是所有土壤礦物材料的來源，也是除氮、氫和碳之外的所有植物養分的來源。由於母材經過化學和物理風化、運輸、沉積和沈澱，它轉化為土壤。典型的土壤母礦材料有：
石英：SiO₂ 方解石：CaCO₃ 長石：KAlSi₃O₈ 雲母（黑雲母）：K(Mg,Fe)₃（鋁矽₃○₁₀)(F,OH)₂

根據它們的存放方式進行分類。殘餘材料是從原始基岩風化的礦物材料。運輸的材料是那些被水、風、冰或重力沉積的材料。聚果糖物質是在原地生長和積累的有機物質。殘留土壤是從其下面的母岩發育而來的土壤，具有與這些岩石相同的一般化學成分。在台地、高原和平原上發現的土壤是殘留土壤。在美國，只有 3% 的土壤是殘留的。