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什麼是土壤

土壤為母岩歷經風化所生成 土壤為母岩歷經風化所生成

由大自然力量(如風、水、太陽輻射等)使地表岩石顆粒愈來愈小,風化過程可能釋放出之礦物質,也就是土壤中無機物質,另地表生物活動遺留的殘體或排泄物等堆積於地表,都是土壤有機物質。而風化後之岩石礦物與有機物質,為組成土壤的基本架構。

以土壤定義來看,土壤為地殼表層具有三向度的,獨立的,且變動的自然體,是由母岩歷經幾千年甚至幾十萬年才風化生成的。土質一般屬鬆軟,厚度不均,色澤不一,是由礦物質、有機物、土壤水分與土壤空氣所組成的。

土壤之物理、化學與生物學特性,均受其生成環境(如氣候、生物、地形、母質、及時間)之特性而交互影響,亦顯其複雜性。

岩石經長時間風化後變得易碎 岩石經長時間風化後變得易碎
稻米收穫後之稻稈可補充土壤有機質 稻米收穫後之稻稈可補充土壤有機質
草原上動物活動遺留的殘體或排泄物等均會成為土壤的一部分 草原上動物活動遺留的殘體或排泄物等均會成為土壤的一部分
山林中的動物排遺 山林中的動物排遺

土壤的五大功能

土壤能提供作物生長 土壤能提供作物生長

土壤做為植物生長之介質,不僅能供應植物生長所需養分,還可以調節溫度,使植物適應氣候變化,而且土壤亦能提供生物棲息地,並參與生態系養分循環。土壤能淨化水質與儲存水源,地面水經過土壤顆粒表面藉由吸附、脫附等作用,可去除雜質。此外,土壤亦可做為大地工程基地,甚至可調控大氣品質並保存史前人類活動的遺跡。

土壤的五大功能 土壤的五大功能
土壤的五大功能:
1. 植物生長介質

土壤作為植物生長的介質,可以提供植物所需的養分,並提供植株支撐力。不同的土壤會形成不同的植被,也會間接影響動物群落分布。

土壤提供植株支撐力量 土壤提供植株支撐力量
2. 生物棲息地

土壤中含有許多為生物,如細菌、真菌、藻類、原生動物等,亦含有大型動物,如鼠類、昆蟲、蚯蚓、蝸牛等,小型動物有線蟲和輪蟲等。

雞母蟲 雞母蟲
甲蟲 甲蟲
蜈蚣 蜈蚣
3. 各種養份及有機廢棄物轉變場所

許多物質在土壤中完成生態系中的養分循環,如大氣中二氧化碳透過植物光合作用轉變為碳水化合物,而枯枝落葉掉落土壤後,經過腐爛分解,轉變為腐植質,成為土壤有機質的主要來源。而土壤中的固氮菌亦能將氮氣轉換為硝酸根與銨根離子,才能被植物吸收。另外,土壤具有吸附、沉澱等作用,能緩衝污染物對生態系的危害,但當污染物濃度過高時仍會造成土壤污染。

落葉為土壤有機質的主要來源 落葉為土壤有機質的主要來源
4. 提供水資源並淨化水質

土壤形成的過程中,會產生許多孔隙,如土壤團粒之間的孔隙、植物的根在生展時所形成之孔洞、動物活動的通道等,這些孔隙為土壤水分傳輸和儲存的空間,地面水體進入土壤後會經由這些孔隙流通,藉由土壤顆粒表面的吸附、脫附、沉澱、氧化還原及離子交換等作用淨化水質,故保護土壤亦能保護水質。

石門水庫 石門水庫
5. 做為工程施工基地

陸地上許多建築物、道路、機場跑道等設施都需要土壤做為基地,如果土壤中砂粒與水分的含量很高,受到壓力或地震時則容易產生液化現象,容易導致災難發生。

新北市仁愛公園 新北市仁愛公園
道路與橋都需要土壤做為基地 道路與橋都需要土壤做為基地
新北市水湳洞煉銅廠 新北市水湳洞煉銅廠

土壤生成的五大因子

土壤之生成(formation)或化育(genesis),主要是受環境中五大生成因子之影響,包括母質、氣候、植被、地形及時間。

1. 母質

土壤母質由岩石組成,岩石依形成原因可分成火成岩、沉積岩及變質岩三大類。火成岩如安山岩、花崗岩、玄武岩等;沉積岩有砂岩、頁岩、石灰岩等;變質岩則有板岩、片岩、蛇紋岩等。

花蓮銅安山頂蛇紋岩 花蓮銅安山頂蛇紋岩
澎湖玄武岩 澎湖玄武岩
高雄珊瑚礁石灰岩 高雄珊瑚礁石灰岩
泥岩 泥岩
2. 氣候

雨量與溫度會影響母岩的風化速率,以及物質在土壤體之淋洗與移動等。高溫多雨的環境會加速岩石與礦物的風化速率,土壤剖面形成較快,土壤厚度較大,黏粒含量較高。

臺灣氣候高溫多雨 臺灣氣候高溫多雨
3. 植被

臺灣因為具有海爬3000公尺以上的高山,因此從海岸線到山頂峰中兼具豐富的生態環境,包含針葉林、闊葉林、海岸林等,亦還有很多人工培育之竹林。針葉林下生成之土壤通常呈酸性,闊葉林下生成之土壤則呈中性或微鹼性,但亦有例外。

司馬庫斯神木 司馬庫斯神木
古坑鄉石壁山竹林 古坑鄉石壁山竹林
濱海植物石板菜 濱海植物石板菜
台灣高山景觀 台灣高山景觀
4. 地形

地形影響土壤生成的因素為坡度與坡向,這兩者會影響土壤中各種水分、養分及組成份在土壤中之移動與平衡,支配著土壤之生成作用與土壤的性質。通常地形平坦者其水份入滲淋洗作用較強,土壤之化育作用較成熟,例如台地地形上生成之厚層紅壤,化育作用較強且成熟。地形陡峭之土壤其水份大多以逕流水流失,入滲淋洗作用較弱,土壤之化育作用通常很弱,如陡峭山區之淺層土壤。

臺灣紅壤 臺灣紅壤
5. 時間

土壤是土壤生成過程中的主要因子,時間會影響各種化育作用的表現,例如臺灣在台地常見的紅壤生成土壤的歷史甚至有數十萬年以上,經長期的風化作用,矽酸鹽礦物崩解殆盡,土壤中富含鐵鋁氧化物,屬強酸性土壤。而高雄珊大小岡山之瑚礁石灰岩地質年代有上萬年,在陸地上升後,歷經漫長的風化過程生成獨特之土壤。

高雄珊瑚礁石灰岩母質之萬壽山系 高雄珊瑚礁石灰岩母質之萬壽山系
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