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什么是土壤肥力？估計很多小羊羔最先想到的就是有機(jī)質(zhì)，但土壤肥力高低與土壤中的有機(jī)質(zhì)含量真的能完全畫等號嗎？
有機(jī)質(zhì)、土壤養(yǎng)分、土壤肥力之間是什么關(guān)系？如何正確理解土壤肥力？今天我們把這些問題講清講透！ 土壤肥力 = 土壤中的有機(jī)質(zhì)含量？
有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力的重要標(biāo)志，有機(jī)質(zhì)的多少確實(shí)在一定程度上可以指示肥力的高低，但二者不能完全劃等號。實(shí)際上，有機(jī)質(zhì)只是土壤養(yǎng)分的來源之一。土壤養(yǎng)分，是土壤為植物生長所提供的 必要的營養(yǎng)元素，包括氮、磷、鉀、鈣等等。而這些營養(yǎng)元素主要來自于土壤中的有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)。土壤養(yǎng)分和土壤肥力的區(qū)別是什么？ 到底什么是土壤肥力？
土壤肥力是土壤為植物生長提供養(yǎng)分和水分的能力。養(yǎng)分和水分是肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)，而肥力是一種能力。有了養(yǎng)分和水分才能有肥力，不過只有物質(zhì)基礎(chǔ)是不夠的，還需要協(xié)調(diào)熱量、空氣等其他要素，才能使養(yǎng)分和水分能被植物充分吸收。例如，土壤缺氧時，植物吸水和吸肥能力會大大減弱，即使有再多的養(yǎng)分和水分也難被吸收利用。從這個角度來說，土壤肥力就是協(xié)調(diào)土壤水分、養(yǎng)分、熱量、空氣等因素，進(jìn)而供應(yīng)植物生長的能力。所以，水、肥（指代養(yǎng)分）、氣、熱也被稱為土壤肥力的四大因素。土壤肥力從來不是由單一的養(yǎng)分要素決定，而是多種要素綜合影響的結(jié)果。接下來，我們把四大肥力因素分為養(yǎng)分系統(tǒng)和水氣熱系統(tǒng)分別來說。土壤組成、肥力因素和土壤肥力的關(guān)系 | 作者制圖土壤養(yǎng)分儲量是一個動態(tài)變化的量，弄清楚其來源、支出和循環(huán)的過程，才能掌握分析它的一般角度和方法。根據(jù)來源，土壤養(yǎng)分可劃分為礦物養(yǎng)分（無機(jī)養(yǎng)分）和有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分（有機(jī)養(yǎng)分）。來源/收入：成土母質(zhì)（風(fēng)化物）中的礦物元素是土壤中礦物養(yǎng)分的主要來源。其次，溶解于降水、地下水中的礦物質(zhì)也是土壤礦物養(yǎng)分的部分來源。支出/損失/去向：外力的侵蝕搬運(yùn)作用。如流水的淋溶作用或風(fēng)力的侵蝕等。【淋溶作用】降水或灌溉水進(jìn)入土壤，土壤中的可溶性物質(zhì)被水溶解，順著地勢隨水發(fā)生側(cè)向遷移，或是因重力作用自上向下運(yùn)動。這個過程中，導(dǎo)致表層土壤養(yǎng)分發(fā)生損失，土壤肥力下降。淋溶作用的詳細(xì)資料→淋溶作用，22年山東卷和天津卷都考了，還沒搞懂的速進(jìn)！
動植物殘體經(jīng)微生物分解，形成有機(jī)質(zhì)。土壤中的有機(jī)質(zhì)在微生物的作用下，一部分徹底分解為無機(jī)物，被植物吸收利用；另一部分重新合成土壤腐殖質(zhì)。【腐殖質(zhì)】是有機(jī)物經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化形成的膠體物質(zhì)，一般為黑色或暗棕色，是土壤有機(jī)質(zhì)的主要組成部分。
腐殖質(zhì)層 | 圖源網(wǎng)絡(luò)腐殖質(zhì)是有機(jī)質(zhì)存在的一種特殊形式，它不能被植物直接吸收，需要進(jìn)一步被微生物分解為無機(jī)質(zhì)才能供植物利用。因此，有機(jī)質(zhì)的腐殖化其實(shí)是將有機(jī)質(zhì)儲存在了土壤中，腐殖質(zhì)含量高的土壤，儲存有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分的能力就更強(qiáng)。這就是有機(jī)質(zhì)的循環(huán)過程。有機(jī)質(zhì)的收入、支出與循環(huán)過程 | 作者制圖土壤中水分、空氣和熱量相互影響，密不可分，因此，我們將其放到一個系統(tǒng)中來討論。水分—空氣：共同存在與土壤孔隙中，是此消彼長的關(guān)系。也就是說，在孔隙空間一定的前提下，土壤含水量多了，水分占據(jù)了更多空間，空氣含量就較少，土壤中可能氧氣含量不足；如果土壤含水量較少，那孔隙中空氣的占比就會較大。水分—熱量：水分和熱量是相互影響的關(guān)系。土壤水分對熱量的影響：土壤水分越多，土壤的導(dǎo)熱性越差；土壤水分越多，土壤的熱容量也較大，土壤升溫和降溫的速度較慢。土壤熱量對水分的影響：溫度高的土壤蒸發(fā)強(qiáng)，土壤水分條件差；溫度低的土壤蒸發(fā)弱，土壤水分條件可能相對較好。 什么樣的土壤肥力條件好？
土壤提供的養(yǎng)分和水分越多就代表肥力越高嗎？其實(shí)遠(yuǎn)沒有這么簡單。好的肥力條件，不僅有充足的養(yǎng)分和水分，更能“穩(wěn)”、“勻”、“適”地向植物提供養(yǎng)分和水分。穩(wěn)：能把土壤養(yǎng)分源源不斷地提供給植物。足：能夠供應(yīng)充足的養(yǎng)分和水分。適：能夠供應(yīng)適量的養(yǎng)分和水分。土壤要想“穩(wěn)勻足適”地提供養(yǎng)分和養(yǎng)料，需要的是養(yǎng)分系統(tǒng)和水氣熱系統(tǒng)的協(xié)調(diào)平衡。案例對比
我們放到案例中進(jìn)行對比分析，理解會更透徹一些。我們都知道，東北黑土地的肥力條件比熱帶磚紅壤要好得多，這是為什么呢？我們還是得從養(yǎng)分系統(tǒng)和水氣熱系統(tǒng)中去找答案。黑土VS磚紅壤 | 圖源網(wǎng)絡(luò)東北地處溫帶季風(fēng)氣候，該區(qū)黑土養(yǎng)分和水分的來源多，支出少，物質(zhì)基礎(chǔ)充足。【養(yǎng)分】溫度較低，微生物活性較弱，分解土壤中有機(jī)質(zhì)的速度較慢，有利于有機(jī)質(zhì)積累。
【水氣熱】適宜的降水又提供了適宜的水分和空氣條件。
水肥氣熱的協(xié)調(diào)程度高，所以東北黑土地肥力高。熱帶磚紅壤主要分布在熱帶雨林氣候區(qū)，土壤中水分和養(yǎng)分的來源較充分，但也正因為熱帶雨林地區(qū)降水量大，流水侵蝕作用明顯。再加上氣溫高，微生物活性強(qiáng)，分解土壤中有機(jī)質(zhì)的速度快，所以養(yǎng)分損失多，難以保肥。溫帶草原土的有機(jī)質(zhì)含量一般大于溫帶森林土，這是為什么呢？草原上草類根系淺，多集中在表土，且草類生命周期短，死亡后植株全部進(jìn)入土壤，為表層土壤提供了大量的有機(jī)質(zhì)來源。森林雖然植被數(shù)量多，但喬木灌木的生命周期長，土壤中的有機(jī)質(zhì)的來源主要靠枯枝落葉。溫帶草原土VS溫帶森林土 | 圖源網(wǎng)絡(luò)因此，從有機(jī)質(zhì)的“收入”來看，溫帶草原要優(yōu)于溫帶森林。再看“支出”，草原氣候偏干，相較于濕潤的地方微生物活性偏弱，所以分解有機(jī)質(zhì)的速度較慢。而且因降水較少，淋溶作用較弱。所以，有機(jī)質(zhì)支出少。而森林氣候更濕潤，微生物活性更高，分解有機(jī)質(zhì)的速度更快。而且因降水較多，淋溶作用也較強(qiáng)。所以，土壤有機(jī)質(zhì)的支出更多。這樣，溫帶草原土養(yǎng)分收入多，支出少，有機(jī)質(zhì)含量更高；而溫帶森林土養(yǎng)分收入較多，支出更多，有機(jī)質(zhì)含量相對較低。溫帶草原土和溫帶森林土有機(jī)質(zhì)含量對比
作者制圖
做完題再走~
我國東北地區(qū)黑土多分布在地勢平緩遼闊的地區(qū)，結(jié)構(gòu)良好，富含腐殖質(zhì)。自20世紀(jì)50年代，隨著對黑土地的大規(guī)模開墾以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中頻繁翻耕，黑土肥力下降明顯。專家建議采用“少耕深松（減少耕作強(qiáng)度深翻土層）”的耕作方式提高黑土后備。下圖示意東北平原土層剖面。據(jù)此完成下面小題。
1. C
【解析】我國東北地區(qū)黑土富含腐殖質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量高，有機(jī)質(zhì)主要來源于動植物殘體。東北平原屬于溫帶季風(fēng)氣候，雨熱同期，利于植物生長，因此草原、森林等植被覆蓋率高，提供了豐富的有機(jī)質(zhì)；又因為東北平原所處緯度較高，冬季寒冷而漫長，動植物殘體不易腐爛，所以大量腐殖質(zhì)堆積使東北平原的土層呈現(xiàn)黑色的樣貌。因此造成東北平原所處緯度帶黑土分布普遍的主導(dǎo)因素是氣候，C正確，成土母質(zhì)，生物與地形和黑土形成有關(guān)，但不是主導(dǎo)因素，ABD錯誤。故選C。
2. D
【解析】由于緩坡上坡度較小，所以水土流失較慢，以致于土壤深厚，有機(jī)質(zhì)積累多，從而使土壤肥力較高，并不是所有坡度較緩的地區(qū)，水熱條件都較為充足，A錯誤。坡度較緩的地區(qū)土壤的發(fā)育時間未必較長，B錯誤。坡度大小對風(fēng)力侵蝕的影響相對較小，C錯誤。由于坡度較緩，導(dǎo)致落差較小，使地表水的流速較小，能夠減弱流水侵蝕，水土流失較慢，所以坡度較緩的地區(qū)土壤肥力總體較高，D正確，故選D。
3.土壤是在地球表面各種自然因素綜合作用下產(chǎn)生的，不同區(qū)域的自然因素存在差異，會形成不同類型的土壤。我國東北地區(qū)地形平坦，為溫帶季風(fēng)氣候，土壤受當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境影響，形成土層深厚、結(jié)構(gòu)良好、腐殖質(zhì)含量較高的黑土。左圖為草原土壤剖面圖，右圖為森林土壤剖面圖。與草原土壤相比，說明森林土壤的腐殖質(zhì)層厚度大小及其原因。
【答案】森林土壤的腐殖質(zhì)層厚度比草原土小。原因：森林的生長周期長，植物長期需要消耗養(yǎng)分，有機(jī)物主要儲存于植物體內(nèi)；森林分布的地區(qū)降水較多，淋溶作用較強(qiáng)，土壤積累的腐殖質(zhì)較少。草類生長周期短，死亡后全部進(jìn)入土壤，為土壤提供有機(jī)質(zhì)；草原氣候偏干，淋溶作用弱，且微生物活性偏弱，有機(jī)質(zhì)支出少。
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