土壤

土壤，通常也被称为地球或污垢，是有机物质、矿物质、气体、液体和生物的混合物，共同维持生命。 一些科学定义通过将前一个术语专门限制为流离失所的土壤来区分泥土和土壤。

土由矿物质和有机质的固相（土壤基质）以及容纳气体（土壤大气）和水（土壤溶液）的多孔相组成。 因此，土壤是固体、液体和气体的三态系统。 土壤是多种因素的产物：气候、地势（地形的海拔、方向和坡度）、生物和土壤的母质（原始矿物）随时间相互作用的影响。 它通过许多物理、化学和生物过程不断发展，其中包括风化和相关的侵蚀。 鉴于其复杂性和强大的内在联系，土壤生态学家将土壤视为一个生态系统。

大多数土壤的干容重（考虑干燥时空隙的土壤密度）在 1.1 到 1.6 g/cm3 之间，尽管土壤颗粒密度要高得多，在 2.6 到 2.7 g/cm3 的范围内。 地球上几乎没有比更新世更古老的土壤，也没有比新生代更古老的土壤，尽管化石土壤的保存时间可以追溯到太古宙。

土壤圈与岩石圈、水圈、大气圈和生物圈交界。 总的来说，地球的土壤体，称为土壤圈，具有四个重要功能：

• 作为植物生长的媒介
• 作为水储存、供应和净化的手段
• 作为地球大气层的调节剂
• 作为生物的栖息地

所有这些功能反过来又改变了土壤及其特性。

土科学有两个基本的研究分支：土壤学和土壤学。 土壤学研究土壤对生物的影响。 土壤学侧重于自然环境中土壤的形成、描述（形态）和分类。 在工程术语中，土壤包含在更广泛的风化层概念中，风化层还包括位于基岩上方的其他松散物质，如在月球和其他天体上发现的那样。

土壤是地球生态系统的重要组成部分。 世界的生态系统受到土壤中进行的过程的深远影响，其影响范围从臭氧消耗和全球变暖到雨林破坏和水污染。 就地球的碳循环而言，土壤是一个重要的碳库，它可能是对人类干扰和气候变化最敏感的区域之一。 随着地球变暖，据预测，由于在较高温度下生物活动增加，土壤将向大气中增加二氧化碳，这是一种正反馈（放大）。 然而，考虑到有关土壤碳周转的最新知识，这一预测受到质疑。

土壤作为工程介质、土壤生物的栖息地、养分和有机废物的循环系统、水质的调节剂、大气成分的调节剂和植物生长的介质，使其成为生态系统服务的重要提供者 . 由于土壤具有范围广泛的可用生态位和栖息地，因此它包含了地球遗传多样性的重要部分。 一克土壤可以包含数十亿个生物体，属于数千个物种，其中大部分是微生物，而且大部分仍未开发。 土壤的平均原核生物密度约为每克 108 个生物，而海洋每毫升（克）海水中的原核生物不超过 107 个。 土壤中的有机碳最终通过异养生物的呼吸作用返回到大气中，但很大一部分以土壤有机质的形式保留在土壤中； 耕作通常会增加土壤呼吸速率，导致土壤有机质枯竭。 由于植物根部需要氧气，通气是土壤的一个重要特征。

这种通风可以通过相互连接的土壤孔隙网络来实现，这些孔隙还可以吸收和保存雨水，使其很容易被植物吸收。 由于植物需要近乎持续的水供应，但大多数地区都会有零星的降雨，因此土壤的持水能力对于植物的生存至关重要。

土壤可以有效去除杂质，杀死病原体，降解污染物，后一种特性被称为自然衰减。 通常，土壤保持对氧气和甲烷的净吸收，并净释放二氧化碳和一氧化二氮。 土为植物提供物理支持、空气、水、温度调节、养分和毒素保护。 土通过将死有机物质转化为各种营养形式，为植物和动物提供现成的营养。