토양생성과 발달(4)

기후

기후는 토양의 생성에 관여하는 요인 중 가장 중요하다. 기후는 여러 가지 기후요소로 표현되는데, 토양 생성에 가장 큰 영향을 끼치는 요소는 강우량과 기온이다. 강우량이나 기온은 토양의 발달에 직접적으로 영향을 끼칠 뿐만 아니라 식생에도 영향을 끼치며, 토양과 물의 상호관계 측면에서 지형과도 상호작용을 한다. 물은 모든 화학적 풍화 과정과 대부분의 물리적 풍화 과정에서 지극히 중요한 인자로 작용하며, 따라서 토양에 유입되는 물은 풍화작용과 풍화산물의 용탈과 유실을 통해 토양의 발달에 영향을 끼친다. 강수량, 강수의 형태, 연중 강수 분포 등의 요인이 토양생성 속도와 생성된 토양의 특성을 결정하는데, 일반적으로 강수량이 많을수록 토양생성 속도가 빨라지고 토심도 깊어지며, 강수의 세기는 지표 유거수의 발생량ㆍ토양침식ㆍ토양입자 파괴 등에 영향을 끼친다. 풍화 속도는 온도의 지배를 받는데, 온도가 높을수록 풍화 속도가 빨라진다. 기온은 풍화 작용에 미치는 직접적인 영향 외에 증발산량을 결정하므로 풍화산물의 용탈 등 토양 중 물질의 이동에도 영향을 끼친다. 결국, 용탈과 유실을 유발할 수 있는 물의 양은 강수량과 증발산량의 차이인데, 이는 강수량과 기온의 상호작용으로 결정된다. 강수량은 절대량이 중요하지만 연중 분포 양상도 강수량에 못지않게 중요하다. 이러한 강수량의 분포 양상은 강수량이 적을수록 더욱 의미가 크다. 강수량이 많은 습윤 지대에서는 다음과 같은 양상으로 Ca, Mg 등의 양이온이 용탈되는데, 이로 인해 미포화 산성 교질이 생성된다. 반대로, 건조 또는 반건조지대에서는 Ca, Mg, K 등이 포화하면서 유리의 Ca, Mg, Na 등이 Ca 집적층이나 Na 집적층을 형성하여 염류토나 알칼리토가 생성된다. 일반적으로 토양 중의 유기물 함량과 기후 조건 사이에는 밀접한 관계가 있다. 이러한 관계는 기후가 생물생산과 토양 중의 유기물이나 식물 잔재의 분해 속도에 미치는 효과 때문이다. 토양 중의 유기물 함량은 위 두 과정의 차이에 따라 결정되며, 결과적으로 온도가 식물생산을 제한하는 요인이 되지 않는 한 강수량이 많을수록 토양 유기물의 함량이 증가한다. 반대로 온도가 높을수록 유기물의 분해가 빨라진다. 한랭하고 강수량이 많은 기후 조건에서는 토양 유기물의 함량이 많고, 고온 기후에서는 강수량과 관계없이 유기물의 함량이 적은 토양이 생성된다. 또한, 온도 조건은 토양 유기물의 함량과 함께 Fe의 산화도에 관여하여 토양의 색깔을 결정한다. 즉, 열대지방으로 갈수록 철의 산화도가 높고 유기물 축적량이 적어 암적색이나 적색을 띠는 반면, 습윤한 온대지방에서는 황색이나 갈색을 띤다.

 

생물

생물인자에는 동식물과 미생물의 활동은 물론 인류의 영향도 포함된다. 그러나 가장 큰 영향을 끼치는 것은 식물이므로 식생이 생물인자를 대표하고 있다. 식생은 기후의 영향을 가장 크게 받는 종속변수로서 동일 지대에서도 지형에 따른 수분공급력의 차이, 모재에 따른 토양반응과 양분함량의 차이 등의 영향을 많이 받는다. 식생의 영향을 독립변수로 분석하려면 지형과 모재가 동일한 지역에서 두 종류의 식생을 조정해 놓고 그 영향을 분석해야 한다. 삼림은 습윤지대에서 우세한 반면 건조한 지대에서는 사막형 관목으로 대표되며 그 중간의 건습반복지대는 초지로 되어 있다. 식생은 유거수와 침식의 발생을 줄일 수 있는 보호막으로 작용하여 토양층으로의 침투수량을 증대시킨다. 또한 식생은 토양유기물의 주 공급원이며, 초지에서는 뿌리조직의 분해물질 축적으로 어두운 색깔의 A층이 발달하고 삼림지대에서는 낙엽의 축적으로 O층이 발달한다. 식물 뿌리의 활성 또한 토양 생성에 중요한 역할을 하는데 토양의 구조를 발달시킬 뿐 아니라 산성 환경을 조성함으로써 광물의 풍화를 촉진한다. 고등식물 외 다른 생물들도 토양의 특성에 영향을 끼친다. 개미, 쥐, 지렁이 등 여러 동물은 유기물의 분해에 관여하고 토양을 혼합해 층위의 발달에도 관여한다. 미생물은 주로 유기물의 분해와 부식의 생성과정을 통해 토양의 생성과 발달에 기여하며 일부 미생물들은 질소, 황, 철 등 식물 영양원소의 화학적 형태를 변화시켜 식물의 생장에 관여하며 결국 식물의 토양생성작용을 촉진한다.