토양지리학 2002년 노트

1. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
@ soil(토양) (~sol(라틴어))
토양≒흙
토양 : 물리적 개념 + 흙이 가진 기능
* 지구 환경의 3권
- 대기권(공기) atmosphere ┐
- 수권
│ 생물권(living systems) (Ch.4)
- 토양(암석권, 지권)
┘ - 사는 공간과 연관된 부분 연구 (인간-토양 interaction)
* 영양소 순환
유입 
변환

토양 내 순환 
빠져나감

유출
* 토양 정의 (학문분야 따라 다름)
- 농학자 : 영양소
- 공학자 : 암석과 대비하여
① 암설이 부서진 광물질이나 ②다른 곳에서 운반되어 온 퇴적물이 ③ 장기간 ④ 물리ㆍ 화학ㆍ 생물학
적 작용 (풍화작용)을 받아 형성된 물질
 이에 따르면 해수욕장 모래 : 퇴적물일 뿐 토양 X
①, ② : 기원
- 암설 : debris, 암석 풍화되어 잘게 부서진 암석조각  기능적 의미 (그 자리에서 형성된  정적토)
cf>이에 따르면 운적토는 엄밀히 토양이 아님! – 그 쪽 기후와 또 새로이 맞물려야!
③ 장기간 : 100~수천 년  기후대에 따라 토양 변화할 것을 의미  옛날 토양은 과거 기후, 환경을
indicate해 줌  옛날 토양은 과거 기후, 환경 indicate해 줌
* 토양의 기능
1. 생산성의 기능 (농사) productivity
↓
2. 20C 이후 “분해의 기능”, “정화의 기능”  미생물 등 생물체가 유기물, 사체를
- decomposition
2.는 1.의 원인이 되어 줄 수 있음
‘미네랄’, base(염기, 영양소)
o 토양 – 물
- 광물질
┐
│ micro-universe
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2. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
- 식물체
│
- 생물 fauna ┘
o strepo-mycin : 미생물이 분해 위해 내는 분비물
* 토양 미생물
根圈작용
- 질소고착작용
<식물뿌리 영향 미치는 범위>
 비올 때 뿌리 안 썩게
 가물 때 물
o 질소 고착
- 콩과 식물 : 질소고착능력 뛰어남
o 토양 내 물질 이동 (4단계)
① weathering input 암석층의 gas, 영양소 토양층으로
② atmosphere input 강수량… 대기 중 물질 input
③ leaching output 용탈, 세탈 : 영양소가 용해되어ㆍ씻겨져 빠져나감
④ nutrient cycling 영양소순환
* 교재 1장 <토양의 형성과정과 구성물질>  단순한 물리ㆍ화학적 속성으로 접근
 무기적 구성물질 inorganic
1. 토양광물과 기본 구성물질
o 광물질 – mineral : 토양의 45% 차지
1) 영양소의 저장고 역할
2) 기본적인 골격 이룸
- 정의 : 무기적 프로세스에 의해 자연적으로 형성된 원소 or 화학물질
o 정형화된 것 : 3차원 형태를 띰
무정형적인 것 : 구조 X, 유동적
- 단독으로 존재 X / 광물 A+B  화학물(암석) 이룸
ex> 화강암 : 석영, 운모, 정장석, 준장석…
o 토양  암석 구성물질 통해
암석  태초 마그마의 구성물질/
지구의 8대 광물질(O₂, Si, …) 98.5%
↓
변성암
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3. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
O, Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg, K
1차광물(암석 자체내에서) │ 2차광물(풍화작용에 의해 만들어짐)
 2차광물 多 있을수록 풍화 多 받은 암석이란 것
1차광물 │ 2차광물
-------- -------풍화받을
가능성
석영 │ 방해석
미사장석│ 석고
높은순서
↓
사장석 │ 철광
↓ 풍화 많이 받은 것
운모 │ 깁사이트
휘석 │ 점토 (中 고령토가 제일 풍화 多 받음)
-------------------
암석이 토양으로 바뀌는 과정
o 모재(母材) : parent material
물리적 변형 (화학적 조성은 X)
암석 --------------------------- 토양
화학적
- 토양을 이루도록 한 원래 암석 : 모재
A층
B
모재의 성격
C
직접적 반영
D(모재)
* 모재
- 그 자리에 원래 있는 모재 (잔류성 모재)
- 외부에서 흘러와 쌓인 모재 (이동ㆍ운반성 모재)
ⅰ)운반되어 내려온, ⅱ)범람, 강에 있는 것 이제 ‘토양’은 아니게 됨
o 물리적 풍화 암석 쪼갬 + 면적 넓혀 화학적 풍화 ↑
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풍화 (weathering – 기후의 영향 多)
물리적 풍화 – 화학적 조성은 X
화학적 풍화 – 새로운 물질로
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4. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
1. 물리적 풍화
① 하중의 제거 (unloading)
지하부  지상부
: 절리 (joint) 발생
② 냉, 온의 반복 (Temperature variation)
 수분 가해지면
③ 서릿발 작용 (frost wedging)  동결, 융해 작용 반복되는 환경 (온대지방에서)
 물 얼면서 팽창하면서
압력 가함
④ 식생(식물 뿌리) or 동물의 역할 (ex> 두더지, 굴을 파거나 암석을 파서)  미약
2. 화학적 풍화 – 형태, 조성 변화
① 가수분해 (새로운 물질로 분해) hydrolysis
H2O  H+ + OH- : 새로운 암석이 된다는..
: emergent (창발성의 원리)
ex) 정장석
Kal2Si3O8+H2)
 Hal2Si3O8+KOH
알루미노규산염 + 수산화칼륨
: 약한 광물  점토광물로
② 수화작용 (hydration)  모든 암석에 적용
암석 + 물  물 분자 전체와 결합
ex> CaSO4 + H2O  CaSO4ㆍ2H2O : 화학적 풍화작용 시발점 : ‘물’ 중요!
(경석고)
(석고)
③ 산화ㆍ환원작용 (OxidationㆍReduction)
o 산화  산소 원자와 결합
Fe, 티타늄, 망간
(금속성 계통 물질 多)
 열대 습윤지역 (비 ↑ -온도 ↑- 미생물 ↑
 토양, 암석 표면의 금속성 계통  빨강색
- 통기성 좋은 곳 (땅 위에서 잘)
o 환원 : unaerobic (공기 없는 곳) : 혐기성 환경(물에 차 있거나… 회색, 철회색, 청록색 : 황화물로 변
함) ex) 논 토양
* 반문이 나타나는 토양 (ex>갯벌)
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5. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
: 주기적으로 산화, 환원 환경 반복되는 곳
o 어느 정도 산화/어느 정도 환원인가?
Red ox Potential
 산화, 환원 차이가 전압으로 나타남
④ 탄산염화 작용 (석회암 지역에서 多_
CO2
-------- H2CO3 (탄산) + 암석 <화성암 계통 ↓ , 석회석(CaCO3-탄산칼슘)에서 활발)
H2O
H2CO3+CaCO3Ca(HCO3)2
탄산+ 석회암  중탄산염 : 물에 계속 녹음!
o 이산화탄소 잘 녹아야 됨, 하지만 오히려 열대지방, 기온 높은 곳에서 활발하게 이루어지고 있음
① 비 많이 옴
② 배수 잘 됨
③ 미생물  이산화탄소 농도 ↑
o 같은 암석이라도 광물에 따른 풍화 정도 다름
- 석영 저항력 ↑
- 감람석(Olivine ↓) : 고온, 고압에서 형성되어 저온에 노출되면 풍화 쉽게 일어남
o 토양 내 이온 제거
- 잔류량
Base : 염기성 영양 염류 : 가장 多
광물질 중 염기성 영양 염류 풍화에 약함  열대지방 척박
cf) 철, 알루미늄 : 잔류 ↑
(철, 알루미늄 ↑ : 녹슴 – 라네라이트성)
 풍화의 정도 – 토양의 성분과 상관성 지님
풍화에 강한 Al > Fe> Si> Base(약한)
- K > Na > Mg > Ca
K : 포타슘(토양 내에서 영양 염류 역할 알 때)
Ca : 제일 약함 (중요한 요소인데도), 하지만 식물체에 많이 저장되어 있으므로 실제로
Mg보다 많다.
* 풍화의 산물  토양(같은 크기 X) 형태, 구조
 몇 개의 group으로 나눔(토양 입자 – Soil Separate: i) Sand ii) Silt (0.002~0.05) iii) Clay(2μ 이하)
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6. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
o
--------------Stone--------------Rock – Block – Boulder – Gravel – Pebble – Sand
Sand, gravel, 유기물  따로 계산
o 토양 : sand부터 분석
1) Sand : light  잘 흐트러짐
‘석영’이 주 입자 + 거친 광물 (조립 물질)
 석영 : 화학적 반응 가장 느림 / 투수력 좋음, 배수성 좋음 (비료 잘 씻겨 나감), 생산성은 가장 낮음
2) Silt
- 규산염 광물이 多 : 모래보다 풍화 더  1차 광물이 많음
- 크기가 작다 : 수분 보유력 ↑
배수성 ↓
* Sand, Silt : 물리적 특징이 강함
3) Clay (점토) : 2micron 이하 (화학적 특징)
o 광물학적, 화학적 특징  Clay mineral-점토 광물이라고도 함
- 규산염 점토  온대지방 多
- 철, 알루미늄, 수산화 점토광물  열대지방 다
 풍화 많이 받은 것이 ↑
o chlorite : 조금만 풍화되어 나타나는 광물
↓
↓
kaolinite : 고령토
- clay 中 구성 요소 보면  어느 환경에서 어떻게 풍화되었는가를 – 과거의 환경
o clay : heavy  응집력 강함. 물에 젖었다 증발하면 굳음
* 토성(Soil texture) – 어떤 비율로 이루어져 있는가
1) 식물 뿌리의 침투 능력 좌우
2) 통기성, 배수성
3) 토양의 화학적 반응률에 영향 미침
o 미 농무성, 토양 삼각도 (Soil triangle)
- ‘loam’ : Sand, Silt, Clay 가장 골고루 혼합된 토양의 범위
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7. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
(Silt, Clay 단계에서 유기물 제거)
- Soil Analysis : 피펫법
- loamy : 두 단계의 중간
* 토양 구조  뭉쳐있는 구조 – 형태가 서로 다름 (ped : 페드, aggregate : 입단)
o 입자-입자
1) 점토의 양
2) 토양 內 미생물 역할
3) 젖고 마름 반복 / 동결, 융해 활발한 정도
4) 경작 (인위적 요인)
o 3단계
1) grade
2) class
3) type
ex) Carolina 지방
moderate
–
:grade
fine
–
:class
(풍화 받은 정도)
subangular
block
: 모양
(coarse/fine
조립/미립질)
ex2) ~ 統 토양
type – 판상형 (논, 갯벌)
/ 주상형(기둥) / 괴상형1
:운반 매커니즘 수평
: blocklike
angular
② 동결ㆍ융해  토양에 물 들어갔다 증발
③ 토양 內 조성 (점토 얼마나 / 어떤 광물)
o 토성, 토양 구조  매우 중요한 분석
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① CEC
Micelle (교질) : 매우 미세한 입자
점토 ( colloids)
: granular
입자 굵은
① 토양 內 미생물 : 점성의 액체 분비 – 입자 뭉치게
 식생에 중요한 영향
- 점토 광물
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/ 괴상형 2

8. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
colloids
 극성 띰 (음전하)
- 토양 속 물질 중 + 전하 띠는 것 : 양이온
(Base : K, Mg…) – 포함하는 물이 통과하면 교질이 이를 붙이게 됨  식물 뿌리가
빨아먹기에 좋게
: Cation Exchange Capacity (CEC) : 각 이온의 함량 측정함으로써
양이온 치환
능력
물+시약걸러서ppm단위로
v 특정 토양을 얼마나 흡착하여 부착할 수 있는가 : adsorption (흡착)
: 점토 광물이 많을수록 CEC가 크므로
* 특정 토양이 얼마나 치환 능력 가지나
(1) ‘어떤’ 점토 광물이 있느냐(점토 광물의 유형)
(2) 토성 (점토의 비율)
(3) Amount of organic colloid (colloid의 양)
 CEC만으로 부족
PBS(염기의 비율 : base가 많을수록 유리) – PBS가 더 중요!
반건조지역 (수분 보유력 적당히 낮음) – 공극 막아줌, 용탈, 세탈 ↓ : PBS 높음!
가용성 염기의 보존 상태 높은 곳
(반건조기후대-체르노젬)
② pH (H+ 농도)
- 수소 이온 ↑  산성 ↑ (다른 Mg+, Na+ : 알칼리성)
↓
5.6 정도가 중성
o 열대 – 토양 척박 – H+  석회암 가루 다 사용
③ 토색
- 붉은 색 : 산소
- 회색 : 환원
↓
유기물 함량이 토색에 가장 중요
- 노랑색 토양 : 계속 물에 젖어 잇는 : hydrate (수화) 된 상태
- 하얀 막이 있는 토양 :
Brown
------- <- 각피 : 그것이 표면이었을 때 건조지역이었을 것
Brown
: 물 부족  토양 내 base가 집적됨  뿌리의 근권작용에 의해 물 올라올 때 물에
집적되어 있던 칼슘이 삼투압 현상으로 올라옴
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9. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
 soil color : 어떤 환경이었는지 짐작하게
o 셰일, 석회암  붉지만 그것이 원리 그렇거나 산화됨
Chapter 2
- Organic (유기~) : 생물체와 관련
- Organic – Organic Fraction
- Organism
: 살아 있는 생물체 - Flora, Fauna 의 역할
- Organic matter
: 죽은 것 (썩어가는)
* Organic Matter – 죽어있는 잔재
- litter
↓ 분해되는 단계 중 하나
- humus
 형체를 모름 – 육안으로 볼 수도 있음 / 육안으로 볼 수 없을 수 있음
 화학적 분해되면  이온, 콜로이드와 같은 교질입자로 바뀜
: 양이온 흡착하는 역할, 역시 함  토양 유기물 중요한 이유!
- 물리적 특성 : 입도 분석
- 화학적 분석 : 양이온 치환능력ㆍ유기물
Clay-Humus Complex
점토 – 부식질 복합체
(서로 잘 달라붙어)
↓
유기물의 지역별 차이
 토양지리학
* 유기물에 영향 미치는 요소
1. 기후, 식생 – 식생의 잔재 / 기온, 강수량이 식생에 영향
2. 모재 : 간접적 영향 – 암석의 종류  식생에 영향  유기물에 영향
↑
영양소 풍부하게 해 줄 수 있는 토양 : 모재 풍화되며 weathering input 되므로,
유기물 함량에도 영향 미침
3. 사면경사(배수조건)
4. 시간 : 식생 정착한 햇수가 많으면 유기물 많다.
1. 건조반건조습윤 / 토양 유기물과 밀접한 관련
↓
: 건조, 반건조, 습윤지역과 비교하면 유기물 양 두 배 차이
깊이 1m / ha
grass  나무로 바뀌면 오히려 유기물 양 줄어든다
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10. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
* 건조- +  반건조- -  습윤
o 잠재 식생 : 특정 지역의 기후 대변
(우리 나라 : 2차 식생)
- 특정 지역의 수분 (습도)
툰드라 / 사막 차이 나는 이유
잠재증발산량
50℃ 1000g
200g
10℃
50g
100g
precipitation
Evaporation
↘
↗
---------------------------P>E : 습윤지역
P<E : 건조지역
o 잠재 증발산량
: 특정 지역의 평균 기온에서 증발해야만 하는 양
습윤해짐  산림 우거짐
- 지표면에 뿌리가 많아 지표면의 유기물 함량 ↑
근권 얕다 : 식생의 물질 순환 rate 얕다.
- 나무 (forest) : 깊이 깊어짐 + 잎, 가지 크다 – 새로운 물질 침투 막음
: root system(근권) 따라 반건조지역 ↑
o 평균기온과 유기물 함량 관계
: 열대 지방 사람들 slash and burn 방식 사용  플랜테이션 때문에 황폐화됨
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Humus : 부식질 – 있느냐, 없느냐에 따라 : darkness 토색 결정
 Vegetation (식생), Fauna 죽어 분해된 것 : microbial-activity
유기물 -- 분해  humus –- perfectly 완벽 분해  광물질, 이온(유기물 X)
↓
seen
unseen(토양에 붙어) : 과산화수소수 반응으로 없앰
litter – humification (부식화)  humus
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11. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
ㆍplant tissue
다양한 성분 중
- 셀룰로오스는 부식질화 잘 일어남
- lignin : 변화는 많이 일어남, 하지만 끝까지 남아있음
ㆍclay mineral과 흡착력 강해 끝까지 영양소 공급해 줄 수 있는 것 (잔류량 ↑)
(콜로이드 입자와)
clay-humus complex 이루어
ㆍ토양 유기물 함량 ↑게
// 점토 : 유기물량 좌우-clay가 중요!
1. 유기물 함량 – 부식질 ↑ : 치환 능력 ↑  PBS ↑  비옥해짐
2. 물 잡아주는 능력
3. 탄소, 질소의 토양 내 함량 (C-N Ratio)
– 토양 내 humus : carbon 56.24%, nitrogen 5.6%..
 C:N = 10.04 : 1  이론적으로 가장 많음 – 온대 삼림지역
- litter  humus 많이 될수록
↓
microbial activity (토양 내 미생물)
: 에너지 얻기 위해 토양 내 탄소 흡수하여 CO2로 방출  C:N 비 급증, CO2 많으므로 더 온난 + N
은 단백질로 전환하여 토양에 저장  N ↑
4. tilth(경작) : 유기물 적당히 있으면 경작하기 쉽다.
5. 판상ㆍ주상ㆍ괴상구조..좌우
3장 공극, 수분  물리적 성질 (입도분포..)
공극 : 입자 사이의 공간
수분 : 입자 사이의 수분
o soil atmosphere
1. bulk density(총밀도) : 토양 말린 후
2. particle density(입자밀도) :
3. 공극 : 100 − (
중량
잰것
부피 (
공극없앴을때 )
중량
부피 (
공극없앴을때 )
BulkDensity
) ×100
ParticleDensity
100-입자밀도, 총밀도 변화율
soil solids : 토양 내 광물질 얼마나 큰가
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12. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
o Sand 100g
Clay 100g
- Size와 Amount의 paradox
: 공극의 size는 sand가 큼
공극의 전체 양은 입자가 작아질수록 더 커짐
(clay가 sand보다 물 더 많이 흡수할 수 있는 것 보면 알 수 있다.)
o pore
- macro pore 거대공극 – 통기성에
- micro pore 미세공극 – 영양소 흡착, water holding에 영향
 입도에서 입자 비율에 loam일수록 좋은 이유
* Soil Moisture : 수분 – 토양수
↙ 강수량
____________________________
토양수 : 지표 내에 침투해야 : 투수(infiltration)
토양수량 결정하는 것
- 강수량
- 투수
infiltration rate : 잘 일어나는 토양수 충분
 ‘일정시간’에 흡수할 수 있는 양 초과  surface runoff
저장된 토양수 : 식생에 수분 공급 / 대기중 수분 공급
v 인위적 투수율 ↓  대기중 수분도 ↓
o infiltration 영향 주는 요소
1. soil moisture  기존의 soil moisture 높으면 추가적 흡수 ↓  식생:수분 보유
2. Compaction : 빗방울이 표면 깸 (splash), 비오다 마르면 compact 각질  투수 안 되게 됨  식
생 : 비낙하 에너지 상쇄 : splash 효과 ↓ : terminal effect!
3. inwash fine
: 토양 내 콜로이드 ↑  스스로 공극을 fine material이 줄임
4. 사면 경사 : 급할수록 스며드는 비율은 ↓
Darcy’s Law : 토양 입자, 사면 경사..  스며드는 양
* 계절적 요인
o 같은 토양이라도 계절에 따라
- land use (토지 이용) 결정
A 지역의 계절적 변화 : 대표하는 요인
 계절적 토지 이용 – 친환경적 토지 이용
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13. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
o Soil (자연과학적 요인)
- land : 토지 이용
- land use : 어떻게 이용하는가
- land cover : 이용함으로써 어떠한 형태로 변했는가?
: 초지, 건조환경(건물…)
* 토양수
- 화합수  화학적으로 combine된 H2O 물, 토양입자 화학적 결합
- 흡습수  물로 ‘코팅된’ 화학적 결합은 아니나 화학적 결합과 거의 비슷
: 인위적 분리 가능(선인장이 이 물 이용)
- 모세관수  (모세관수) : 표면장력 (서로 달라붙으려 하는 것)
: 식물체가 이용하는 물(물이 토양에 달라붙음)
- 접하는 면적 ↑  표면장력 ↑  함유하는 물 양 ↑
- 중력수  토양에 달라붙지 X, 빠져나가는
o 위조점 (wilting point) : 식물체가 최소한으로 요구하는 양
o 포장용수 (포화용수) : Field Capacity
o available water (유효수분)
o 단기 위조점
영구 위조점
Thornthwaite. C. W  ‘운하’에서의 물 필요량 변화 … “Water budget” (수분수지)
- Precipitation (강수량)
- Potential Evaportranspiration (PE)
- Actual Evaportranspiration (AE)
 위도,()기온, 토양 알아야 함
- 월별 기온
- 월별 강수량.. 알아야
기온 + 토양  월별 증발산량 산출 <이론적> 증발되어야 하는 양 : PE
(11/2)
o 토양수의 월별 분포
o p.52 Soil atmosphere : 공극이 완전히 포화되지 않는 이상 공극 중 일부 air로 채워지게 되어 있음 –
이산화탄소 양 대기보다 많음
- 대기중 : N, O, Ar 98% 차지
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14. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
- 토양 : 유기체, 뿌리가 호흡하므로 CO₂↑
: 토양의 공기 관련된 구분
- aerobic : 유산소 호기성 (공기 많고 잘 통함)  산화적
- unaerobic : 혐기성, 무산소 (물로차있는 토양은 hydric soil ex>습지토양)  환원토양적(물로 포화
된)
p. 54
4. 토양의 각 요소를 합쳐 고려하는 장
각 요소 : 토양 성질에 영향 주는 중요한 1, 2장의 요소는 토양마다 다름  토양 특성의 지리적(공간
적) 분포
- 왜 지역에 따라 다른가? (우리나라도 : 기반암 비슷한데도)
: 소지형 (경사도, 배수), climate(기후), length of time(토양 발달시간)
 여러 지역 토양 조사, 비교할 때 고려해야 함
o 지형, climate, time – 대규모 스케일 / 소규모 스케일 구분되어 생각해야 함
ex> time : 100만 년 형성 과정 Vs. 1만 년 형성 과정
하지만 인간에 의한 교란은 짧은 시간이어도 중요
o Local Relief : topography에서 소규모 scale
* 소규모 스케일 : 최근의 변화
* climate : 사막/열대 확연한 차이
한 산 이내의 스케일에서는??
1. 지형적 요인 (큰 지형) : 소규모 지형의 dynamic (변화)
 ‘기후’와 연결  ‘고도’와
: 토양과 지형 관계 (‘산지’ 지형)
o 토양, 식생(기후기온,강수량)  유기물  토양에 영향 줌
o 지형에서 가장 중요한 : 기온, 수분  고도에 따른 차이 (산악지형 연구 – 규칙적 변화)
지형ㆍ시간의 상호관계  식생, 유기물이 영향 미침 – cool, 습윤할수록 유기물 많음
o 산악지역에서 고도 올라갈수록 토양 4 가지 변화
1. 유기물 ↑ (미생물 분해 ↓)
2. 공극량 증가  물 holding 증가 (유기물 많아서 capture 좋음)
3. 산성도 ↑ (알칼리성 : 건조 / 강수량 ↑, 고도 – 산성  침엽수잎 : 산성)
4. C-N ratio 증가 (미생물 양 줄어든다 : C 덜 떨어짐)
C : N 깊이에 따라 다르면
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15. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
* 토양의 수평적 측면 / 수직적 측면
* catena (chain)
- 토양의 수직적 분포는 비슷하다. 하지만 수평적 분포 달라짐! (표층 사면 따라 물질 내려가기 때문에
 체인처럼 연결되어 있다 : 토지 이용과 밀접한 관련!)
ex> 시에라네바다 산
* 저지대 : 건조기후에 가깝다
올라가면서 식생, 강수량 변화
* 시간에 따른 soil profile : 암석이 토양으로 진행되기까지
o parent material
↓ 풍화작용
soil
-----수평적, 물리ㆍ화학적 특성 + 수직적으로도 다르게 나타나므로
(수직적 : 가장 중요한 요인 : time)
* 토양층 발달 – 과정, 생물체의 정착  토양층 발달할수록  생물체 살 수 있는 조건  식생, 균ㆍ조
류  유기물
1) 광물질형태 토양 형성
2) 생물체 정착
3) 유기물 형성
 진정한 soil complex 형성
- 어떠한 조합인가 : 어떤 환경, 얼마나 많은 시간 동안?
 시간이 같더라도 공간적 특성에 따라 달라짐
(수직적인 경우 시간이 더 중요 cf>수평적인 경우 공간이 더 중요)
(공간적 특성 : 기후, 지형, 암석에 따라 성숙 정도 달라질 수 있음)
* Soil Horizon
- 대규모적 Scale 토양 말할 때:
- 토양 단면 : Soil profile
토양 각 층 (토양층) : Soil horizon
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16. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
* 정형화된 층
O층 : Organic Matter
A층 : 부식질(humus) 풍부한 층, base(염기) 집적  용탈층
E층 : 원래 같은 층인데 A층 중에서 base가 덜 존재(용탈되어 밑으로 빠져나간 층)
B층 : 용해된 것 빠져나간 것이 쌓인 곳 : 집적층
- 점토광물, 알루미늄, 이온 ↑
(BE: B층에 가까운 토양)
C층 : 풍화 진행되어도 토양이라 보기 힘든 층
* 우리 나라 : A층 거의 X
- O-E-C
- O-B-C
- 포드졸토양 지역에 잘 나타남
o 열대지역토 라테라이트 : 대부분 C층으로 염기 다 빠져나감, 철분만 A에 남음
o 소문자로 세분화한 기술 가능
ex> B-h (humus 많은 층)
B-t (clay 많이 집적된 층) : Bt 밴드 : 절개해 볼 때 깊이 1m 내외에서  특히 풍화 많이 되었을 것 
기후가 완전히 다른 곳에서 형성  기후 변화 암시
 기후대, 시간에 따라서 다양하게 나타나므로 중요 (물질 수직적 이동 양상도 다름)
* 한대기후 포드졸토
E층 : Albic horizon
B층 : spodic horizon
 포드졸토 색 밝은 이유
o 체르노젬토 : 반건조지역 토양
- O층 3cm
- A층 비교적 깊음 : 비 덜 와서 용탈 세탈 적음
E층이 X
그냥 B층 : A층에서 집적된 층 아니라는 것! – 건기에 모세관 현상에 의해 C층의 물질이 쌓인 것
(CaCO3와 같은)  식생 뿌리 B층까지 가능 – 비옥
- Pedon
Polypedon
 Catena + Soil profile 모두 고려
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17. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
(수평, 수직적 측면 모두)
: 최소한 1m^3의 pedon으로 연구해야!
(11/9) 토양침식
- 토양침식 (Soil erosion)
- 토양 오염
* 토양 침식 원인
- 자연적인 침식 (ex>바람불 때, 물이 씻어내릴 때)
- 인위적인 침식 (인간 개입 ex> 토목공사, 농경지 – 사면 깎아냄 : 가속화된 침식)  이것이 중요!
* 침식 일으키는 매커니즘
1. 물에 의한 침식 : A(침식) = f(R, K, S, C, P)
2. 바람에 의한 침식
1, 물에 의한 침식 : A(침식) = f(R, K, S, C, P)
R : rain – 강수량의 ‘양’ : 많은 지역이 더 잘 일어남 / 빗방울의 단순한 크기보다는 “최종낙하속도” 중
요하게 여겨짐  토양 부수는 역할  차후의 flow에 의해 토양 유실될 수 있는 여지
K : 물리, 화학적 성질 (입도분포, 토성)
입도분포 : 모래 : 응집력 ↓ : 침식 ↓
유기물의 함량 : 많으면 토양 침식력 ↓
토양의 구조
투수율 (↑ : 흡수 ↑ : 흐르는 양 ↓  )
- 속도
- 토양입자
- 침식
S : 사면의 경사도 (높을수록 침식 ↑)  인위적인 요인 多
C : 작물 재배 (crop)
- 인간에 의한 교란 : 침식 더 多
- 식물 : buffer 역할 – 침식 억제 역할
P : 강수량
----------------* 자연 상태에서는 언제 침식 가장 ↓
o 300mm인 지역 토양 침식 최대 : 토양 침식에 필요한 유효강수량 (effective precipitation)
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18. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
 이 이상의 강수 : 지표 유출량 같음 + 공극을 물로 포화 : 입자간 결합력 물에 의해 더 강해짐 (저항
력 더 강화시켜 줌)
2. 바람에 의한 침식 :
A = f(I, K, C, L, V)
I : 토양침식 가능성
K : 토양 표면의 거칠기 (거칠어야 잘 침식)
C : climate (기후인자 : 많이 부는 지역에 침식 ↑ , 비가 많이 오는 ‘지역’의 바람에 의한 침식 ↓  ‘물’
에 의한 침식은 더 강할 수 있음)
L : 지표면의 길이 (length)
길이가 길면 : 골고루 침식
짧으면 침식 덜 일어남 , 한편, 돌풍이 불 때 긴 쪽은 상쇄됨, 따라서 오히려 침식에 강할 수도 있음
V : vegetation (식생) : 바람을 막는 가장 좋은 방법(방풍림)
o 자연적 현상에서도 토양 형성 속도보다 침식 속도 훨씬 빠름 : 경작시에도
* 토양 침식 문제되는 이유
 인간에 의한 침식 가속화 더 심각 : 자연지리학에 더 관심
ex> progress in physical geography
ㆍ경작지 토양 표층 2.5cm 유실되면 생산량 10% 감소한다
 경작지 33%가 극심한 토양 침식 겪고 있다
o 농촌진흥청 : 전 국토의 45%가 심각한 토양 침식에 직면해 있다 (우리 나라 : 사후관리도 심각)
토양 침식  삼림(숲) 있느냐 없느냐가 엄청난 영향
1) 강수량 時 최종 낙하 속도 줄여줌 : 토양침식가능성 낮아짐
2) 삼림의 뿌리가 물 흡수 : 지표유출 ↓ : 토양침식가능성 낮아짐
* 사회주의 국가의 문제
o 1949년 중국 황토고원의 침식 : 1km² 당 6t~675t 유실 – 물에 의한 침식으로 가장 유명한
o 1930년대 Kansas 지역 엄청난 토양 침식
밀 값 상승  원래 비옥한 지역 : 과도한 밀 농사  토양 부실  폭풍 발생 후
1934년 Dust Bowl (먼지폭풍)
* 사막화 (desertification) : 사막 아닌 지역이 사막이 되는 것
o 사막의 특징 : 비 안 옴, 기온 ↑
토양 거의 모래질 (조립질)
식생 ↓
o 도시화 목적 산림 벌채  토양 교란, 투수율 ↓ , 유출 ↑
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19. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
 토양표층 X, B층만 남음  토양색 밝게
1) 유출 ↑
2) 표층유실  토양이 흡수하는 태양 적어짐(토양색 밝으므로) : 알베도 (반사도) 높아짐
3) 국지적 기온 상승
4) 식생이 내뿜는 산소 X , 이산화탄소(온실기체) ↑  기온 ↑
5) 식생 증발산 ↓  공기 중 수분 ↓  강수량 감소
6) 지하수위 낮아짐 (지하수 뽑아 씀)
* 사막화 : 기후적  주변 지역까지 영향
6만 km² /년 사막화 되고 있다
* 아마존 열대우림 – 사막화 확대 / 지구의 허파
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ㆍ 토양 침식 방지대책
- 인위적으로 유기물 첨가, 볏짚 썩혀서
(입자 모여 입단 형성하게  구조 안정되게)
 투수성의 유지
- 인위적 김매기(경운) : 원래 구조도 토양 만들어 줄 수 있음
 농경지에서 많이 이용
일반적인 토양에서
- 지표면의 피복 (나지는 놓아두지 X, 식생 심거나 관리)
* 식생 역할
(1) terminal effect
(2) 뿌리가 물 흡수, 지표수 흡수 막아줌
(3) 바람에 의한 침식(풍식) 막아줌 : 방품림 – 100% : 소용돌이 발생-역풍 발생 / 75%가 가장 유리
토양침식유형 (kg/ m²/yr) <1995, UN보고서>
자연토지
경작지
나지
중국
0.2 이하
15~20
28~36
미국
0.003~0.3
0.5~17 (기계적 영농 농 0.4~9.0
업 방식 때문에)
인도
0.05~0.10
0.03~2.0
1.0~2.0
영국
0.01~0.05
0.01~0.3
1.0~4.5
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20. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
o 특정 국가 소득 수준과
o 나지로 갈수록 침식량 많아짐
* 중국 : 과도한 토지 이용
* 인도 : 토양 자체 특성 / 전통적 농업 특성
“The Impact of organisms on overall erosion rates with catchment(집수구역) in temperate region” by
Trimble
“Recent trends in the ecology and management of the world’s savanna(가장 비옥, 긴 풀) formation
* 토양오염
1970년대 system theory
┌--------┐
E, M
│ -
------ │
│
│ ------
input
│ -
↑
└-------┘
│
M
│ output
│
interaction
│
└-------feedback -----┘
* 지구생태계
- open system : whitebox
- closed system : blackbox
* 과거에 토양은
blackbox, 현재 graybox  토양층으로 input, output, 비교 (catena 지난)
* 토양오염 :
- 토양의 자정능력 한계 넘어서면 오염 시작
- 중요한 이유
1) 토양 오염되면 오염물질은 식생, 1차 생산자  소비자로 감 (초식동물, 육식동물, 사람들.. 먹이사
슬  인체에 축적)
2) 토양오염정도 (1960년대…)
- 심각해지니 그 지역 생태계 전체 파괴한다는 인식
- 오염원
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21. (최서희) 2002년 2학기 토양지리학 노트 배포
* 중금속 (heavy metal) 중 원자번호 클수록 큰 문제
+ 산성비
↑
토양 내 점토, 유기물 + 중금속 결합 쉽게 함
* 농약 : 바로 지하수로 스며들면  지하수오염 (일본의 미나마타, 이따이이따이 병)
1963년, Carlson, “The Silent Spring”  D.D.T 사용 금지하게 한
 가이아 가설 (환경은 몸과 같다)
DDT : 미생물도 죽임 – 토양 파괴  식생고사
(침묵의 봄)
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