岩石强度对土壤生成的贡献

土壤厚度与生产速率的关系存在争议，本研究通过喜马拉雅山脉地质分析，发现岩石强度和地形应力对土壤生产起主导作用。

摘要

长期以来，人们一直认为¹，随后也通过观察发现^2,3，在较薄的土壤层下，土壤生成的速度更快。然而，目前仍不确定土壤厚度是自上而下调节土壤生成速率的主要因素^2,3,4,5,6，还是土壤厚度仅仅是对外部因素（如基岩风化）的响应，而这些外部因素则是自下而上控制的^7,8。回答这个问题非常困难，因为土壤生成与土壤侵蚀之间存在反馈机制，这两种过程共同影响着土壤厚度^2,9,10，而它们的响应时间跨度长达数千年甚至数百万年^11,12，远远超出了科学家的直接观测能力。在这里，我们利用了圣安德烈亚斯断层沿线一个短暂存在的山脉区域^13,14,15来进行研究。该地区的独特地质构造使得我们可以独立量化地壳抬升、土壤生成和侵蚀过程。研究结果表明，在地壳抬升发生后，岩石向土壤的转化过程在表层土壤变薄之前就已经加速；与此同时，地形应力也在增加⁷，岩石本身的强度也在减弱¹⁶。这一观察结果挑战了长期以来“土壤生成速率主要受土壤厚度控制”的观点^1,2，反而为“土壤生成速率受岩石强度自下而上控制”的理论提供了证据。