什么是一切生物生活的必需条件

A. 生命生存的三大条件是什么

生命生存的三大必要条件: 适宜的温度、可食用的水、适量的氧气。

一是适合生物生存的温度，一般应在零下50度到150度之间；二是必要的水分，生命物质诸如蛋白质、核酸的活力都和水紧密相关，没有水，也就没有生命。

三是适当成分的大气，虽然已发现少数厌氧菌能在没有氧气的条件下生存，但氧气和二氧化碳对于生命存在是极为重要的；四是要有足够的光和热，生命系统提供能源。

生命生存的其他条件：

除了生命生存的三大必要条件，地球上的生命的生存还需要有机物和足够的光和热。大气可以通过紫外线照射或电火花合成有机物，而且可以供生物呼吸，对生命存在至关重要。而适中的光和热产生了适宜的温度，保证了碳原子的化学键不被破坏，生物过程正常进行。

B. 生物生存需要什么

生物与环境任何生物一旦诞生，为了完成其生命过程，须臾也不能脱离它所在的环境。对于一个具体的生物而言，它周围的所有因素都是它的环境。如光照、温度、空气中的O2、CO2 、湿度、水分、土壤、各种营养元素，以及其它的各种生物，还有影响该生物存在的人类活动，等等。

生物与环境的关系不是单向的，而是双向互动的。即，不但环境给生物提供生存条件；反过来，生物的存在也会给环境产生某些变化。如森林的存在，可以改善气候、涵养水土、保护野生动物；而毁林开荒，可造成水土流失、土地沙化、气候恶劣、生态环境破坏，物种丧失，最终危害到人类自身的生存。

不同环境对生物产生不同影响：适宜的环境对生物产生好影响，促使其良性生长发育；恶劣环境则产生不良影响，妨碍它正常生长发育。环境不仅影响生物的当代，而且会胁迫生物改变自身的性状，为适应环境产生变异，并将此变异带到遗传基因中去。所以说，任何一种实际存在的生物所表现的形式，都是环境影响的结果。

在环境影响生物这一领域中，学术界传统观点多侧重于地表生态因子（光、热、水、气）对生物的影响，而忽略了地质环境因子（如地质作用、地质构造、地球化学、地球物理等）的影响。

生态学是专门研究生物与其周围环境的科学。生态学提出了生态因子的概念以区别于环境因子，即：生态因子是环境因子中对生物起作用的因子，而环境因子则是指生物体以外的全部因子。

生态因子极其复杂多样，可归纳为五类：1.气候因子：如温度、湿度、光、水、风、气压和雷电等；2.土壤因子：包括土壤、土壤有机和无机成分的理化性质以及土壤生物等；3.形因子：如地面起伏、山脉坡度、阴坡或阳坡、海拔高度和经纬度等；4.生物因子：生物之间的捕食、寄生、竞争和互惠共生等；5.人为因子：人类活动对生物的影响。

由上可见，包括生态学在内的讨论生命与环境的学科，多侧重于环境中地表生态因子（光、热、水、气等）对生物的影响，而忽略了地下生态因子，即由地质环境决定的各种因子对生物的重要影响。只有包括了地貌、土壤、矿质元素、岩石类型等地质环境因子，才能完整地代表生物与环境的全部关系。

二、生物与地质环境生物与其生存的地质环境统一进行研究的思想在20世纪初即已萌发。1910年，A.R.华莱士指出，地壳变动是生物进化的诱因和冲动力，其中化学元素含量的变化是根本的动因。1916年起，В。И。维尔纳茨基多次指出，有机体化学元素和地壳的化学元素之间有着不可分割的联系。生物的出现不是地壳外部的偶然现象，而是地壳发展的必然产物。被有机体同化了的矿物质的量变，必然导致积累这些元素的有机体的质变。因此，有机体引起的生物环境的化学变化，必然导致有机体的质变，促进生物的进化。

1927年，В。И。维尔纳茨基提出“生物圈”的概念，将其与地球表层的气圈、水圈、岩石圈相提并论。他认为，生物圈是指有机体及其存在环境的总和。

生物地球化学研究认为，生物有机体（含人类）并非什么超自然的特殊物质，而是由地壳无机物长期演化的产物。生物在其漫长的演化进程中，通过新陈代谢，与环境交换物质，并通过变异、遗传等过程建立了动态平衡。

1938年，А。П。维诺格拉多夫在他提出的“生物地球化学省”这一概念中认为，由于地壳表层不同地区地球化学元素含量不同，因而引起地方植物群和动物群的不同生物反应，在极端情况下（某些重要元素的显着不足或过剩），会产生生物地球化学病。显而易见，这一概念应包括人类。

因地质环境所致的地方病例不胜枚举。如全球性的，北半球灰化和草甸土——灰化土壤带，从美国边境经欧洲（德国、荷兰、丹麦、波兰）过波罗的海沿岸国家到莫斯科近郊，延至乌拉尔，然后再经西伯利亚到达泽雅，由于缺乏碘、铜、钴、钙而产生的动植物和人的甲状腺肿、缺钴病、脆骨病、贫血病等。又如，严重危及人民健康的克山病（心肌衰竭病），呈对角线状分布在我国自黑龙江到云南的十多个省区。

1954年，А。П。维诺格拉多夫在对6000多种动物和植物化学分析的基础上，获得了元素在有机体中分布的资料。随后，于上世纪60年代初，他和Д。П。马留加又公布了元素在岩石圈、土壤和地表植物中丰度比较的资料。1975年，J.J.康纳和H.T.沙克立特根据美国147 个景观单元，8000多个岩石、土壤、植物及蔬菜样品的分析结果，得出了美国大陆岩石、土壤、植物及蔬菜中48种元素的地球化学背景值。

以上研究不仅提供了详细丰富的资料，更可贵的是在生物与地质环境的地球化学联系方面给人以深刻的印象。

更为全面系统研究生物与地质环境关系的当属Б。Б。波雷诺夫和А。И。彼列尔曼等（1944～1946），他们创建的《景观地球化学》认为，存在于地球表面任一地区之内的各种自然因子（气候、地质、地貌、土壤、水文和动植物等）是一个有着紧密联系且又互相制约的统一体，即地球化学景观。景观中最主要的地球化学现象是活有机体的活动及其堆积的活质的量和质，它又决定于有机体以外的其它自然因子。景观中所有因子之间最重要的联系是地球化学联系。景观中的地球化学元素多次加入活有机体的组成内（有机质化），尔后又从中析出（矿质化）。但此过程是不可逆的，即景观不能重复过去的情况，而是不断获得某些新的特性。

上述思想可以概括为，生物是地球长期演化的必然产物，生物与其生存的地壳表层环境（即地质环境）有着密不可分的联系，其中最重要的联系是地球化学联系。地质环境对生物的影响极为深刻，必须对生物及其存在的地质环境中诸自然因子作统一的研究。

可惜的是，这些思想只是分散于有关学科中（如《地球化学》、《生物地球化学》、《景观地球化学》等），这些学科各有自己的研究对象和任务，并非专门来全面系统地论述地质环境对生物的影响。云南省地质科学研究所的科技人员通过多年研究和总结，推出了一门新的边缘学科——生物地质环境学。下面，就此学科内容作较为详细的介绍。

三、生物地质环境学生物地质环境学是用地质学的理论和方法研究生物与其赖以生存的地质环境之间关系，着重研究地质环境对生物影响的学科，它是生物学、地质学和环境科学等相互渗透融合而成的一门边缘学科。该学科认为：生物（微生物、植物、动物、人类）与其赖以生存的地壳表层环境（地质环境）有着密不可分的联系，地质环境中诸因子（地形、地质运动、地质构造、成土母岩、土壤、地球化学、地球物理、水文等）对生物的生长、发育、品质和健康有重要影响。其中最重要最本质的影响是地球化学元素通过在母岩—土壤—生物系统中的运移、变化、积累，最终对生物的生理生化作用产生的影响。

生物地质环境学的理论表述为：研究物质流、能量流、信息流在岩石圈（表层）、水圈、大气圈（下层）和生物圈之间的运动交换、转化及其对生物的影响。

生物地质环境学通过认识生物和地质环境的关系以及改造地质环境以适应生物生存之需，达到生物与地质环境和谐相处，培育开发优良生物资源，保护和建设生物及人类生存的优良环境。由此可见，本学科既有创新的理论意义，又有重要实际价值。

生物地质环境学的研究内容可分两大方面：一是研究构成地质环境和各种因子的性质、特征及其影响生物的具体行为和机制；二是研究选择、调整、保护和改造地质环境以满足生物生存需要的方法。

关于第一方面环境性质的研究有以下几个内容：

1 、环境的地理、地貌特征研究：指研究区所在的地理位置（经度、纬度）和海拔高度，地表固态（水体）与液态（水体）面积的比例与配置方式，固态地表的几何形态（平缓开阔、起伏剧烈、凸起、凹下、山坡陡缓）等。这些性质首先决定了该区的小气候，生物生存的基本条件（土壤和水文），以及这里的风化成土作用及土壤发育和保存条件。当然，也是地球化学元素运移和地球物理性质产生的条件之一。所有这些都直接地影响到生物。

2 、环境的地质构造及地质运动特征研究：区域地质构造特征在宏观上决定了该区地貌框架、地层岩石组合布局，从而也决定了地球化学元素区域分布特征。它们从总体上制约着该区生物生存的基本条件和大农业生产总体格局。地质构造活动带往往也是地球化学运动强烈地带，形成某些地球化学异常能量场和物质场，这些地带对生物有突出的影响。

地质运动的性质多种多样：有剧烈活动的，也有相对平稳宁静的；有抬升隆起的，也有沉陷下降的；有褶皱造山的，也有造陆或成海的，等等。地质运动从大的时空尺度上决定了该区生态环境的变迁，从而决定了生物种群和演化，深刻影响当代生物的分布和性状。

3 、环境的地球化学性质研究：这是生物地质环境学研究的重点内容之一。前已述及，组成生物体的化学物质始终与地壳（即地质环境）保持着动态平衡。生物的进化始终与地壳的演化紧密相随。地壳表面化学元素的分布是绝对非均一的，也就是说，不同地区的地球化学背景场是不一样的，它们对生物影响不同，造成了生物体的地区性生物反应，轻则影响产量、品质、健康，重则致病畸变甚至死亡。

要研究地质环境中的化学元素，特别是那些与生物密切相关的特征元素在母岩—土壤—生物系统中存在的种类、数量和形态，迁移、转化、富集的条件，影响生物体的机理。还要研究元素之间的协和或拮抗关系，等等。

4 、环境的地球物理性质研究：勿庸置疑，地壳的完整坚实程度（完整的、破碎的、坚固的、松脆的）和地球产生的各种物理场（磁场、重力场、电场、放射性场等）对生物有巨大影响，一是直接影响生物的生存；另外，作为化学元素存在的环境条件，通过影响元素的存在和迁移而间接影响生物。不过，此领域的大部分内容尚未研究，潜力十分巨大。

5 、环境的水文性质研究：水是生物生存的必需条件之一，其重要性不言而喻。无论母岩风化成母质，生物参与下母质衍生成土壤，以及元素在土壤中活化成有效态而被作物吸收等过程，无不有水的作用。

要研究地下水、地表水、土壤水、生物生理水及大气水之间的关系，研究潜水面高度，包气带厚度和水的量质对作物的影响。更要研究由于地下水位升降、海水进退等造成的大区域土地盐碱化、沙化、荒漠化等重大环境问题。

6 、地质灾害与地方病研究：地质灾害是环境突变产生的山崩、滑波、泥石流、水土流失等灾害性现象，对生物生存、大农业生产和人类生活造成重大危害，其发生的原因与地质环境性质密切相关。使用遥感手段加上实地调研，对可能发生灾害的地段做出预测并提出科学的防治措施。

地方病的产生机制相当复杂，但是，其中一个重要致病因子是地质环境中某些有关化学元素出现障碍（缺乏或过量）。如我省主要分布于楚雄州的克山病—缺钼和硒引起的地方性心肌病；主要分布于德宏州的地甲病—缺碘引起的地方性甲状腺肿；主要分布于昭通地区的地氟病—氟缺乏或过高所致的疾病，均可用生物地质环境学的理论、方法和手段来研究防治。

关于第二方面改造地质环境的研究主要指某些非金属矿物的利用开发研究。如有关沸石矿的开发已有较多成功例子，用其高效离子交换和吸附性能，生产新型沸石肥料、饲料添加剂和污水处理剂等，效果十分显着。在此不赘。

生物地质环境学从生物圈和地壳层三个圈层（气、水、岩）的交互关系去研究地质环境诸因子对生物的影响，重点是研究地球化学元素的影响，研究元素是如何通过酶系统和基因的表达深刻影响生物的。生物地质环境学的研究对象不限于农业生产的植物和动物，它包括自然界存在的所有生物（微生物、植物、动物和人类），其研究范畴和适用领域，也远远超出了大农业生产，而广泛触及诸如生物多样性、区域生态环境、国土资源开发等多种战略性的研究领域。

四、研究实例以下我们将从地质历史、地质作用、地质构造、土壤、地球化学元素五个方面讨论地质环境对生物的影响。

1 、地质历史对生物的影响

地球形成至少已有45亿年了，根据地质古生物学的研究，地球上找到的最古老的生命证据是在南非发现的生活在32亿年前的超微化石（电镜发现）—短杆菌，而大量丰富的后生动物是从6 亿年前开始的。可见，在生命出现以前，已经历了长达13亿年的化学进化阶段，从无机小分子进化到原始有机体再到生命，而从原核细胞到真核细胞，从单细胞到多细胞又历经至少26亿年的漫长时期。这一时期以亿年为单位，而从6 亿年开始的后生动物演化就越来越快，可以百万年为单位。到了新生代，人类出现的时代，演化就快到要以万年为单位了。

纵观地质史上生物演化历程，每一阶段无不与地质环境密切相关。在长达40多亿年的地质历史中，随着地质环境的逐步变迁，由不适合生物生存到越来越适合；由泛海洋到陆地逐渐扩大；由单一的环境到越来越复杂，生物也由简单到复杂、由低级到高级、由一般生物到出现灵长类，最终出现具有高度智慧的人类。环境和生物的演化完全是同步的紧密相关的。

当地质环境处于长期稳定渐变式的前进时，生物的演化也呈缓慢的渐变式的，而当环境表现出突变式的急转弯时，生物也就出现所谓的“灾变”—大灭绝，或者大爆发。

着名的寒武纪生物大爆发和白垩纪末期恐龙大灭绝是生物发展中突变的典型例子。寒武纪以前，由于地质环境尚未演化到适合的阶段，生物的出现也仅仅是低级的原始的，个体数量少，分布面积不广，密度也不大，而且更重要的是还没有条件形成硬壳保护其遗体。所以，保存化石的机率就很少。但是，寒武纪以前长达26亿年（自32亿年前最古老的微化石到6 亿年前寒武纪开始）的漫长时代，为生物大爆发准备了质变的飞跃和大量繁殖出现的条件。

寒武纪早期，地球三圈—岩石圈、水圈、气圈发生剧烈变化，游离氧增至现代氧压的10% ，足以支持生物在液体介质中借助本身器官进行气体循环。此时的海水中富磷、镁、硅并含钙，为生物造壳提供了物质基础。生物一旦有壳，可保护半定型的软体，适应多变环境和防御外敌能力大大加强。于是，发生了生物界具有质变飞跃意义的带壳演化，促使了梅树村动物群和澄江动物群两次生命大爆发。

白垩纪末期恐龙的突然灭绝也是与此时的地质环境发生突变有关。一方面，当时的强烈地壳运动引起了地形、气候、植物等环境条件产生了强烈改变。另一方面，有的学者根据白垩系上统粘土层中富集了大量铱元素（Ir）而提出了“行星撞击地球”假说，因为铱在地球上是罕见的，但在陨石中含量很高。据此认为，由于受到小行星碰撞，造成大面积尘埃云，长时间遮天蔽日，使植物光合作用停止，食物链破坏，导致食量巨大的恐龙集群绝灭。

环境突变时，大批夕阳物种绝灭了，但仍有相当多的新生物种存活下来，由于清除了他们的竞争者，这些存活的新物种在新的环境中继续发展进化，形成突变以后更高级的新的生物界。恐龙灭绝后，哺乳动物取代爬行动物即此一例。

生物随环境渐变的例子很多，例如上古生代，有一种叫作总鳍鱼的鱼，逐渐演化成两栖类。当时由于地壳强烈运动，环境多变，陆缘浅海发生海退而成湖泊沼泽湿地。当地生活的总鳍鱼具有坚硬的鳍和强劲的肺，它们遇到干旱水竭时节，也能勉强在空气中呼吸；用鳍在沼泽中爬行。日久天长，环境变成了真正的陆地，总鳍鱼的后代也演化成能适应陆地生活的两栖类了。到古生代末期，陆地继续扩大，地势分异加剧，干燥气候带逐渐取代潮湿气候带，形成广阔的内陆河湖盆地。此时，两栖类由于要适应离水域较远的生活环境，其中一支又进化为原始的爬行动物。

由此可见，在地质历史上出现的所谓“植物登陆”或“动物登陆”，并非真正的是生物主动登上陆地，而是因为环境由海洋逐渐变为海陆交互带，最后再变成陆地，迫使在其中生活的物种发生变异以适应变化了的环境。在这样一对环境与生物的互动因子中，环境起了主导的作用。

2 、地质作用对生物的影响

中国科学院昆明植物研究所研究发现，中国特有种子植物属在云南有两大生物多样性中心，一个位于滇西北，另一个位于滇东南。据初步统计，前者约有48个属，分别隶属于27科，其中单型属21个，少型属21个，多型属6 个，它们主要是温带性质；后者约有47个属，分别隶属于35科，其中单型属32个，少型属13个，多型属2 个，它们主要是热带亚热带性质。两个中心的属在成因上差异很大，前者占主导地位的是生态成因而历史成因次之，后者占主导地位的是历史成因而生态成因次之。因此前者主要是新特有中心，而后者主要是古特有中心。

造成这种特征差异的根本原因是两地区的地质作用性质的不同。滇西北属青藏川滇褶皱系，境内高山峻岭并列，海拔高度一般在4000m 以上，是着名的三江并流奇观区。怒江、澜沧江、金沙江呈南北向紧密并流而下，高山狭谷，地形极为破碎。典型“V ”字型河谷深而狭窄，从山脚到山顶依次具备热带、亚热带、温带到寒带各类型植被，高山植物区系极为丰富。

由于第三纪中新世开始的喜马拉雅造山运动而引发的青藏高原急剧强烈隆起和古地中海向西退却，造成本区出现较多的新特有属，且处于上升阶段。至于中心里仍然保留的一些古特有属，它们仅出现于避难所而呈星散分布。

滇东南属华南褶皱系，境内没有象滇西北那样雄伟的高山峻岭，呈较缓和的山原形态。夷平面一般海拔在1200～1400m ，远低于滇西北地区。因受南盘江、红河水系切割，谷底海拔更低，红河下游的河口海拔仅76.4m ，为云南境内最低点，与滇西北最高峰梅里雪山主峰6740m 形成巨大的落差，达6664m.境内喀斯特地貌相对发育，往往形成土山与石灰岩山镶嵌地形，景观独特。自河谷到山顶具备热带至亚热带类型的植被。

自老第三纪以来，本区地质作用相对滇西北地区而言远较平稳而宁静，所以才有可能保留了很多古特有属植物，而为数不多的新特有属是由于本区处于热带区系向亚热带过渡地带，再加上岩石基质的多样性造成的。

3 、地质构造对生物的影响

地质构造格局对生物的作用则表现十分明显，这是因为由地质运动而产生的地质构造格局将一个大的地域分割成一些性质不同的景观单元，它们各自具有不同的地表形态、海拔高度、地球化学性质和水文条件等特征，从而控制和决定了各自的大农业生物生产和开发的基础。作为一个地质构造复杂的山区农业大省云南，其规律更为明显。

据云南省农科院叶惠民和云南省土肥站王文富研究，云南全省可划分为三个不同景观单元：

1 ）西褶皱带：即横断山脉地区，由怒江、澜沧江、金沙江三大水系与高黎贡山、无量山、哀牢山等相间紧密排列而成。本带又可分南北两段，北部高山深谷，南部是带状山脉的中山宽谷。山地从3000m 以上下降到1300m ，谷地从1000m 下降到500 多米。横断山地土壤的水平、垂直带谱都很明显，自高至低，自北而南依次为棕壤、黄棕壤、山地红壤、赤红壤、砖红壤。大农业生产结构是：林业—旱谷—茶叶、甘蔗、籼粳稻—橡胶热作、籼稻等。

2 ）东丘状高原：是南、北盘江和红河水系的发源地，中低山山脉短小，脉络不清，丘陵状地势起伏平缓。有大量雁行式分布的盆地。包括滇东喀斯特高原、滇东湖盆高原和滇中红色高原三个部分。本区土壤水平带谱较明显而垂直带谱不甚突出，自北而南依次为棕壤、红棕壤、山原红壤、赤红壤、砖红壤。大农业生产布局依次为：林业—玉米—烤烟、粳稻—甘蔗、籼粳稻—橡胶热作、籼稻。

3 ）北分割高原：金沙江中游地区，全区地势起伏较大，自西而东有云岭、玉龙雪山、白草岭、三台山、五莲峰、大药山等高山耸立，海拔4000m 以上。金沙江自西而东穿山而过，谷底下切至1000m 左右。土壤垂直带谱极明显，水平带谱不显。自高而低依次为：亚高山寒漠土、亚高山草甸土—暗棕壤、棕壤、黄棕壤—黄壤、山原红壤—燥红土，大农业生产布局相应为牧业—林业—玉米—亚热带水果、冬早蔬菜、籼稻。

造成以上三种大农业生产景观单元的原因是大地构造作用。始自第三纪中期的喜马拉雅运动，西部印度板块与东部欧亚板块相碰撞，断裂活跃，地壳抬升，与青藏高原有关的滇西北抬升尤烈。云南被分为滇西褶皱带与滇东准平原。到上新世末地壳继续抬高，形成北高南低格局，将滇东准平原进一步划分为北部分割高原和东部丘陵状高原。前者与青藏高原相联受金沙江水系袭夺作用连成一片。于是形成了上述三大块景观，制约了云南的大农业生产布局。

4 、地质环境通过土壤对生物的影响

土壤是地质环境与生物之间联系的桥梁，地质环境中的许多性状都是通过土壤传递给植物，然后再通过食物链由植物依次传递给动物和人类的。诚如着名土壤学家威廉士所说，土壤把无机界和有机界联系起来，把非生物界和生物界联系起来。

地球化学资料证实，土壤和有机体之间在化学成分上有密切关系。费尔斯曼指出，生物圈的平均化学成分，在很小程度上符合于大气圈和水圈的平均成分；而最相近地、最真接地符合于土壤的平均化学成分。换言之，土壤的化学成分，在某种程度预先决定了其上生长的有机体的化学元素成分。

土壤学家H.詹尼认为，除了氮以外，土壤中其他养分的原始贮存承袭自母岩。离子的淋失最终减少了差异性，促成了各种土壤及其植被之间的相似性。但一定的气候和地形部位上，土壤的肥力和生物量生产仍然表明其原始状态。

我们认为，在同一气候带内，发育在不同母岩上貌似相同的土壤，始终会带有母岩的“先天烙印”而存在或多或少的差异性，因而给作物生长以不同的影响，这正是研究环境对生物影响的关键问题之一。

比如，在滇东南弥勒县的大片上古生界碳酸盐岩红壤区内，烟草生长和品质也会呈现出一定差异。当母岩为下石炭统大塘组较纯灰岩时（弥勒五山），烟叶普遍出现缺镁黄白病症，叶尖、叶绿色淡泛黄，甚至变白，剧时波及前半叶乃至整叶，严重影响烟叶内在品质。而其他以白云岩为主的碳酸盐岩红壤区则基本无此现象。原因就在于，前者母岩成分以CaCO3 为主，MgCO3 很少，来自母岩的镁离子本来就少，加之在红壤化过程中，钙、镁等盐基离子强烈淋溶，因而更加剧了镁离子缺乏的程度，危及烟叶。当增施镁肥后，情况就有明显好转。

地质环境对土壤的影响至少表现在两个方面，即对土壤理化性状和宏观分布的影响。

地质环境为土壤提供全部矿质元素和决定土壤中粘土矿物类型。高等植物必需的16种元素，有11种（钙、镁、磷、硫、铁、锰、硼、锌、铜、钼）来自母岩。进一步研究表明，对生物有重要影响的微量元素还有许多，如稀土、硒、锗、铅、镉、汞、砷等，也全部来自母岩。粘土矿物会影响土壤的保肥能力。在三种主要粘土矿物中，蒙脱石保肥能力最大，伊利石次之，高岭石最小。土壤粘土矿物按成因可分为碎屑型和新生型二种，前者乃原封不动来自母岩，后者由母岩中的硅酸盐矿物在表生地质（风化）作用下变成。故无论何种类型的粘土矿物均受母岩性质和表生地质作用控制。

母岩中耐风化矿物的粒度及其在岩石中的含量和风化条件在很大程度上决定了土壤质地。如粗粒石英砂岩形成粗砂土，花岗岩多形成含砾砂壤土，白云质粉砂岩或粉砂质泥岩形成各种粉砂质壤土，高度风化的碳酸盐岩往往形成重粘土。

母岩性质、风化条件和地下水的性质决定了土壤的反应条件（主要指pH值）。如石灰岩地区形成的初育型石灰土呈明显的碱性反应，同样由灰岩形成但淋溶强烈的红壤则为酸性反应，砂岩、花岗岩地区的土壤也往往呈酸性反应。

无论是岩石风化成母质，在生物作用下母质进一步衍生成土壤；还是矿质营养元素转化为有效态被作物吸收；以及地下水直接带给土壤某些营养成分并供给作物必需的水分，这每一过程无不有水的贡献。地质环境提供的地下水状况从根本上影响了土壤—生物系统。

对土壤宏观分布的影响方面，浙江农业大学陆景岗多年研究新构造运动对土壤的影响，他发现一定时间里的土壤常与所在空间不相适称的现象。比如。典型的红壤原只应形成于低丘位置，可是在华南很多强烈上升的山区，高海拔的地方竟有红壤出现，如云南昆明2500m 左右，四川甘孜4000m 左右，西藏珠峰地区更可高过4900m.这显然是由于新构造运动上升，把原先位置较低的红壤抬高到目前所见的高度的缘故。有些高海拔的红壤已作为母质，向山地黄壤或山地草甸土发育。

反之，随着新构造运动的下沉，也可以使红壤掩埋在不同深度的沉积层之下。这种现象多出现于下沉的河湖低地，如洞庭湖与鄱阳湖的滨湖区，东南沿海的钱塘江、闽江、珠江等大河的入海口附近，下沉后掩埋在其沉积层之下的红壤，一般颜色转黄，酸性减弱。

综观全球的纬向水平土壤带常很不整齐，这