第二章 前人研究
2.2. 極育土
2.2.1. 極育土之形態特徵
極育土間歇性生成於南北緯40度之間，廣泛出現在北美、東部非洲中間、北 印度和中國西北部等地(圖四)，約占5.6% (Soil Geography Unit, 1972)，除了乾燥地 區以外能在任何環境下生成，極育土主要的形態特徵在於層間黏粒的洗出和洗入 作用 (Miller, 1983)。典型簡育濕潤極育土(Typic Hapludults)為該土綱(order)中數量 最多且最接近中心概念的代表，土壤表層為淡色表育層(ochric epipedon)，化育層 通 常 伴 隨 著 低 鹽 基 及 缺 鈣 離 子 之 黏 聚 層 (argillic horizon) 或 高 嶺 石 層 (kandic horizon)，此外鹽基飽和度會隨深度逐漸減少 (Soil Survey Staff, 1999)。一般來說，
典型極育土的土壤層序為A-E-BE-Bt-BC-C。在土壤表層(A)和洗出層(E)的質地大多 以砂質壤土、壤質砂土或坋質壤土，層界大多是突變的(abrupt)或清楚的(clear)。表 層土壤厚度小於15公分，構造以弱至中等的團粒狀構造為主，土色以灰棕色或暗 灰棕色；E層則通常無土壤構造或稱整塊狀構造，可能符合漂白層之標準，但其色 值太高色度過低導致不合預期 (Miller, 1983)。
黏聚層的質地則多以砂質黏壤土、砂質黏土、坋質黏壤土或黏土。黏粒含量 會從A、E或B層的上層開始規律性的增加，而至黏聚層的中段達到最大值，然後 再隨深度遞減至C層。黏聚層的層界大多是漸變的(gradual)或擴散的(diffuse)。黏聚 層的顏色通常是10YR 4/3至10YR 6/5，或是色彩更紅，色值在4到6、色度在6到8 之間。黏聚層的土壤構造大致上是稜角塊狀構造，隨著深度的增加而土壤構造變 的更粗。母質層(C)與黏聚層相比較，其顏色較不紅、構造更粗、不明顯或沒有構 造，黏粒含量也比較低 (Miller, 1983)。
在美國分類系統中，定義極育土為具有黏聚層(Bt)且鹽基飽和度< 35 %之土壤，
而黏聚層的定義則是：(1)細質地土壤之黏聚層厚度必須大於7.5cm，粗質地土壤黏 聚層厚度則必須大於15 cm，或是黏聚層厚度佔整個土體1/10以上；(2)具有黏粒洗 入之證據，如：定位排序(oriented clay)、黏粒膜(clay film)等；(3)若是上層之A層 黏粒含量小於15 %，則黏聚層黏粒含量必須高於A層3 %以上，若A層黏粒含量介 於15至40 %，則黏聚層含量必須高於A層1.2倍以上；若是A層黏粒含量大於40 %，
則黏聚層含量必須高於A層8 %以上。
圖四、極育土之全球分布(USDA-NRCS, 2013)
Fig. 4. Global distribution of Spodosols(USDA-NRCS, 2013)
2.2.2. 極育土之生成環境
氣候：極育土能在符合兩個氣候條件下就可以化育生成，第一個為在某些季 節裡，蒸發散速率必須比降雨速率大，第二為在某些季節裡，降雨量必須大於田 間容水量，且水分必須由土體滲漏而出，此條件是為了保持土體的低鹽基狀態，
以上兩者是形成黏聚層必要條件 (Soil Survey Staff, 2014)。由於很多區域之氣候狀 況都符合，因此生成極育土的氣候條件其實涵蓋很大的範圍。
母質：只要任何擁有足夠黏粒含量以生成黏聚層或是具足夠的可風化礦物經 風化作用生成黏粒，都能成為生成極育土之母質，而砂粒含量較高之物質含少量 黏粒則較無法達成。母質化育在更新世或更久之前的年代。
地形：極育土在地形上的分佈限制較低，有可能出現在山坡地、河階地或是 平坦的高地上，其可能生成極育土的位置，會因受地形和其他地貌因子、反應速 率與成土過程的完整程度調控 (Daniels, 1971; Ruhe, 1975)，化育出與極育土相關的 土綱如淋餘土(Alfisols)和氧化土(Oxisols)等。在密蘇里州年輕高地與河階上只有最 年久、穩定且高風化之地形才以極育土為主 (Scrivner et al., 1966)。Daniels et al.
(1975a, 1975b)在粗質地母質地區，發現淋澱土與極育土會同時出現，前者會在排 水差的低處生成，後者則位於排水佳的地形。
植生：極育土可在多樣植被下生成，但大部分的極育土還是在森林的環境下 出現，包括松樹林、橡樹林、棕櫚林等，極育土甚至生成於熱帶地區如夏威夷，
包括蕨類的熱帶雨林環境下。南美和非洲的無樹大草原也有發現極育土的存在。
時間：對於極育土的生成時間依賴著多種土壤生成因子影響、完整土壤生成 的速率，可能與地表地貌達到穩定狀態所需的最長時間相等。於墨西哥灣沿海地 區發現地簡育濕潤淋澱土化育時間較短，只需約18,000至30,000年即可 (Gamble et al., 1970)，而在密蘇里州、阿肯色州及美國東南岸沿海平原則出現化育時間超過 1000萬年的極育土 (Bretz, 1965; Daniels et al., 1978)。
2.2.3. 似淋澱化土之極育土研究
早期對於極育土的討論大多在於土壤中磚紅壤(laterite)的特性，另外解釋其組 成份中SiO2:Al2O3與SiO2:R2O3低比例的化育過程，卻較少注意土壤剖面的形態特徵。
隨著強調土壤剖面形態特徵和其化育層的重要性後，許多極育土中都發現了似淋 澱 化 土 (podzol-like) 的 特 徵 。 然 而 淋 澱 化 作 用 (podzolization) 和 磚 紅 壤 化 作 用 (laterization)在分類過程中被認定是一組拮抗作用，因此有些學者認為這種結果可 能是此兩種作用依序發生造成的 (Miller, 1983)。Joffe (1936)曾描述在美國東南部 的土壤同樣發生這兩種作用相互競爭的情形，對淋澱化作用來說較佔優勢。Byer et al. (1938)則認為磚紅壤化作用是一種土壤物質風化過程伴隨紅土黏粒的產生，而淋 澱化作用則是出現於這些黏粒在濕潤溫暖或熱帶環境下產生紅及黃色的土壤之後 才接著進行。在該紅及黃色淋澱化土壤的形成過程，多數研究強調其黏粒位移的 程度與洗出作用和洗入作用的關係，然而Simonson (1949)透過土體中游離態鐵氧化 物：黏粒的比值，在相當深的母質層中，矽酸鹽黏土礦物的形成，及其後在土體 中耗竭，才是主要的作用，淋澱化作用則可以被忽略。
McCaleb (1959)在美國北卡羅萊納州同樣研究此兩類土壤，指出其必須在潮濕 溫暖或熱帶地區，藉由風化強度的增加才有可能生成化育，並提出黏土礦物和鐵 氧化物來源是由現地母質層轉變生成，隨後遍布整個土體，而B層的質地則是由於 A、E及B層黏粒的物理性重新分佈所產生的結果，黏粒生成可以想像成由較低的 層間開始，再向上生成透過上方覆蓋層的黏粒和礦物量分配調控。E層厚度則與母 質中所含抗風化的礦物含量有關。
現今已經有很多關於極育土化育過程的研究，最強調的還是風化強度的增加 和鹽基淋洗、黏粒的形成和移動、二三氧化物(sesquioxides)的累積以及土壤顏色的 生成 (Miller, 1983)，Carlisle et al. (1978)認為極育土內出現淋澱層的機會相當有限，
無論是淋澱土或是極育土的形態特徵皆是一個複雜且年久的成土過程。黏聚層和 淋澱層的形態特徵同時形成或是伴隨發生在本質上是相互排斥的理論 (Miller, 1983)，因此大多數似淋澱化土的討論依然是著重其極育土的特徵，而將其歸類於 極育土