토양 ()
정의
육지 겉면의 대부분을 덮고 있는 암석의 풍화물 및 유기물이 혼합된 자연체. 흙.
내용
토양은 자연체 가운데에서 가장 인간과 깊은 관련을 맺고 있는 유기체이다. 자연과 인간을 연결하고, 인간의 생명을 유지시켜 주는 식량 생산의 바탕이 되는 토양은 신석기 농업혁명이래 보다 깊은 관심과 함께 연구 대상체로서 인류에게 인식되고 또한 연구되어왔다.
또한 식물의 생장에 없어서 안 될 중요한 천연자원으로서 오랜 세월에 걸쳐 형성되며, 그 특성은 암석·기후·식생·지형 등 여러 인자에 의하여 결정된다. 토양은 암석이 풍화에 의하여 부서진 미세한 광물질과 동식물의 유체가 분해 작용에 의하여 생성된 유기물로 이루어진 것으로, 색·구조 조성 성분·물리 화학적 성질·생물 상태 등에 있어서 서로 다른 몇 개의 층으로 되어 있다.
또한, 초양은 하층의 토양모재와는 전혀 다른 성질로 이루어진 엉성한 물질이다. 그러므로 토양은 토양이 분포하고 있는 장소의 자연환경 요소, 즉 자연적 토양생성 인자인 암석·생물·기후·지형 및 생성기간 등의 종합적인 영향과 작용, 그리고 인간의 사회·경제활동의 영향이 함께 작용하여 생성된 독립된 자연사적 생성물로서 다른 자연물과 같이 생성·변화·발달·소멸을 반복하는 자연체이다.
이러한 토양생성 인자는 지역에 따라 서로 달라서 이들 인자가 작용을 통하여 생성하는 토양생성 작용은 생물·기후대에 따라서 다양하게 나타난다. 지구상에 수많은 유형의 토양이 분포, 발달하고 있는 것은 토양생성 작용과 이들 작용이 가해진 기간, 그리고 토양모재의 다양성에 그 원인이 있다.
이처럼 토양이란 분포하는 장소의 자연 지리적 특성과 시간의 경과에 의하여 변화하는 면과 부피를 가지고 있는 4차원 구조의 자연체이다. 이와 같이, 토양은 환경의 종합적인 결과의 생성물로서 일찍부터 지리학과 토양학의 연구 대상이 되어왔다. 지리학에서는 지표상의 토양 분포, 토양의 특성과 토양형, 그리고 토양이 어떻게 환경의 차이에 따라서 생성, 발달하여왔는가에 관심을 집중시키고 있다.
그리고 토양학에서는 과학적인 토양 연구의 기본적 방법으로 토양과 토양생성 인자와 그 작용의 메카니즘을 전체적으로 연구하여 오고 있는데, 이러한 방법은 자연주의적 방법(박물학적 방법) 또는 비교지리학적 방법으로 알려져 왔다. 토양생성 인자 및 그 작용과 토양을 분류하고 그 특성을 밝히는 데 준거가 되는 것은 토양 단면의 연구이다.
이것은 야외 관찰을 통하여 얻어지는 토양의 형태적 특성(색·구조·조성 성분·층위 배열·조직·침전물의 상태 등)과 물리·화학적 분석 결과에 의하여 밝혀진다. 토양은 그 분포에 있어서도 일정한 규칙성을 가지고 있다. 토양 분포의 규칙성에 관하여 밝혀진 이론들은 그동안 수많은 학자들에 의하여 그 유용성이 세계적으로 인정되었다.
세계의 주요한 토양형을 보면, 모재인 암석이 다르더라도 생물 및 기후 상황이 같으면 동일한 유형의 토양이 위도 또는 고도에 평행하게 대상(帶狀)으로 분포, 발달하는데 이를 성대토양(成帶土壤)이라 한다. 열대·아열대·아한대·한대·극지대 등 거대한 규모에 걸치는 생물·기후대에서 각각 라테라이트(라토졸)·적색토·갈색토·포드졸·툰드라토가 발달하고 있다.
동일한 생물, 기후 영향을 강력하게 받아서 동일한 성질의 토양이 대륙적인 규모로 분포하는 것이 바로 성대토양이다. 한편, 기후와 식생(생물)의 영향보다도 지형 및 모재의 영향이 크게 작용하여 이웃하는 성대토양과 다른 단면 구성과 성질의 토양을 간대토양(間帶土壤)이라 한다.
지형의 영향으로 배수 상태가 나빠서 알칼리염류의 집적이 이루어지거나, 모재의 특성에 강한 영향을 받아서 이루어진 토양들은 성대토양 분포지대 내에 점재적으로 존재하는 까닭에 간대토양 또는 성대내성토양(成帶內性土壤)이라고도 한다. 토양단면의 발달이 나타나지 않는 토양이 비성대토양이며, 충적토·붕적토·사토 등의 대부분이 여기에 속한다.
우리 나라 토양형의 지리적 구분과 생성적 입장에서의 토양 연구는 이렇다 할 연구 결과가 발표된 것이 없다. 다만 광복 전 일본인들이 식량 증산에 역점을 두는 정책에 따라 주로 농업 지질학적 측면에서 토양 연구를 하였다.
광복 후에는 농촌진흥청 식물환경연구소에서 토양 자원의 과학적인 활용을 위하여 국제연합특별기금과 세계식량농업기구와 공동으로 한국토양조사사업기구를 설립하여 전국에 걸친 개략적인 토양 조사를 완료하고, 1971년 한국개략토양도(1 : 250,000)를 작성하였다.
뿐만 아니라 이 토양 조사 사업은 1964년부터 현재까지 전국의 농경지와 산지의 일부를 조사하여 각 시군별 정밀토양도를 발간하고, 토양 조사 결과를 전국적으로 종합, 정리한 한국토양총설을 비롯한 논 토양과 밭 토양을 원색도감으로 발간하여 우리 나라의 토양 특성을 밝히는 데 커다란 공헌을 하였다. 토양의 정확한 분류를 위해서는 지리적인 법칙성을 구명하지 않으면 안 된다.
우리 나라와 같이 국토 면적이 작고 토양모재가 다양하며 지형이 복잡한 곳에서는 수많은 성인적 토양형이 발달하고 있다. 토양의 성대적 분포는 해발고도가 낮은 평야 지대에서는 수평분포, 산악지대에서는 수직분포의 법칙에 의하여 각각 결정된다. 지리적 위치에 따르는 기후 특성의 차이와 토양의 모암 및 모재·지형·식생 등 토양생성 인자의 특성들은 우리 나라의 토양 분포에 큰 영향을 주고 있다.
이와 같은 토양생성 환경의 상태를 고려하여 우리 나라의 토양을 크게 ① 평야 및 구릉지토양, ② 산지토양, ③ 고산토양 등으로 나누어볼 수 있다. 고산토양은 해발고도 1,800∼2,000m 이상의 고산식물대의 토양으로 남한에서는 제주도의 한라산 지역이 해당된다.
산지토양은 경사가 급한 해발고도 200∼1,800m까지로 태백산지와 소백산지에 분포하는 토양을 말하며, 평야 및 구릉지토양은 고도 200m 이하에서 해안평야 지대에 분포하는 토양이 각각 포함된다. 구릉지 및 평야 지대의 토양과 산지토양과의 분류상 기본적인 차이는 토양 생성화 작용의 강도, 토양의 물리적 조성, 침식상태 등에 의하여 구별된다.
우리 나라에는 이러한 토양생성 인자가 지역적으로 복잡한 차이를 보이면서 토양의 형성에 작용하여, 갈색토·적색토·염류토·회색토·흑니토 등이 곳곳에 성대하게 또는 국지적으로 분포하고 있다.
우리 나라의 산성갈색삼림토에 관해서는 일본인 가와시마(川島祿郎)와 현신규(玄信圭)가 각각 함경도 및 백두산 부근의 토양 조사에서 갈색토가 분포, 발달하고 있음을 연구하였으나, 형태적 및 물리화학적 특성으로 보아 이것은 산성갈색토와 유사한 것으로 보인다.
그 뒤 신용화(愼鏞華)·강봉춘(姜逢春) 등은 지리산 및 백운산 지역의 삼림토양에 관한 연구에서 산성갈색삼림토가 발달하고 있음을 형태적 특성과 물리화학적 성질을 통하여 밝히고 있다. 또한 농촌진흥청에서 발간한 우리 나라의 토양통 설명서에도 태백산지 및 소백산지에 산성갈색삼림토가 분포하고 있다는 것을 분석 자료와 함께 제시하고 있다.
이들에 의하여 밝혀진 산성갈색삼림토는 토양모재가 화강편마암에 유래하는 붕적성 풍화물로서 급경사지와 산록에 발달하고 있다. 배수 상태는 좋고 토양침식 정도는 미약하다. 식생이 없는 급경사지에서는 지표 유수로 인하여 토양침식이 급격하게 진행되고 있다.
토양의 물리적 성질을 살펴보면 토성은 토양 단면 전층에 걸쳐서 식양토∼미사질양토이며 점토 함량은 표층토에서 17∼34％, 심층토에서 16∼27％를 나타낸다. 표층토에서는 산성∼강산성이며 이것은 전층을 통하여 비슷하다. 형태적 및 물리화학적 특성으로 보아 포드졸화작용을 받았다고 볼 수 없다.
우리 나라 갈색토의 대부분이 염기가 부족하다는 것을 이유로 산성갈색토로 분류하고 있지만, 갈색토의 생성 발달이 지리적 특성의 차이에 따라서 매우 다양하고, 또한 그 특성과 분류 기준에 따라 명칭이 다양하게 사용되고 있는 것을 감안할 때, 우리 나라에서 산성갈색토만 생성, 발달하고 있다고 볼 수 없다.
갈색토에 대한 계속적인 정밀 조사 연구가 생성환경과 성인적인 측면에서 이루어진다면 산성갈색삼림토 이외의 다른 갈색삼림토의 분포가 밝혀질 것으로 본다. 오늘날의 생물·기후 조건 하에 토양의 표층부가 갈색토화 작용을 일으키고 있음이 야외 관찰에서 쉽게 확인됨에 따라, 우리 나라의 갈색토는 현재 생성되는 성대토양으로 보인다.
우리 나라의 중부·남부·서부 구릉지, 평야·산록면, 그리고 고위평탄면 등의 평탄면지형 위에는 토양 단면의 B층의 색이 적색·적황색·적갈색을 나타내는 세립 내지 중립질의 적색토가 넓게 발달하고 있다. 우리 나라에 적색토가 분포하고 있다는 것은 엄기태(嚴基泰)·신용화 등에 의하여 밝혀졌다.
강영복(姜永福)은 성인적 토양 연구의 측면에서 우리 나라의 적색토를 연구한 결과 세계의 아열대지역의 성대성토양인 적색토, 그리고 일본의 적색토와 유사함을 밝힌 바 있다. 특히, 적색토의 형태적 특징, 물리·화학적 특성과 규철반비(珪鐵礬比), 생성 환경을 고찰하여 우리 나라의 적색토가 라테라이트성 풍화생성물의 특성을 가지고 있음을 지중해 지역 적색토와의 비교 연구를 통하여 연구하였다.
우리 나라의 구릉지와 산록완사면 지형에 발달하고 있는 적색토의 대부분은 두터운 등체적 풍화층을 모재로 발달해 있다. 한편, 고위평탄면 위의 적색토는 단구퇴적물을 모재로 하는 경우도 있지만, 인접한 산지의 급사면 또는 구릉지 및 평탄면지형의 사면에 유래하는 2차 퇴적물을 모재로 발달하고 있는 것도 많다.
주로 화강암과 화강편마암의 등체적 풍화층으로 구성되어 있는 구릉지 및 평탄면지형 위에 발달하고 있는 적색토는 그 두께가 2∼8m에 이르는 토양 단면을 형성하고 있다. 이들 적색토의 토양 단면 상층부는 오늘날 삭박·침식 작용에 의하여 이동, 제거(삭박토양)되어 있거나 A층이 존재하더라도 그 두께는 아주 얇은 것이 특징이다.
그리고 대부분 적색토의 상층부는 현재 갈색토화작용을 받고 있음이 판명되었다. 따라서, 이들 적색토는 과거의 온난하였던 생물·기후 상태에서 생성되었던 고적색토가 침식을 면하여 잔존하고 있는 것으로 간주된다. 적색토는 비옥도면에서 갈색토보다 뒤떨어져 예로부터 지금까지 콩·담배·고추·마늘 등이 주로 재배되어 왔다.
강원도의 삼척·영월·대화·평창 지역과 충청북도의 단양, 경상북도 문경 지방의 석회암 분포 지역 카르스트지형 위에 발달하고 있는 적색 및 적갈색의 세립질 적색토 역시 위에서 말한 적색토화작용을 받아서 형성된 고적색토이다. 현재 이들 적색토를 지중해의 생물·기후 지역에서 발달하고 있는 테라로사와 동일한 토양으로 부르고 있는 것은 다음과 같은 이유에서 잘못된 것이다.
첫째로 우리 나라 석회암 지대의 토양이 인접한 화강암 지역의 적색토와 지리적 분포상 별차이 없이 연속되어 있고, 형태적 성질 및 물리·화학적 특성에서 차이가 없다는 점과, 둘째로 우리 나라의 석회암 지대가 지중해 지역의 생물·기후 상태와 전혀 다르며, 셋째로 본래 지중해지역의 테라로사를 생성시킨 모재가 석회암에만 국한되지 않고 화산암·뢰스(loess)·해저퇴적물 등 다양하다.
따라서 지중해 지역의 일부에서 일컬어지는 국지적 토양 명칭을 우리 나라 토양에 명명하는 것은 과학적 용어 명명 원칙과 토양 지리적 분포 원칙을 무시한 실증성이 결여된 관념적인 것에서 연유한 것이라 본다.
과부식질회색토(寡腐植質灰色土)는 서해안 및 남해안의 하성(河成)과 해성(海成)의 혼성지역과 해성충적물로 이루어진 평탄지에 발달하고 있으며 분포 면적이 매우 넓다. 우리 나라 논 토양의 대부분이 이에 속하며, 대토양 분류에서 간대토양에 포함된다. 이 토양의 형태적 특징을 보면 표층토는 회색·암회색·회갈색을 띠는 미사질식양토이며 황갈색 및 진갈색의 반문(斑紋 : 얼룩덜룩한 무늬)이 다량으로 나타난다.
심층토는 발달 정도가 미약한 원주상구조를 보이며 때때로 회색의 점토피막이 나타난다. 심층토 밑의 기층은 녹회색·청회색·암회색의 미사질식토 혹은 미사토로 반문이 적거나 없는 편이다. 곳에 따라서는 이탄층 또는 흑니층이 깊이 50∼100㎝ 정도에서 두께 10∼30㎝로 나타나며 기반암까지의 깊이는 보통 5m 이상이 된다.
이 회색토는 논으로 이용되고 있는 경우가 많은데, 토양 배수가 좋지 않기 때문에 객토 등의 방법으로 토성 변화에 주력하여야 한다. 배수가 좋지 않은 저습지에서는 식물 유체가 부식화된 상태로 나타나는데, 부식화가 완전하게 이루어지지 않아서 식물조직이 남아 있는 토양이 이탄토(泥炭土)이다. 그리고 부식화가 상당히 진전된 토양을 흑니토(黑泥土)라 하는데 이는 매우 미세한 점토질이다.
우리 나라의 동·서·남해안의 해안사구 배후지에는 종종 이러한 유기질 토양이 발달하고 있는데, 배수 상태를 변화시켜 주고 객토 작업에 의하여 조부식물질(粗腐植物質)의 분해를 촉진시켜 주면 경작지로의 이용이 가능하다. 제주도 서귀포 부근의 호성지(湖成地)에 분포하는 흑니토는 지하 수위가 높고 배수 상태가 불량한 지대에 발달하고 있다.
이것의 토양 단면의 두께는 50㎝ 이하이고 유기물층의 깊이는 150㎝ 이상에 달하고 있다. 표층토는 흑색·암갈색의 미사질식토 또는 미사질양토이며, 심층토는 흑색 또는 암갈색의 미사질식토 또는 식양토이다. 토양 구조는 발달 정도가 미약한 각주상구조(角柱狀構造)이다.
유기물 함량은 아주 높아서 A층과 B층이 약 15∼20％ 정도이며, C층이 20∼30％를 보이고 있다. 토양 반응은 pH 4.4로 강산성이며, 염기치환 용량은 30∼50me·100g이고, 염기포화도는 35∼49.6％를 나타내고 있다.
서해안과 남해안에는 넓은 간석지가 발달하고 있는데 이곳에 나타나는 간석지토양에는 바닷물의 조석 현상이 주기적으로 작용하는 까닭에, 각종의 가용성염류가 다량으로 함유되어 있어서, 이 토양을 일명 염류토라고도 한다.
이와 같은 간석지에 분포하는 염류토는 전 세계 대륙 내부의 사막지대 또는 반사막 지역에 발달하고 있는 건조기후와 배수 상태가 불량한 조건하에서 생성된 염류토와는 성인적으로 구별된다. 서남 해안에 분포하는 염류토에는 호염기성초본식물(好鹽基性草本植物)이 생육한다.
간석지토양의 형태적 특징 및 이화학적 특성을 보면 표층토는 회색·암회색·녹회색·청회색의 미사질양토이고 곳에 따라 조개껍질이 섞여 있다. 심층토는 회색·암회색·녹회색의 미사질양토이며 토양 반응은 염기성이고, 염기포화도는 매우 높다. 현재는 해수의 영향으로 농경지로 이용되지 못하고 있으나, 지역에 따라서는 방조제를 축조하여 염전·농경지·양어장·양식장 등으로 활발하게 이용되는 경우가 많다.
참고문헌
『한국지지』-총론-(건설부국립지리원, 1980)
「지이산 및 백운산 부근의 삼림토양에 관한 조사연구」(신용화·강봉춘, 『농사시험연구보고』 12, 1969)
「산성암 및 중성암의 잔적층에 발달된 적황색토의 생성 및 분류」(엄기태, 『한국토양비료학회지』 4-2, 1971)
「한국의 적색토풍화과정특성」(강영복, 『지리학』 18, 1978)
「한국의 적색토생성에 있어서 고토양에 관한 연구」(강영복, 『지리학과 지리교육』 9, 1979)
「지형형성과정에 있어서 풍화작용과 토양생성작용」(강영복, 『지리교육논집』 17, 1986)
관련 미디어
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