生物风化作用是指受生物生长及活动影响而产生的风化作用。

简介

概述

引起化学风化

风化实例

威胁乐山大佛等石质文物的最主要因素之一

简介

生物风化是指受生物生长及活动影响而产生的风化作用，是生物活动对岩石的破坏作用，一方面引起岩石的机械破坏，如树根生长对于岩石的压力可达10千克每平方，这能使根深入岩石裂缝，劈开岩石；另一方面植物根分泌出的有机酸，也可以使岩石分解破坏。此外，植物死亡分解可以形成腐殖酸，这种酸分解岩石的能力也很强。生物风化作用的意义不仅在于引起岩石的机械和化学破坏，还在于它形成了一种既有矿物质又有有机质的物质——土壤。

概述

自然界的岩石都形成于特定的地质条件下，在高温，高压，少游离氧的条件下处于相对稳定状态。岩石一旦出露或接近地表，接受太阳的辐射热，并与大气圈，水圈和生物圈相接触时，岩石不再保持稳定，而发生一系列的变化，如崩裂，分解成地表稳定的新矿物。这种使岩石在原地发生物理状态或化学成分变化的破坏作用叫风化作用。通常将自地面往下一定深度有风化作用的地带称作风化带。根据风化作用的因素、作用方式和性质，一般将其分为物理风化作用，化学风化作用和生物风化作用三种类型。

各种风化作用之间的关系很密切，它们往往同时进行、互相影响、互相促进，是一个复杂的统一过程。影响风化作用的因素有气候因素、地形因素和地质因素。风化作用的产物残留在原地形成的一层不连续的薄壳叫风化壳。风化作用从本质上讲，只有物理和化学风化两种方式。一方面，物理风化加大、加深岩石裂隙，利于水、气体和生物的进入，为化学风化创造条件；另一方面，化学风化在带进、带出物质对岩石化学成分改变的同时，也改变了岩石的物理性质。

另外，据资料介绍，作用于粒径小于0.02毫米颗粒上的多数应力可以被弹性变缓而消除，颗粒不发生机械破碎。物理风化作用只能使岩石破碎到中--细沙粒级(0.5--0.05)。而化学风化却能进一步使颗粒分解形成胶体和真溶液。在自然界中，所有的风化作用往往是同时进行、互相影响、互相促进的，只有在具体情况下，它们才有强弱、主次之分。

引起化学风化

生物风化有时也可以引起化学风化，有部分动植物能够释放出酸性化学物而引起化学风化。最常见的生物风化引起的化学风化形式为释放螯合物化学物，亦为酸的一种。此化学物由植物释放，用作分解其底下土壤的铝、铁成分。土壤中植物的残骸可以形成有机酸，溶于水后造成化学风化。螯合物的过度释放会影响附近岩石与土壤，及可能引致灰化土的形成。

自从地球上有生命开始，各种生物对地球尤其对地表物质转化与循环产生了强烈的影响，岩石矿物的风化过程更是受到生物作用的强烈影响，不同的生物和不同的生物活动强度对岩石矿物的风化影响不同，在地球的不同地区，生物风化作用的强度是不同的，生物风化作用也是地球生物化学循环的一部分，地球上的生命无时无刻不在影响和改变着地球的各种物质。

风化实例

四川乐山大佛1200来年饱受风吹、酸雨、水渍的危害，风化日趋严重。但鲜为人知的是，“生物侵害”也是乐山大佛伤痕累累的主要原因之一。中国科学家加强对乐山大佛“生物侵害”项目的研究，并初步提出了防治生物侵害要按地衣、菌类、蕨类和高等植物进行综合防治。

这项研究是由中国科学院成都生物研究所的官家发、何开泽、杨万勤等科研人员共同进行的。他们的研究目标首先是对乐山大佛生物侵害的现状作出科学系统的评价，再探明侵害乐山大佛的生物种类及其对大佛危害的过程，填补相关领域的研究空白，最后开发生物侵害的防治技术，并为其他类似的石质文物保护提供示范。

威胁乐山大佛等石质文物的最主要因素之一

岩石风化一向是威胁乐山大佛等石质文物的最主要因素之一，它包括物理风化、化学风化和生物风化3种基本类型。有关石质文物的物理和化学风化过程、影响因素以及监测手段等已受到文物保护工作者的广泛重视，但迄今为止，有关石质文物的生物风化及其侵害研究工作，在国内外都极少。

生物风化对乐山大佛的侵害多种多样。例如细菌、真菌和地衣等微生物，通常以群落等形式覆盖在佛体岩石的表面，由于它们能分泌使岩石风化的腐蚀剂，所以加速了大佛的风化。地衣和蕨类还能分泌各种酸性物质，对岩石的风化作用也有明显影响。草类、攀援性植物等高等植物的根系穿透能力很强，它们的种子发芽、幼苗定居和生长过程对岩石的破坏作用也很强，而且对佛体的光照条件、透气、透水性能都产生了影响。

据乐山市文物保护管理所所长黄学谦介绍，对乐山大佛的保护，只能是定期采用人工、机械等技术措施，清除佛体表面及周边岩石上的地衣、苔藓和禾草类生物，并进行修补，这很难从根本上解决岩石风化问题。由于乐山大佛处于中亚热带湿润季风气候区，又雕刻在容易风化的红砂岩上，极易受到各种生物的侵蚀和破坏，并且其侵害已相当严重。但由于缺乏乐山大佛岩石生物风化的系统科学研究，现在还很难提出一套现成的适合于佛体保护的生物防治技术措施。

科学家们正在研究这些附着在大佛表面的生物的新陈代谢活动、新陈代谢与风化的关系等，通过采用现代科技方法对侵害进行定量研究，以便找出它们对佛体岩石进行侵害的原因。为此，科学家们必须先进行大量系统而深入的基础研究，在探明诸如危害大佛的生物种类、危害产生的科学机制等基本问题的前提下，才有可能研制、开发行之有效的生物侵害防治技术。