土壤学2.土壤的形态描述

1、第一章土壤的形态描述,第一节 土壤基本形态特征,从形态上观察和认识土壤是我们研究绿地土壤的第一步； 土壤形态特征包括土壤的颜色、结构、质地、紧实度、湿度、气味以及植物根系的分布情况和掘土动物空穴等； 土壤形态特征是土壤组成和性质的外在表现，也是土壤长期发育过程中现阶段的标志； 有关土壤形态特征的资料，是正确认识和合理利用土壤的重要依据,一、 土壤颜色,土壤颜色与土壤的物质成分有密切关系，它在很大程度上反映了土壤物质组成的特点，使土壤着色的物质主要有： 有机质、氧化锰、暗色矿物、炭屑等，使土壤程棕、灰、黑等深色； 高铁氧化物，随其含结合水的程度不同而使土壤程红、棕、黄等色； 亚铁化合物，使土壤程

2、灰蓝、浅蓝、灰绿等色； sio2粉末、较纯的粘土矿物以及钙、镁、钾、钠的简单盐类等，使土壤程白色,一、 土壤颜色,受气候、温度、水分的影响，土壤的类型多种多样，我国大约有61个土类，主要有黑土、白土、砖红壤、棕壤、黄土、红壤、粘土、砂土、暗棕攘、白浆土、灰漠土、黄绵土、红粘土、风沙土、紫色土、潮土(浅色草甸土)、沼泽土、水稻灌淤土和灌漠土等,社稷坛五色土,黑土，我国东北平原湿润寒冷，微生物活动较弱，土壤中有机物分解慢，积累较多，所以土色较黑。 黄土，我国黄土高原的土壤呈黄色，这是由于土壤中有机物含量较少的缘故。 红土，高温多雨的我国南方土壤中矿物质的风化作用强烈，分解彻底，易溶于水的矿物质几乎

3、全部流失，只剩氧化铁、铝等矿物质残留土壤上层，形成红土壤。 青土，在排水不良或长期被淹的情况下，红土壤中的氧化铁常被还原成浅蓝色的氧化亚铁，土壤便成了灰蓝色的，如南方某些水稻田。 白土，含有较高的镁、钠等盐类的盐土和碱土常为白色,一、 土壤颜色,黑土 土壤中质量最优良的一种，以其有机质含量高、土壤肥沃、土质疏松、最适农耕而闻名于世； 全球黑土区有3个，乌克兰大平 原，密西西比河流域，我国东北 松辽流域； 由于温带季风气候的影响，东北 地区夏季高温多雨，草甸草本植物 生长繁茂，地上和地下积累大量有 机物质，在漫长寒冷的冬季，土壤 冻结，微生物活动微弱，有机质缓 慢分解，逐步形成60100厘米的

4、腐殖质层黑土,一、 土壤颜色,红壤 我国分布面积最大的土壤，分布在长江以南的广阔低山丘陵地区，包括江西，湖南的大部分地区，云南、广西、广东、福建、台湾的北部以及浙江、四川、安徽、贵州的南部都有红壤的分布，总面积大约有117万平方公里； 红壤形成于中亚热带气候条件下，自然植被为 常绿阔叶林，在高温高湿条件下，矿物发生强 烈的风化产生大量可溶性的盐基、硅酸和含铝 铁物质，盐基和硅酸进入地下水后流走，含铝 铁物质则积累下来，在干燥条件下发生脱水形 成无水的fe2o3和al2o3，红色的赤铁矿使土壤 呈现红色,一、 土壤颜色,黄壤 发育于亚热带湿润山地或高原常绿阔叶林下的土壤，酸性，土层经常保持湿润，

5、心土层含有大量针铁矿而呈黄色，集中分布于南北纬度23.530之间，主要分布于四川、贵州、湖南等省，为南方山区的主要土壤类型。 黄壤的形成包含富铝化作用和氧化铁的水化 作用两个过程。由于高温多雨、岩石风化强烈， 在成土过程中难移动的铁、铝在土壤中相对增 多；土壤终年处于相对湿度大的环境中，土体 中大量氧化铁发生水化作用而形成针铁矿,一、 土壤颜色,砖红壤 砖红壤是热带雨林或季雨林中的土壤在热带季风气候下，发生强度富铝化作用和生物富集作用而发育成的深厚红色土壤，以土壤颜色类似烧的红砖而得名； 砖红壤是具有枯枝落叶层、暗红棕色表层和棕红色铁铝残积层的强酸性铁铝土,一、 土壤颜色,棕壤 暖温带落叶阔叶

6、林和针阔混交林下形成的土壤，主要分布干山东半岛和辽东半岛， 棕壤地区由于夏季气温高、雨量多，不但土壤中的粘化作用强烈而且还产生较明显的淋溶作用，使得易溶 盐分和游离碳酸钙都被淋失，粘粒也沿剖面向 下移动，并发生淀积。 棕壤是重要的森林土壤，也是重要农业土壤， 具有很大的经济价值,一、 土壤颜色,土壤颜色受湿度、细碎程度、光照条件等因子的影响，一般来说，土壤越湿，颜色越暗，土壤碾碎，颜色变浅，在直射光和散射光下所观察到的颜色也有很大差异。 所以在野外观察土壤颜色时要尽可能做到：土壤湿度较一致，土壤要用新鲜样品，不要磨碎，在自然散光下观察和比较土壤颜色； 对受过人为搅动过于强烈的城市绿地土壤来说，

7、往往会遇到土壤颜色不均匀的情况，这时一定要注意土壤的主色与杂色，必要时分别进行描述，这有助于推断土壤的性质和受干扰情况,二、 土壤结构,土壤是由许多大小、形状各异的土团、土块或土片等构成的，它们被称为土壤团聚体或土壤结构体； 土壤团聚体是在土壤形成和发育过程中，由更小的无机和 有机颗粒以一定空间排列，垒结成了一定空间范围内的土壤体，这就是形态学上所指的土壤结构； 评价土壤结构往往是根据团聚体的形状、大小、空间排列形式以及稳定性等特征,结构体类型及特性,结构体类型及特性,块状结构,1.基本特征： （1）长、宽、高三轴大体近似等长。 （2）结构体棱角不明显，呈不规则浑圆形。 （3）内部较紧实,北方

8、群众称作“土坷垃”。 2.形成条件和过程：条件：有机物质缺乏、质地粘重（中壤质以上）土壤表层。 3.过程：形成的原因和过程是不合理耕作（过干或过湿耕作）的结果。 坷垃过多、过大会影响植物生长，尤其是在苗圃和草坪建植时，一定要将这些大块打碎,块状结构,4. 特性： 保水性差：大块互相支撑，形成较大空洞，加速了土壤水分的丢失。 难保全苗：块状结构压苗，使幼苗不能顺利出土。农民常说：麦子不怕草，就怕坷垃咬 5.管理措施： （1）人工机械打碎 （2）在降雨或灌水后适时耙耱，使之破碎平整。 （3）根本方法：增施有机肥，改良质地性状,片状结构,1.基本特征 长和宽高，呈薄片状，若四周向上弯曲，类似于鱼鳞，

9、叫鳞片状结构 农民叫它“卧土”、“平槎土”。 2.形成条件和过程,1）积水沉积的地方（2）机械压实（人为践踏的绿地土壤）（3）常年等深耕作，形成的犁底层（4）原来公路，毁路还田的地块 根本条件：土壤有机物质贫乏,片状结构,3.特性 旱地犁底层过厚，对作物生长不利，影响根系下扎和上下层之间水气热交换以及对下层养分的利用。 水稻土产生具有一定透水率的犁底层很有必要，它可以起着减少水分渗漏和托水托肥的作用。 旱地表层常出现土壤结皮和板结现象，压坏幼苗，撕断根系,4.管理措施 （1）对于犁底层而言，可采用消除犁底层，逐年加深耕层的方法；（2）消除结皮或板结的方法是适时中耕松土,灌溉影响土壤表层结构（板

10、结,柱状结构,2.形成：圆柱状结构是碱化土壤特征结构。 棱柱状结构是在干湿交替频繁的情况下所形成的，一般发生在淀积层，干湿交替慢，多形成大棱柱状结构，干湿交替快，形成小棱柱状结构,1.基本特征 长和宽高,呈柱体状。农民叫它立土，或立槎土，是铸造窑洞的好结构,3.特性： 柱状结构体内部坚硬紧实，根系难以伸入，通气不良，微生物活性弱。结构体之间有大裂隙，漏水和漏肥。 4.管理措施 逐步加深耕作层，结合使用有机肥进行改良,柱状结构,核状结构,1.基本特征： （1）类似于块状，长、宽、高大体等长。 （2）边面棱角不明显 （3）内部非常紧实 （4）比块状结构小，一般在20cm下。 群众叫它“蒜瓣土”、“

11、鸡粪土,2.形成 一般出现在质地极为粘重、有机质严重缺乏的心底土壤中，之所以内部极为紧实，是因为常以石灰（caco3）与氧化铁铝（fe（oh）3）作为胶结剂。 3.性状 坚硬而泡水不散，在土壤团聚体分析时，易被误认为是水稳性团聚体，但它不具备多孔特性,核状结构,土 壤 团 粒 体,团粒结构,团粒结构,一）团粒结构的概念 指直径在0.2510mm，类似于球形，而且疏松多孔的团聚体 把直径小于0.25mm0.001mm的团聚体叫微团聚体,也有人叫微结构 团粒结构中孔隙为多级，大小比例适当，生产上较为理性的结构体是23mm的团聚体，群众叫它“蚂蚁蛋”、“米糁子,二）团粒结构的形成 1.土壤团粒结构的

12、形成过程（多级团聚学说） 团粒结构形成大体上分为两个阶段： 第一阶段：由单粒凝聚成复粒。 第二阶段：由复粒经过相互粘结、团聚成微团聚体、团粒,团粒结构,形成阶段与步骤,团粒结构,砂粒,砂 粒,粉粒,粉 粒,粘粒,腐殖质,团粒结构,土粒,土粒,土粒,ca2,腐 殖 质,团粒结构,土粒,土粒,土粒,fe2,腐 殖 质,fe3,al3,团粒结构,团粒结构,团粒结构对土壤肥力的作用 能协调水分和空气的矛盾；能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾；能稳定土壤温度，调节土热状况；改良耕性和有利于作物根系伸展 。 形成土壤团粒结构的农业措施 深耕与施肥；正确的土壤耕作； 合理的轮作制度； 调节土壤阳离子组

13、成、土壤结构改良剂的应用；合理灌溉,砂土,不论加水多少都不能搓成条或片； 沙壤土,湿时可搓成大拇指粗的土条，再细即断； 轻壤土,湿时可搓成直径3毫米土条，弯曲或提起一端即断裂； 中壤土,湿时可搓成直径8毫米土条，拿起一端不断，但弯曲成直径3厘米圆圈即断裂； 重壤土,湿时可搓成直径2毫米土条，弯曲成直径23厘米圆圈不断，压扁有裂纹； 粘土,土质滑腻，湿时可搓成直径2毫米以下的土条，易弯曲成小环，压扁无裂纹,三、 土壤质地,土壤质地指的是土壤基本颗粒的粗细程度及其组合状况所表现出来的外部（手感）特征,四、 土壤紧实度,土壤紧实度表示土壤紧实或疏松的程度，其对土壤翻耕的难易、水分状况、植物根系的发育

14、和分布等都有重要影响； 野外确定土壤紧实度可用刀试法，分为五级： 极坚实：用较大力也不能把刀插入土壤中； 坚实：用较大力可把刀插入土壤中13cm； 紧实：用较大力可把刀插入土壤中45cm； 较紧实：用较小力就能把刀插入土壤中， 土体易脱落； 疏松：用很小的力就能把刀插入土壤中， 刀经过之处，土壤很易脱落,四、 土壤紧实度,实际上，因所用刀具和个人用力的差异，上述测定土壤紧实度的方法所得出入很大； 现已有专用的土壤紧实度测定工具，使用起来方面而精确,五、 土壤湿度,土壤湿度，根据手感，可分为五级： 干：土壤放在手中没有水分感觉，随后不能用手捏在一起； 潮：土壤用手能捏在一起，用手摸时有凉的感觉；

15、 湿：用手捏时，可以在手指上留有印痕； 重湿：用手捏时，可以使手湿润； 极湿：用手捏时，有泥水挤出。 以上对湿度的描述只不过是将湿度作为 一种形态特征来看待，实际上土壤水分 是重要的肥力因素,六、 土壤侵入体,混入土壤中但与土壤形成过程无关的物质，称为侵入体； 侵入体主要与人为活动有关，因此常见于耕作土壤，城市绿地土壤中更为多见，如混入的砖头、瓦片、玻璃、塑料、灰渣等； 侵入体过多会导致土壤物理性质变劣， 影响植物生长，从某种意义上来讲可以 把它们看成是物理污染物； 如果说对于栽植树木的绿地土壤尚可 以允许有一定量的侵入体存在的话，那 对于花坛、草坪、花圃、苗圃来说，土 壤中的大块侵入体必须清

16、除掉,第二节 土壤剖面形态,土壤剖面指从地表垂直向下挖掘直到母质所露出的一段垂直切面； 从土壤剖面上我们可以从上到下依次看到不同的土壤层次，一般情况下这些土壤层在颜色、结构、质地、紧实度等方面都是有区别的，称为土壤的发生层； 发生层是在土壤形成过程中分化出来的，从上到下所有发生层序列的总和就构成了完整的土壤剖面； 土壤剖面特征既是成土过程的反映，也是土壤性质和肥力的外在表现，同时也是确定土壤类型和制定植物栽培计划的基本依据,一、 自然土壤剖面形态,残落物层（o） 土壤表面以有机物为主的层次，森林土壤较为明显，由枯枝落叶积聚而成； 残落物层的缓慢分解为下层土壤源源不断的提供养分，同时具有涵养水源

17、的功能，并保护下层土壤免遭侵蚀，因此对旅游区森林植被下的残落物层应该很好地予以保护,一、 自然土壤剖面形态,腐殖质层（a） 由于地表残落物分解和大量死亡的植物根系分解作用的影响，该层有明显的腐殖质积累，腐殖质 含量丰富； 腐殖质层土壤颜色较暗，多团粒结构， 质地适中，疏松多孔，通透性好，养分丰 富，是剖面中土壤肥力最高的土层，也是 与植物生长最为密切的土层,一、 自然土壤剖面形态,淋溶层（e） 腐殖质层以下主要受降水淋溶作用影响的层次，又称灰白淋溶层； 该层只有在森林土壤（尤其是北方针 叶林）中有明显发育，由于长期以淋 溶作用为主，所以有机质含量低，颜 色浅（极端发育为灰白色），土壤结 构不良

18、（层片状），酸度大，养分贫 乏,一、 自然土壤剖面形态,淀积层（b） 土壤下部由淀积作用形成的层次，是大多数土壤的发生层之一； 淀积作用是腐殖质层淋溶下来的某些 盐类、有机和无机的细小颗粒及二、三 氧化物沉淀等在土壤下部某个深度聚积 的作用； 淋溶作用和淀积作用是相伴发生的， 因此淋溶层和淀积层也往往相对应出 现,一、 自然土壤剖面形态,母质层（c） 未受淋溶和淀积作用影响的母质，由岩石风化碎屑残积物或运积物构成，很少受生物作用影响，成土作用不明显，基本上保持着母岩的特点。因此严格地讲， 母质层不属于土壤发生层，因为其特性并 非土壤形成作用所产生,二、 耕作土壤剖面形态,人类长期的工作活动（包

19、括耕作、施肥、灌溉等）是一种重要的成土作用，它使自然土壤在人的影响下发生了熟化，产生了人工肥力，更适于农作物生长； 人类千百年反复耕作，使耕作土壤从自然土壤中分化出来，并逐渐形成新的土体构造，耕作土壤剖面一般包括耕作层、犁底层、心土层、底土层等四个基本发生层,二、 耕作土壤剖面形态,耕作层 又称熟土层或活土层，是土壤最上部经常受耕作、施肥、灌溉影响的层次，深度约020cm； 该层由于种植植物和施有机肥，所以有机质含量一般较高，颜色亦往往较深； 肥沃的耕作层一般为团粒结构或粒状结构，耕作不当或缺乏有机质的情况下则多为团块、块状结构，但一般来说结构良好，土质疏松，通透性好，且有效养分的含量丰富； 农作物、花卉苗木等的根系主要分布在耕作层,二、 耕作土壤剖面形态,犁底层 经常受到耕犁机械压实以及耕层细小颗粒向下层淋溶淀积的影响，在耕作层以下形成一个比较紧实的层次，称为犁底层； 其厚度约10cm，紧实，有时较黏重，呈片状结