自然地理学之成土过程PPT学习教案

1、会计学1 自然地理学之成土过程自然地理学之成土过程 土壤形成过程(Soil-forming process) 物质的地质大循环过程 物质的生物小循环过程 灰化过程（podzolization） ，粘化过程（Argilication） 富铝化过程（allitication） ，钙化过程（calcification ） 腐殖质化过程(Humus accumulation) 淋溶作用(Eluviation)，盐渍化过程（Salinization） 淀积作用 (Illuviation) ，.碱化过程 ,潜育化过程 .白浆化过程 ，.泥炭化过程 关键词 第1页/共33页 2.2.1 土壤形成过程的基本规

2、律 （一）物质的地质大循环过程 坚硬块状结晶岩出露地表，受太阳辐射能及大气降水 作用进行风化，形成疏松多孔体的母质，岩石不仅在 形态上和性质上受到了改造，同时也把大量矿质养分 释放出来，它们经受大气降水的淋洗，或渗入地下水 或受地表径流的搬运作用，直至成为各种海洋沉积物 ，这些沉积物在地壳内营力作用下形成沉积岩，露出 海面再次进行风化，以致成为新的风化壳母质。 这个需要时间极长、范围极广的过程，称为地质大循 环过程。 过程：基岩出露地表风化淋溶风化壳搬运 沉积物沉积岩； 意义：形成疏松多孔的成土母质，为植物生长提供了 基础。 第2页/共33页 2.2.1 土壤形成过程的基本规律 （二）物质的生

3、物小循环过程 物质的生物小循环是，有机质的合成与分解对立的统一过程。它从地球上出现生物有机体时起，就存在于自然界。岩石矿物风化结果形成了疏松多孔的成土母质，为植物生长提供了基础。最初生长在母质上的是，对肥力要求不高的低等生物，随后出现的是地农、苔藓，直到高等绿色植物出现，大大促进了土壤的形成。它们能利用太阳能把二氧化碳和水合成大量有机质，使土壤有机 质空前丰富起来，它们具有强大的根系（特别是木本植物），能把深层分散的养分吸进植物体，植物死亡后以有机残体状态积累在土壤表层，在微生物作用下，一部分进行分解，将保留于有机物中的化学能和养分转化为热能和矿质养分，供植物生长繁衍再利用，另部分有机质转化为

4、特殊的腐殖质。 过程：低等生物使母质积累有机质和养分地衣、苔藓 高等绿色植物： 第3页/共33页 物质的地质大循环过程与生物小循环过程是矛盾的统一 1)物质的地质大循环过程 l地质大循环是指矿物质养分在陆地和海洋之间循环变 化的过程。 l以岩石的风化过程和风化产物的淋溶过程与土壤形成 的关系最为密切 l风化过程对土壤来说，是一种物质输入过程 l淋溶过程使有效养分向土壤下层和土体以外移动，而 不是集中在表层，具有促进土壤物质更新和土壤剖面发 育的作用。对于土壤来说，它是一种物质转移和输出过 程。 第4页/共33页 2)物质的生物小循环过程 生物小循环又称为养分循环，指营养元素在生物体和土 壤之间

5、循环变化的过程。 l植物从母质和土壤中选择吸收所需的可溶性养分，通过光合作用合成有机体； l植物被动物食用后变成动物有机体； l植物、动物有机体死亡后归还土壤，经微生物分解与合成转化为植物可以吸收的可溶性养分和腐殖质，腐殖质经过缓慢的矿质化，也为植物提供养分。 l这种物质循环的周期较短，一般为1102年。 l其中有机质的累积、分解和腐殖质的合成促进了植物营养元素在土壤表层的集中和积累，成为土壤肥力形成与发展的关键。 第5页/共33页 物质生物循环示意图 第6页/共33页 3)地质大循环和生物小循环的关系 生物小循环是在地质大循环基础上发展起来的 ，是叠加在地质大循环上的较小时间尺度的次 级物质

6、循环。 从对于土壤形成的作用上看，地质大循环的总趋势是 陆地物质的流失，造成土壤系统养分的淋溶分散 生物小循环的总趋势是使流失中的物质保存和集 中在地表，并不断在土壤与生物之间循环利用 第7页/共33页 第8页/共33页 2.2.2土壤主要发生过程 第2节 土壤发生过程 土壤发生学认为，土壤形成过程实质上是生物积累过程 和地球化学过程的对立和统一。土壤形成过程的基本模 式，如图2-2-1、2-2-2所示。 在自然界中，土壤形成过程的基本规律是统一的，但是，由于成土条件的复杂性和多变性，决定了土壤形成过程总体的内容、性质及表现形式也是多种多样的。因此，根据土壤形成中的物质能量迁移、转化过程的特点

7、，划分出以下基本成土过程，。 第9页/共33页 图2-2-1土壤形成过程中物质迁移和转化示意图 第10页/共33页 图2-2-2土壤能量转换示意图 第11页/共33页 钙化过程（calcification） 与土壤矿物迁移转换相关的成土过 程有： 黏化过程(clayification) 富铝化过程(alitization) 灰化过程（podzolization） 第12页/共33页 受土壤水分状况影响的成土过程有： 碱化过程(solonization) 潜育化过程(gleyization) 白浆化过程(albicbleaching) 潴育化过程(redoxing) 第13页/共33页 与土壤有

8、机质迁移转换相关的成 土过程有： 泥炭化过程(paludization) 矿质化过程(mineralization) 腐殖化过程（humification） 土壤的人工熟化过程 第14页/共33页 第2节 土壤发生过程 原始成土过程（formation of primordial soil）在裸 露的岩石表面或薄层的岩石风化物上着生低等植物，如 地衣、苔藓及真菌、细菌等微生物，在低等植物和微生 物的作用下，开始累积有机质，并为高等植物的生长发 育创造了条件。这是土壤发育的最初阶段，即原始土壤 的形成。 灰化过程（podzolization） 土体表层三、二氧化物及 腐殖质淋溶、淀积而SiO2残

9、留的过程。主要发生在寒 温带针叶林植被下，其残落物中富含脂、蜡、单宁等 的酸性有机分解产物，其灰分贫乏盐基性元素，又因 其残落物疏松多孔，有利于渗漏水分，导致强烈酸性 淋溶。其结果是土体上部的碱金属和碱土金属淋失， 土壤矿物中的硅铝铁发生分离，铁铝胶体络合淋溶淀 积于下部，而二氧化硅则残留在土体上部，从而在表 层形成一个灰白色淋溶层次，称灰化层。 第15页/共33页 图2-2- 11 灰化过程图解 P代表年均降水量；PE代表年均陆面蒸发量 第16页/共33页 第2节 土壤发生过程 粘化过程（Argilication） 土体中粘粒的生成或淋溶、 淀积而导致粘粒含量增加的过程。尤其在温带和暖温 带

10、半湿润半干旱地区，土体中水热条件比较稳定，发 生较强烈的原生矿物分解和次生粘土矿物的形成，或 表层粘粒向下机械淋洗（lessivage）。一般在土体中、 下层有明显的粘粒聚积，形成一个相对较粘重的层次， 称粘化层。 富铝化过程（allitication） 在湿热气候条件下，土 壤形成过程中原生矿物强烈分解，盐基离子和硅酸大量 淋失，铁、铝、锰在次生粘土矿物中不断形成氧化物而 相对积累，这种铁、铝的富集称富铝化过程。由于伴随 着硅以硅酸形式的淋失，亦称为脱硅富铝化过程。由于 铁的氧化染色作用，土体呈红色，甚至出现大量铁结核 或铁磐层。 第17页/共33页 第2节 土壤发生过程 钙化过程（calc

11、ification） 碳酸盐在土体中淋溶、 淀积的过程。在干旱、半干旱气候条件下，由于季节 性淋溶，使矿物风化过程中释放出的易溶性盐类大部 分被淋失，而硅铁铝等氧化物在土体中基本上不发生 移动，而最活跃的元素钙镁，则在土体中发生淋溶、 淀积，并在土体的中、下部形成一个钙积层。碳酸盐 移动的一般化学反应为： CaCO3+H20+CO2 Ca（HCO3）2 这种反应向右侧进行而生成可溶性重碳酸钙。当CO2 或水散失，化学反应便向左侧进行。 第18页/共33页 图2-2-12 钙化过程图解 第19页/共33页 第2节 土壤发生过程 盐渍化过程（Salinization） 易溶性盐类在土体上部 的聚积

12、过程。这是干旱少雨气候带及高山寒漠带常见 的现象，特别是在暖温带漠境，土壤盐类积聚最为严 重。成土母质中的易溶性盐类，富集在排水不畅的低 平地区或凹地，在蒸发作用下，使盐分向土体表层聚 集，形成盐化层。其中硫酸盐和氯化物是突出的盐类， 硝酸盐和硼盐出现很少。 白浆化过程（Albic Process） 指土壤表层由于上层 滞水而发生的潴育漂洗过程。多发生在质地粘重或冻 层顶托水分较多的地区，土壤表层经常处于周期性滞 水状态，在有机质参与的还原条件下，加上侧渗水和 直渗水活动，而带走被还原的铁、锰，与此同时，土 壤粘粒也发生机械淋洗。因此，腐殖质层之下出现白 色土层，称为白浆层。这是白浆化过程的主

13、要特征。 第20页/共33页 图2-2-14 盐化过程图解 第21页/共33页 第2节 土壤发生过程 潜育化过程（gleization） 这个过程指终年积水的土壤 发生的还原过程，又称灰粘化作用或潜水离铁作用。由 于土层长期被水浸润，空气缺乏，处于缺氧状态，由嫌 气微生物进行分解有机质的同时，高价铁、锰被还原为 低价铁、锰。一方面，由于铁、锰还原的脱色作用，使 上层颜色变为蓝灰色或青灰色，这个过程称为潜育化作 用，这个还原层次称为潜育层或青泥层。另一方面，低 价铁、锰流动性强，极易流失，即发生所谓“潜水离铁 作用”，使潜育层粘粒部分的硅铝率和硅铁率都较高。 泥炭化过程（paludization

14、） 排水不良地方的有机物质 的厚层聚集。这些有机物在过湿条件下，不被矿化或 腐殖质化，而大部分形成了泥炭，有时可保留有机体 的组织原状。 第22页/共33页 第2节 土壤发生过程 腐殖化过程（humification） 在草原及草甸植被条件 下，土层上部积累大量有机质，由于气候、母质等因 素作用，大量累积的有机质不能彻底分解，进行着以 嫌气过程为主的转化作用。未彻底分解的有机质及中 间产物，在微生物的作用下，进行着强烈的腐殖质化 过程，形成了大量的腐殖质，在土壤表层累积为腐殖 质层。这种土壤的腐殖质化过程广泛分布于自然界。 第23页/共33页 图2-2-10 土壤腐殖质化过程示意图 (据于天仁

15、等，1990年资料改编) 第24页/共33页 第2节 土壤发生过程 潴育化过程（hydromorphic process） 土壤形成中的氧 化-还原过程。潴育化过程和 潜育化过程共同之点是： 它们都是渍水影响下发生的。但潴育化的渍水经常处 于移动状况下，即水分直渗及上下升降和侧向流动， 同时有一定的干湿交替过程，从而使土壤的铁、锰物 处于还原和氧化的交替过程，因此，在渍水中铁、锰 被还原迁移；土体内水位下降时，铁、锰又被氧化而 产生淀积，在这种干湿交替下，土体中形成锈纹、锈 点、黑色铁锰斑或结核、红色胶膜或“鳝血斑”等新生 体层次，称为潴育层。 第25页/共33页 土壤熟化过程是人为培养土壤的

16、过程 。通过耕作、灌溉、施肥和改良等方法， 在土壤上部形成人为表层(Ap)，并不断改变 原有的土壤某些过程和性状，使土壤向有 利于作物高产方面发育。土壤熟化可分为 ：改造不利的自然成土阶段；培肥熟 化阶段；高肥阶段，如图2-2-15和2-2-16 所示。 第26页/共33页 图2-2-15 土壤旱耕熟化过程图解 第27页/共33页 图2-2-16 中国黄土高原南部人为旱耕的土垫过程示意图 第28页/共33页 土壤退化过程(soil degradation)是指因 自然环境不利因素和人为开发利用不当而引 起的土壤物质流失、土壤性状与土壤质量恶 化以及土壤肥力下降，作物生长发育条件恶 化和土壤生产力减退的过程。联合国粮农组 织(FAO)将土壤退化分为侵蚀、盐碱、污染 等10种类型。 第29页/共33页 总之，从土壤发生学观点看，成土因素 是土壤形成的外部环境条件，土壤形成过程 是土壤发育内部变化的依据。外因通过内因 起作用。土壤形态特征则是土壤形成过程的 结果。土壤发生类型必然要和它们所处的环 境相统一，与成土因素处于动态平衡。 第30页/共33页 思考题与个案分析 1.请列举四个最为广泛的成土过程，并分别给每 个 成土过程一个实例。 2.试通过实地调查与观察，分析搅动作用在土壤 发 育中的重要性。 3.为什么说土壤形成过程是生物累积过