自然地理学土壤圈PPT课件

1、第一节第一节 土壤圈的物质组成及特性土壤圈的物质组成及特性一，土壤及土壤肥力的概念一，土壤及土壤肥力的概念1，什么是土壤，什么是土壤？ 地球陆地表面能够生长植物的疏松层。地球陆地表面能够生长植物的疏松层。其他学科对土壤的理解：其他学科对土壤的理解： 工程建设中：工程建设中：土壤是建筑材料，承压的基础物体。土壤是建筑材料，承压的基础物体。 地球化学：地球化学：土壤是岩石圈表面次生环境中发生元素土壤是岩石圈表面次生环境中发生元素迁移和形成次生矿物的近期堆积物。迁移和形成次生矿物的近期堆积物。 农林牧业生产：农林牧业生产：作为天然植物或栽培植物的立地条作为天然植物或栽培植物的立地条件。件。第1页/共

2、51页2，土壤肥力，土壤肥力定义：指土壤为植物生长不断地供应养分和水分，空气和热量的能力。定义：指土壤为植物生长不断地供应养分和水分，空气和热量的能力。四大肥力因素：养分，水分，空气，热量四大肥力因素：养分，水分，空气，热量。肥力是土壤中一系列化学，物理，生物过程引起的，是土壤中理化性质的综合。肥力是土壤中一系列化学，物理，生物过程引起的，是土壤中理化性质的综合。植物生长的优质土壤，指肥力各因素同时存在并充分供应，且处于相协调状态。植物生长的优质土壤，指肥力各因素同时存在并充分供应，且处于相协调状态。第2页/共51页二，土壤圈在地理环境中的地位和作二，土壤圈在地理环境中的地位和作用用. .地位

3、地位1 1，土壤是地理环境统一体中的组成要素之一，土壤是地理环境统一体中的组成要素之一2 2，土壤圈处于岩石，大气，水，生物诸圈之间的界面上。，土壤圈处于岩石，大气，水，生物诸圈之间的界面上。土壤圈与其它圈层间的相互作用关系：土壤圈与其它圈层间的相互作用关系：第3页/共51页，作用，作用1 1，地球生命生存和发展的基础物质；，地球生命生存和发展的基础物质；2 2，人类生存的条件；，人类生存的条件；3 3，元素在地球化学循环的主要场所；，元素在地球化学循环的主要场所；4 4，土壤环境演变与全球变化，土壤环境演变与全球变化第4页/共51页三三 土壤形态土壤形态土壤剖面与土壤发生层次土壤剖面与土壤发

4、生层次 土壤形态指土壤形态指土壤和土壤剖面外部形态特征，如：土壤和土壤剖面外部形态特征，如： 土壤剖面构造，土壤颜色，质地土壤剖面构造，土壤颜色，质地构造，结持性，孔隙度等构造，结持性，孔隙度等，自然土壤剖面发生层的划分和命名。，自然土壤剖面发生层的划分和命名。 19671967年国际土壤学会划分为：年国际土壤学会划分为：（有机层），（腐殖质（有机层），（腐殖质层），（淋溶层），（淀积层），（母质层），（淋溶层），（淀积层），（母质层），（母岩层）等六个主要发生层。层），（母岩层）等六个主要发生层。第5页/共51页，耕作土壤剖面，耕作土壤剖面耕作层，属人为表层，落淤表层，堆垫表层，肥熟表层，厚

5、度一般大于耕作层，属人为表层，落淤表层，堆垫表层，肥熟表层，厚度一般大于1515厘米厘米犁底层，厚犁底层，厚10102020耕作压实，层片状结构，紧实，腐殖质含量少。耕作压实，层片状结构，紧实，腐殖质含量少。心土层（生土层），淀积作用明显，颜色浅。心土层（生土层），淀积作用明显，颜色浅。底土层，几乎未受耕作影响，根系少，土壤未发育，仍保留母质特征。底土层，几乎未受耕作影响，根系少，土壤未发育，仍保留母质特征。第6页/共51页第7页/共51页，土壤的一般形态特征：，土壤的一般形态特征：颜色，结构，质地，坚实度，孔隙，湿度，新生颜色，结构，质地，坚实度，孔隙，湿度，新生体，侵入体体，侵入体 等等，

6、颜色颜色作为判断的形式作为判断的形式成土条件，成土过程肥力特征，演变成土条件，成土过程肥力特征，演变土壤分类命名的重要依据之一。土壤分类命名的重要依据之一。标志性颜色：标志性颜色：黑色黑色腐殖质含量高腐殖质含量高灰色灰色腐殖质含量少腐殖质含量少白色白色土壤中含石英，高岭石，碳酸盐，长石，石膏，土壤中含石英，高岭石，碳酸盐，长石，石膏，可溶性盐。可溶性盐。红色红色赤铁矿，或水化赤铁矿赤铁矿，或水化赤铁矿黄色黄色水化氧化铁水化氧化铁棕色棕色含大量氧化铁混合物含大量氧化铁混合物第8页/共51页，土壤质地，土壤质地土壤颗粒的组合特征：砂土，壤土，粘土。土壤颗粒的组合特征：砂土，壤土，粘土。，土壤结构，

7、土壤结构土壤颗粒胶结状况土壤颗粒胶结状况，松紧度，松紧度土壤疏松的紧实程度土壤疏松的紧实程度第9页/共51页，孔隙，孔隙土壤之间存在的空间：水分与空气的通道与仓库，影土壤之间存在的空间：水分与空气的通道与仓库，影响土壤养分和温度。响土壤养分和温度。，土壤干湿度，土壤干湿度分干，润，潮，湿分干，润，潮，湿，新生体，新生体指土壤发育过程中物质重新淋溶沉积和聚集的生成物指土壤发育过程中物质重新淋溶沉积和聚集的生成物化学起源的新生体：化学起源的新生体：易溶盐类，石膏，碳酸钙，二三硫易溶盐类，石膏，碳酸钙，二三硫化物，氧化亚铁等。化物，氧化亚铁等。生物起源的新生体：生物起源的新生体：生物粪粒，蠕虫穴，鼠

8、穴，根孔等生物粪粒，蠕虫穴，鼠穴，根孔等，侵入体，侵入体 由外界进入土壤的特殊物质：由外界进入土壤的特殊物质：碎石、砾石和巨石；碎石、砾石和巨石；人为物，瓦片、碎砖块、陶片、玻璃等、冰冻的遗存物人为物，瓦片、碎砖块、陶片、玻璃等、冰冻的遗存物 ，冰结核等。生物遗存物为化石，动物骨，甲壳等。冰结核等。生物遗存物为化石，动物骨，甲壳等。第10页/共51页四土壤物质组成四土壤物质组成土壤三相组成：固相、液相和气相土壤三相组成：固相、液相和气相固固土壤矿物质土壤矿物质矿物质源于岩石，按成因分为原生矿物，次生矿物。矿物质源于岩石，按成因分为原生矿物，次生矿物。，原生矿物：岩石风化后的碎屑物，原生矿物：岩

9、石风化后的碎屑物，其原有的化学组成和结晶构造均未改变其原有的化学组成和结晶构造均未改变 。如土壤中的砂粒和粉沙粒几乎是原生矿物包括：硅酸盐，如土壤中的砂粒和粉沙粒几乎是原生矿物包括：硅酸盐，铝硅酸盐矿物，氧化类矿物，硫化物，磷酸盐类矿物铝硅酸盐矿物，氧化类矿物，硫化物，磷酸盐类矿物第11页/共51页，次生矿物，次生矿物指原生矿物经风化后重新形成的新矿物指原生矿物经风化后重新形成的新矿物 特点：特点：化学组成和构造均已改变化学组成和构造均已改变是土壤中最细小部分粒径是土壤中最细小部分粒径0.001mm0.001mm具有胶体性质，常称为粘土矿物，可影响土壤的理化形状。具有胶体性质，常称为粘土矿物，

10、可影响土壤的理化形状。包括三大类：简单盐类包括三大类：简单盐类 次生氧化物类次生氧化物类 次生铝硅酸盐类次生铝硅酸盐类第12页/共51页3，土壤矿物主要元素组成：，土壤矿物主要元素组成：地壳中已知的地壳中已知的90余种元素均在土壤中存在。余种元素均在土壤中存在。含量较多的含量较多的10余种包括余种包括O，Si，Fe，Ca，Mg，P，S等，仅以氧化物形式而言等，仅以氧化物形式而言 SiO2 ,M2O3，Fe2O3三者之和占土壤矿物部分的三者之和占土壤矿物部分的75%，土壤有机质，土壤有机质定义：定义：土壤中动植物残体和微生物体及其分解和土壤中动植物残体和微生物体及其分解和合成的物质合成的物质 ，

11、是植物和微生物生命活动所需养，是植物和微生物生命活动所需养分和能量的源泉。分和能量的源泉。分类：两大类分类：两大类第13页/共51页 1有机质的化学组成：包括碳水化合物，含有机质的化学组成：包括碳水化合物，含氮化合物，木质素，含硫含磷化合物氮化合物，木质素，含硫含磷化合物 2土壤微生物是土壤有机质转化的动力，包土壤微生物是土壤有机质转化的动力，包括细菌，放线菌，真菌，藻类，和原生动物等。括细菌，放线菌，真菌，藻类，和原生动物等。 3土壤有机物质的转化：土壤有机物质的转化：1.矿质化过程。指进入土壤中的动植物残体，在矿质化过程。指进入土壤中的动植物残体，在微生物的参与下，把复杂的有机物质分解为简

12、微生物的参与下，把复杂的有机物质分解为简单的化合物的过程单的化合物的过程矿质化矿质化 通气良好通气良好 CO2，H2O，NO2，N2，NH3和其他矿和其他矿质养分；质养分；通气不良通气不良 植物各种营养物质，有毒物质植物各种营养物质，有毒物质CH4，H2S，H2等。等。2.腐殖化过程进入土壤中的生物残体，在土壤微腐殖化过程进入土壤中的生物残体，在土壤微生物作用下生物作用下 分解后再缩合和聚合成一系列黑褐分解后再缩合和聚合成一系列黑褐色高分子有机化合物的过程。色高分子有机化合物的过程。第14页/共51页 4有机质对土壤肥力的作用：有机质对土壤肥力的作用：. .含有丰富的植物所需要营养元素和多种微

13、量元素含有丰富的植物所需要营养元素和多种微量元素 ；. .具有较强的代换能力，可以大量吸收保存养分，以免淋溶损失具有较强的代换能力，可以大量吸收保存养分，以免淋溶损失 ；. .能提高无机磷酸盐矿物的溶解性；能提高无机磷酸盐矿物的溶解性；. .有活化土壤微量元素的作用；有活化土壤微量元素的作用；. .有很强的缓冲酸碱化的能力；有很强的缓冲酸碱化的能力； . .能使土粒形成良好的团粒结构；能使土粒形成良好的团粒结构；. .腐殖质色暗，增强土壤吸热能力同时有利于保温。腐殖质色暗，增强土壤吸热能力同时有利于保温。 第15页/共51页（三），土壤水分（三），土壤水分土壤水分是土壤重要成分和重要肥力因素：

14、土壤水分是土壤重要成分和重要肥力因素：是植被生活不可缺少的生存因子；是植被生活不可缺少的生存因子；土壤生态系统中物质和能量的流动介质。土壤生态系统中物质和能量的流动介质。1 1，土壤水分来源及损耗，土壤水分来源及损耗来自大气降水、灌溉用水、地下水，水汽的凝结来自大气降水、灌溉用水、地下水，水汽的凝结 消耗主要有土壤蒸发、植物吸收和蒸腾，水分渗消耗主要有土壤蒸发、植物吸收和蒸腾，水分渗漏和径流损失漏和径流损失 2.土壤水分的平衡土壤水分的平衡 ：水水：水水收入收入水水支出支出收入支出第16页/共51页3.土壤水分类型：土壤水分类型：吸湿水：吸湿水：由土壤颗粒的表面张力所吸附的水汽的分子。此水由土

15、壤颗粒的表面张力所吸附的水汽的分子。此水不能移动，植物也不能吸收它不能移动，植物也不能吸收它 毛管水：毛管水：毛管孔隙中毛管力吸附，保存的水分毛管孔隙中毛管力吸附，保存的水分 ，是土壤中植，是土壤中植物利用的有效水分。物利用的有效水分。分类：分类：毛管上升水毛管上升水是指地下水沿毛管上升而存在土壤毛是指地下水沿毛管上升而存在土壤毛管孔隙中的水分管孔隙中的水分 毛管悬着水毛管悬着水是指由降水灌溉、融雪等保存在土壤是指由降水灌溉、融雪等保存在土壤毛管中的水分，毛管中的水分，毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为田间毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为田间持水量持水量 重力水重力水 当土壤水分含量超过

16、田间持水量时，多余的当土壤水分含量超过田间持水量时，多余的水分就沿着土壤中的非毛管孔隙向下渗透的多余水分。水分就沿着土壤中的非毛管孔隙向下渗透的多余水分。饱和持水量或全蓄水量：土壤孔隙全部充满水分时的含饱和持水量或全蓄水量：土壤孔隙全部充满水分时的含水量水量凋萎系数：凋萎系数： 田间持水量减低到植物不能利用时的含水田间持水量减低到植物不能利用时的含水量。量。第17页/共51页 土壤空气土壤空气. .土壤孔隙中存在的各种气体混合物，以土壤孔隙中存在的各种气体混合物，以O O2 2，N N2 2，COCO2 2及水汽为主要成分。及水汽为主要成分。. .土壤空气来自大气，但和大气在成分和含量上与大气

17、有所不同。土壤空气来自大气，但和大气在成分和含量上与大气有所不同。第18页/共51页五五，土壤组成物质之间的相互作用，土壤组成物质之间的相互作用土壤机械组成土壤机械组成 （soil texture ）1，定义：不同的粒级的土粒混合在一起表现出，定义：不同的粒级的土粒混合在一起表现出的土壤粗细状况，称土壤的机械组成或土壤质的土壤粗细状况，称土壤的机械组成或土壤质地。地。2，土壤粒级划分标准：，土壤粒级划分标准：国际标准国际标准 颗粒尺寸颗粒尺寸单位：单位：mm3，土壤质地分类：砂土，壤土，粘土，土壤质地分类：砂土，壤土，粘土.3.01.0 石砾1.00.05 砂粒0.050.005 粉粒 0.0

18、05 粘粒第19页/共51页4，土壤质地影响土壤性能，土壤质地影响土壤性能影响土壤水分、空气和热量影响土壤水分、空气和热量 ：不同质地的土壤平均有效水容量不同不同质地的土壤平均有效水容量不同 不同质地的土壤毛管水传导度是不同的不同质地的土壤毛管水传导度是不同的 影响着土壤结构类型影响着土壤结构类型 团聚性粘粒高团聚性粘粒高 好好细砂、极细砂比重大细砂、极细砂比重大 形成不稳定的结构形成不稳定的结构 粗砂土粗砂土 无法团聚无法团聚 第20页/共51页第21页/共51页. .土壤胶体的性质土壤胶体的性质土壤胶体是土壤中高度分散，粒径极小的物质。土壤胶体是土壤中高度分散，粒径极小的物质。 是土壤代换

19、吸收作用很重要的物质基础；是土壤代换吸收作用很重要的物质基础； 对土壤养分的调节和保存起很大作用。对土壤养分的调节和保存起很大作用。1，土壤溶胶的种类土壤溶胶的种类： 1）土壤矿质胶体：包括次生铝硅酸盐、简单）土壤矿质胶体：包括次生铝硅酸盐、简单的铁、铝氧化物、二氧化硅等。的铁、铝氧化物、二氧化硅等。 2）有机胶体：包括腐殖质、有机酸、蛋白质）有机胶体：包括腐殖质、有机酸、蛋白质及其衍生物等大分子有机化合物。及其衍生物等大分子有机化合物。 3）有机）有机-无机复合胶体：通过各种键（桥）力无机复合胶体：通过各种键（桥）力相互结合成有机相互结合成有机-无机复合胶体无机复合胶体第22页/共51页2，

20、土壤胶体的性质土壤胶体的性质.巨大的比表面和表面能：蓄水保墒性能好巨大的比表面和表面能：蓄水保墒性能好. .带电性带电性 ：有助于从土壤溶液中吸收离子状态的养分，供植物利用。：有助于从土壤溶液中吸收离子状态的养分，供植物利用。. .分散和凝聚性：分散和凝聚性： 溶胶溶胶 凝胶凝胶3，土壤的离子交换土壤的离子交换 土壤胶体表面吸收的离子与溶液介质中其电荷符号相同的离子相交换土壤胶体表面吸收的离子与溶液介质中其电荷符号相同的离子相交换 分为阳离子的吸收和交换作用与阴离子的吸收和交换作用分为阳离子的吸收和交换作用与阴离子的吸收和交换作用 第23页/共51页、土壤溶液、土壤溶液定义定义：土壤溶液是土壤

21、中水分及所含溶质的总称。土壤溶液是土壤中水分及所含溶质的总称。土壤溶液的组成土壤溶液的组成 物质：物质：a.不纯净水及其在土壤中接纳不纯净水及其在土壤中接纳O2，CO2，N2的溶的溶解性气体解性气体b.无机盐类：无机盐类：Ca，Mg，K，Na，NH4，的硝酸，的硝酸盐，硫酸盐，亚硝酸盐，碳酸盐，氯化物，及磷盐，硫酸盐，亚硝酸盐，碳酸盐，氯化物，及磷酸盐等。酸盐等。c.有机化合物类有机化合物类 ： 如单糖，多糖，有机酸，蛋白如单糖，多糖，有机酸，蛋白质，及其衍生物类。质，及其衍生物类。d.无机胶体类：无机胶体类： 如各种粘粒矿物，铁铝的氧化如各种粘粒矿物，铁铝的氧化物物e. 结合物：结合物： 如

22、铁铝有机结合物如铁铝有机结合物土壤溶液是稀薄不饱和溶液，植物仍可吸收土壤溶液是稀薄不饱和溶液，植物仍可吸收。第24页/共51页土壤溶液的功能作用土壤溶液的功能作用具有酸碱反应，氧化还原反应和缓冲性能。具有酸碱反应，氧化还原反应和缓冲性能。1，土壤的酸碱反应土壤的酸碱反应 土壤中的酸性物质和碱性物质解离出土壤中的酸性物质和碱性物质解离出H+和和HO-数数量中和的结果量中和的结果a.活性酸度活性酸度 (ph值值) 由存在于土壤溶液中氢离子由存在于土壤溶液中氢离子引起引起 ，根据活性酸度的大小，可将土壤划分为酸性土，根据活性酸度的大小，可将土壤划分为酸性土，中性土和碱性土三种土壤中性土和碱性土三种土

23、壤 。我国长江以南的富铝土多我国长江以南的富铝土多为酸性土和强酸性土，长江以北除了灰化土和淋溶土外，大都为为酸性土和强酸性土，长江以北除了灰化土和淋溶土外，大都为中性土和碱性土。中性土和碱性土。 b.潜在酸度潜在酸度 吸附在土壤胶体表面的吸附在土壤胶体表面的H+和和Al3+所所引起的酸度引起的酸度 c.土壤溶液的酸碱度影响植物的生长土壤溶液的酸碱度影响植物的生长 和微生物的和微生物的发育。高等植物适应的发育。高等植物适应的ph 5.08.0 微生物微生物 适宜微酸性，中性土壤。适宜微酸性，中性土壤。第25页/共51页2，土壤的氧化还原作用，土壤的氧化还原作用 实质是原子的电子得与失的过程。失去

24、电子实质是原子的电子得与失的过程。失去电子的过程，称为氧化作用，易失掉电子的物质，的过程，称为氧化作用，易失掉电子的物质，称为还原剂；得到电子的过程，称还原作用，称为还原剂；得到电子的过程，称还原作用，而易得到电子的物质，称为氧化剂。其式为：而易得到电子的物质，称为氧化剂。其式为： 氧化剂氧化剂m+ + n电子电子 还原剂还原剂m-n土壤中矿物质和有机质转化，许多都属于氧化土壤中矿物质和有机质转化，许多都属于氧化还原过程，常见的有铁、锰、碳、硫等氧化还还原过程，常见的有铁、锰、碳、硫等氧化还原过程。这些元素以不同价态存在于不同的土原过程。这些元素以不同价态存在于不同的土壤环境中。在通气良好条件

25、下，它们以高价态，壤环境中。在通气良好条件下，它们以高价态，即以氧化态出现；土壤渍水时，则变为低价，即以氧化态出现；土壤渍水时，则变为低价，即以还原态存在（见下表）。它们的价态变化，即以还原态存在（见下表）。它们的价态变化，影响着土壤中一系列过程的进行，也影响着土影响着土壤中一系列过程的进行，也影响着土壤性态的变化。壤性态的变化。第26页/共51页第27页/共51页土壤的缓冲性土壤的缓冲性 当加酸或碱于土壤时，土壤具有缓和酸碱度改变的能力当加酸或碱于土壤时，土壤具有缓和酸碱度改变的能力 其能力主要来自土壤胶体及其吸附的阳离子，及土壤所含的弱其能力主要来自土壤胶体及其吸附的阳离子，及土壤所含的弱

26、酸及其盐类。酸及其盐类。 土壤胶体数量大，吸附的盐基离子多，其缓冲酸的能力就强土壤胶体数量大，吸附的盐基离子多，其缓冲酸的能力就强 土壤的缓冲性可使土壤避免因施肥、微生物和根系的呼吸、有机土壤的缓冲性可使土壤避免因施肥、微生物和根系的呼吸、有机质的分解等引起土壤酸碱度的剧烈变化，这对植物的正常生长质的分解等引起土壤酸碱度的剧烈变化，这对植物的正常生长和微生物的生命活动都有重要的意义。和微生物的生命活动都有重要的意义。第28页/共51页第二节第二节土壤形成土壤形成 土壤是成土母质在一定的水热条件和生物的作用下，经过一系土壤是成土母质在一定的水热条件和生物的作用下，经过一系列的物理、化学、和生物化

27、学的过程，经过长时间的演变而逐列的物理、化学、和生物化学的过程，经过长时间的演变而逐渐形成的。渐形成的。一，成土因素学说一，成土因素学说 1， 19世纪末道库恰耶夫成土因素函数关系式世纪末道库恰耶夫成土因素函数关系式f(, , , ) 表示土壤与成土因素之间的发生关系。式中：表示土壤与成土因素之间的发生关系。式中：表示土壤；表示土壤；, , , 分别表示气候、生物、母质和时间因素。分别表示气候、生物、母质和时间因素。第29页/共51页2，土壤形成因素学说的基本观点，土壤形成因素学说的基本观点. .土壤是由母质、生物、地形、气候、和时间五大因素综合作用的产物。土壤是由母质、生物、地形、气候、和时

28、间五大因素综合作用的产物。. .所有因素同时存在，同等重要，不可替代地参与了土壤的形成过程。所有因素同时存在，同等重要，不可替代地参与了土壤的形成过程。. .土壤永远受制于成土因素的发展变化而不断地形成和演化，是一个运动着的和土壤永远受制于成土因素的发展变化而不断地形成和演化，是一个运动着的和有生有灭或有进有退的自然体。有生有灭或有进有退的自然体。. .土壤形成因素存在着地理分布规律，尤其是经向地带性变化，土壤形成因素存在着地理分布规律，尤其是经向地带性变化，第30页/共51页3，其他土壤学家的学术观点，其他土壤学家的学术观点 美国土壤学者詹尼（美国土壤学者詹尼（H.Jenny）提出相似的函）

29、提出相似的函数式：数式： s =f(cl,o,r,p,t) 式中式中s代表土壤；代表土壤；cl代表气候；代表气候；o代表生物；代表生物；r代表地形；代表地形；P代表母质；代表母质；t代表时间；点号代表代表时间；点号代表尚未确定的其他因素。尚未确定的其他因素。 根据各种成土因素的地区性组合，以及某一因根据各种成土因素的地区性组合，以及某一因素在土壤形成中所起的主导作用，詹尼提出下素在土壤形成中所起的主导作用，詹尼提出下列各种函数式列各种函数式 sf(cl，o，r，p，t) sf(o，cl，r，p，t) sf(r，cl，o，p，t) sf(p，cl，o，r，t) sf(t，cl，o，r，p) sf

30、(，cl，o，r，p，t)第31页/共51页二，成土因素对土壤形成的作用二，成土因素对土壤形成的作用 土壤发育的母质因素：土壤发育的母质因素：多数土壤的属性继承了母质的特性；多数土壤的属性继承了母质的特性；不同母质所形成的土壤养分状况不同；不同母质所形成的土壤养分状况不同；成土母质影响土壤的质地；成土母质影响土壤的质地；气候因素气候因素 1，气候对土壤形成的链式作用，气候对土壤形成的链式作用气候气候 水热状况水热状况 岩石的风化过程岩石的风化过程 生物活动生物活动 土壤溶液与空气的转化过程土壤溶液与空气的转化过程 钾长石钾 钙长石钙 磷质石灰岩磷第32页/共51页2，气候影响次生粘土矿物的形成

31、。，气候影响次生粘土矿物的形成。3，影响岩石矿物风化强度，影响岩石矿物风化强度4，影响有机质的积累和分解，影响有机质的积累和分解5，影响土壤微生物的数量和种类，影响土壤微生物的数量和种类 水量多温度高岩石风化强 土壤粘粒含量多第33页/共51页 ，土壤发育的生物因素，土壤发育的生物因素1.植物、动物、微生物，是有机质的制造者和分解者，是土壤发生发展植物、动物、微生物，是有机质的制造者和分解者，是土壤发生发展过程中的最活跃因素。过程中的最活跃因素。2.进入土壤的有机残体的性质与数量与植被类型有关。进入土壤的有机残体的性质与数量与植被类型有关。3.不同植物群系决定着土壤形成过程的发展方向。不同植物

32、群系决定着土壤形成过程的发展方向。，土壤发育的地形因素，土壤发育的地形因素地形引起地保物质与能量的再分配，影响土壤与环境间的物质能量地形引起地保物质与能量的再分配，影响土壤与环境间的物质能量交换；交换；影响水热条件的再分配；影响水热条件的再分配；支配地表径流；支配地表径流；影响成土母质的分配；影响成土母质的分配；影响土壤发育过程影响土壤发育过程，土壤发育的时间因素，土壤发育的时间因素，人类生产活动对土壤形成和演变的影响，人类生产活动对土壤形成和演变的影响人对土壤进行利用改造、定向施肥、创造不同熟化程度的耕人对土壤进行利用改造、定向施肥、创造不同熟化程度的耕作土壤。作土壤。第34页/共51页三，

33、土壤形成的基本规律三，土壤形成的基本规律：物质的地质大循环物质的地质大循环，与生物小循环过程，二者的矛盾的，与生物小循环过程，二者的矛盾的统一统一 地质大循环：岩石风化地质大循环：岩石风化 流水搬运流水搬运 沉积沉积 海变陆海变陆 再风化再风化淋溶淋溶生物小循环：植物吸收养分生物小循环：植物吸收养分 制造成活有机体制造成活有机体 有机体死亡有机体死亡 分分解解 矿质养分；矿质养分；四，主要成土过程：四，主要成土过程：1.原始成土过程原始成土过程岩石，风化壳岩石，风化壳 细菌等生物细菌等生物 藻类藻类 地衣，苔藓。地衣，苔藓。2.灰化过程：灰化过程：土壤中亚表层土壤中亚表层SiO2 残留，残留，

34、R2O3及腐殖质的淋溶及淀积及腐殖质的淋溶及淀积过程。过程。3.粘化过程：粘化过程： 粘粒形成与淀积过程粘粒形成与淀积过程4.富铝化过程：富铝化过程：土体中脱硅富铁铝的过程土体中脱硅富铁铝的过程 5.钙化过程：钙化过程：碳酸盐在土体中发生淋溶、淀积的过程碳酸盐在土体中发生淋溶、淀积的过程 。第35页/共51页6.盐渍化过程：盐渍化过程：土壤上部易溶性盐类的聚集过程土壤上部易溶性盐类的聚集过程7.碱化过程：碱化过程：土壤胶体上吸持较多交换性钠，使土壤呈土壤胶体上吸持较多交换性钠，使土壤呈碱性反应，并引起土壤物理性质恶化的过程。碱性反应，并引起土壤物理性质恶化的过程。 8.潜育化过程：潜育化过程：

35、指低洼儿积水地区土体发生还原过程指低洼儿积水地区土体发生还原过程9.潴育化过程：潴育化过程：指土壤形成中的氧化还原过程指土壤形成中的氧化还原过程10.白浆化过程：白浆化过程：土壤表层由于土体上层滞水而发生的土壤表层由于土体上层滞水而发生的潴育漂洗过程。潴育漂洗过程。11.腐殖化过程：腐殖化过程：腐殖质累积过程。腐殖质累积过程。12.泥炭化过程：泥炭化过程：有机质以植物残体形成的累积过程。有机质以植物残体形成的累积过程。13.土壤的人工熟化过程土壤的人工熟化过程 。 第36页/共51页第三节第三节 土壤分类及空间分布规律土壤分类及空间分布规律一，土壤分类：一，土壤分类：. .国外土壤分类国外土壤

36、分类. .中国土壤分类：中国土壤分类： 1.1.发生学分类：发生学分类： 以成土因素、条件为前提，成土过以成土因素、条件为前提，成土过程为基础，土壤属性为依据程为基础，土壤属性为依据 七级分类：土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种、七级分类：土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种、变种。以土类，土种为基本分类单元。变种。以土类，土种为基本分类单元。 2.中国土壤分类系统：以诊断层和诊断特性作为分类基中国土壤分类系统：以诊断层和诊断特性作为分类基础础 诊断层和诊断特性诊断层和诊断特性 参见参见p258 表表6-6 中国土壤分类系统土纲和亚纲中国土壤分类系统土纲和亚纲 参见参见p258 表表6-7第37

37、页/共51页二、土壤空间分布规律二、土壤空间分布规律 . .土壤分布与地理环境间的关系土壤分布与地理环境间的关系土壤是历史土壤是历史地理的产物，其类型随空间转移而变化，以地理的产物，其类型随空间转移而变化，以三维空间（经，纬，高）形态存在三维空间（经，纬，高）形态存在 . S=f (W,J,G) 其中其中S-土壤分布特征；土壤分布特征；W-纬度；纬度；J-经度；经度；G-海海拔高度拔高度。. .土壤的水平分布规律土壤的水平分布规律 1，纬度地带性分布规律，纬度地带性分布规律 全球性的土壤纬度地带性：全球性的土壤纬度地带性： 沿沿纬向纬向延伸横跨全大陆：延伸横跨全大陆： 区域性土壤纬度带区域性土

38、壤纬度带 因区域因素影响，土带因区域因素影响，土带间断，尖灭，偏斜，间断，尖灭，偏斜，冰沼土带 N 灰化土带 砖红壤带 S第38页/共51页中国土壤分布中国土壤分布：第39页/共51页2，干湿度地带性分布规律干湿度地带性分布规律从沿海至内陆从沿海至内陆 ： 湿润森林土壤湿润森林土壤 半湿润森林草原土半湿润森林草原土 半干旱的草原土类半干旱的草原土类 干旱的荒漠土类干旱的荒漠土类第40页/共51页，土壤的垂直分布规律土壤的垂直分布规律 1.土壤垂直带谱土壤垂直带谱 基带基带2.垂直带不完全与水平带相同垂直带不完全与水平带相同3.一般垂直带谱规律一般垂直带谱规律. .以低纬度到高纬度，土壤垂直带谱

39、由繁变简，同类土壤的分布高度由高降低以低纬度到高纬度，土壤垂直带谱由繁变简，同类土壤的分布高度由高降低. .由湿润到半湿润，半干旱及干旱地区，山地土壤垂直带谱由复杂趋向简单，同类由湿润到半湿润，半干旱及干旱地区，山地土壤垂直带谱由复杂趋向简单，同类土壤的分布高度则逐渐升高。土壤的分布高度则逐渐升高。第41页/共51页，耕作土壤分布规律，耕作土壤分布规律. .同心圆式分布同心圆式分布以居民点为中心，越靠近中心人为作用越强，熟化程度愈以居民点为中心，越靠近中心人为作用越强，熟化程度愈高。高。阶梯式分布：阶梯式分布：在山区丘陵在山区丘陵 梯田梯田棋盘式分布：棋盘式分布：平原区大地园林化，条田化、丰产

40、区，使土地方整化，规平原区大地园林化，条田化、丰产区，使土地方整化，规格化，布局呈棋盘状格化，布局呈棋盘状框式分布：框式分布：指低洼圩区、湖荡区、桑基鱼塘等指低洼圩区、湖荡区、桑基鱼塘等。第42页/共51页第四节第四节 土壤类型、特征土壤类型、特征一一.有机土有机土1，定义和主要诊断层：富含有机质的土壤；，定义和主要诊断层：富含有机质的土壤； 有有机土壤物质为主要诊断层机土壤物质为主要诊断层2，特征：土体还原作用强盛。，特征：土体还原作用强盛。 有机质物质占总土壤厚度的有机质物质占总土壤厚度的23 3或更或更厚。厚。二二.人为土人为土1，定义：人为耕作灌溉和施肥培育下的土壤。，定义：人为耕作灌

41、溉和施肥培育下的土壤。2，类型：，类型：水耕人为土，水耕人为土， 诊断层：诊断层： 水耕表层和水耕表层和水耕氧化还原层水耕氧化还原层旱耕人为土，旱耕人为土， 诊断层：诊断层：肥熟旱耕人为土肥熟旱耕人为土有肥熟表层和磷质耕作淀积有肥熟表层和磷质耕作淀积层。层。灌溉旱耕人为土灌溉旱耕人为土有灌溉表层有灌溉表层土垫旱耕人为土土垫旱耕人为土有堆垫表层有堆垫表层第43页/共51页三，灰土三，灰土定义与诊断层：具有蜇合淋溶作用定义与诊断层：具有蜇合淋溶作用如深灰土，灰化土如深灰土，灰化土四，火山灰土四，火山灰土发育在火山喷发物和火山碎屑物上的土壤发育在火山喷发物和火山碎屑物上的土壤五，铁铝土五，铁铝土土壤

42、表层土壤表层150cm内具有高度富铁铝化作用的铁铝层。内具有高度富铁铝化作用的铁铝层。 如如 赤红壤，赤黄壤。赤红壤，赤黄壤。六，变性土六，变性土是一种富含蒙皂石等膨胀性粘土矿物，具有高度膨是一种富含蒙皂石等膨胀性粘土矿物，具有高度膨胀性的粘质开裂土壤。如沙姜黑土，玄武岩，页岩胀性的粘质开裂土壤。如沙姜黑土，玄武岩，页岩等。等。第44页/共51页七，干旱土七，干旱土发育在干旱水分条件下具有干旱表层和任一表下层的土壤。如发育在干旱水分条件下具有干旱表层和任一表下层的土壤。如 棕钙土，灰钙土，棕钙土，灰钙土，灰棕漠土，棕漠土灰棕漠土，棕漠土八，盐成土八，盐成土 指在矿质土表层指在矿质土表层30cm范围内有盐积层，或在范围内有盐积层，或在矿质土表至矿质土表至75cm范围内有碱积层，而无干旱范围内有碱积层，而无干旱表层的土壤。如盐土，表层的土壤。如盐土， 碱土碱土。九，潜育土九，潜育土指矿质土表层至指矿质土表层至50cm范围内出现厚度至少有范围内出现厚度至少有10cm的潜育特征的土壤。如草甸土，湖土，的潜育特征的土壤。如草甸土，