土壤地理学复习整理资料

土壤剖面指从地面垂直向下的土壤纵断面。土壤发生层指土壤剖面中与地表大致平行且由成土作用而形成的层次。土壤剖面土壤发生层的划分和命名1967年国际土壤学会提出土壤剖面划分：有机层（O）腐殖质层（A）淋溶层（E）淀积层（B）母质层（C）母岩（R）凡兼有两种主要发生特性的土层称过渡层（AE、BC）。

剖面构造土壤颜色土壤质地土壤结构土壤结持性土壤孔隙状况等土壤形态是指土壤外部的特征土壤形态土壤形态学特征

土壤颜色取决于化学组成与矿物组成

黑色—腐殖质含量高白色—与石英、高岭土、石灰和水溶性盐类有关红色—与赤铁矿、水化赤铁矿有关黄色—与水化氧化铁、褐铁矿有关棕色—与粘土矿物有关紫色—与游离态的锰氧化物含量高有关

土壤形态学特征

•土壤质地：土壤是由许多大小不同的土粒按照不同的比例组合而成的，这些不同的粒级混合在一起表现出来的土壤粗细状况，称之为土壤质地，也称为土壤机械组成。砂土壤土粘土

第一章

自然界中的土壤矿物质颗粒不可能全属一个粒级。而是由若干个不同的粒级构成的，那么各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分比，就叫做土壤的机械组成，也称土壤质地。土壤质地关系到土壤的表面积的大小和孔隙的分布，决定着土壤的许多理化特性，因而是土壤的基本特征之一。土壤质地分类及其作用

自然界中的土壤矿物质颗泣不可能全属一个粒级。而是由若干个不同的粒级构成的，那么各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分比，就叫做土壤的机械组成，也称土壤质地。土壤质地：土壤固体颗粒的粗细程度及其组合比例。它关系到土壤的表面积的大小和孔隙的分布，决定着土壤的许多理化特性，因而是土壤的基本特征之一。

土壤质地的分类和划分标准，各国亦很不统一。在各种质地分类中都分出了砂土、壤土和粘土三个基本类型。它们与农业生产有着非常密切的联系。

粘土：无粗糙感觉，湿时可搓成条，弯曲不断

壤土：湿时可搓成条，弯曲有裂迹

砂土：干时有粗糙感，不成条砂土的特点：为粗砂粒多，土体松散，大孔隙多，吸收性能和保水能力很弱，养分含量低并易分解和淋失。但通透性好，耕作阻力小。植物根系容易伸展，无粘结和塑性，土温容易升降。易受干旱威胁。粘土的特点：性质与砂土正好相反，粘粒占绝对优势，毛管孔隙多，养分含量较丰富，保水和吸收性能强，但通透性差，土温不易升降，常为冷土。粘性大，塑性强，湿时泥泞，干时硬结，耕作阻力大，植物根系不易伸展。总之，无论砂土或粘土都由于砂粘比例不当，使水、肥、气、热之间不够协调。肥力水平不高。壤土的特点：

砂粘土比例适中，兼有砂土和粘土的优点而没有它们的缺点。如通透性较好，既能通气又能保水，不易受旱也不易渍水，粘而不实，松而不散，耕作方便，养分充足，各肥力因素容易调节，适种性广。——是农业理想土壤质地。

土壤形态学特征

土壤结构：指土壤颗粒胶结的状况土壤固相颗粒很少呈单粒存在，它们经常是相互作用而聚积形成大小不同、形状各异的团聚体(aggregate)，这些团聚体的组合排列称为土壤结构(soilstructure)。土壤结构是成土过程的产物，故不同的土壤及其发生层都具有一定的土壤结构土壤结构类型

由于土壤形成条件不同，土壤结构的形状、大小和稳定性是多种多样的。依据土壤结构的几何形状和大小，大致可分为以下几种主要类型（以结构的长、宽、高为轴，按其发展方向来分）：

1、粒状——团块状结构：（grainedstructure）2、块状结构：（blockystructure）3、核状结构：（nuttystructure）4、柱状结构：(columnarstructure)5、棱柱状结构:（prismaticstructure）6、片状结构:（platystructure）度量土壤结构的指标

1、孔隙度：土壤是复杂的多孔体，土粒与土粒之间，土团与土团之间只是点面接触，因此，土壤中贯穿着大小不一，弯弯曲曲，的空洞，称为孔隙（soilpores）。即土壤中土粒与土粒、结构体与结构体之间，通过点面接触关系，形成大小不一的空间（空隙）。土壤孔隙的多少常以孔隙度来衡量，单位体积土壤中孔隙所占的体积百分数，称为土壤孔隙度或土壤孔隙的体积占土壤总体积的百分数。土壤孔隙度

=*100%土壤孔隙体积土壤总体积土壤的物理机械性•土壤粘结性：土粒与土粒之间相互吸引而结合在一起的性能，它反映出土壤抵抗机械破碎的能力。其大小决定于土粒之间的接触面积，受土壤质地、结构、水分及腐殖质含量的影响。•土壤粘着性：指土粒粘附于外物的性能，影响因素于粘结力相同。•土壤的可塑性：指土壤在湿润状态下，能被塑造并保持其所取得性状的性能。即只有在一定的含水量条件下才可表现出来。

土壤形态学特征新生体：土壤形成过程中重新生成的物质化学起源的新生体

易溶盐类（NaCl,CaCl2,MgCl2)石膏(CaSO4.2H2O)碳酸钙二氧化硅二三氧化物（包括铁、铝、锰的氧化物）亚铁化合物腐殖质

土壤形态学特征新生体：土壤形成过程中重新生成的物质生物起源的新生体粪粒土壤动物穴根孔

土壤形态学特征•侵入体：土壤形成过程中外界进入的物质岩石形态碎石，砾石，巨砾冰冻形态冰成物人为形态砖瓦碎块，玻璃、陶瓷碎片生物形态动植物化石，动植物残体教学重点掌握土壤固相物质组成及其特性了解土壤矿物类型及其风化特征认识土壤矿物空间分异规律第一章第一章

土壤矿物质土壤矿物质是土壤的“骨骼”，土壤矿物质的成分和性质对土壤的形成和理化性质都有很大的影响；土壤矿物质来源为岩石和母质，按成因类型将其分为两大类：原生矿物和次生矿物。第一章

土壤原生矿物原生矿物(primarymineral)：指直接来源于母质的矿物、它是受到程度不同的物理风化而未经化学风化的碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造都没有改变。影响土壤原生矿物的因素主要有：土壤的母岩和母质的成因类型母岩成土的环境条件矿物的抗风化能力第一章土壤次生矿物次生矿物由原生矿物经风化后重新形成的新矿物，其化学组成和构造都有所改变而不同于原来的原生矿物；次生矿物形成的途径：在原生矿物分解过程中，因晶体结构尚未完全解体而降解的矿物；原生矿物晶体结构彻底分解后，某些分解产物再重新合成，再结晶形成新的次生矿物。高岭石逐渐代替水云母，铁铝氧化物也迅速增多。我国土壤粘土矿物的分布温带干旱的漠境和半漠境地带：风化程度低，化学风化程度弱，以形成水化度低的水云母为主，蒙脱石不多。半干旱草原地区：蒙脱石迅速增加，结晶良好，以蒙脱石和水云母为主。暖温带湿润地区：蛭石显著增加，以水云母—蛭石为主，说明环境有利于进一步脱钾。中亚热带以南地区：新疆、甘肃西部和内蒙古西部为水云母地带；内蒙中部、黄土高原北部和东北西部为水云母-蒙脱石地带；华北大部和东北平原为水云母—蛭石地带；北亚热带湿润区为水云母-蛭石-高岭石地带；江南丘陵、四川盆地及云贵高原为高岭石-水云母地带；华南及云南南部为高岭石-二三氧化物地带。

第一章次生矿物在中国的分布第一章土壤矿物质的迁移转化过程，亦即原生矿物和次生矿物的风化、分解，以及其产物的淋溶、迁移和淀积过程。土壤矿物质的迁移转化第一章土壤矿物的风化过程物理风化：又称机械崩解作用，温度的变化、水分的冻结、碎石劈裂以及风力、流水、冰川的摩擦力等物理因素引起的，使岩石矿物由大变小，由粗变细，矿物在化学性质与组成上均未发生变化；可随水机械迁移淀积；为空气、水的通透、蓄存创造条件，加速化学分解。化合分解作用：水对矿物质的溶解、水化和水解作用溶解作用：NaCl+HOHNa++Cl-+H2O水化作用：（与水化合）2Fe2O3+3H2O2Fe2O3•3H2O水解作用：（水解离H+对矿物分解作用）

A、脱盐基：K2Al2Si6O16+HOHKHAl2Si6O16+KOH(正长石)（酸性铝硅酸盐）KHAl2Si6O16+HOHH2Al8Si6O16+KOH（酸性铝硅酸盐）（游离铝硅酸盐）B、脱硅阶段：（硅以游离硅酸形式被析出，开始淋溶）H2Al2Si6O16+5HOHH2Al2Si2O8•H2O+4H2SiO3

C、富铝化阶段：（矿物彻底分解、硅继续淋溶、而Al(OH)富集）H2Al2Si2O8+4H2O2Al（OH)3+2H2SiO3化学风化过程第一章土壤矿物的风化过程生物风化：经过物理风化和化学风化以后，可以贮存一些水分和养分，具备了生物的基本生存条件，低等植物——高等植物——促进进一步的物理化学风化第一章矿物质风化程度的量度指标•淋溶率：指风化壳或土层中盐基的淋溶损失或累积状况，用盐基总量与氧化铝的摩尔比例来表示。•风化指数：对岩石和风化壳中残余的稳定和不稳定风化物含量比值。第一章矿物分解的不同阶段碎屑阶段钙淀积阶段

酸性硅铝阶段富铝化阶段影响土壤矿物质分解和迁移的因素1、内部因素：矿物元素组成复杂程度、元素原子结构，及物理化学性质。2、环境因素：A、水、热、酸碱条件主要因素B、生物因素特殊因素

在极端寒冷、潮湿的北极地带或干旱的荒漠地带物理风化为主化学分解极慢水化云母次生矿物温和的半干旱、半湿润地带次生矿物蒙脱石湿热的热带、亚热带的次生矿物高岭石、铁铝氧化物第一章土壤有机质土壤有机质是土壤最重要的组成部分之一，它与矿物质一起共同构成了土壤的固相部分。土壤有机质是泛指以各种形态和状态存在于土壤中的含碳有机化合物。主要包括动植物残体、微生物体和这些生物残体的不同分解阶段的产物以及由分解产物合成的腐殖质等。第一章土壤有机质有机质是鉴别土壤肥力的重要标志，是植物主要养分来源(N、P、S)，可以改变土壤中的理化性质（水分渗透、水分含量、耕地、通气性、温度、微生物活性），各地群众对含有机质较多的肥沃土壤以“乌、黑、油”来命名。可见土壤有机质在提高土壤肥力中的地位。第一章土壤有机质组成与来源碳水化合物：糖类、淀粉、纤维素、半纤维素；木质素；含氮化合物：各种氨基酸、蛋白质类；含磷、含硫化合物：核酸、磷脂等

；脂肪、蜡质、单宁、树脂。土壤腐殖质(soilhumus)是土壤特异有机质，也是土壤有机质的主要组分，约占有机质总量的50％－65％。它是一种结构复杂、抗分解性强的棕色或暗棕色无定形胶体物，是土壤微生物利用植物残体及其分解产物重新合成的高分子化合物。土壤腐殖质第一章1、组成：

胡敏酸、富里酸、富啡酸、胡敏素2、性质：

土壤腐殖质主要由C、H、O、N、S等元素组成，其结构单元主要有：①碳水化合物②氨基酸等含氮物质③芳香族化合物，以及含氧功能团。如羧基、酚羟基、醌基、酮基和甲氧基等。芳香族化合物被视为腐殖质组成的核心。腐殖质是具有芳香族结构的特殊高分子有机化合物。

（1）胡敏酸：是可溶于稀碱液而又不为酸溶解的一类腐殖质。呈黑色或褐色，化学组成：C—50~60%；H—3.1~5.5%；O—31~41%；N—3~5.5%。还有少量磷、硫等。胡敏酸的一价碱金属盐类可溶于水，故可用一价碱金属（Na+、K+、NH4+）盐类溶液将胡敏酸从土壤中提取出来。二价碱土金属（如Ca2+、Mg2+）盐类及三价铁铝金属盐类则不溶于水。胡敏酸盐具有较高的凝聚力，呈微酸性，对土壤团粒结构的形成具有重要作用。（2）富里酸：是黄色或淡棕色的溶液，为溶于碱与酸的高分子有机化合物。化学组成C—45~48%，H—4~4.8%，O—40~48%，N—2.5~4.3%。由于富里酸的羧基、醇羟基功能团较多，酸性强而活性较大，其还原能力，络合能力都较强。其一、二、三价盐类都溶于水，对土壤的肥力作用甚微。由于酸性存在，对土壤矿物质具有较强的分解作用。形成可溶性盐类，有促进风化作用。相同点：高分子有机化合物，具有胶体特性。主要由C、H、O、N组成。构造单元：芳香族核+各种功能团+碳水化合物、氨基酸不同点：分解过程颜色元素组成、酸性、吸收性与阳离子交换量、可溶性支链多少、分子量大小、混合度、聚合能力、还原能力、络合能力

富里酸缩合程度较小，分子量小，但其活性氢功能团较多，酸性较强，对土壤肥力的作用较差，其代换量比胡敏酸小，保肥力小。并且容易使矿物质遭到强烈破坏，引起养分流失，一、二、三价盐类溶于水、并不变性，因此胶体分散，不利于结构形成，但它能促进土壤矿质养分的释放和提高微量元素的有效性。第一章土壤有机质的转化土壤有机质是土壤肥力的精华，它含有丰富的营养物质，其转化一般经历着两个主要过程，即有机质的矿质化作用和有机质的腐殖质化作用。

•土壤有机质转化的承担者——土壤微生物

土壤微生物之所以能承担土壤有机质转化原因：（1）个体小：一般用um计，故能扩散到土壤各部位；（2）种类多：不同微生物可适应不同土壤环境条件，不同有机质分解合成。（3）繁殖快：数量大：每克土可达千万­——1亿个以上，保证有机持分解需要。按其组织和生物特性可分为四大类：

细菌、真菌、放线菌、藻类有机质的矿化过程定义：有机质的矿质化过程，指土壤动植物残体，以及土壤腐殖质在微生物作用下，首先分解成简单的有机化合物,最终被彻底分解为无机化合物，如CO2、H2O、NO2、NH3、H2、H2S、CH4的过程。通常可分为：不含N有机质的分解

含N有机质的分解。

不含氮有机质的分解1、不含氮的有机质的矿质化（C6H12O5）n+nH2On(C6H12O6)

纤维素、淀粉（多糖）葡萄糖（单糖）

在通气良好的条件下，好氧性微生物活动旺盛，进行氧化作用。单糖单酸CO2+H2O+能量，分解彻底，并放出大量的热。（C6H12O5）n+5O22HCOO•COOH+4H2O+2CO2+674卡（2C2H2O4）4COOH+O24CO2+2H2O细菌、放线菌

如通气不良，则单糖分解缓慢，产生热量少，并形成一些CO2、H2O、CH4等还原物质，还可累积一些有机酸（以单糖的丁酸发酵为例）：

单糖

有机酸+H2+CO2+热，并形成少量酮类或醇类化合物。C6H12O5CH3CH2CH2COOH+2CO2+2H2+18卡

4H2+CO2CH4+2H2O

不含氮有机质在土壤中分解产生CO2和能量。均直接和间接地对植物和微生物提供碳素和能量来源。为形成腐殖质提供原料。在CO2扩散到近地面大气层中以后，又可供应光合作用所需的碳素营养，构成了生物—土壤生态系统碳素循环的一个组成部分。

嫌气含N有机质的分解

（包括水解氨化硝化三种作用）

土壤中含N的有机质有腐殖质、蛋白质及衍生物等，它们的分解是土壤N素的主要来源，现以蛋白质为例说明其转化与分解。（1）水解作用：蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶作用下，逐渐分解形成各种氨基酸（较简单的N物质）。蛋白质

蛋白酶（水解蛋白质）

肽（消化蛋白质）氨基酸

土壤中蛋白质的分解主要是细菌、放线菌、霉菌作用，它们都具有引起蛋白质分解的水解酶，形成的氨基酸大多数已能被植物吸收nH2OnH2OnH2O(2)氨化作用：

氨基酸在微生物水解酶的作用，进一步分解、产生氨并溶解于溶液形成铵盐。A、氧化脱氨基——按氧化作用方式进行RCHNH2COOH+O2RCOOH+CO2+NH3B、还原脱氨基——按还原方式进行RCHNH2COOH+H2RCH2COOH+NH3C、在积水的条件下，氨化作用除按还原方式外，还按水解的方式进行RCHOHCOOH+NH3RCHNH2COOH+H2O脱氨基RCH2OH+CO2+NH3脱氨基、脱羧性好气嫌气（3）硝化作用

氨或铵盐通过微生物作用，氧化硝酸或硝酸盐的过程。这个阶段可分为两个阶段：一是氧化为亚硝酸盐；二是亚硝酸氧化为硝酸。2NH3+3O22HNO2+2H2O+148K2HNO2+O22HNO3+48K

硝化作用是一种氧化作用，只能在土壤通气良好条件下进行，耕耙、松土、改良土壤结构等都能促进硝化作用的进行，故一般旱地以硝化作用为主，水田中则以氨化作用为主。亚硝化细菌硝化细菌

无论铵态氮还是硝态氮，都是作物重要的有效氮素养分，然而硝酸盐极易流失，同时在通气不良的条件下，硝酸盐经反硝化细菌的作用，进行还原过程，形成氮气——反硝化作用。这个过程形成有害的亚硝酸盐，及游离氮，造成营养元素的损失。HNO3HNO2NO2N2

由于含氮有机物分解、生物固氮、施肥，构成土壤氮素主要来源。氮素损失：（1）离子态（NH4+、NO3-）淋失（2）反硝化——N2（3）碱性土中NH4+态氨以气体形式挥发含P有机质的转化

含P有机物（核蛋白、磷脂、磷酸盐等）经过生物化学作用（P细菌）最终分解产物是无机P酸盐（可溶性磷酸或磷酸盐），构成土壤磷素主要来源。

（1）有机P矿化：含P有机化合物

H3PO4

核蛋白

核素

核酸

H3PO4

卵磷脂肪

甘油磷酸脂

H3PO4（2）无机P化合物转化：

不溶P酸盐

可溶p酸盐

植物、微生物

微生物生命活动产生的有机酸（发醇产物）可溶性P酸盐+无机酸（硝化作用或硝化作用的产物）可溶性P酸盐Ca3（PO4）2+2H2CO3Ca（H2PO4）2+2CaCO3Ca3（PO4）2+2H2SO4Ca（H2PO4）2+2CaSO4

土壤中的磷素，特别是能为植物利用的有效P的含量很低，如土壤含P约为0.0025~0.3%，其中20~80%为有效P，只有pH在6-7时，有效P含量最高。有机P化物易溶P酸盐难溶P酸盐PO43+PH3含P岩石生物吸收生物分解生物吸收土壤因素生物作用微生物还原风化含S有机质的转化含S有机质转化类似含N有机质的转化A、含S有机质含S氨基酸H2S硫化作用

B、H2SH2SO4（S、H2S氧化为H2SO4的过程）COOH•CH2NH2

•CH2S•SCH2

•CHNH2

•COOH+4H2O2H2S+2NH3+2CH3COOH+2HCOOH2H2S+O2S2+2H2O+126卡S2+3O2+2H2O2H2SO4+294卡嫌气水解水解好气氧化（胱氨酸）S和H2S氧化H2SO4硫化作用

总之，CO2、H2O、NH3、铵盐、HNO3、H3PO4、H2SO4等是土壤有机质的矿质化最终产物。另外，Ca、Mg、K、Na、Fe等各元素也同时被释放出来，同时还释放能量；由上述可知，有机质的矿质化过程，是释放植物生长所需要的N、P、S及灰分元素等营养元素的主要过程。土壤有机质的腐殖化过程定义：在土壤有机质分解为简单化合物的同时，其中间产物再经过微生物参与下发生生物化学作用，合成为一种新的高分子有机化合物—腐殖质。这种由简单到复杂的转化过程—有机质的腐殖质过程，土壤腐殖质化的结果为土壤累积养分。也使养分能持续的供应养分。

腐殖质的形成过程和其种类一样都相当复杂，较多的观点认为：它经历了2阶段（M、M、柯若若娃）生物化学合成学说。第一阶段：是微生物将有机质分解为简单的有机化合物，一部分彻底分解，变成矿质化的最终产物(如CO2、H2O、H2S、NH3等），另一部分重新合成新的中间产物，成为组成腐殖质成分的基本结构单元——芳香族化合物、含氮化合物（氨基酸）和碳水化合物的残余物。第二阶段：腐殖质各组分物质经缩合而形成新的高分子化合物——腐殖质。此外，还有氏克斯曼木质素——蛋白质系统；费拉格的化学聚合学说——纯化学反应使酚类+氨基酸缩合形成腐殖质；莫特系统——酚+酮缩合成腐殖质。不论哪种形成，原始腐殖质的进一步合成，是受土壤表层的有机残体的种类，微生物活动，水热状况和土壤化学性质等条件制约的。湿润森林下的土壤进一步合成——简单富里酸，较干旱草原——缩合的胡敏酸为主。土壤有机质的矿质化和腐殖质化过程，是两个相互对立而又相互联系的过程，这也是土壤形成中最重要的过程。从土壤养分状况来看，矿质作用可促进养分的释放，也可为腐殖化提供原料。但这种过程如过于强烈时，使养分分解过快，抵消或超出腐殖质化的作用，容易造成养分流失。腐殖质化则有利于养分的积累,但过于强烈，又易于使养分释放过慢，出现供不应求的状况。

土壤有机质与土壤肥力

1、土壤有机质是作物养分的主要来源有机质里含有作物需要的各种养分N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等是植物生长不可缺少的营养元素。一般土壤中的养分，靠有机质供应95％的N，5－50％的P，10—80％的S。经过腐殖质化以后，很多养分以腐殖质的形式贮藏起来。而腐殖质化较稳定，分解缓慢，能保证作物整个生育期的持续供应，不致脱肥。此外有机质分解时产生的有机酸和碳酸，一方面加强土壤矿质养分的溶解，另一方面也能补充作物的碳素营养。2、有机质能改善土壤物理性质新解的腐殖质胶体，可以把土粒胶结在一起，形成团粒。并且有机质胶体是土壤中水稳性团粒结构的胶结剂，从而促进团粒结构的形成，改善土壤理化性质，达到保水保肥。但其黏结力只有黏土的1/10，而又比砂土要大，故可使黏土松散、透气，砂土石松散，即黏土石粒。砂土石砂，达到调节土壤、水、肥、气、热，又易于耕种。3、腐殖质对植物生长有刺激作用

其芳香族粒和有机酸，能刺激植物生长，如胡敏酸通过提高细胞的渗透性加强植物呼吸和吸收养分能力，并可加速细胞分裂，增强根系发育，提高细胞渗透能力。4、土壤有机质能促进团粒结构的形成：土壤有机质是土壤中水稳性团粒结构的胶结剂，能促进团粒结构的形成，从而改变土壤理化生物的特性，提高土壤的保水保肥能力，吸肥力可以达到每100克土吸收500—600毫克当量，吸水力可以达到腐殖质本身重量的6倍，和黏土相比，吸肥力、吸水力均变大十几倍到几十倍。土壤腐殖质是一种弱酸，它的盐类具有两性胶体的作用，可以抗衡外来酸碱的干扰，缓冲土壤酸碱的变化，对作物生长有利。无论南方的酸性土壤或是北方的盐碱土里，施用腐殖酸铵都能减轻酸碱危害——提高土壤对酸碱的缓冲作用。

第一章土壤水分土壤水分：①土壤的主要组成部分;②是植物生活不可缺少的生存因子;③与可溶盐构成土壤溶液，成为植物供应养分的介质;④影响土壤中物质能量的迁移转化过程;⑤影响土壤形成发育的方向和性质。第一章土壤水分来源土壤水分主要来源大气降水、灌溉水和地下水，此外，空气中的水汽遇冷也会凝结成土壤水。第一章土壤水分消耗土壤水分的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，其中地面蒸发和水分渗漏最为重要；土壤透水性主要取决于土壤孔隙的大小、土壤质地、结构与松紧度；土壤水分的收入与消耗导致的土壤含水量变化状况即为土壤的水量平衡。第一章土壤水分类型物理束缚水化合水结晶水吸湿水膜状水毛管上升水毛管悬着水自由重力水支持重力水毛管水化学束缚水重力水束缚水自由水固态水气态水土壤水分第一章

束缚水土壤中被固体颗粒束缚着的不能自由移动的水称为束缚水。束缚水可分为化学束缚水和物理束缚水。化学束缚水：参与矿物结晶晶格组成，成为土壤矿物化学组成的部分。依其与矿物结合的情形（牢固程度），又可再分为化合水和结晶水。

化合水在矿物的结晶格子中被被非常牢固地保持着，只有在数百度高温情况下才能被分离开，与此同时，矿物也遭到破坏。如高岭土、针铁矿。结晶水的结合不太牢固，即较低温度下可被分离出来。如石膏，芒硝分别在60－65℃与20－25℃的较低温度下就可被分离出来。第一章

物理束缚水：主要是被土壤固体颗粒表面的分子引力所保持着的水分，依其来源和受束缚力的大小可分为吸湿水和膜状水。吸湿水：土壤具有吸附水汽分子的能力，称为土壤的吸湿性，被吸附的水分叫吸湿水（也叫紧束缚水）。即土壤固体颗粒依据其表面分子引力吸持在颗粒表面的汽态水。土壤吸湿水量大小，主要决定于土粒的表面积大小和相对湿度的高低。土壤质地愈细，比表面积愈大，吸湿愈强，所以土壤质地粘重，土壤的吸湿水量就愈高，空气中相对湿度愈大，吸湿量愈大，土壤保持吸湿水达到的最大量称为吸湿系数。第一章

膜状水：被吸附在吸湿水膜外层的水分叫膜状水。膜状水的形成是在土粒表面形成吸湿水层以后，尚有剩余的分子引力，吸附动能较小的液态水分子，当膜状水达到最大数量时的含水量，称为最大分子持水量；膜状水的含量决定于土粒总面积和土壤溶液的浓度。土壤愈粘重，表面积愈大，有机质的含量愈高，膜状水愈多。当土壤溶液浓度增高时，渗透压增大，促使土壤膜状水含量减少。植物能够吸收利用部分膜状水；

凋萎系数：植物无法从土壤中吸收水分而呈现永久凋萎，此时的土壤含水量就称为凋萎系数。第一章自由水：土壤中不被土粒牢固保持而能够自由移动的液态水，即超过最大分子持水量时的水分，这种水能够被植物利用，并参与土壤中的各种物理化学作用。自由水可以分为毛管水和重力水两种。毛管水：土壤中被毛管力吸附存在于土粒之间所形成的毛细管孔隙中的水分。毛管水是土壤中最宝贵的水分：具有溶解力，在毛管水中溶解有各种营养物质；又由于毛管力的作用，毛管水能较长久的存在于土壤中，为植物有效水分的基本来源。自由水第一章水的表面张力（常显示在液体—空气界处，由于水分子彼此之间的吸引力大于水分子与界面上空气分子之间的吸引力，形成一个表面向内的力）水分移动时，它与所通过的管壁固体之间的吸引力。毛管水的出现是一种普遍的毛管现象，毛管现象由于两种力而产生：第一章毛管水依其存在状态可分毛管悬着水和毛管上升水毛管悬着水：当降雨或灌溉水进入土壤，在压力作用下向下渗透，结果一部分流入下层，另一部分靠毛管力的作用被保持在毛管孔隙中，叫毛管悬着水；毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为田间持水量毛管上升水（毛管支持水）：地下水沿毛管上升而充满毛管孔隙中的水分。当土壤毛管上升水到最大数量时含水量，称毛管持水量。第一章

重力水当毛管水达到最大持水量后,若再有水分补给时，则存在于大孔隙(>8mm)中的水因重力作用下移成为重力水。重力水的下移主要是在非毛管的大孔隙及土壤中的裂隙、根孔、动物洞穴中进行；当重力水向下移动时，如果中途不遇到任何阻碍，它可以一直进入地下水，成为地下水的补给来源—自由重力水；如遇到不透水层，它就可被阻在此层之上—支持重力水或上层滞水；土壤为重力水饱和时的土壤含水量达到土壤所能容纳的最大持水量，称饱和持水量或最大持水量。第一章土壤水分能量势能高的点势能低的点土壤水分运动土壤水势表示土壤水分在土—水平衡体系中所具有的能态。它是指将单位水量从一个土—水系统移到温度和气压完全相同的纯水池时所做的功。常用（Ψ）来表示。土水势主要由以下几个分势组成：基质势（Ψm）；压力势（Ψg）；溶质势（Ψs）；重力势（Ψg）。第一章土壤水能态定量表示方法土水势的定量表示是以单位数量土壤水的势能值为准。单位数量可以是单位质量、单位容积或单位重量。单位容积土壤水的势能值用压强单位，标准单位：帕（Pa）也可用千帕（kPa）和兆帕（MPa），习惯上也曾用巴（bar）和大气压（atm）表示；单位重量土壤水的势能值用相当于一定压力的水柱高厘米数表示。第一章1Pa=0.0102厘米水柱1atm=1033厘米水柱=1.0133bar1bar=0.9896atm=1020厘米水柱由于土水势的范围很宽，由零到上万个大气压，故有人建议使用土水势的水柱高度厘米数（负）的对数表示，称为pF。例如土水势为-1000厘米水柱则pF=3。第一章土壤水分特征曲线又称土壤持水曲线。它是指土壤水的基质势或土壤水吸力与土壤水分含量的关系曲线。影响土壤水分特征曲线的因素：A、土壤质地，b、土壤结构，c、温度，d、土壤中水分变化的过程（滞后现象）土壤水分特征曲线第一章胶体概念胶体是以分散质粒子大小为特征的，它只是物质的一种存在形式。如NaCl溶于水形成溶液，如果分散在酒精中则可形成胶体。

胶体种类很多，按照分散剂的不同，可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。分散剂是液体的，叫做液溶胶，如Fe(OH)3、AgI胶体；分散剂是气体的，叫做气溶胶，如雾、云、烟等；分散剂是固体的，叫做固溶胶，如烟水晶、有色玻璃等。1.4土壤胶体土壤分散系及其特征土壤是由多相态物质如固相物质、液相物质、气相物质及生命体构成的复杂综合体。当某种土壤物质微粒子分布在土壤液态水之中，就构成了土壤分散系。它包括土壤胶体、土壤溶液和土壤浊液。第一章土壤胶体

土壤胶体对土壤养分元素、污染物的迁移转化有重要作用，这种作用与土壤胶体类型及其性质密切相关，土壤胶体均具有双电层结构。土壤胶体可分为三种类型：①土壤矿质胶体；②有机胶体；③有机-无机复合胶体。第一章

•土壤胶体的构造

（1）土壤胶体胶核的成分由SiO2、Fe2O3、Al2O3，次生铝硅酸盐、腐殖质的分子团所组成的微粒核。（2）微粒核表面的分子向溶胶介质解离而带有电荷，形成一个内离子层。（3）在内离子层外面，由于电性吸引，形成带有相反电荷的外离子层。（内层＋外层——双电层）（4）决定电位离子层——内层外层——反离子层、补偿离子层：非活性离子层，活性离子层。微粒核+决定电位离子层=微粒团微粒团+非活性补偿离子层=胶粒胶粒+扩散层=胶体微粒微粒核+双电层（5）胶体的电荷性质决定于直接附着在微粒核上的离子，若阴离子被固定在微粒核上，则胶粒就带负电荷，若阳离子被固定在微粒核上，则胶粒就带正电荷。

•土壤胶体的性质

1、

巨大的比表面积和表面能

2、

土壤胶体的带电性（1）

土壤胶体电荷的起因A、同晶置换作用B、晶格破碎边缘的断键C、胶体向介质解离或吸附离子而带电（2）

土壤胶体电性的强度A、决定电位离子层与溶胶介质间的电位差——热力电位，在一定胶体系统内，它的大小一定不变的。B、非活性补偿离子层与溶胶介质间的电位差——电动电位。它的大小随扩散层的厚度而变化，当扩散层厚度增大时，电动电位势增强，扩散层厚度减小时，电动电位势降低。C、胶体所显示的电性强弱决定于电动电位。

3土壤胶体的分散性和凝聚性

胶体的两种状态溶胶凝胶胶体微粒均匀分散在水中，呈高度分散状态胶体微粒彼此联结凝聚在一起而呈絮状凝聚作用分散作用胶体的凝聚或分散决定于电动电位的高低：越高，排斥力愈强，溶胶状态。越低，当吸引力大于排斥力时，凝胶状态。土壤胶体的性质（三）土壤的吸收性

土壤的吸收性能：土壤具有吸收并保持固相、液相和气相物质的能力。土壤中存在着五种吸收性能：1、机械吸收作用2、物理吸收作用3、化学吸收作用4、生物吸收作用5、物理化学吸收作用

1、机械吸收作用：指土壤对进入土体的大大小小的固体物质的机械阻挡作用。土壤固相部分，实际为复杂的疏松多孔体，如像过滤器一样，它能机械地阻滞较粗的物质，使大于孔隙的物质不致流失，但只能保护不溶性物质，而不能保护可溶性物质。

2、物理吸收作用：土壤胶体借助表面能,从溶液和空气中吸附和保护一些分子态物质的作用。又称分子的吸收，这种作用只是把吸附的物质固定在土壤颗粒中，它不发生化学反应，只是使不同的（分子态物质），分别浓缩在胶粒表面或溶液中。3、化学吸收作用：土壤中可溶性物质生成难溶性物质的沉淀过程，即某些可溶性养分物质经过化学作用成为难溶的化学物保存与土壤中。例如可溶性磷酸与氢氧化铁、铝作用生成难溶性磷酸铁铝——磷的固定。4、生物吸收的作用：指生活在土壤中的植物和微生物，根据各自生理需要，具有选择、集中、积累和保存养分的能力。

生物吸收具有特殊意义：（1）生物吸收作用具有选择性，是按生物学规律进行吸收的，所以保存的养料符合肥力的要求。（2）生物吸收是随着生物进化而提高，促使土壤养分不断积累。（3）由于绿色植物的根系为一个分散集中系统，使土壤养分集中于表层。在此吸收特点是其他吸收不具备的。

5、物理化学吸收的作用：又称离子代换吸收。指土壤胶体吸收离子态物质并与土壤溶液中离子进行交换的过程。这种作用与上述胶体的带电性有关，即胶粒表面带有电荷，能吸收与电荷相反的离子，这些分布于扩散层的离子，并能与土壤溶液中离子进行交换而达到动态平衡。土壤中的代换吸收可分为两种：①带负电的胶体吸附阳离子并与溶液中的阳离子进行交换——阳离子代换吸收。②带正电的胶体吸附阴离子并与溶液中的阴离子进行交换——阴离子代换吸收。土壤中可溶性养分和施入的肥料，除分子吸收外一致都要解理成离子态，才能被植物吸收利用，所以通过离子代换吸收对土壤保肥、供肥作用和土壤肥力的提高有极重要的影响。A、阳离子代换吸收

土壤胶体在多数情况下带负电荷，表面吸附许多的阳离子，这些阳离子和土壤中阳离子互相交换，称为阳离子代换吸收作用。

胶体Ca+2+2NH4Cl胶体NH4+NH4++CaCl2阳离子代换作用的特点有：

1、可逆反应且能迅速平衡（但反应平衡是改变溶液的离子组成浓度，反应运动）

2、代换按当量定向进行：即离子的相互交换，以离子价为依据做等价交换。3、阳离子交换受质量作用定律的支配。

注意：

各种阳离子将其他阳离子从土壤胶体微粒上代换下来的能力是不同的，它与离子价数、离子原子序数、离子半径、水化程度、离子运动速度和离子浓度有关。土壤中常见的阳离子代换能力的顺序为：Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+

土壤吸附阳离子的数量称为阳离子代换量也叫盐基代换量，它是度量阳离子交换作用及其性质的指标之一。土壤阳离子代换量的大小与土壤胶体的数量和种类、胶体间的相互作用及土壤pH有关。①胶体含量愈多，交换量愈高——质地愈细，浓度愈大②在胶体中有机胶体交换量最大，在铝土矿物中则2:1>1:1型。胀缩性矿物>非胀缩性矿物、即蒙>伊>高,与胶体所带负电荷数有关。③pH增加，土壤胶体负电性随之增大，代换量增大，阳离子代换量标志着土壤吸收保持阳离子养分数量的多少，所以常把它作为土壤保肥能力大小的指标。一般认为阳离子代换量在20毫克当量/100克土以上保肥力强的土壤，10～20者为保肥力中等土壤，<10者为保肥力弱的土壤。

度量阳离子代换作用大小的另一指标是盐基饱和度。

盐基饱和度：土壤胶体所吸收代换性盐基离子占代换性阳离子的百分数。在土壤胶体中盐基离子占绝对优势时，称盐基饱和土壤。如果含有相当多的交换性H+、Al3+的土壤，则称为盐基不饱和土壤。盐基饱和土壤如丰产水稻土的盐基饱和度不能低于70%，它能保持土壤特性，不易破坏，同时富有养分，一般来说：干旱半干旱，即半湿润地区的土壤，为盐基饱和的土壤，温带、亚热带、湿润地区的土壤，为盐基不饱和的土壤。

B、阴离子代换吸收

土壤胶体一般带负电荷，但在pH值变化时，或胶体的某些部分也带正电荷的情况下，同样可产生阴离子代换吸收作用，有些也属于可逆反应，能很快达到平衡，并受质量作用定律支配，但土壤中阴离子代换吸收常和化学吸收的固定作用联系在一起，因而使之复杂化。据研究测定阴离子的交换能力顺序是：F->草酸根>柠檬酸根>H2PO4->HCO3->H2BO3->Ac->SO42->Cl->NO3-

按土壤对阴离子的吸收情况可分三类：1、易被土壤吸收阴离子，如磷酸离子，硅酸和某些有机酸的阴离子，大多和化学吸收固定联系在一起，2、很少被吸收或基本不能被吸收的阴离子。3、另一类则介与两者之间，如某些有机酸阴离子。土壤溶液与土壤反应一、土壤溶液的组成和浓度降水或灌溉水进入土壤，立即和土壤组成物质接触并发生作用，促使土壤中更多可溶性物质溶解于水中。这种含有多种可溶性物质的土壤水——土壤溶液。土壤中溶有多种无机和有机化合物，以及胶体物质的稀薄水溶液。土壤溶液中的无机类主要是钙离子、镁离子、钠离子、的硝酸盐、碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐及磷酸盐等。在清水地中还有亚铁、亚锰等还原态化合物。有机化合物主要是：可溶性糖、蛋白质、氨基酸等等。土壤溶液中的胶体大部分为有机胶体即腐殖质、有机酸、蛋白质等。也有次生铝硅酸盐和铁铝氧化物等无机胶体。土壤溶液通常是不饱和的，浓度一般为200-1000PPm，所产生的渗透压往往低于一个大气压。

影响土壤溶液变化因素环境因素内部因素气候因素生物因素地下水因素人为因素降水、蒸发：直接关系到土壤水的多少土壤溶液浓度气温影响土温影响到溶质的溶解度浓度与组成植物根系、微生物活动向溶液释放H+（有机酸）、CO2同时吸收溶液养分影响到溶液性质地下水位高低、地下水供给多少、地下水矿化度影响土壤溶液灌溉、施肥增加溶液浓度固相与液相间物质溶解与沉淀溶液与胶体间的离子交换气相与液相间气体交换溶液中胶体分散与凝聚作用溶液的稀释和浓缩作用第一章土壤空气是土壤的重要组成成分，它和土壤水分共同存在于土壤孔隙之中，是影响土壤肥力与土壤自净能力的因素之一。土壤空气的组成与大气层中空气的组成有明显的不同。土壤空气及其运动土壤的热量

低空气温

土壤的热量影响

土壤空气

影响土壤物质的迁移转化

土壤水分

影响植物、微生物的生命活动

影响土壤所有过程的速度、强度影响土壤形成与土壤肥力。

土壤热量的来源

土壤热的主要来源是太阳辐射能，其他如地球内部向地表输送的热量和土壤微生物分解有机质产生的热量，以及化学过程产生的化学能。太阳表面温度约6000。C，到达地球的仅为太阳辐射出来全部能量的20亿分之一。且由于辐射过程受到大气层、水层、云层、尘埃等反射作用，一部分反射回宇宙空间，一部分被大气层所吸收，一部分被散射。因此大约只有50%的太阳辐射到达地球表面。就是到达地表的辐射能也不是全部被土壤所吸收，其中被地面反射回大气或被作为长波辐射损失约30－45%，用于土壤水分蒸发与植物叶面蒸腾为50－60%，植物和土壤累积的热量通常不超过到达地表的辐射量的5－15%。

土壤的热量性质

土壤的热学性质包括吸热性与散热性、热容量、导热性、导湿性。

•土壤吸热性、散热性土壤表面吸收太阳辐射所转变成的热能，并使土壤温度升高的能力称为吸热性。土壤在吸收热能增温后，又进行地面辐射放出热量，称为散热性。土壤吸热和散热性能的强弱与影响土面反射率的下垫面有关。一般是土色暗、湿度大、土表粗糙者吸热性强；土壤水分蒸发强会使土壤散热，天气晴朗，地面无覆盖情况下，土壤散失热量多。•土壤导热性与导热率土壤吸收一定热量后，除按热量容量不同而增温外，同时还把热量热导给邻近的土层。土壤传导热量的性能称为导热性，其大小通常因导热率来表示。单位截面、单位距离相差1度、单位时间内传导通过的热量（卡/cm.秒.度）。影响导热率因素：1、孔隙、松紧状况接触面积状况热量传导性能2、水分、空气的含量：水的导热率是空气的25倍湿土导热率比干土大。•土壤导温性

在一定的热量供给情况下，使土壤温度发生变化并通过传递温度使土壤不同部分之间的温差达到平衡的快慢和难易性。导温性用导温率来表示：在土层垂直方向上，距离1cm内有1度温差时，每秒钟流入1cm2土壤断面积的热量，使1cm3（立方体积）土壤所发生的温度变化。K=λ/CV（cm2/秒）λ—导热率CV

—热容量固体水分空气导热率0.002~0.0060.0012~0.00140.00005热容量0.5~0.610.0003导温率0.004~0.010.00130.16土壤温度的变化规律土壤温度变化是土壤热量平衡和热学性质共同作用的结果。土壤温度的变化和气温类似，不同时间，不同空间均有着年变化、日变化和偶然变化。1、年变化2、日变化3、偶然变化

土壤温度与土壤肥力土壤温度影响土壤中水分、空气、养分物质的运动和转化微生物活动在15—40。C的时最活跃，（过高或过低会抑制其活动），会影响有机质矿化、腐殖质化过程。作物的生长发育发芽、开花、结果都需要一定的温度。

土壤温度调节合理安排作物灌排相结合合理施肥与耕作

土壤水、气、热的相互关系及其调节

土壤水、气、热的相互关系

土壤水分与空气都是流体，它们都存在于土壤孔隙中，它们之间有一种相互消长的关系。土壤热量的多少表现为土壤湿度的高低，土壤湿度的高低影响毛管水运动速度、水分蒸发的快慢及水分状态的转化等，也通过影响微生物活动，影响到土壤空气的组成，进而影响到土壤与大气的气体交换。反之，土壤水分、空气会影响土壤的热容量和导热率，因而影响土壤的湿度状况。所以热量与水分、空气之间是一种相互作用的关系。土壤水、气、热的调节（1）土壤水分的调节：在调节土壤水分方面，应当控制土壤水分的收支平衡。深翻土地；加厚疏松层；中断松土，切断毛管；地面加覆盖物，减少水分蒸发，消除杂草，减少水分消耗。（2）土壤空气的调节：土壤空气的调节是要创造良好的土壤结构使，土壤有良好的通气性。如排水则要在低洼地方（3）土壤热量状况的调节：土壤热量状况的调节可借助于改变土壤的辐射特性、蒸发程度和土壤与大气间的热对流等方法来进行。掌握土壤地理发生学的基本理论；掌握母质、气候、生物、地形、时间因素对土壤形成发育的影响；理解人类活动对土壤发育的影响;掌握主要的成土过程教学重点第二章第二章五大成土因素气候生物母质地形时间气候是土壤形成的能量源泉。土壤与大气之间经常进行水分和热量的交换。气候直接影响着土壤的水热状况、土壤中物质的迁移转化过程，并决定着母岩风化与土壤形成过程的方向和强度。气候控制着土壤中物理、化学和生物等作用过程的总趋势。土壤形成的气候因素第二章第二章生物是促进土壤发生发展的最活跃因素（主导因素）通过生物循环才能把大量的太阳能纳入成土过程；通过生物循环才能使分散于岩石圈、水圈和大气圈的多种养分物质积聚土壤之中；通过生物循环才能使土壤具有肥力，并使之不断更新，以形成良好的土壤结构，区别其它自然体。成土过程实质上就是在一定条件下为生物不断改造过程，在一定意义上讲没有生物的作用便没有土壤的形成过程。土壤形成的生物因素包括植物、微生物和动物。土壤形成的生物因素母质是土壤形成的物质基础，在生物、气候作用下，母质表面逐渐转变成土壤。但母质不仅是被改造的材料，同时对成土过程有一定作用，这种作用愈是在成土过程的初期愈较显著。土壤形成的岩石圈(母质)因素第二章土壤形成的岩石圈(母质)因素第二章通常，把与土壤形成有关的块状岩体称为母岩，把与土壤有直接发生联系的母岩风化物称为母质。愈是年轻的土壤与母质的相似性愈多，发育愈成熟的土壤则与母质的相似性愈少，但母质的性质依然会在不同程度上长期地保留在土壤之中。一般来说，土壤的基本类型及其分布主要受地带性的生物气候因素控制，但区域性母质因素差异也有明显的影响。如南方的红黄壤地带：石灰岩—红色石灰土，第三系紫色页岩—紫色土土壤形成的岩石圈(母质)因素第二章母质中原生矿物颗粒的大小及抗风化的能力，对土壤的机械组成和其它特性皆有明显的影响，母质中若含砂粒较多，土壤的质地则较粗，通透性好，养分贫乏，含混质较多的母质，情况往往相反。母质中的矿物组成和化学成分也常直接影响土壤的无机养分的含量。土壤发育在残积物上中含石块较多；发育在坡积物上质地较细，但常夹有带棱角石块；发育在洪积物及淤积物上其上、下层质地变化较大，而同一层次则较均一；黄土母质发育的土壤，质地以粘土、粉壤土为主。土壤形成的岩石圈(母质)因素第二章母质的差异对成土过程的快慢也有一定影响，在同一气候带内成土过程的快慢类型的多样性，在很大程度上决定于母质的化学风化程度和沉积物的发育特点。如：石英岩及其风化物停留较原始粗骨土阶段；易风化的岩石和和目前不再接受大量沉积的沉层，土壤的形成较成熟；时而加厚的沉积物上发育的土壤年龄较轻、且下层常有被埋土壤土壤形成的岩石圈(母质)因素第二章非均质母质对土壤形成、土壤性状和肥力状况的影响较均质母质更为复杂，它不仅直接影响土体中机械组成和化学组成的不均一性，而且，更重要的是造成水分在土体中的运行状况的不均一性，从而也影响着土体中物质迁移的不均一性。土壤形成的岩石圈(母质)因素第二章母质对成土作用的影响也有一定的局限性，主要的土壤类型，起决定性因素是生物、气候条件。即在同一生物气候带内，不同母质上可以形成相类似的自然土类，而在不同的地带，则相似的母质常可形成不同土类，母质不等于土壤，是形成土壤的一种基本因素和主要物质基础。岩石圈表面形态即地形，它是土壤形成发育的空间条件，对成土过程的作用与母质、气候、生物等不同，它通过影响地表物质能量的再分配，从而影响成土过程。不同地形部位母质分配是不同的：山体上部－残积母质，山坡地－坡积物，山前平原或冲积扇－洪积物。地形部位从高到低，土壤质地由粗逐渐变粘。不同地形影响地表水热条件的再分配，主要表现在不同高度、坡度和方向等对太阳辐射的吸收和地面辐射是不同的，致使土壤的垂直分布的规律和阴坡与阳坡土壤发育及类型的差异。土壤形成的岩石圈(地形)因素第二章时间和空间是一切事物存在的基本形式。气候、生物、母质和地形都是土壤形成的空间因素。时间作为成土因素则是阐明土壤形成发展的历史动态过程。母质、气候、生物、和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强。土壤形成的时间因素作用第二章人为活动对土壤的影响受社会制度和社会生产力水平的制约，而且这种影响具有双向性，即可通过合理利用，使土壤朝向良性循环方向发展，也可因不合理利用引起土壤退化。人类活动一是通过改变成土条件，二是通过改变土壤组成和性状来影响成土过程。土壤形成的人为因素第二章第二章第二节土壤的发生过程一、土壤的形成规律自然土壤是在各成土因素（母质、气候、生物、地形、时间……）综合作用的结果。土壤学家威廉斯把自然土壤形成的基本规律概括为地表物质的地质大循环和生物小循环过程矛盾的统一，这个规律具体表现在土壤肥力的发展过程中，其中植物有效养分的积累又是这一过程的最大特点。第二章

地质大循环，又称“物质地质大循环”，“物质的地质淋溶过程”，指岩石经过风化，其产物通过各种形式的剥蚀和搬运过程堆积在低洼的地方成为沉积物，并在一定的地质条件下经过固结成岩作用成为沉积岩，再经过地壳运动抬升出露于陆地表面，这个以地质历史时间为周期的过程称为物质的地质大循环。第二章

原有矿物的破坏养分的释放形成了次生矿物风化过程是这个过程的重要环节，它对土壤系统来说是主要的输入过程，而淋溶剥蚀过程则是一种主要的输出过程。从土壤形成的角度来看，风化作用只为土壤形成准备了必要的物质基础（成土母质），为营养元素在地表的积累提供了可能性。由于风化作用形成的这些营养元素不是集中在表土层，而是处于分散状态，很容易剥蚀和淋失，残留下来的主要是一些难溶的无机化合物。另外，在这些风化产物中也没有植物所最需要的元素。因此，地质循环作用还不具备在地表有效的积累养分的能力，它在成土过程中不起主导作用。地质大循环在成土过程中的作用第二章

生物小循环，又称“植物营养元素的生物小循环”或“物质的生物累积过程”。系指主要通过植物从土壤中选择吸收所需要的养分并存储于活质中（植物体内），再以残落物的形式归还给地表，并通过微生物等的分解进入土壤中的过程。（即通过生物的生长吸收、归还、分解三个过程完成一个生物周期的循环）。

第二章生物小循环在成土过程中的作用生物小循环具有更新快、范围小、效率高等特点，它不但通过植物的吸收使风化释放的养分免于大量的淋失，并促进植物营养元素在土壤表层的集中与积累，更重要的是微生物的作用，可以把这些养分以腐殖质的形式有效地保存起来，成为土壤及其肥力形成和发展的核心。第二章大循环与小循环的关系从地球发展的地质历史时间来看，生物小循环是在地质大循环的基础上发展起来的，生物小循环只是整个地质大循环中一部分物质的小循环，从地质历史时间来看，小循环最终将纳入大循环的行列之中。在土壤形成发育过程中，主要有地质大循环中的风化和淋溶剥蚀二个环节的物质流通，以及生物小循环的吸收、归还和分解三个环节的物质流通。这两种物质流通方式方向、速率和周转期等都各不相同，但它们的关系又非常密切。第二章从养分的消长来看，风化产物的淋溶剥蚀过程主要是造成养分从系统中的流失与分散，而整个生物活动过程则主要造成养分的保存与集中。两者同时同地结合在一起使构成一对矛盾，由此决定土壤的特性和推动土壤的形成与发展。在地质过程中，风化的速率慢而淋溶剥蚀的速率快，两者也不相同。如果没有植物的保护作用，必造成更强烈的淋溶剥蚀作用，加速土壤物质的向外界流失，风化与流失之间的供求关系也更为紧张。大循环与小循环的关系1原始土壤形成过程定义：生物开始在岩面上或岩石崩裂物上定居或着生，促使成土作用发生发展的过程。

岩石风化矿物被分解创造水分、养料储存条件，并释放部分矿质养料生物有机体开始在风化产物中出现植物：地衣、苔藓微生物：真菌、细菌促使矿物分解从中吸取养分土壤初具肥力特征为高等植物生存创造条件。原始土壤基本特点：土层浅薄、腐殖质积累少、无明显腐殖质层主要的成土过程2腐殖化过程

定义：指在各种植物作用下，在土体中，特别是土体表层进行的腐殖质累积过程。有机质分解的中间产物——合成高分子有机化合物——腐殖质——腐殖质的形成过程——腐殖化作用。

3灰化过程定义：是指在土体表层（特别是亚表层）Al2O3、Fe2O3及腐殖质淋溶淀积，而SiO2残留的过程。主要发生在寒带或寒温带湿润气候和生长针叶林条件下，堆积了较厚的树枝落叶及树皮等残落物，这个残落物层疏松多孔，保水，透水性强，使降雨及融化雪水后充分的向下渗透。又由于针叶林残落物中含单宁，树脂类物质较多，其分解后造成很强的酸性，在真菌分解产生一种强有机酸——富里酸。一方面使有机质矿质化，释放出各种盐基。另一方面富里酸的酸性较强，而针叶林残落物中所含盐基较少，在低温潮湿的情况下，残落物分解缓慢，释放盐基不足中和富里酸。在强酸淋溶作用下，表层除石英外，其他矿物元素皆被淋失或流失，结果在残落物层下部形成酸性灰白色土层，称灰化层。4土壤的粘化过程定义：指土体中粘土矿物的生成和聚积过程。一般以温带、暖温带半湿润的气候条件下，在土体内部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淀积，其结果形成了富含粘土矿物的粘化层。粘化作用可分为残积粘化和淀积粘化两种形式。前者是土内风化作用所形成的粘土矿物没有向较深土层移动而就地累积，多发于盐基饱和度较大，湿润程度较弱，由于缺乏稳定下降水流，所以不发生粘粒的移动和淀积。后者是风化和成土作用所形成的粘土产物残积层向下淋溶淀积，多发生在中性或微酸性。5富铝化过程定义：在热带、亚热带生物气候条件下，原生矿物彻底分解，粘粒与次生矿物不断形成，硅和盐基遭到淋失，Fe、Al氧化物明显累积过程。

6钙化过程

定义：主要为半干旱、干旱地区土壤，碳酸盐在土体中淋溶淀积过程。在干旱、半干旱的草原气候条件下，土壤淋溶作用较弱，大部分易溶性盐类（Cl、SO4、Na、K)从土壤中淋失，Ca、Mg盐类部分淋失或很少淋失，Si、Fe、Al基本上未动。Ca、Mg成为迁移中的标志元素，即土壤胶体表面和土壤溶液中多为Ca、Mg饱和。土壤表层残存Ca和植物残体分解所释放的Ca，在雨季以重碳酸钙的形态向下淋洗，在土壤一定深度（中部）积累，形成白色钙积层。7土壤盐碱化过程盐化过程：各种易溶性盐类在土壤表层逐渐累积的过程。

内陆地区地球化学过程本身高度分散随水流到低平地区地下水位高，重新沉积蒸发、随毛管上升集聚盐化层

其实质是盐分的迁移和重新聚集并参与土壤形成过程滨海地区成土母质含盐海水入侵补充地下水土壤积盐碱化过程：土壤胶体中有较多的代换性Na，使土壤呈强碱性反应，并引起土壤物理性质恶化过程。即交（代）换性Na占阳离子交换量20％以上，水解后，释出碱质，其PH值可达9以上。土壤的碱性主要来自土壤中大量存在的碱金属，碱土金属的碳酸盐和重碳酸盐外，以及土壤胶体上代换性Na+.8泥炭化过程定义：指排水不良地方有机质的厚层聚集过程。

这些有机物在过湿条件下，因嫌气环境不能彻底分解，而以不同分解程度的有机残体累积于地表，形成一个泥碳层或粗腐殖质层，有时可以保留有机残体的组织原状。

9潜育化过程

定义：

指终年积水的土体中发生的还原过程。由于土层长期被水浸润，空气缺乏，即处于嫌气状态，从而产生较多的还原性物质，其中高低价的Fe、Mn转化为低价的Fe、Mn，并易流失，从而形成蓝灰色或古灰色的还原层。

这种青灰色土层即为潜育层，多出现于沼泽土下部和潜育性水稻土的中、下部。

次生潜育化：在持续灌溉条件下，土壤中、上部形成新的潜育层的作用，多见于南方复种指数高的水稻土。

泥炭层耕作层沼泽土水稻土犁底层潜育层潜育层10潴育化过程定义：土壤形成中的氧化——还原过程。

潴育过程和潜育化过程共同之处是：它们都是在渍水影响下发生的，但潴育化过程的渍水经常处于移动状态下，即有一个干湿交替过程，从而使土壤的铁、锰物处于还原和氧化的交替过程，在渍水中铁、锰被还原迁移，脱水时，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、铁锰结核及“鳝色斑”等新生体层次，即潴育层。11白浆化过程定义：指土壤表层由于上层滞水而发生的潴育漂洗过程。

多发生在温度较低的湿润地区，且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，从而引起铁、锰还原，当水分过多时，一部分低价铁锰以侧渗方式流出土层，与此同时，土壤粘粒也发生机械淋洗，因此土壤表层的腐殖层之下出现白色土层，称为白浆层。12土壤的人工熟化过程定义：土壤熟化过程是人类定向培育土壤的过程，指耕作土壤在自然和人为因素综合影响下，进行土壤的发育过程，其中人为因素占主导地位。在人类的合理利用定向培育下，土壤朝着肥力提高的方向发展，即土壤的水、肥、气、热条件更适应作物的生长，这就是土壤的熟化过程。人类改变土壤原有的土壤性状朝肥力提高的方向发展耕作、改良、培肥第三章第三章土壤分类第一节土壤分类概述第二节土壤发生学分类第三节土壤诊断学分类第三章教学重点了解土壤分类的原理、依据和方法掌握土壤地理发生分类体系和土壤系统分类体系的依据及其特点熟悉国际主要土壤分类体系、国际土壤分类参比基础(IRB)和世界土壤资源参比基础(WRB)。第三章土壤发生分类(soilgeneticclassification)土壤系统分类(Soiltaxonomy)土壤类别(soiltaxon)诊断表层(diagnosticsurfacehorizon)诊断表下层(diagnosticsubsurfacehorizon)关键词第一节土壤分类概述第三章一、土壤分类的概念土壤分类是根据土壤自