土壤形成过程及因素

第四章

我国主要土壤类型及其分布

本章内容：

1、土壤的形成发育过程2、土壤的分布规律

3、我国主要的土壤类型4、复习题

第一节土壤的形成发育过程一、土壤形成学说

（一）、土壤形成学说主要内容1、土壤的本质是土壤肥力，土壤的形成发育过程也就是土壤肥力的形成变化过程，土壤的形成和发展变化是地质大循环和生物小循环的统一。

2、土壤肥力的变化决定于大小循环的强弱对比，这种对比关系决定于母质、气候、生物、地形、时间五大自然成土因素，其中生物起主导作用。（二）、地质大循环和生物小循环1、地质大循环

地壳表层的岩石矿物经过物理、化学风化，形成细小的颗粒，同时有一部分元素溶于水，这些岩石矿物的风化物随流水进人海洋，在海洋中经过长期的地质作用重新形成各种沉积岩，这一过程我们称之为地质大循环。

2、生物小循环

土壤中的生物，特别是绿色植物选择吸收各种矿质养分，通过光合作用合成有机物，当生物体死去之后，生物残体通过微生物的分解作用，各种养分又重新释放出来，供给土壤生物循环利用，这一周而复始的过程称之为生物小循环。

3、地质大循环、生物小循环的关系

二者共同构成土壤发生的基础，没有地质大循环，生物小循环不能进行；没有生物小循环，土壤难以形成。两种循环过程相互渗透，不可分割，同时同地进行，通过土壤相互连接在一起。

（一）、土壤剖面(soilprofile)土壤剖面：是一个具体土壤的垂直断面，一个完整的土壤剖面应包括土壤形成过程中所产生的发生学层次，以及母质层次。（二）、土壤的发生学层次

土壤的发生学层次简称土壤发生层或土层。是指土壤形成过程中所形成的剖面层次(或土体构造层次)。二、土壤的发生学层次

土壤剖面

从地面向下挖掘的一段垂直切面。土壤剖面的构造（或土体构型），是指从上到下不同土层的排列方式（如下图）。

1、自然土壤的发生学层次层次自然土壤的发生学淋溶层AA00

AA1A2淀积层

B母质层

C母岩层

R2、农业土壤中的发生学层次（1）耕作层（A）（2）犁底层（B）（3）心土层（W）（4）底土层（C）三、土壤发生

土壤形成因素学说

ρ=f（К，О，Р，Г，Τ）①土壤与成土条件之间的联系，即它是母质、气候、生物、地形和时间等5种自然成土因素综合作用的产物；②各种成土因素所起的作用是互相不能代替的，所有的成土因素始终是同时同地，不可分割地影响着土壤的产生和发展；③随着成土因素的变化，随着空间因素的变化，土壤也随着不断地形成和演化着；④由于土壤形成因素存在着地理分布规律，所以研究土壤时一定要考虑到土壤地理分布的规律性。

三、影响土壤形成的因素

土壤是在五大成土因素（即气候、母质、生物、地形和时间）综合作用下形成的。随着农业生产的发展和科学技术的进步，人为因素对土壤形成的影响日益深刻和广泛。（一）、母质对土壤形成的影响

风化作用是指巨大坚硬的岩石，在外界条件作用下逐渐破碎变成大小不等的颗粒，同时改变了原来的化学组成和性质，成为土壤母质的过程。

1、母质的类型

2、母质对土壤的作用

（1）土壤的质地主要是由母质的机械组成决定的。（2）母质的矿物成分和化学成分对所形成的土壤的性质有

重大的影响。（3）不同母质所形成的土壤，其养分状况也不相同。（4）在一些土壤形成过程中，母质因素起着重要的作用。

（二）、气候对土壤形成的影响气候支配着成土过程的水、热条件。

气候影响岩石矿物风化强度和物质的淋溶过程。气候影响次生粘土矿物的形成。气候对土壤有机质的积累和分解起着重要作用。气候影响着土壤分布规律，尤其是地带性分布规律。（三）、生物对土壤形成的影响

土壤形成的生物因素包括植物、土壤微生物和土壤动物，是成土过程中最活跃的因素。1、植物能供给土壤有机质、影响土壤理化性质，决定土壤类型，影响土壤分布规律。2、土壤微生物对土壤形成的影响是非常复杂的。3、土壤动物对土壤形成的影响也非常复杂。残体也是土壤有机质的一种来源，某些动物还参与土壤结构的形成，有的脊椎动物能够翻动土壤，改变土壤的剖面层次。（四）、

地形对土壤形成的影响

引起地表物质与能量的再分配，是影响土壤和环境之间物质、能量交换的一个重要条件。1、地形对母质起着重新分配的作用。2、不同地形影响地表水热条件的重新分配。大的地形分布和排列能影响到气候带和生物带的分布；中小地形主要影响土壤水热条件、养分、质地、土壤厚薄的差异。3、地形支配着地表径流，影响水分的重新分配，在很大程度上决定着地下水的活动情况。（五）土壤发育与时间的关系首先，母质、气候、生物、地形等因素在土壤形成过程中的作用强度，均随着土壤年龄的增长而加深，并可从土壤剖面分异，以及土壤的形态和性质上反映出来。其次，任何土壤类型的性质不是固定不变的，土壤发育阶段不同，某些特性可能不大一样。再次，处于不同环境条件下，不同土壤要获得同一个特性所需要的时间极不一样。最后，年龄与土壤发生类型之间有着一定的相关性。146页

绝对年龄是指土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育时起直到目前所经历的时间，通常用“万年”表示；

相对年龄是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。

通常所说的土壤年龄是指相对年龄，而不是指土壤发育的年数。

绝对年龄举例（1）石灰岩经过100年就可产生剥蚀抗蚀性较强的砂岩经过200年才可看出风化的痕迹。我国南方的紫色砂岩经10余年的风化成土就可形成较肥沃的土壤。俄罗斯平原上，3000年便可形成40cm厚的黑钙土，7000年就可形成150cm厚的黑钙土绝对年龄举例(2)火山岩发育的幼年土壤：1cm/1.3年,非洲的氧化土：1cm/750年。淋溶土：3～7.3千年始成土：1.3～3千年新成土：0.1～1.3千年软

土：3～29千年老成土：500～3200千年。土壤的发育阶段—相对年龄初期：为未风化的母质；青少年期：风化已经开始，但许多母质物质仍保留在土壤中；壮年期：易风化的矿物大部分已分解，粘粒明显增加；老年期：矿物分解已处于最后阶段，只有少数强抗风化的原生矿物被保存；最后阶段：土壤发育已完成，原生矿物基本上彻底风化。（六）、人类活动对土壤形成的影响

人类对土壤的影响是通过改变某一成土因素和各因素之间的对比关系来调整土壤的发育方向的。

由于人类活动对土壤的影响是有目的的，是在长期农业生产实践中，逐渐认识土壤发生发展客观规律的基础上，利用和改良土壤，定向地培育土壤，使原来的自然土壤经人工种植朝向肥沃土壤发育。一、土壤主要形成过程第二节土壤的形成过程及分布规律（一）原始成土过程裸露的岩石表面或薄层的岩石风化物，在低等植物如地衣、苔鲜及真菌、细菌等微生物的作用下，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。（二）腐殖质化过程

是指在各种植被下，有机质在土体上部积累的过程，结果在土体上部形成暗色腐殖质层的过程。

（三）粘化过程在温带和暖温带半湿润、半干旱地区，土体中水热条件比较稳定，一般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淋洗的过程。因此，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。（四）钙化过程在干旱、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不发生移动，而相对活跃的元素钙镁，则在土体中发生淋溶、淀积，并在土体的中、下部形成一个碳酸钙和碳酸镁相对富集的钙积层。（五）盐化过程盐化过程是指土体中各种易溶性盐类在土壤表层积聚的过程。发生在滨海区、干旱区、半干旱区，形成具盐化层的盐渍土。

（六）碱化过程

碱化过程是指土壤胶体上吸持较多交换性Na+，使土壤呈碱性反应，并引起土壤物理性质恶化的过程。结果在土壤底层形成具碱化层的碱化土。（七）富铝化过程

在湿热气候条件下，土壤形成过程中原生矿物强烈分解，释放出大量盐基物质，使风化液呈中性或碱性环境，盐基离子和硅酸随风化液大量淋失，而铁、铝、锰等元素在碱性风化液中发生沉积，滞留于原来的土层中，其结果是造成铁、铝、锰氧化物在土体中残留或富集，而使土体呈红色。（八）灰化过程在寒带和寒温带针叶林植被下，气候温和湿润，降水量大大超过蒸发量，地面堆积了较厚的枯枝落叶层，在针叶林残落物中，富含单宁与树脂类物质，这些物质经过真菌微生物的分解，产生一种强有机酸——富里酸，这种强有机酸对土壤矿物起着强烈的破坏作用，并产生强酸性淋溶。其结果是土体上部的碱金属和碱土淋失，土壤矿物中的硅铝铁发生分离，铁铝胶体淋溶淀积与下部，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，称为灰化层。（九）潜育化过程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。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。（十）潴育化过程是指土壤形成中氧化还原交替进行的过程，形成潴育层。（潴zhu：水积聚）特点：产生锈斑锈纹、铁锰结核，发生于地下水浸润土层、地下水升降频繁区。如华北平原潮土区。3.[化合价变化(氧化－还原)]

由于化合物变化引起物质形态、性质变化。（1）潜育化静水浸泡强还原

Fe+3(红、棕色)Fe+2（兰灰色）

（2）潴育化

水位上升：还原水位,下降：氧化

Fe+3、Mn+4

Fe+2、Mn+2

水位下降后出现“红棕色锈层”

水位上升后形成“兰灰色层”

（十一）白浆化过程土壤表层由于上层滞水，引起铁锰氧化物被还原为可溶的低价态Fe、Mn离子，当水分过多时，一部分低价态Fe、Mn离子以侧渗方式流出土表之外，另一部分则在土层中积聚形成Fe、Mn结核，其结果导致土壤表层中有色矿物如氧化铁、氧化锰逐渐减少，并使该土层逐渐脱色形成了一个灰白色的白浆层。

白浆化过程的实质是潴育淋溶过程。（3）白浆化

滞水还原

Fe+3、Mn+4Fe+2、Mn+2(淋失)白色脱Fe、Mn层(高价不溶)(低价可溶)

（十二）人工熟化过程

是指在人为因素影响下，通过耕作、施肥、灌溉等措施，改造土壤的土体构型，减弱或消除土壤中存在的障碍因素，协调土体水、肥、气、热等，使土壤肥力向有利于作物生长方向发展的过程。简单地说为人类定向培育土壤的过程。可分为旱耕熟化和水耕熟化。

二、土壤的分布规律

一、水平地带性分布规律土壤在水平方向上随生物气候带而演替的规律性称为水平地带性。我国土壤水平地带性分布规律主要受水热条件的控制。（一）、纬度地带性分布规律由于太阳辐射和热量在地表随纬度由南到北有规律的变化，从而导致气候、生物等成土因素以及土壤的性质、土壤类型也按纬度方向由南到北有规律的更替，称为土壤纬度地带性分布规律。

在我国东部，形成湿润海洋土壤地带谱，由南而北依次分布着：砖红壤—赤红壤—红壤、黄壤—黄棕壤—棕壤—暗棕壤—漂灰土

（二）、经度地带性分布规律

由于海陆位置的差异，以及山脉，地势的影响，造成温度和降雨量在空间分布上的差异，使水热条件在同一纬度带内从东往西，从沿海到内陆随经度方向发生有规律的变化，土壤性质和土壤类型从东往西，从沿海到内陆地也随经度方向有规律地更替，称为土壤的经度地带性分布规律。在我国西部形成干旱内陆性土壤地带谱，由东向西分布着：黑土—灰褐土—栗钙土—棕钙土—灰钙土—灰漠土

二、土壤的垂直地带性分布规律土壤随地势的增高而呈现演替分布的规律性称为垂直地带性。

三、土壤的区域性分布

是指土壤在水平地带性和垂直地带性分布规律的基础上，在中小地形上，土壤因为受到局部地形、母质、水文、地质、人生活动等因素的影响，使土壤类型的分布在局部范围类产生了差异称土壤的区域性分布或土壤隐域性分布。土壤分布的地带性水平地带性垂直地带性经度地带性纬度地带性地带性分布土壤纬度地带性指土壤带与纬度基本上平行的分布规律。土壤经度地带性土壤水平带因其所在大陆的外形、山脉走向、风向、海拔等地理因素的不同和干扰，使之偏斜于纬度圈而与经度基本上相平行，称为经度地带性。土壤垂直地带性因山体的高程不同引起生物－气候带的分异所产生的土壤带称为土壤垂直地带性。红、黄壤区黄棕壤区棕壤区暗棕壤区纬度地带性经度地带性栗钙土棕钙土灰钙土灰漠土灰棕漠土暗棕壤暖温带北亚热带北坡南坡塿土褐土淋溶褐土棕壤暗棕壤山地草甸土黄棕壤棕壤暗棕壤山地草甸土垂直地带性原始土壤第三节土壤分类原则与分类系统一、土壤分类的概念

土壤分类就是根据各种土壤之间成土条件、成土过程、土壤属性的差异和内在联系，通过科学的归纳和划分，把自然界的土壤进行系统排列，建立土壤分类系统，使人们能更好的认识、利用、改良、保护现有的土壤资源。

二、土壤的诊断层和诊断特征（一）、诊断层

在土壤分类中用于鉴定土壤类别的，在性质上有一定定量规定的土层。

中国土壤分类系统中，共设立了11个诊断表层，20个诊断表下层，2个其它诊断层。诊断表层：（共11个）：有机质层、草毡表层、暗沃表层、暗瘠表层、淡薄表层、灌淤表层、堆垫表层、肥熟表层、水耕表层、干旱表层、盐结壳。

诊断表下层：（20个）漂白层、舌状层、雏形层、铁铝层、低活性

富铁层、聚铁网纹层、灰化淀积层、耕作淀积层、水耕氧化还原层、粘化层、粘磐、碱积层、超盐积层、盐磐、石膏层、超石膏层、钙积层、超钙积层、钙磐、磷磐。

其它诊断层：（2个）盐积层，含硫层。

（二）、诊断特征

在土壤分类中用于鉴定土壤类别的有一系列定量规定的土壤性质（形态的、物理的、化学的）。

我国的土壤分类中一共设立了25个诊断特征

有机土壤物质、岩性特征、石质接触面、准石质接触面、人

为淤积物质、变性特征、人为扰动层次、土壤水分状况、潜育特征、氧化还原特征、土壤温度状况、永冻层次、冻融特征、n值、均腐殖质特性、腐殖质特性、火山灰特征性、铁质特性、富铝特性、铝质特性、富磷特性、钠质特性、石灰性盐基饱和度、硫化物质。

（三）、土壤分类

根据土层的异同点，将具有相同层次的土壤划为一类称为土壤分类。

以地理发生为基础，以成土条件为依据，根据不同发生层进行的分类称为发生学分类。

三、我国现行的土壤分类系统

在现行的我国土壤分类级别上，大都采用土纲、亚纲、土类、亚类主要供小比例尺土壤图确定制图单元用；基层分类级别：土族和土系。

（一）、土纲

最高土壤分类级别，根据主要成土过程产生的性质划分。（二）、亚纲

是土纲的辅助级别，主要根据影响现代成土过程控制因素所反映的性质划分（如水分状况、温度状况或岩石特性等）。（三）、土类

土类是分类级别中的基本单元。是亚纲的续分，根据反映成土过程的强度或次要控制因素的性质划分。

（四）、亚类

土类的辅助级别，主要根据是否偏离中心概念，是否具有附加过程的特性和是否具有母质残留的特性划分。代表中心概念的亚类为普通亚类具有附加过程的为过渡亚类，具有母质残留特性的亚类为继承亚类。（五）、土族

是基层分类单元，它是在亚类范围内反映与土壤利用管理有关的土壤理化性质发生明显分异的续分单元，同一亚类的土族划分是地域性成土因素引起土壤理化性质变化在不同地理区域的具体体现。

（六）、土系

最低级别的基层分类单元，它是发育在相同母质上由若干剖面形态特征相似的单个土体组成的聚合土体所构成，其性状的变异范围较窄，在分类上更具有直观性和客观性。

第三节我国主要的土壤类型一、铁铝土纲

铁铝土：又称富铝土，是我国热带、亚热带湿润地区具有明显脱硅富铝化特征的土壤系列，包括红壤、黄壤、砖红壤和赤红壤等4个土类。

铁铝土共性：①都含有不同程度的氧化铁、铝，是不同程度富铝风化的产物；②主导成土过程是脱硅富铝化。大多数具有多元发生，即形成于古老富铝风化壳。

（一）、红壤

红壤在我国主要分布在北纬25°～31°之间的中亚热带广大地山丘陵地区。包括：江西、湖南西省的大部分，云南、广东、广西、福建等省区北部，贵州、四川、湖北、陕西、浙江、安徽等省的南部。红壤的基本性质：

1、粘粒多而品质差2、养分贫乏，酸度高（pH5.0—6.0）3、土层厚而耕层浅

（二）、砖红壤

砖红壤是我国最南端热带雨林或季雨林地区的地带性土壤。水平分布在北纬22°以南琼雷台地及滇南低丘谷地西双版纳热带区。

砖红壤的基本性质：1、土层深厚2、质地粘重3、砖红壤盐基高度不饱和，土壤呈现强酸性

（三)、黄壤

黄壤是热带、亚热带山地土壤的主要类型，广泛分布于我国北纬30°附近亚热带、热带山地、高原，以贵州高原，四川盆地的盆边山地以及云南的东北部居多。

黄壤的性质有：1、土质粘重，品质较好

2、土壤呈酸性，土体湿润

3、土层浅薄，但耕层较厚

二、盐成土土纲

盐成土的诊断层是盐积层和碱积层。盐积层为易溶性盐富集的土层，土层厚至少15cm，含盐量10-20g/kg。碱积层为一交换性钠饱和度>30%的特殊淀积粘化层，其pH>9.0，表层土壤含盐量<5g/kg。盐渍土的分布

盐渍土是干旱和半干旱地区分布的一种隐域性水成土壤。一般分布于地势低平、排水不畅、地下水位埋深浅和矿化度高的地形部位。全球面积约占陆地总面积的1/4，我国有近5亿亩，约占总耕地面积的1/4。目前，已有相当一部分已变成良田或盐渍化程度大大减轻，但仍有1亿多亩，由于改良条件差或资金不足，为盐碱荒地有待开发。我国盐渍土分布长江以北的广大内陆地区和沿海岸线的滨海地带。北方内陆地区：淮河以北、西北及青藏高原等地的干旱、半干旱地区的河流冲积平原、盆地和湖泊沼泽地区。东北的嫩江平原、松辽平原、华北的黄淮海平原，内蒙的河套平原、宁夏的银川平原，甘肃的河西走廊，新疆吐鲁番盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地等。盐渍土对农作物的危害①

高浓度可溶性盐分引起作物“生理干旱”②盐分的毒性效应③高浓度的盐分干扰作物正常吸收养分④恶化土壤物理性质及生物学性质作物耐盐极限

向日葵高梁谷子棉花玉米小麦胡萝卜甜菜葱菠菜葡萄

梨

枣

苹果我国盐渍土的分区及特点

①滨海盐渍土

主要含盐分类型为氯化物。整个土体含盐量高，可达2~3%，地下水矿化度也高，一般可达20~30g/L，地下水位埋深较浅，一般

1米。

滨海盐渍土我国盐渍土的分区及特点②

内陆盐渍土

主要分布于新疆、内蒙、甘肃、宁夏、青海等内陆地区。其特点是既有硫酸盐盐渍土，也有氯化物盐渍土，含盐量很高，有的表层积盐率可达30~70%。内陆盐碱土盐壳我国盐渍土的分区及特点③

季风区盐渍土

主要分布在东北、华北地区。其特点是土壤中的盐分含量随季节变化十分明显；盐分的表聚性强度大，土体中的盐分含量剖面分布呈“T”型；土壤板结、阴凉、肥力低

盐碱地改良土壤次生盐渍化

在农业利用中，由于大兴水利、发展灌溉，没有注