土壤形成与分类

土壤从何而来？土壤是从来就有吗？土壤会变化吗？土壤会衰老吗？为什么不同土壤的颜色不一样？为什么南方的土壤与北方的土壤不一样？为什么有的土壤变成盐碱地？为什么有土壤很薄有的很厚？为什么………？你想过没有？第一节

土壤形成因素土壤发生学说20世纪40年代，美国，詹尼，提出数学公式：S=f（Cl,O,r,P,t……）Cl—气候；O—生物；r—地形；P—母质；t—时间；……未确定因素19世纪末，俄罗斯，道库恰耶夫，五大成土因素母质、气候、生物、地形、时间一、母质因素母质是土壤形成的物质基础，土壤性质与母质性质密切相关。母质对土壤有如下方面的影响：1、影响土壤质地2、影响土壤矿质养分的储量一、母质因素土壤母质的类型及成因图二、生物因素包括植物、土壤动物、土壤微生物生物因素是土壤形成的一个极其重要的因素。从某种意义上说，没有生物，就没有土壤的形成。其作用：物质创新：从大气中摄取的营养物质，如N素表聚性：生物选择性吸收养分，使土壤养分定向积累物质循环：合成土壤腐殖质，促进土壤良好的结构的形成，从而大大改善了土壤水、肥、气、热等条件，使土壤肥力得以不断提高。

可归纳为：有机质的累积；植物营养元素的富集自然植被和水热条件的演变，引起土壤类型的演变。如从中国东北往华南：针叶林（棕色针叶林土）—针阔混交林（暗棕壤）—落叶阔叶林（棕壤）—落叶常绿阔叶林（黄棕壤）—常绿阔叶林（红壤、黄壤、赤红壤）—雨林、季雨林（砖红壤）

图 植被类型和土壤类型的关系

(据Bridges:WorldSoils)气候条件对土壤形成过程的影响三、气候因素水热状况直接参与母质风化和物质淋溶。（一）湿度因素2、影响土壤中物质的分解、合成和转化1、影响土壤中物质的迁移四种类型： （1）淋溶型水分状况 （2）非淋溶型水分状况 （3）上升水型水分状况 （4）停滞型水分状况如有机质矿化、腐殖质化、铁锰等元素氧化还原等。（二）温度因素水在不同温度下的相对解离度1、影响硅酸盐类的水解过程2、影响土壤母质和风化层的厚度3、影响土壤颜色4、影响土壤有机质、全氮的含量四、地形因素地形对土壤母质、水、热的再分布（2）影响土壤母质的再分布（1）对地表水热条件的再分配地形与母质的关系

冲积物坡积物洪积物残积物地形对土壤水分状况的影响五、时间因素时间影响其它因素的作用程度和作用强度。在其它因素相同的条件下，时间越长，土壤的发育程度就越高。在一定条件下，土壤发育到一定程度，就会与环境达成平衡，即达到稳定状态。五、时间因素土壤年龄：指土壤发生发育时间的长短。绝对年龄：该土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育时算起迄今所经历的时间。相对年龄：土壤的发育阶段或发育程度。某些土壤达到稳定状态（准平衡）所需的时间老成土土壤发育的阶段性六、人为活动因素人类影响成土因素的作用通过影响其它因素而影响土壤形成各成土因素间的相互关系1.气候是决定因素，决定土壤类型的分布规律；2.生物是主导因素，影响土壤肥力的发育；3.地形是调节因素，影响土壤成土的强度；4.母质是遗传因素，影响土壤本底特性；5.时间是发展因素，影响土壤的发育阶段；成土过程：指在一定的时、空条件下，母质与生物、气候因素以及土体内部所进行的物质与能量的迁移和转化的总体。①地质大循环：指在各因素作用下，岩石风化变成母质，母质在成土因素的作用下演变成土壤，土壤经过侵蚀、搬运、沉积和成岩作用又变成岩石的过程。②生物小循环：生物中土壤中吸收养分形成生物体，生物体死亡后有机质分解，养分又释放出来进入土壤再被生物利用的过程。土壤形成过程是地质大循环和生物小循环的矛盾与统一。

第二节

土壤形成过程一、大小循环的对立统一图7.7土壤形成过程中大小循环的关系简图二、农业土壤的形成过程（一）农业土壤形成的实质作为农业土壤，自然成土作用和耕作成土作用之间的矛盾与统一应该是农业土壤形成与发展的基本动力，但必须认识到施加于自然土壤的各种耕作措施是农业土壤形成的主导因素。

（二）农业土壤形成的特点1、成土因素上：以人为因素为主导，仍受自然因素影响。2、成土过程上：自然成土过程被改变，上部发生层特征显著改变，亚表层或母质层往往保留自然成土过程的特征。（三）农业土壤与自然土壤的土体构型土壤剖面是指从地面向下挖掘而暴露出来的垂直切面。土壤有着统一的形成过程，其土体构型也有共同的规律性。自然土壤土体构型一般模式如下页图：农业旱地土壤的土体构造人为熟化过程，疏松，有机质、养分含量高，团粒结构机械压缩，板结紧实，通透性差，片状结构。淀积层，质地粘重，柱状结构、块状结构多，通透性差母质层，紧实，通透性差，块状结构发达，有母质特性农业水田土壤的土体构造水旱交替形成水耕熟化层，又叫淹育层。机械压缩，板结紧实，通透性差，片状结构。氧化还原交替，瀦育化明显，产生锈斑锈纹，呈现网状斑纹状，又叫潴育层/斑纹层。长期还原状态，潜育化作用明显，土色呈蓝色，又称潜育层/青泥层。农业土壤的土体构型自然土壤的土体构型三、土壤形成过程及其特点1、原始成土过程：是指从岩石露出地面有微生物着生开始到植物定居之前形成的土壤过程。它是土壤形成作用的起始点。生物：低等植物和微生物特点：缓慢分解岩石中砂质成分，同时释放出矿质养分和形成次生矿物，并开始积累氮素和有机物质。气候和地形：高寒干旱，如青藏高原西部雪线以下5200~5600m。原始成土过程1、“岩漆”阶段：出现自养微生物，如：绿藻、硅藻等，及其共生的固氮微生物。吸收许多营养元素，并使之进入生物地球化学循环。2、“地衣”阶段：出现各种异养型微生物，如细菌、真菌、地衣组成的原始植物群落，进一步促进矿物分解，增加土壤有机质和细土。3、“苔藓”阶段：生物风化和成土过程速度大大提高，为高等绿色植物的生长准备了物质基础。2.有机质积聚过程高寒草甸有机质积累过程1.漠土有机质积累过程<1%;2.草原有机质积累过程1%～3%；3.草甸有机质积累过程3%～10%4.林下有机质积累过程>3%5.高寒草甸有机质积累过程>10%6.沼泽泥炭积聚过程>20%

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。

3.淋溶-淀积过程淋溶作用：是指土壤物质以悬浮态或溶解态由土壤的一层移动到土壤的另一层过程。淀积作用：是指随水或土壤溶液迁移到土壤某一层次，水分运动停止（滞）后，土壤水携带的物质淀积下来的过程。淋溶层淀积层脱钙积钙

CaCO3(淀积)＋CO2+H2O＝Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2形成引起脱钙，CaCO3形成导致积钙。

黑钙土钙积层3钙积化过程（脱钙）土壤碳酸盐发生移动和积累的过程气候：干旱、半干旱特点：季节性淋溶的水分条件下，降水淋洗了易溶性盐类，钙和镁仅部分淋失，部分仍残留于土壤中，故土壤胶体表面和土壤溶液多为钙（或镁）所饱和。土壤表层残积的钙离子与植物残体分解时产生的碳酸结合形成重碳酸钙，在雨季向下移动并淀积在剖面中部和中下部，形成钙积层，其表现形式如粉末、假菌丝体、结核状等。气候和地形：干旱、半干旱和滨海地区特点：盐化过程是指地表水、地下水以及母质中含有的盐分在强烈的蒸发作用下，通过土体毛管水的垂直和水平移动，逐渐向地表积聚；或是已脱离地下水或地表水的影响，风化产生的可溶性盐残留在土体内部的过程。碱化过程是交换性钠（或镁）不断进入土壤被土壤胶体吸收的过程。4、盐渍化形成过程5、粘化过程粘化过程指土壤剖面中粘粒形成和累积过程气候和生态条件：漠境和半漠境，或暖温带和北亚热带湿润地区特点：残积粘化是土内风化作用所形成的粘土产物，未移动，表现为土壤颗粒由粗变细；除CaO和Na2O稍有移动，其它元素都有增加；粘化层有定向粘粒出现；粘化层厚度随土壤湿度的提高而增加。淀积粘化是风化和成土作用所形成的粘土矿物，表现为自上向下淋溶和淀积，形成粘化淀积层；出现纤维状光性定向粘粒；该层铁、铝氧化物显著增加，但胶体组成无明显变化。黄棕壤粘膜定义：指土体中脱硅富铁铝的过程，又称富铁铝化过程。如红壤形成中有此成土过程。气候：热带、亚热带地区特点：风化物质和土壤物质由于矿物的水解作用，形成弱碱性条件，随着可溶盐、碱金属和碱土金属盐基及硅酸的大量流失，而造成铁铝在土体内相对富积。6、富铝化过程季节性还原淋溶条件下，粘粒与铁、锰淋溶淀积的过程。特点：季节性还原，土壤表层的铁锰与粘粒随水流失或向下移动，形成粉沙含量高，而铁锰贫乏的白色淋溶层。下部可能形成铁锰和粘粒富积的淀积层。条件：白浆土和水稻土7、白浆化过程8、潜育化和潴育化过程潜育化特点：土壤长期积水，受到有机质厌气分解影响，使土壤中铁锰强烈淋溶。由于铁锰被强烈还原，使土壤呈蓝灰色和青灰色。此土层为“潜育层”。条件：沼泽土和还原性水稻土。潴育化特点：是一个氧化还原交替过程，土壤剖面上出现大量的锈纹、锈斑、铁锰结核和红色胶膜等新生体。又称为假潜育化。条件：水稻土潴育化水稻土潜育化9、灰化过程定义：指土体上部，特别是亚表层中二氧化硅相对富集，而二三氧化物相对减少的过程。发生区域：主要发生在寒带、寒温带针叶林下。机制：是酸性较强的富里酸和其他有机酸对铁、锰还原及螯合淋溶作用。10、土壤熟化过程概念：在耕作条件下，通过耕作、培肥与改良，促进水、肥、气、热诸因素不断协调，使土壤向有利于作物生长并夺取高产方面转化的过程。左图为菜园土剖面，剖面上部为60cm厚左右的厚熟表尺，再下面是原来的母土层；菜园土：菜园土是指具有≥50cm厚的厚熟表层的人为土。并非种菜就是菜园土；厚熟表层是在长期施用大量动物性有机肥、灌溉、耕作作用下形成的土层；该土层颜色黑棕，疏松多孔，蚯蚓粪便多，并含有砖瓦、陶瓷碎片、煤渣，兽骨等人为侵入体，有机质含量高（≥2.5%），速效磷（P2O5）含量≥100mg/kg，或全磷（P205）含量0.25。菜园土一般分布在城市郊区和村庄周围，是各类土壤中肥力水平最高的，也是最优质的农田。可惜，随着城市化，这些最优质的农田大多被建设占用；新开辟的菜地一般都还没有形成厚熟表层，肥力水平不高。条件

成土过程高寒干旱，低等植物和微生物 原始成土过程寒温带和亚高山的酸性还原淋溶 灰化成土过程漠境和半漠境，或暖温带和 北亚热带湿润地区 粘化过程干旱、半干旱 钙积化过程干旱、半干旱和滨海 盐渍化过程长期积水 潜育化过程季节性还原淋溶 白浆化过程热带、亚热带 富铝化过程其它过程：有机质累积，农业土壤的熟化过程 成土过程总结根据土壤发生发展规律及土壤所表现的特性和特征，对土壤进行的科学区分。土壤分类：土壤分类是建立一个符合逻辑的多级系统，将有共性的土壤划分为同一类。每一个级别中可包括一定数量的土壤类型，从中容易寻查各种土壤类型。一、土壤分类的概念、目的和意义第三节土壤分类分类目的：认识土壤区分土壤利用土壤分类意义：土壤分类能反映出土壤类型与成土因素土壤分类是土壤科学发展水平的反映科学的土壤分类体系可以统一土壤名称，便于国

际交流等二、我国现行土壤分类的体系（一）分类原则发生学原则：

成土因素、成土过程、土壤属性前提、基础、依据统一性原则：

耕种土壤与自然土壤的统一具体分析自然因素、人为因素（联系、演变规律）（二）分类依据及体系分类依据：2001年3月1日实施的《中国土壤分类与代码标准（GB17296-2000）》：

分类体系：从上至下共设土纲、亚纲、土类、亚类、土属和土种等六级分类单元。

土纲、亚纲、土类、亚类属高级分类单元，

土属为中级分类单元，

土种为基层分类的基本单元，

以土类、土种最为重要

划分依据土纲：土纲为最高级分类单元，是一组共性土类的归纳和概括，是若干个土类的系列组合。依据成土过程，将具共同成土过程的土类纳入同一土纲。全国共划分12个土纲：例子：铁铝土纲：是将在湿热条件下，在脱硅富铁铝化过程中产生的粘土矿物以三、二氧化物和1:1型高岭石为主的一类土壤，如砖红壤、赤红壤、红壤、黄壤等土类归集在一起，这些土类都发生过富铁铝化过程，只是其表现程度不同。亚纲：亚纲是在同一土纲中，根据土壤形成的现实水热条件、岩性及土壤属性的重大差异来划分。反映控制现代土壤形成过程方向和强度的成土条件。全国划分30个亚纲。土类：是高级分类中的基本分类单元。（基本分类单元：即使归纳土类的更高级分类单元变化，但土类的划分依据和定义一般不改变，土类是相对稳定的。）全国划分59个土类。强调成土因素/条件、成土过程和土壤属性三者统一和综合，土类之间在三个方面都具有质的差别。例如：砖红壤土类代表热带雨林下高度化学风化、富含游离铁铝的酸性土壤；黑土代表温