土壤地理学教案

-.z.教案课程名称：土壤地理学院〔部〕：城乡规划与建筑工程学院适用专业：地理科学专业授课年级：2012级授课教师：刘燕教材名称：朱鹤键等："土壤地理学"〔第二版〕高等教育出版社2010年11月章节题目第一章绪论教学目的和要求掌握土壤、土壤系统、土壤地理学、土壤剖面、土体构型等相关概念；掌握土壤圈的概念，深刻理解其在地球表层系统的地位与作用；了解土壤地理学及其主要学派；了解土壤地理学研究内容、研究方法；掌握土壤地理学的开展方向。重点难点重点：土壤、土壤系统、土壤地理学、土壤剖面、土体构型等相关概念；土壤圈的概念及其其在地球表层系统的地位与作用难点：土壤圈的概念及其其在地球表层系统的地位与作用单个土体和聚合土体教学设计教学内容与教学环节：导入新课：介绍本书的教学内容：绪言第1章土壤系统组成、构造与功能第2章土壤系统动态特性的分析第3章土壤分类第4章土壤类型第5章土壤分布讲授内容：1土壤、土壤系统相关概念 2土壤地理学研究内容和方法 3土壤地理学的开展概况4土壤地理学的开展前景 授课方法：讲授法、引导法、拓展法、比照法课堂教学内容的组织与安排：导入新课→内容讲解→引导学生利用各种其他途径学习该课→本节课小结→布置课后思考题辅助教学及板书设计：利用多媒体课件和板书相结合黑板最上端写本节课章节，左侧和右侧写主要的知识体系作业与思考题：土壤地理学研究的对象与主要研究内容是什么？什么叫土壤圈？土壤圈的作用有哪些？土壤地理学经历了哪些开展阶段？4、单个土体和聚合土体的概念是什么？5、土壤地理学的研究方法有哪些？教学反思与小结：土壤地理学与相关学科的关系问题是本节课的难点所在，要对其进展多一些解释，帮助学生理解该局部内容。本节课单个土体和聚合土体的内容需要结合图片来增强学生的理解和掌握。第一节土壤的根本特征一．土壤的根本概念〔一〕土壤的含义定义：土壤是发育于地球陆地外表的具有肥力能够生长植物的疏松表层，是成土母质在一定水热条件和生物作用下，经一系列生化物理作用而形成的具有生物活性和孔隙介质的独立的历史自然体。具有肥力和自净能力是土壤的本质属性〔二〕土壤土体构型1.土壤剖面：从地面垂直向下至母质的土壤纵断面〔二维〕。土层、土壤层次2.土体构型/土壤剖面构造：是指各土壤发生层〔土层〕的数目、排列组合方式和厚度。3.单个土体：是土壤剖面的立体化形式，是土壤的最小的体积单位4.聚合土体：由空间上相邻、物质组成和性状相近的两个以上单个土体组成的群体。二．土壤系统与土壤圈〔一〕土壤系统土壤是由固相〔矿物质和有机质〕、液相〔土壤水分和土壤溶液〕和气相〔土壤空气〕三相物质组成并相互联系、相互作用组成的有机整体，表现出肥力、能量交换和净化的功能〔二〕土壤圈覆盖于地球陆地外表和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层，犹如地球的地膜.从地球表层系统的角度看，是其重要组成局部，处于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的界面和中心位置。〔三〕土壤圈在地球表层系统中的地位和作用1.土壤圈是地球表层系统的重要组成局部2.土壤圈是自然环境中物质循环和能量转化的重要环节和活泼场所3.土壤圈具有广泛的生态环境功能4.土壤圈的地理环境指示意义(记忆快)三．土壤与人类社会开展土壤肥力与人类活动；土壤自净能力与人类活动土壤的根本概念〔一〕土壤的含义定义：土壤是发育于地球陆地外表的具有肥力能够生长植物的疏松表层，是成土母质在一定水热条件和生物作用下，经一系列生化物理作用而形成的具有生物活性和孔隙介质的独立的历史自然体。具有肥力和自净能力是土壤的本质属性〔二〕土壤土体构型1.土壤剖面：从地面垂直向下至母质的土壤纵断面〔二维〕。土层、土壤层次2.土体构型/土壤剖面构造：是指各土壤发生层〔土层〕的数目、排列组合方式和厚度。3.单个土体：是土壤剖面的立体化形式，是土壤的最小的体积单位4.聚合土体：由空间上相邻、物质组成和性状相近的两个以上单个土体组成的群体。土壤分类的根本分类单位。四、土壤系统与土壤圈〔一〕土壤系统土壤是由固相〔矿物质和有机质〕、液相〔土壤水分和土壤溶液〕和气相〔土壤空气〕三相物质组成并相互联系、相互作用组成的有机整体，表现出肥力、能量交换和净化的功能〔二〕土壤圈覆盖于地球陆地外表和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层，犹如地球的地膜.从地球表层系统的角度看，是其重要组成局部，处于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的界面和中心位置。〔三〕土壤圈在地球表层系统中的地位和作用1.土壤圈是地球表层系统的重要组成局部2.土壤圈是自然环境中物质循环和能量转化的重要环节和活泼场所3.土壤圈具有广泛的生态环境功能4.土壤圈的地理环境指示意义(记忆快)五．土壤与人类社会开展土壤肥力与人类活动；土壤自净能力与人类活动第二节土壤地理学的研究内容、方法与学科体系一、土壤地理学的研究对象与内容土壤地理学研究对象：土壤及其与地理环境的关系土壤地理学研究内容：参照教材章节进展讲解。分几个模块土壤地理学是研究土壤在地球外表的发生发育、土壤分类及时空分异规律，进而为调控、改造和利用土壤资源提供科学依据的学科二、土壤地理学的研究方法1、土壤野外观察与定位观测2、实验室化验分析与实验模拟3.历史分析研究法4、数理统计研究法5、地球化学研究法6、遥感和GIS应用方法三、土壤地理学的学科体系土壤地理根底学科研究：土壤分类学、土壤发生学、土壤形态学、土壤分布规律、土被构造等。土壤地理应用学科研究：土壤资源学、系统土壤学、环境土壤学、土壤调查与制图土壤地理工程技术学科研究：土壤信息系统、土壤采样方案、土壤利用、水土保持与土壤改进第三节土壤地理学的开展简史一．国外土壤地理学的开展西欧土壤地理派的开展；俄国土壤地理派的开展；美国土壤诊断学派的开展。二．中国土壤地理学的开展中国古代土壤地理学开展；近代土壤地理学的开展；现代土壤地理学的开展。三．土壤地理学的开展趋势土壤地理学研究内容不断丰富，根底理论研究不断加强；应用研究领域不断扩展；土壤地理研究成果的国际交流与融合不断加强〔土壤地理学的开展简史局部主要通过学生看书总结，培养自我学习的能力〕学生课外学习引导中国科学院南京土壤研究所./*wgj/*wgjdetail.asp"n_id=143参考资料[1]"土壤地理学原理"〔第二版〕，许林书等东北师范大学出版社，2010.[2]"土壤地理学"(第二版)，朱鹤健等高等教育出版社，2010[3]"土壤地理学"，海春兴等，科学出版社，2010[4]"土壤地理学"，李天杰等主编，高等教育出版社课后小结土壤圈层是一个全新的概念，引导学生建立起宏观的思维方式。以期将土壤研究放在宏观的框架之中。章节题目第二章土壤的固相组成及诊断特性教学目的和要求掌握土壤固相物质组成及其物理性质与地理环境的关系；认识土壤矿物类型，掌握其风化特征；认识土壤矿物空间分异规律；重点难点重点：土壤矿物的化学风化过程；难点：粘土矿物的类型与特征教学设计教学内容与教学环节：导入新课：介绍本节课的教学内容：土壤矿物土壤有机质土壤有机-无机复合体讲授内容：1土壤矿物的类型及形成过程 2土壤有机质的类型及特征 3土壤矿物质的迁移转化过程 授课方法：讲授法、引导法、拓展法、比照法课堂教学内容的组织与安排：导入新课→内容讲解→引导学生利用各种其他途径学习该课→本节课小结→布置课后思考题辅助教学及板书设计：利用多媒体课件和板书相结合黑板最上端写本节课章节，左侧和右侧写主要的知识体系作业与思考题：1、土壤固体都包括那几局部？2、土壤矿物质的类型有哪些？如何区别3、土壤有机质在土壤中所起的作用有哪些？教学反思与小结：土壤矿物的形成与转化过程是本节的核心构架，也是学习该门课程的一把钥匙。一定要认真把握。第二章土壤的固相组成及诊断特性土壤组成：土壤是由固相、液相、气相和土壤生物体四局部组成。最适宜植物生长的壤质土壤表土的体积组成第一节土壤矿物土壤矿物来源：主要来自成土母质或母岩，是土壤的主要组成物质。土壤矿物构成了土壤的"骨骼〞，它对土壤组成、性状和功能具有巨大的影响。土壤矿物分类：按照发生类型可将土壤矿物划分为原生矿物次生矿物可溶性矿物。一、原生矿物1、原生矿物(primarymineral)直接来源于母岩特别是岩浆岩。2、原生矿物类型：铝硅酸盐类、长石类矿物、云母类矿物、橄榄石类矿物、辉石与角闪石类矿物、氧化物类、硫化物类和磷灰石类。3、土壤矿物的风化及稳定性二、土壤矿物的形成与转化1、土壤矿物的风化过程物理风化化学风化溶解水化水解脱盐基阶段脱硅阶段富铝化阶段2、影响矿物风化因素矿物的组成与构造环境因素3、土壤矿物风化指数硅铝率迁移系数三、土壤次生矿物1、土壤次生矿物：是指原生矿物在风化和成土过程中新形成的矿物，它包括简单盐类、次生氧化物和次生铝硅酸盐类。它们是土壤矿物中最细小的局部，具有活动的晶格、呈现高度分散性，并具有强烈的吸附代换性能、能吸收水分和膨胀，因而具有明显的胶体特性，又称为黏土矿物2、次生矿物类型易溶盐类：分布在干旱半干旱区次生氧化物：二氧化硅、氧化铝、三水铝石次生铝硅酸盐：根本构造单元：硅氧片、水铝片分类：1：1型高岭石类2：1型蒙脱石类、水云母3、次生矿物的分带性4、在中国次生矿物分布的地带性表现为①新疆、甘肃西部和内蒙古西部为水云母地带；②内蒙中部、黄土高原北部和东北西部为水云母-蒙脱石地带；③华北大部和东北平原为水云母—蛭石地带；④北亚热带湿润区为水云母-蛭石-高岭石地带；⑤江南丘陵、四川盆地及云贵高原为高岭石-水云母地带；⑥华南及云南南部为高岭石-二三氧化物地带。学生课外学习引导查阅资料，了解土壤次生矿物的环境意义；以及了解中国地表风化壳类型及其分布。课后小结土壤矿物的形成与转化过程是本节的核心构架，也是学习该门课程的一把钥匙。一定要认真把握。参考资料[1]"土壤地理学原理"〔第二版〕，许林书等东北师范大学出版社，2010.[2]"土壤地理学"(第二版)，朱鹤健等高等教育出版社，2010[3]"土壤地理学"，海春兴等，科学出版社，2010[4]"土壤地理学"，李天杰等主编，高等教育出版社章节题目第二章土壤的固相组成及诊断特性第二节土壤有机质教学目的和要求了解土壤生物群落组成对土壤的影响；掌握土壤有机质转化；掌握土壤腐殖质的性质与构造教学重点土壤腐殖质的性质与构造，土壤有机质的概念和分类教学难点土壤有机质转化及其生态环境功能。参考资料[1]"土壤地理学原理"〔第二版〕，许林书等东北师范大学出版社，2010.[2]"土壤地理学"(第二版)，朱鹤健等高等教育出版社，2010[3]"土壤地理学"，海春兴等，科学出版社，2010[4]"土壤地理学"，李天杰等主编，高等教育出版社教学内容与教学环节备注第二节土壤有机质土壤有机质地类型：非特异性土壤有机质和土壤腐殖质土壤有机质来源〔一〕普通有机质分类碳水化合物；含氮化合物〔蛋白质〕；木质素；单宁、树脂、脂肪、蜡质：〔二〕、土壤腐殖质概念：是目前尚未了解其形成过程和化学构造的一类有机质。通常认为是动植物残体分构造的产物经过再合成所形成的复杂的高分子的有机化合物。也称土壤的特异性有机质。约占土壤有机质的50%-65%腐殖质的别离分类：根据在不通溶剂中的溶解性分为胡敏酸、富里酸、棕腐酸、胡敏素。腐殖质〔胡敏酸与富里酸〕比拟〔组成、构造、性质等〕土壤腐殖质组成－营养元素NCHNOSP；土壤腐殖质性质：胡敏酸富里酸意义：形成有机无机复合体，肥力意义；络和性能，土壤具有自净能力。〔三〕土壤活的有机体〔土壤动物和土壤微生物〕1土壤动物：有机质来源。作用2、微生物是土壤有机质转化的主要动力。细菌：好气、嫌气和兼气。中性至微碱性放线菌：耐寒、弱碱性、碱性。分解木质素。好气真菌：能在酸性环境。好气二土壤有机质的转化与地理环境的关系土壤有机质的矿质化与地理环境1.土壤有机质的矿质化概念和过程概念：是指复杂的土壤有机质在微生物的作用下分解成简单的有机质以致最后分解成无机物〔如CO2、H2O等〕的过程过程：不含氮有机质的矿质化、含氮有机质的矿质化、含磷有机质的矿质化、含硫有机质的矿质化2、矿质化的意义：1〕有机质的矿质化为植物提供速效养分2〕是生态系统碳循环的重要环节3〕是生态系统氮循环的重要环节4〕能促进土壤能量的转化〔二〕土壤有机质的腐殖化1.概念：土壤中的动植物残体在微生物分解的同时，其局部分解产物又在微生物作用下，重新合成一类性质较稳定的有机高分子化合物，即腐殖质的过程2.形成学说3.土壤有机质腐殖化的意义：1〕是植物养分的源泉。保蓄2〕改善土壤物理性质：胡敏酸形成良好团粒构造和微构造不可缺少的胶结物质3〕提高土壤的吸附能力和缓冲能力4〕植物生长激素5〕促进矿物转化富里酸强酸性6〕增强土壤净化能力〔三〕土壤有机质的转化与地理环境1土壤有机质的种类影响有机质转化：1〕有机质的构造2〕植物残体的C/N比值、25:1或30:1；3〕灰分2地理环境与土壤环境影响有机质转化〔1〕土壤环境是影响微生物活动和有机质转化的直接环境1〕土壤的通气状况：好气，嫌气2〕土壤的温度和湿度状况：湿度：60—80%；温度0—45℃；大于453〕土壤的酸碱反映：酸性，真菌，富里酸；中性、微碱性，细菌，放线菌，胡敏酸〔2〕地理环境是影响土壤有机质转化的重要外部因素经纬度位置、海拔、气候、地形、水文、植被及其季节变化均影响和制约土壤的水热组合，从而影响微生物的类群及其活动三、土壤物质循环氮循环、碳循环、磷循环、硫循环土壤元素的生物地球化学循环是"土壤圈〞物质循环的重要组成局部。土壤中化学元素以能量传递为驱动力，沿着土壤-生物-大气进展物质循环传递的过程(主要过程界定为:土壤-植物-大气)称为土壤元素的生物地球化学循环。典型的再循环过程：①植物从土壤中吸收营养元素；②植物的残体归还土壤；③土壤微生物分解植物残体，释放营养元素；④营养元素再次被植物吸收。土壤元素循环:在生物参与下，营养元素从土壤到植物，再从植物回到土壤的循环，是一个复杂的生物地球化学过程。课后思考题：土壤有机质的主要类型有哪两种？土壤生态系统都包括哪些种类，各自的作用是什么？3、土壤有机质的转化途径分别是哪两种？4、土壤圈的物质循环途径有哪几种？学生课外学习引导思考土壤碳循环在全球碳循环中的意义。例如：土壤碳循环与全球气候变化课后小结土壤有机质，特别是腐殖质组成与构造是本科生学习的重点与难点。章节题目第二章土壤的固相组成与物理诊断特征第三节土壤固相的物理诊断特性教学目的使学生掌握土壤质地概念及质地的适宜性；使学生掌握土壤构造的含义及类型、土壤密度、土壤孔隙度含义；了解土壤物理性质；教学重点1、土壤构造的含义及类型；2、土壤物理性质，3土壤质地概念；教学难点土壤质地与土壤粒级，土粒密度、土壤密度、土壤孔隙度含义参考资料[1]"土壤地理学原理"〔第二版〕，许林书等东北师范大学出版社，2010.[2]"土壤地理学"(第二版)，朱鹤健等高等教育出版社，2010[3]"土壤地理学"，海春兴等，科学出版社，2010[4]"土壤地理学"，李天杰等主编，高等教育出版社教学内容与教学环节备注第三节土壤固相的物理诊断特性土壤质地〔一〕、矿物颗粒粒级的划分粒级概念矿物颗粒粒经大小相近、性质相似的土粒归为一类，称为粒级。美国制、苏联制、国际制。粒级：石块、砾石、砂粒、粉粒、粘粒五级。各粒级组成与性质：矿物组成：石块、砾石和砂粒－几乎全部为原生矿物组成粉粒－绝大多数是石英粘粒－次生矿物化学组成：化学元素变化规律性质：①随着粒级的减少，吸附性能增加，离子交换性能增加，因而土壤颗粒的孔隙度、吸湿量、持水量、毛管含水量、比外表积、膨胀潜能、吸附性能、塑性和粘结性增强。②土壤的通透性、透水性、土壤密度降低。2、土壤矿物元素植物吸收土壤中的主要元素有16种。根系吸收的土壤营养元素的途径主要有三种方式。〔二〕土壤机械组成与土壤质地土壤质地的概念：又称土壤的机械组成，是指各个粒级在土壤中所占的相比照例或质量百分数。〔三〕土壤质地分类土壤质地分类：美国制、前苏联制中国拟定的土壤质地分类方案〔1978〕：3类11级。〔四〕不同土壤质地类型土壤性状分析土壤质地的适宜性砂土：气，砂粒为主，大孔隙多而毛细孔隙少水，通透性强，透水性强，保水蓄水能力弱肥，通气性强，有机质易分解，保肥能力弱热，热容量小，温度变化剧烈，易受干旱和寒冬威胁；但春季升温快，发苗早，暖性土。优点：易耕作、适宜性强、供肥快，少餐多肥粘土：气，土粒微小，大孔隙少，毛细管多，毛管力强水，保水、蓄水能力强肥，保肥能力强，有机质分解缓慢热，热容量大，温度变化缓慢，春季升温缓慢，发苗晚，冷性土。缺点：不易耕作，水土流失。壤土：兼顾砂土和壤土优点；"上砂下粘〞蒙金地土壤构造土壤构造体概念土壤颗粒经常是相互作用而聚集形成大小不同、形状各异的团聚体，土壤中团聚体的组合排列方式成为土壤构造。〔二〕土壤构造体的类型土壤构造类型〔大小和几何形状〕单粒状构造粒状构造〔粒状、团粒状、团块状〕块状构造〔小块、中块、大块〕柱状构造片状构造〔三〕土壤构造的形成1〕土壤构造形成机理形成的2个根本条件：胶结物质〔粘土矿物、腐殖质、碳酸盐、土壤动物代谢产物〕；促使土壤颗粒胶结的作用力形成的2个阶段：原生团聚体水稳性团聚体2〕衡量土壤构造指标：土壤团聚体的稳定性〔抗机械压力、遇水浸泡后〕通常用水筛后留下的>0.25mm的团聚体含量。土壤孔隙性：腐殖质胶结形成的团聚体孔隙度较大，可达40％；次生黏土矿物较小，大约在35％，非活性孔隙。高质量的土壤构造是高度水稳性和高孔隙度的结合，只有在生物参与。3〕团粒构造在土壤肥力中的意义〔水稳性〕①团粒构造孔隙度比例适中，分布均匀，大小相间分布；解决了土壤透水性和蓄水性的矛盾；②团粒构造解决了土壤水分与空气同时存在的矛盾，利于调节导热性、热容量状况、使温度变化较为温和适度；③团粒构造外表的有机质在好气微生物作用下，利于养分释放和供给；构造内部以嫌气微生物作用下，分解过程相对缓慢，利于养分的保存，解决了养分的释放、供给与保存的矛盾；④粘着性、粘结性、可塑性均较小，利于耕作。4〕影响土壤构造形成因素促进团聚体形成因素促进团聚体固结因素三、其它土壤物理性质土粒密度：是指单位容积风干土壤固相颗粒的质量，其单位是g/cm3。实质：土壤矿物质与土壤有机质密度的加权平均值。影响因素：土壤矿物组成、土壤矿物与有机质的相对含量。土壤比重：即土壤容重，是指单位容积风干原状土土壤的质量，其单位是g/cm3。实质：容积是指土壤固相物质所占据的和土壤空间所占据的容积。影响因素：土壤孔隙、土壤固相的数量、组成、构造土壤孔隙度：单位原状容积土壤中孔隙所占容积的百分数。计算公式：Φ=(1-(ρb/ρp))×100土壤孔隙分类：非毛管孔隙0.1mm通透性毛管孔隙0.1mm持水性土壤孔隙度：非毛管孔隙度毛管孔隙度适宜的土壤孔隙状况①土壤中大小孔隙同时存在，土壤总孔隙度在50%左右，而毛管孔隙在30—40%之间，非毛管孔隙在20—10%，则比拟理想；②假设总孔隙大于60—70%，则过分疏松，难于立苗，不能保水；③假设非毛管孔隙小于10%，不能保证空气充足，通气性差，水分也很难流通〔渗水不好〕；影响土壤孔隙状况的因素①质地的影响：规律为质地越粘，总孔隙度增加；②构造的影响：团聚体直径越大，总孔隙度上升，一般团聚体直径在0.5—2mm较好；③有机质的影响：增加总孔隙度〔本身多孔〕，并利于团聚体的形成土壤磁性土壤磁性是土壤各组分的磁性综合反映。常用磁化率、饱和磁化率、剩余磁化强度等表示。5、土壤颜色土壤颜色是土壤物质成分和内在性质的外部反映，是土壤发生层次外表形态特征最显著的表现。门塞尔颜色系统：为了使土壤颜色的描述科学化，真正反映土壤颜色的本质，国际土壤学界普遍采用的一种标准色卡比色法，命名系统采用颜色的三属性即色调、亮度和彩度来表示。土壤颜色命名法：颜色名称＋门塞尔颜色标量课后思考题：土壤构造的定义和类型。团粒构造在土壤肥力中的作用有哪些？土壤的物理性质都包括哪些指标？学生课外学习引导让老家在农村的同学，思考不同质地的土壤类型，农民是如何改进利用的。课后小结土壤构造的含义及类型以及土壤密度、土壤孔隙度的含义是本节学习的重点。授课题目第三章第一节土壤空气及其运动、第2节土壤热量状况教学目的1、掌握土壤流体物质组成及其主要诊断特性2、了解土壤空气及其运动、土壤热量状况3、掌握土壤水类型及土壤水分状况4、掌握土壤分散系及其中物质转化过程5、理解土壤肥力与生态环境功能教学重点掌握土壤流体物质组成及其主要诊断特性；掌握土壤分散系及其中物质转化过程教学难点土壤水类型及土壤水分状况参考资料[1]"土壤地理学原理"〔第二版〕，许林书等东北师范大学出版社，2010.[2]"土壤地理学"(第二版)，朱鹤健等高等教育出版社，2010[3]"土壤地理学"，海春兴等，科学出版社，2010[4]"土壤地理学"，李天杰等主编，高等教育出版社教学内容与教学环节备注第一节土壤空气及其运动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。一、土壤空气的来源和组成来源：主要来源于近地大气层；但经历土壤微生物地改造，与有明显的不同。组成：1〕土壤微生物呼吸作用、有机质分解作用使CO2浓度增加，O2浓度降低；2〕土壤水分经常饱和状态；3〕土壤空气组成经常处于变化过程。对生物活性的影响：通气状况不良对土壤微生物活动影响强烈，产生一些有毒物质；通气状况不良影响根系生长，根系对水分和养分的吸收。二、土壤气体交换过程1、分子扩散过程土壤中不断进展的动植物呼吸作用和微生物对有机质物的生物化学分解作用，使得土壤空气中O2不断消耗和CO2逐渐累积，其结果是土壤空气中O2、CO2浓度与近地层大气中O2、CO2浓度之间差异的扩大，这样必然引起O2、CO2气体分子扩散的发生，亦称为土壤呼吸作用。2、湍流交换近地大气层空气的湍流运动也会引起土壤与大气之间的空气交换。土壤空气与近地大气之间气体扩散过程示意图三.土壤通气状况的肥力意义土壤的通气状况指土壤气体的含量和组成，受土壤孔隙度和大小孔隙比例以及农业生产措施〔耕作、中耕除草等〕的影响，进而影响土壤的肥力。1.影响种子萌发、根系的生长和吸收功能2.影响微生物的活动3.影响养分状况4.影响植物的抗病性第二节土壤热量状况土壤热量状况是土壤的重要物理性状之一。影响土壤水分、空气及近地大气层空气的运动，影响土壤中的物质迁移转化及生物的生理活动过程。影响土壤热量状况的主要因素有：①土壤吸收的净热量；②使土壤温度变化所需热量；③土壤水相态转化及其扩散所需热量；④土壤物质迁移转化所消耗或释放的热量。一、土壤热量来源太阳辐射能是土壤热量最主要的来源、其他还有地热、土壤物质转化释放的化学能、人类在耕作过程中所施加的化学能。二土壤热学性质1土壤热容量：单位质量或单位体积的土壤每生高一摄适度所需热量的卡数。又分为重量热容量〔单位用卡/克.度表示〕和容积热容量〔单位为卡/立方厘米.度〕。2土壤导热率：土壤导热率用来表示传导土壤热量的强度，通常用λ表示，其表示1cm厚度的土层，温度差1℃时，每秒钟经断面1平方cm通过的热量的焦耳数，单位：J/cm.s.℃。土壤三相物质的导热率相差很大：土壤固体>土壤液体>土壤空气。3.土壤扩散率三、土壤温度状况一般来说表土年均温高于当地年均气温值。与同时期的气温相比，心土层和底土层温度在秋冬季高于气温，而在春夏季低于气温。四土壤温度的意义1土温影响种子的萌发和根系的生长2土壤影响土壤中的各种化学反响3土壤影响土壤有机质和氮素的积累4土壤温度影响土壤水、气的运动课后思考题：1、土壤空气与大气相比有哪些不同特点？2、土壤温度的日变化与年变化特征如何？3、反响土壤热学性质的指标有哪些？学生课外学习引导结合以前的物理学知识了解，土壤与大气的分子扩散过程和因湍流运动的空气交换过程。课后小结对空气分子扩散运动，因学生学习背景不同，理解情况不同；理科生易理解；文科生不易理解。章节题目第三节土壤水分及其特性教学目的使学生掌握土壤水分类型，及土壤水分有效性；使学生了解土壤水分状况。教学重点重点：土壤水分类型，及土壤水分有效性教学难点土水势概念参考资料[1]"土壤地理学原理"〔第二版〕，许林书等东北师范大学出版社，2010.[2]"土壤地理学"(第二版)，朱鹤健等高等教育出版社，2010[3]"土壤地理学"，海春兴等，科学出版社，2010[4]"土壤地理学"，李天杰等主编，高等教育出版社教学内容与教学环节备注第三节土壤水分及其特性一、土壤水的意义土壤水分是土壤的重要组成局部之一，土壤水分含量多少及其存在形式对土壤的形成、发育、肥力水平上下、自净能力都有重要影响。具体说来，作为土壤的组成物质，水分是土壤物质迁移和运动的载体，也是土壤能量转化的重要物质根底。由于土壤水分的运动，使有机物和无机物在土壤剖面中不断地迁移和转化，使土壤剖面发生分异，最后形成特定地土壤剖面类型。由于土壤地水分运动，土壤中的营养元素才能向植物根际迁移，被植物吸收利用。水分作为土壤形成和发育的环境条件，会影响土壤物质的分解与转化过程，如土壤原生矿物的风化、次生矿物的形成、有机化合物的合成与分解等均是在水分的参与下进展的。土壤水分是自然界水分循环的一个重要环节，地表物质的在分配过程具有重要意义。土壤物质组成和性状决定土壤表层水分蒸发；土壤通过影响植物来调节植物的蒸发土壤通过入渗过程调节地表径流、壤中流和地下潜流土壤组成、形状及其利用状况对地表水的水质有巨大影响。总之，土壤水分在农业生产、水资源评价、资源管理、水文循环控制具有重要意义。二、土壤水分类型1、土壤水分划分固态水：一般不参与土壤中的生物化学过程，冻土中有时会参与。化合结合水：结晶水：存在于矿物之中的水组构水：土壤矿物外表包含的构造水，不是以水分子存在冰液态水：束缚水毛管水毛管悬着水毛管上升水重力水地下水气态水2、土壤水分的有效性＝田间持水量－永久调萎系数3、土壤水分表示方法及测量三、土水势1、土水势－定量的研究土壤水分运移规律势能是决定土壤水能态的主要因素。土水势：指单位水量从一个平衡的土－水系统移动到与它温度一样而处于参比状态的水池时所作的功。①土壤水从土水势高的位置向土水势较低的位置迁移②在同一土壤系统中土壤水从湿度大的区域向湿度小的区域移动；③在不同系统中，一样含水量的砂质土土水势大于粘质土。2、土水势类型通常把假想的在一个大气压下，与土壤水温度一样，以及在固定高度的储水池中纯水自由水的势能，作为土水势的标准参照状态，即势能零点。土水势不是绝对值，而是相对数值。根据土壤水的受力状况，可将土水势细分为以下几个分势能：基质势：单位水量从一个平衡的土－水系统移到没有基质的，而其他条件都一样的另一个系统中所作的功。是由于土壤颗粒〔基质〕通过吸附力、毛管力作用于土壤水分的结果。在非饱和土壤的基质势为负值〔克制阻力〕，而饱和土壤的基质势最大，即为零。压力势：土壤水所受的总压力对水势的影响，一般包括气压势、静水压势和荷载势。渗透势：单位水量从一个平衡的土－水系统移到没有溶质的，而其他条件都一样的另一个系统中所作的功。克制溶质做工，因此是负值。无半透膜存在，含盐量低一般不考虑。重力势：单位水量从一个平衡的土－水系统移到参比位置上，而其他条件都一样的另一个系统中所作的功。高于基准面的土壤水，重力势是负值。总土水势：土壤中任一点的单位质量土壤水分的自由能和标准参比状态下自由能的差值。土壤－植物－大气的水分运移动态系统：蒸发－叶面水势降低－径水势降低－根水势降低－土壤水分向土壤根际土壤运动。四、土壤水分状况土壤水分状况(soilmoistureregimes)不仅影响土壤中物质能量的迁移转化过程，还影响土壤形成发育的方向和性质。根据成土环境及土壤特征，可以将土壤水分状况划分为以下类型：淋溶型与周期淋溶型非淋溶型渗出型停滞型；冻结型。课后思考题：1、土壤水分的重要性有哪些？2、土壤水分有哪些类型？哪些可以被植物利用？3、土壤水分状况有哪些类型？学生课外学习引导通过土壤水分有关概念的学习，使学生了解节水灌溉的意义及大水漫灌的危害。课后小结通过讨论、做实验可以更有效的学习本节知识内容。授课题目第三章第四节土壤分散系及其特征教学目的掌握土壤流体物质组成及其主要诊断特性、土壤肥力与生态环境功能了解土壤水类型、土水势及土壤水分状况理解土壤分散系及其中物质转化过程教学重点重点：土壤流体物质组成及其主要诊断特性教学难点难点：壤分散系及其中物质转化过程参考资料[1]"土壤地理学原理"〔第二版〕，许林书等东北师范大学出版社，2010.[2]"土壤地理学"(第二版)，朱鹤健等高等教育出版社，2010[3]"土壤地理学"，海春兴等，科学出版社，2010[4]"土壤地理学"，李天杰等主编，高等教育出版社教学内容与教学环节备注第四节土壤分散系及其特征一、土壤分散系概念及其分类1、根本概念体系：在复杂综合体的科学研究上，常选取复杂综合体的一局部作为研究的对象，称之为体系。相：一个体系中物理性质和化学性质完全一样的任何均匀局部，同其他均匀局部有一定的界面分隔开来，叫做一个相。单相体系〔均匀体系〕：只含有一个相的体系称之为单相体系。多相体系〔不均匀体系〕：包含多个相，且相与相之间都有界面分开，这种体系叫多相体系。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。土壤分散系：当*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。分散质：土壤微粒子分散剂：土壤液态水2、土壤分散系的类型按照分散系中分散质的大小：土壤溶液：微颗粒直径一般小于10－9土壤胶体：溶胶－微颗粒直径一般在10－9－10－7浊夜－微颗粒直径一般大于10－7m二、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。土壤胶体可分为三种类型：①土壤矿质胶体：次生黏土矿物、简单氧化物②有机胶体：土壤腐殖质、有机酸、蛋白质③有机-无机复合胶体：氢键、库仑引力、外表引力作用形成。土壤胶体的地理分布：温带半湿润地区－蒙脱石胶体、有机胶体、钙离子桥结形成的有机无机复合胶体；热带亚热带地区－高岭石、铁铝氧化物胶体、及其与活性较强的腐殖质形成的有机无机复合胶体。土壤胶体性质：具有较大的比外表积和外表能带有电性〔与胶体构造有关〕双电层：微粒内部－胶合，胶核带有负电荷，形成副离子层正离子层：非活性离子层和扩散层土壤胶体的凝聚与分散性土壤胶体带电的原因：物理化学过程同晶置换作用：土壤胶体微粒，即次生黏土矿物晶体内离子的同晶置换作用，低价态的离子同晶置换高价态离子使微粒带负电荷，如Al3+置换硅氧四面体中的Si4+,Mg2＋置换铝氧八面体中的Al3+均可使矿质胶体带负电荷。胶体微粒向介质解离：解离正离子〔H+〕使胶体带负电荷，相反吸收正离子〔H+〕和解离负离子〔OH-〕而带正电荷。两性胶体：Al(OH)3黏土矿物晶格断键作用：次生黏土矿物胶体微粒〔晶格〕的边缘或棱角面。2、土壤胶体的离子交换吸附作用离子交换：在土壤胶体双电层的扩散层中，补偿离子可以和介质溶液中一样电荷的离子以离子价为依据进展等价交换，成为离子交换〔代换〕土壤胶体的阳离子交换吸附：土壤中带负电的荷的胶体微粒吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子以离子价为依据进展等价交换。影响因素：

质量作用定律；离子交换能力阳离子所带的电荷数愈多，交换能力将；同价阳离子中，离子半径越大，交换能力强；1)阳离子交换量〔CEC〕：土壤胶体所能吸附各种阳离子总量，其数值以每千克土壤中各种阳离子的物质的量来表示，单位mol/kg。交换性阳离子类型：酸性阳离子：H+、Al3+盐基离子：Ca2+、Mg2+、NH4+、K+、Na+影响因素：土壤胶体类型：有机胶体、蒙脱石、伊利石、高岭石、含水的铁铝氧化物；土壤质地愈细，交换量愈高；土壤溶液的PH值愈高，交换量愈高；2)盐基饱和度〔BSP〕：在土壤全部交换性阳离子中盐基离子所占的百分数称为盐基饱和度〔BSP〕BSP＝交换性盐基离子总量/阳离子总量盐基饱和土壤盐基不饱和土壤意义：是重要物理化学参数、是土壤分类的诊断特性，反映了土壤形成环境、土壤发育程度和成土母质状况；是评价土壤肥力、改进土壤和合理施肥依据。3〕土壤阴离子交换吸附：土壤中阴离子交换吸附是指带正电荷的胶体微粒外表所吸附的阴离子与介质中阴离子的交换作用。3、土壤的其他吸收作用土壤吸收作用：土壤中的微团聚体、土壤的细微孔隙和高度分散胶粒外表等，均具有吸收、保持、吸收气体、液体、分子、离子或其他胶体微粒等的功能。机械吸收：是指疏松多孔的土壤对介质中物质颗粒的阻滞截留作用，悬浮物、淀积层形成。物理吸收：土壤微颗粒借助外表能从介质中吸收并保持一些分子态物质。作用：利于植物选择性吸收养分、土壤返潮现象。化学吸收：土壤介质中的可溶性化合物转化为难溶性化合物过程，如P固定。作用：固定养分、但难以吸收，可能吸收有害物质；生物吸收：植物根系和土壤微生物选择性的吸收土壤或大气中养分元素。特点：生物放大功能。5〕代换性吸收阳离子代换性吸收阴离子代换性吸收三、土壤溶液土壤溶液：土壤水分及其所含的气体、溶质的总称。1、土壤溶液组成：无机盐类简单有机化合物溶解性气体2、土壤溶液的酸碱性土壤的PH值：是指土壤水溶液中[H+]活度的负对数，是土壤酸碱度的化学指标。即pH=-log[H+]纯水电解方程式：H20＝[H+]＋[OH]-电解常数：Kw＝[H+].[OH]-/[H2O]=10-14由于水的活度[H2O]＝1从纯水的电解式可以看出[H+]＝[OH]-＝10－7因此纯水属于中性，其PH值＝7自然环境常见土壤PH＝在4－10之间大多数土壤的PH在5.5－8.5之间土壤H+来源：矿物风化过程水分子离解；生物风化过程有机酸水解。土壤酸度：测定方法将土壤酸度分为两类：土壤活性酸度：土壤溶液中所含H+引起的酸度，亦称为有效酸度，常用pH表示。土壤潜在酸度：指土壤胶体或吸收性复合体外表吸收的交换性H+和Al3＋所引起的酸度，只有被其他阳离子交换而转入土壤溶液中才显示的酸度。土壤对酸碱的缓冲性能：土壤所具有的抵抗在外界化学因子作用下酸碱反映剧烈变化的性能，即当减少或增加土壤溶液中H+的浓度增加时，其PH并不随之相应地上升或下降。土壤胶体的缓冲作用：土壤中的弱酸强碱盐或强酸弱碱盐课后思考题：1、土壤胶体的根本构造及其性质。2、土壤酸度的类型及其含义。3、土壤酸碱性与养分有效性之间的关系是什么？学生课外学习引导可参阅有关文献，进一步将掌握土壤胶体的构造和性质。充分理解土壤酸碱性与养分有效性之间的关系课后小结通过有关实验和动画直观展示，效果更好章节题目第三章第五节土壤肥力与生态环境功能教学目的和要求了解土壤肥力的系统分析理解并掌握土壤的五大生态环境功能重点难点重点：土壤系统的五大生态环境功能难点：土壤肥力的系统分析教学内容与教学环节备注第五节土壤肥力与生态环境功能向学生介绍本节课的主要内容。土壤的生态环境功能包括一下5个方面：①土壤肥力，即土壤在保持生物活性、多样性和生产性方面的功能；②调节水体和溶质流动的能力；③具有过滤、缓冲、降解、固定并解毒无机和有机化合物的能力；④能够储存并使循环生物圈及地表养分和其他元素进展再循环；⑤是支撑社会经济构架并保护人类文明遗产的物质根底。土壤肥力的系统分析在土壤肥力的形成与开展演化的过程中，随着主导因素的不同，可以将其分为自然肥力和人为肥力。1.土壤肥力系统土壤-植物养分体系土壤水气热体系2.土壤肥力因素的相关分析营养因素：为植物生长所必需，且被植物根系所直接吸收的水分和养分。环境因素：非作物营养所必需，但作为根系生长的环境条件，也能对植物生长产生直接或间接地影响，如土壤的通气状况、土壤温度，土壤的物理环境、生物环境等。3.土壤养分与水、肥、气、热的供给与协调土壤构造，土体构型等都影响到土壤的肥力4.土壤肥力的调节与控制调控土壤的物质组成、构造与土体构型调控土壤的物质平衡调控土壤肥力生态系统的限制性因素土壤调节水体和溶质流动的能力土壤对污染物质的净化能力土壤是重要的生物栖息地土壤是重要的建立基质课后思考题：1、土壤的生态环境功能表现在哪些方面。2、对植物来讲，土壤肥力表现形式有哪些。2、如何改善和调节土壤的肥力？学生课外学习引导可参阅有关文献，进一步将掌握土壤的生态环境功能。充分理解土壤肥力的表现形式课后小结通过有关实验和动画直观展示，效果更好章节题目第四章土壤形成因素学说教学目的和要求了解土壤形成因素学说的开展历史理解形成因素学说的根本原理掌握影响土壤形成的五大成土因素重点难点重点：影响土壤形成的五大成土因素难点：五大成土因素各自的具体影响教学内容与教学环节备注第一节道库恰耶夫的成土因素学说向学生介绍本节课的主要内容。然后开场讲解：德国科学家亚历山大·封·洪堡在"亚洲地质学和气候学片断"中，提醒了欧亚大陆中西部气候与植被的规律性变化；现代土壤地理学奠基人道库恰耶夫，19世纪末在科学调查的根底上，将广阔地域土壤与其自然条件联系起来，创立了成土因素学说。现代土壤地理学奠基人道库恰耶夫，19世纪末在科学调查的根底上，将广阔地域土壤与其自然条件联系起来，创立了成土因素学说。首先提出了土壤形成的五大自然因素。道库恰耶夫(1881年)首次建立了П＝f(К,О,Г,Б)表示土壤与成土因素之间的发生关系。式中：П表示土壤；К,О,Г,Б分别表示气候、生物、母质和时间因素。道库恰耶夫认为地形只对"隐域土〞有重要意义，故未将地形因子列入。他还提出土壤是一个独立自然体，成为现代土壤科学及土壤地理学的独特研究对象。成土因素学说的根本原理：：①土壤是成土因素综合作用的产物②成土因素的同等重要性和不可代替性③成土因素的时空分异与土壤演化成土因素学说的开展：威廉斯：生物主导观点格林卡：母岩特性美国土壤学家H.詹尼(JennyH)对土壤与成土因素进展了深入研究，于1941年发表"FactorsofSoilFormation"，提出S=f(Cl,O,R,P,T,…)，简称‘clorpt’函数式，成为土壤形成的通用公式。詹尼认为在成土过程中的生物主导并不是千篇一律的现象，在不同地区、不同类型的土壤往往有*一因素占优势科夫达：深层因素1、土壤形成的气候因素①气候直接影响着土壤的水热状况，不同的气候条件，形成不同的水热组合，导致土壤中的物理、化学、生物作用不同；②气候影响土壤次生矿物的形成；③气候影响有机质的积累、分解、转化；④气候影响微生物的数量、种类⑤气候影响，影响着土壤中矿物质的风化和迁移、转化；⑥气候决定着母岩风化与土壤形成过程的方向和强度。而且还控制着土壤开展的方向和地理分布。气候影响生物的生长、繁殖和种类，从而形成了与之相适应的土壤类型。2、生物因素生物是影响土壤发生开展最活泼的因素，通过生物作用，太阳能被引入成土过程，使分散在岩石、大气、水中的多种养分聚集土壤并产生腐殖质，改变原有疏松层的理化性质，形成良好土壤构造。在土壤中生活着有数百万种植物、动物和微生物，它们的生理代谢过程构成了地表营养元素的生物小循环，使得养分在土壤中保持与富集，从而促使了土壤的发生与开展不同的植被类型所形成的有机质性质、数量和积累方式不同，也会影响不同土壤类型的形成。植物在土壤形成过程中的作用：有机质积累、灰分、酸碱性、土壤水分、土壤类型等森林植被的影响：草本植被的影响：微生物在土壤形成过程中的作用：分解合成有机质动物在土壤形成过程中的作用：有机质来源、翻耕3、母质因素土壤母质是岩石风化的产物，母质是土壤形成的物质根底，在生物气候作用下，母质外表逐渐转变成土壤。①母质对成土过程和土壤特性的影响是在母质风化和成土过程中施加影响的。②土壤系统的许多属性继承了母质的性质。如机械性质、坚实度、渗透性、矿物组成和化学特性等都直接影响成土过程的速度和方向；③母质中的磷、钾、钙、硫和其他元素也影响着土壤的自然肥力。④母质对土壤质地的影响⑤母质影响土壤的形成过程。〔岩成土壤〕4、地形因素地形通过影响地表物质能量的再分配，从而影响成土过程。①不同的高度、坡度和坡向水热条件都不一样，发育不同的土壤。②地形因素影响地表径流：高处土薄、质地粗；低凹的地形土质细粘；③地形制约着地表物质和能量的再分配，地形的发育支配着土壤的演替，在不同的地形形态上，就形成不同土壤类型。柯夫达：①自成景观：形成在高原、分水岭或古老高阶地上。特点是淋溶超过堆积。②水成景观：形成在河流、海滨、湖泊阶地或与此相当的低地上。③堆积景观：形成于负地形〔三角洲、河漫滩和Ⅰ级超河漫滩阶地〕和澙湖、海湾、浅海区或湖泊的水下以及在陆地的淹没区。从外界承受大量风化、成土和生物产物。土被构造：在各种土壤带或地区的不同地形部位上所分布的不同的土壤类型之间的有规律的土壤组合。5、时间因素一定的时间过程是土壤形成的必要条件，它反映土壤形成所经历的阶段和效果。时间和空间是一切事物存在的根本形式。气候、生物、母质、地形都是土壤形成的空间因素。时间作为成土因素则是说明土壤形成开展的历史动态过程。母质、气候、生物、水文和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强说明土壤时间长短的有绝对年龄和相对年龄，绝对年龄是指从土壤形成起直至当前这段时间，一般起始于当地冰川最后一次退却或新风化壳、新母质稳定形成时。相对年龄是指土壤的发育阶段或发育程度，往往表现为厚度和层次分化的不同，相对年龄大的土壤一般厚度大、分层多。6、人类活动对土壤的影响改变自然环境条件改变土壤系统的组成、构造和功能。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开展，也可因不合理利用引起土壤退化。课后思考题：1、成土因素学说的主要原理是什么？2、母质对土壤的影响表现在哪些方面？2、气候因素对土壤的影响表现在哪些方面？学生课外学习引导可参阅有关文献，进一步掌握各个成土因素对土壤的影响。充分理解各成土因素在土壤形成中发挥的作用课后小结讲解过程中结合相关图表，效果更好些章节题目第四章土壤形成因素学说教学目的和要求了解土壤形成因素学说的开展历史理解形成因素学说的根本原理掌握影响土壤形成的五大成土因素重点难点重点：影响土壤形成的五大成土因素难点：五大成土因素各自的具体影响教学内容与教学环节备注第二节土壤形成过程向学生介绍本节课的主要内容。然后开场讲解：原始土壤形成过程土壤形成的具体过程首先是一般土壤普遍经历的原始成土过程，在裸露的岩石外表或薄层的岩石风化物上，最初出现一些无机营养型的细菌，其残体的积累为有机营养型细菌提供了前提条件。继后生长藻类，再后又生长地衣、苔藓，并积累有机质，它们与细菌一起构成陆地上的原始植物群落，从而开场土壤形成的生物积累过程。在生物循环作用下，绝大多数土壤还普遍经历了一个腐殖质化过程，表现为土体中，特别是表土层腐殖质的逐渐积累，形成一个暗色的土层。一、有机质的累积与分解动植物残体进入土壤-分解：矿质化过程概念：有机残体→简单有机化合物→无机化合物碳水化合物的分解：碳水化合物→单糖→CO2+H2O氮有机物的分解：氨化过程、硝化过程、反硝化过程腐殖质化过程：土壤有机物在微生物作用下进展分解转化的同时，其局部分解产物又在微生物的作用下重新聚合形成腐殖质。腐殖质的累积与分解二、黏土矿物的生成和破坏原生矿物在风化和成土过程中通过降解、重新合成、母质继承等途径新形成的矿物称为次生矿物，又称为黏土矿物。黏化作用:黏土矿物聚积。次生铝硅酸盐积聚残积黏化作用、淋淀黏化作用黏化层富铝化作用：鉄铝氧化物积聚灰化作用：酸性淋洗，黏土矿物破坏：灰化层脱碱作用：脱碱层三、土壤物质的淋溶淀积作用淋溶层淀积层水分条件：元素淋溶淀积规律钙化过程：半干旱气候条件，钙积层盐化作用：干旱气候条件四、土壤氧化复原作用土壤中还普遍存在氧化复原作用，其氧化复原状况用氧化复原电位〔Eh〕表示。在通气良好的情况下，土壤处于氧化环境，Eh可达700mv，这时的土壤有机质分解迅速，营养物质易于释放，流失；在通气不良的情况下，土壤处于复原环境，Eh低于200mv，土壤有机质分解缓慢，还可能积累一些有害物质，不利植物生长。土壤氧化-复原体系受土壤水分状况及氧化-复原影响的成土过程有： 潜育化过程(gleyization) 长期复原环境，潜育层，沼泽土、水稻土 潴育化过程(redo*ing)氧化-复原交替，潴育层，草甸土、水稻土白浆化过程(albicbleaching)上层滞水潴育漂洗，白浆层，白浆土五、土壤熟化过程是人为培养土壤的过程。通过耕作、灌溉、施肥和改进等方法，在土壤上部形成人为表层(Ap)，并不断改变原有的土壤*些过程和性状，使土壤向有利于作物高产方面发育。水耕熟化过程旱耕熟化过程土壤熟化可分为：①改造不利的自然成土阶段；②培肥熟化阶段；③高肥阶段土壤退化过程(soildegradation)：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。第三节土壤系统动态的表现一、土壤系统形成的内因〔一〕物质的地质大循环地表岩石经过风化、剥蚀、搬运、沉积等作用，在一定条件下固结形成沉积岩，再经地壳运动抬升，出露于陆地外表。这样一个地质历史时间周期的循环过程称为地质大循环。〔二〕物质的生物小循环生物小循环是指植物在土壤中选择性吸收所需的养分并储存体内，再以残落物的形式归还土壤，并通过微生物等的分解使养分重新进入土壤的过程。是有机质的合成分解对立统一过程。〔三〕两个循环的矛盾统一土壤形成过程实质上是地质大循环和生物小循环的矛盾统一。生物积累过程和地球化学过程的对立和统一。它们对植物养分元素总的作用和趋势是：地质大循环导致养分的释放和淋失，生物小循环则是植物养分元素的积累过程。地质大循环导致母质形成，生物小循环则促使土壤肥力形成。最终导致和影响土壤系统的形成、发育。二、土壤系统动态的表现方式〔一〕原始成土过程〔二〕灰化过程〔三〕粘化过程〔四〕富铝化过程〔五〕钙化过程〔六〕盐绩化过程〔七〕碱化过程〔八〕泥炭化过程〔九〕其他过程1、机械淋洗2、土壤扰动3、络合淋溶作用4、铁质网纹化作用5、铁解作用课后思考题：1、有机质的累积和分解对土壤形成有哪些影响？2、土壤物质的淋溶和淀积作用对土壤形成有哪些影响？3、土壤氧化复原作用对土壤形成有哪些影响？4、人类劳动对土壤形成有哪些影响？学生课外学习引导可参阅有关文献，进一步理解各种土壤的成土过程原理。充分理解各成土过程的特点课后小结讲解过程中结合学生相关练习，效果更好些章节题目第五章土壤分类教学目的和要求了解世界范围内存在的土壤分类系统理解发生学分类与诊断学分类体系的各自依据掌握中国土壤分类体系的主要内容重点难点重点：理解发生学分类与诊断学分类体系的各自依据难点：不同土壤分类体系间的参比教学内容与教学环节备注第一节土壤分类概述向学生介绍本节课的主要内容。然后开场讲解：一、土壤分类的目的和意义土壤分类是在深入研究聚合土体发生发育、土壤系统发育与演替规律的根底上，根据土壤不同发育阶段所形成的性状和特征，对土壤圈中的各异聚合土体所做的科学区分。土壤分类的目标是按土壤发生学理论构建一有严密逻辑、多等级、谱系式的分类系统(hierarchy),根据聚合土体相似性和差异性进展归纳与划分类别；并按聚合土体的相似程度逐级区分，形成土壤分类的等级体系(category)。土壤分类意义:土壤分类是土壤调查制图的工具；也是土壤科学和其他学科研究的重要根底；土壤分类还是合理利用土壤资源、发挥土壤生产潜力，进展土地评价和土地利用规划的重要依据；同时土壤分类也是国内外土壤科学研究、进展土壤信息交流的重要媒介。二、世界土壤分类体系目前国际上主要土壤分类体系有：美国土壤系统分类(ST)、联合国世界土壤图图例单元(FAO/Unesco)、国际土壤分类参比根底(IRB)、世界土壤资源参比根底(WRB)、以俄罗斯为代表的土壤地理发生分类等。形成了多种土壤分类并存的局面。〔一〕苏联土壤分类19世纪末土壤地理学的奠基人B.B.道库恰耶夫创立了土壤地理发生分类体系，对世界土壤分类开展作出了出色奉献，并形成了地理发生分类和历史发生分类两个学派。〔二〕美国的土壤系统分类：20世纪中期在史密斯主持下，先后集中了世界各国上千位有经历土壤学家的智慧，经过10年努力，于1961年提出了依据土壤发育的本身性状，即以诊断层和诊断特性为根底，以定量为特点的土壤系统分类。〔三〕西欧土壤形态发生分类W.L.库比纳在"欧洲土壤的鉴定和分类"(1953)中提出具有西欧特色的土壤形态发生分类。该分类制共分3大门、4个纲和40个土类。在最大一门陆地门中强调土壤剖面的形态发育，即从(A)-C、往A-C、A-(B)-C发育为完全的A-B-C剖面。〔四〕其他土壤分类澳大利亚土壤分类1931年Prescott在引进吸收俄国土壤分类体系概念的根底上，提出了澳大利亚土壤分类体系；1968年澳大利亚引入了美国土壤学概念，并形成澳大利亚现代土壤分类系统三、土壤发生学分类1、概述土壤发生学分类理论根底：道库恰耶夫，成土因素学说伊万婼娃：地理发生学分类进化发生学分类因子发生学分类特质发生学分类阶段发生学分类历史发生学分类现代发生学分类：成土条件、成土过程、土壤属性结合四、苏联土壤分类伊万婼娃：1976："苏联土壤分类"〔一〕分类的根本原则土壤发生学分类为理论根底；成土条件、成土过程、土壤属性结合。〔二〕分类级别及其划分依据8级。依据：土类亚类土属土种亚种变种土系土相〔三〕分类系统编排9个生物气候省自成型土半水成土水成土冲积土土类五、土壤诊断学分类1、美国的土壤系统分类近代美国的土壤分类是在马伯特(MarbutCF)于1935年拟订的美国土壤分类系统根底上，并经过其他专家的修订而成的。原有的土壤分类只有中心概念而无明确的边界，缺乏定量指标，无法建立土壤性状数据库，不能适应生产开展的需要。20世纪中期在史密斯主持下，先后集中了世界各国上千位有经历土壤学家的智慧，经过10年努力，于1961年提出了依据土壤发育的本身性状，即以诊断层和诊断特性为根底，以定量为特点的土壤系统分类，1975年出版了"土壤系统分类(SoilTa*onomy)"，1999年出第二版。〔一〕诊断层和诊断特性1、诊断层诊断层：特定土层诊断表层，诊断表下层中国土壤系统分类单元名称以土纲为根底，其前叠加反映亚纲、土类和亚类性状的术语，就分别构成了亚纲、土类和亚类的名称。土纲名称一般为3个汉字，亚纲为5个、土类为7个、亚类为9个汉字。诊断层和诊断特性：诊断层：特定土层诊断表层，诊断表下层诊断特性：土壤具有定量规定的形态、物理、化学性质〔二〕分类级别及其划分依据美国土壤系统分类分土纲、亚纲、土类、亚类、土族和土系等六级。以诊断层和诊断特性为依据，定量指标明确。逐级检索。评价六、联合国世界土壤图图例单元系统联合国FAO和Unesco为编制1：500万世界土壤图，从20世纪60年代初着手准备，于1974年出版了"世界土壤图图例系统"。图例单元虽非土壤分类单元，但相当于一个不完全的土壤分类制。在制订图例单元时，采用了诊断层和诊断特性的概念，其根本内容均取自美国土壤系统分类。据1988年修订版，联合国土壤图图例单元分为三级。一级土壤单元由1974年的26个增为28个，大致相当于美国、俄罗斯土壤分类中的大土类；二级土壤单元，由1974年的105个增加到153个，相当于亚类。三级单元，扩展了土相的内容。土壤类群土壤单元土壤亚单元七、国际土壤分类参比根底国际土壤分类参比根底(IRB)是国际土壤学会下设组织，成立于1980年。其目的是在目前全世界尚无统一土壤分类的情况下，提供一个国际间可相互比拟的土壤分类体系，并于1989年提出了初步土壤分类单元参比的方案。1998年正式版本："世界土壤资源参比根底"。WRB40个诊断层，13个诊断特性，7个诊断物质第二节中国土壤分类中国地域辽阔，自然条件复杂，农业历史悠久，拥有种类繁多的土壤，在公元前二、三世纪的"禹贡"中按土色、质地和水文等，将九州土壤分为白壤、黑坟、赤埴、涂泥、青黎、黄壤和海滨广斥等，且将土壤分类同地形、植被和土壤利用联系起来，是世界上土壤分类的最早尝试。中国近代土壤分类受美国早期土壤分类影响较深，以土类为根本单元，以土系为基层单元，分为显域、隐域和泛域土3个土纲、7个亚纲、18个土类。自20世纪中期至20世纪末期，苏联土壤发生分类，特别地理发生学分类，对中国土壤分类的影响较深，时间也较长。从1978年始，中国开场第二次全国土壤普查，并随着中国改革开放，国际交往的增加，美国土壤分类系统和联合国世界土壤图图例单元逐渐进入中国，对中国土壤分类系统产生了很大影响。一、中国土壤发生学分类分类根本原则(1)发生学原则成土条件、成土过程、土壤属性结合。(2)统一性原则耕作土壤与自然土壤"中国土壤分类系统"(1992年)设立土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种和变种等7级分类单元。将中国土壤划分为铁铝土、淋溶土、半淋溶土、钙层土、干旱土、漠土、初育土、半水成土、水成土、人为土和高山土等共12个土纲各级依据分类表土壤命名命名方法：分段命名法土壤发生分类的缺乏表现在：①主观性与理论推理性强；②过分强调生物、气候等地带性因素；③强调中心概念，但土类界限较模糊；④发生分类缺乏定量指标。二、中国土壤系统分类是以诊断层(diagnostichorizons)和诊断特性(diagnosticcharacteristics)为根底的系统化、定量化土壤分类。诊断层和诊断特性：诊断层：特定土层诊断表层，诊断表下层诊断特性：土壤具有定量规定的形态、物理、化学性质诊断现象：中国土壤系统分类单元名称以土纲为根底，其前叠加反映亚纲、土类和亚类性状的术语，就分别构成了亚纲、土类和亚类的名称。土纲名称一般为3个汉字，亚纲为5个、土类为7个、亚类为9个汉字。中国土壤系统分类为多级分类制，即土纲、亚纲、土类、亚类、土族和土系6级每一级地位与划分依据第三节不同土壤分类体系之间的参比一、地理发生学分类与系统分类的参比发生学分类的土类与系统分类的亚纲或土类参比参比表二、土壤系统分类体系之间的参比中国土壤系统分类(CST)美国土壤系统分类(ST)世界土壤资源参比根底(WRB)土纲参比三、土壤分类中的"中心概念〞和"边界概念〞两者同等重要发生学分类重视中心，美国土壤系统分类重视边界四、土壤分类的开展趋势发生学原则为根底，以诊断属性为依据，以定量化为手段定量化和国际化的统一课后思考题：1、土壤发生学分类和诊断学分类的根本观点是什么？多种分类制并存的原因是什么？2、什么是诊断层和诊断特性？3、比拟土壤发生学分类和诊断学分类各自的优缺点是什么？学生课外学习引导可参阅有关文献，进一步理解各种土壤的分类体系。充分理解各种土壤分类体系的编排体系和优缺点课后小结讲解过程中结合学生相关练习，效果更好些章节题目第六章土壤类型教学目的和要求了解中国的两种土壤分类体系理解中国土壤发生学分类与诊断学分类体系的各自依据掌握中国土壤分类体系的主要内容重点难点重点：理解中国土壤发生学分类与诊断学分类体系的各自依据难点：比拟各种土壤类型的不同特点教学内容与教学环节名称：发生学分类分类依据：诊断层和诊断特性系统参比：土壤发生学分类、中国土壤系统分类、美国土壤系统分类学习思路：土壤类型概念分布成土条件成土过程主要性状〔诊断层、诊断特性；形态特征；理化性质〕分类改进利用参比土壤类型列表1类型冻土灰化土弱淋溶土淋溶土富铝土概念地表至100cm范围内有永冻土壤温度状况，地表有多边形土或石环等冻融蠕动形态特征的土壤。具有灰化淀积层的土壤。石灰质在土壤剖面中发生淋溶积累及黏粒淋溶淀积的土壤湿润状况下，有明显黏粒淋溶淀积的土壤湿热环境下硅铝酸盐矿物强烈分解，盐基淋失，氧化铁铝相对富集的土壤。分布冻土分布于高纬度地带和高山垂直带上部，冰沼土广泛分布在北极圈以北的北冰洋沿岸地区寒温带针叶林气候区纬向分布。在欧亚北部和北美北部；大兴安岭北端。温带、亚热带、热带半湿润半干旱地区广泛分布于温带、暖温带、北亚热带湿润气候区广泛分布于世界热带、亚热带地区。成土条件气候严寒，植被以苔藓、地衣为主的苔原植被，地形以冰川地形为主寒温带湿润的气候条件，冷湿针叶林植被温带、亚热带半湿润半干旱气候森林向草原过渡温带、亚热带季风湿润气候森林植被高温多雨，雨林，常绿阔叶林成土过程以物理风化为主灰化过程淀积过程淋溶作用弱黏化过程钙积过程黏化过程腐殖质积累过程富铝化过程生物富集过程体构型为：其诊断层诊断特性形态特征理化性质永冻土壤温度状况和冻融特征冰沼土：O-Oi-Cg,冻漠土：J-Ah-Bz-Ck有机质含量低，淋溶弱灰化淀积层灰化淀积物质O-Ah-E-Bsh-C酸鉄铝淋失粘化层盐基饱和较高O-Ah-Bt-C有机质含量较高，呈微酸性至酸性反响，交换性盐基总量较高粘化层较高盐基饱和O－Ah－Bt－C有机质较多无石灰反响微酸性质地较黏铁铝层Ah－Bms－BC－C。富铝化作用黏粒硅铝率低酸度较强，质地黏重分类冰沼土冻漠土腐殖质灰土正常灰土灰化土灰色森林土、褐土、灰褐土、燥红土暗棕壤棕壤黄棕壤白浆土砖红壤、砖红壤性红壤、红壤、黄壤改进利用不适于农业利用，适合开展养鹿业林业、不宜农业防止土壤侵蚀农林牧开展灌溉水土保持利用差异大，宜林宜农水土保持增施肥料热带、亚热带林果、经济作物、粮食，克制酸廋粘，保护生态，防止水土流失。参比中：潜育土、寒性干旱土美：冻土、新成土、冷冻干旱土中：灰土美：灰土中：淋溶土雏形土美：淋溶土软土中：淋溶土美：淋溶土软土中：富铁土铁铝土美：氧化土老成土土壤类型列表2类型钙积土荒漠土盐渍土湿成土高寒土概念碳酸钙在土壤剖面中聚积的土壤。荒漠地区的地带性土壤是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的统称指成土过程中长期或季节性受到水分浸润或饱和的土壤高山和亚高山草甸和草原植被下形成的，具有寒性土壤温度状况和暗瘠表层的土壤分布温带、暖温带半湿润、半干旱、干旱区热带、亚热带、温带荒漠地区内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布湿成土的分布很广泛，不受纬度限制，只要是水分充足的地方。高山垂直带上部森林郁闭线以上或无林的高山、高原地区成土条件降水较少、不均草原降水稀少，干旱荒漠植被气候为干旱或半干旱气候；地形多为低平地形；地下水埋藏浅，矿化度高；湿成土的地下水位一般都较高；地形较为低平；母质大都黏重；植被一般为喜湿性植物辐射强，热量低，冷暖干湿季节变化明显，干冷季节长；植被为耐低温和耐干旱的高寒草甸等；地形为高山或高原成土过程腐殖质积累过程钙积过程腐殖质过程微弱钙积过程、石膏化过程和盐积过程盐化过程碱化过程有机质积累过程潜育化过程氧化-复原过程缓慢