第-六-章-土壤圈课件

第

六

章

土

壤

圈

本章提纲

?土壤圈的物质组成及特性

?土壤形成与地理环境间的关系

?土壤分类及空间分布规律

第一节

土壤圈的物质组成及特性

一.土壤的概念：

?从生物学或农学的角度：是陆地上具有一定肥力、能够生长植物的疏松表层，是天然植物和栽培作物的立地条件和生长发育的基地。

?从地球化学的角度：土壤是岩石圈表面在次生环境中发生元素迁移和形成次生矿物的近期堆积体。

?从工程建筑的土质学角度：土壤是具有特殊的材料理化性质和物理机械性质，并能作为建筑材料和承压基础的物体。

二.土壤肥力的概念

?土壤肥力：指土壤为植物生长不断地供应和协调养分、水分、空气和热量的能力。

?土壤肥力是土壤的基本属性和本质特性。

三.土壤形态

?土壤形态：指土壤和土壤剖面外部形态特征。

?土壤形态包括：

?土壤剖面构造

?土壤颜色

?质地结构

?结持性

?孔隙度

?研究意义：土壤形态成土过程的反映和外部表现，也是区别各土壤类型的重要依据。土壤形态学对于研究土壤的形成和发展，对土壤分类，土壤特性，土壤资源评价都具有重要的意义。

1、土壤剖面与土壤发生层次

?土壤剖面的定义：是指从地表垂直向下的土壤纵剖面，也可将土壤剖面理解为完整的垂直土层序列。

?垂直土层序列：由性质和形态各异的土层重叠在一起构成的。土层大致呈水平状，是土壤成土过程中物质发生淋溶、淀积、迁移和转化形成的。

自然土壤剖面发生层的划分和命名

?19世纪末，俄国土壤学家道库恰耶夫把土壤剖面分为三个发生层：

?腐殖质聚积层(A)?过渡层(B)?母质层(C)?1967年，国际土壤学会把土壤剖面划分为：

?有机层(O)?腐殖质层(A)?淋溶层(E)?淀积层(B)?母质层(C)?母岩层(R)耕作土壤剖面

耕作土壤剖面主要层次：

耕作层(表土层)灌淤表层

堆垫表层

肥熟表层

犁底层(亚表土层)心土层(生土层)底土层(死土层)2、土壤的一般形态特征

①土壤颜色

②土壤质地：指土壤颗粒的组合特征。

?砂土

?壤土

?粘土

③土壤结构：指土壤颗粒胶结情况。

?团状结构

?核状结构

?柱状结构

?棱柱状结构

?片状结构

土壤的一般形态特征

④松紧度：是指土壤疏松和紧实的程度。

?很松

?疏松

?稍紧实

?紧实

?坚实

⑤孔隙：指土粒之间存在的空间。

⑥土壤干湿度:指土壤干湿程度。

?干

?润

?潮

?湿

土壤的一般形态特征

⑦新生体:指土壤发育过程中物质重新淋溶淀积和聚积的生成物。

?化学起源的新生体

?生物起源的新生体

⑧侵人体:指由外界进入土壤中的特殊物质。

?岩石类中的碎石、砾石和巨石；

?人为物质：瓦片、碎砖块、玻璃、陶片、墓葬遗物、金属遗物等；

?冰冻的冰成物，如冰胶纹、冰结核、冰透镜体、冰间层等；

?生物遗存物：动植物化石、动物骨、埋藏的植物根、软体动物的甲壳等。

四.土壤物质组成

?三相物质的组成：

?

固相

?液相

?气相

?具体物质的组成：

?土壤矿物质

?土壤有机质

?土壤水分

?土壤空气

第二节

土壤形成与地理环境间的关系

?土壤的形成过程：成土母质在—定水热条件和生物的作用下，经过一系列物理、化学和生物化学过程形成。

?土壤与岩石圈、大气圈、水圈和生物圈处于经常的相互作用之中。

土壤形成因素学说(道库恰耶夫)?土壤是母质、气候、生物、地形和时间五大自然因素综合作用的产物。

?所有的成土因素始终是同时存在，并同等重要和相互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；土壤是一个运动着的和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，特别是具有由极地经温带至赤道的地带性变化规律，所以，研究土壤时一定要注意土壤的地理分布规律性。

第三节

土壤分类及空间分布规律

?土壤分类

?空间分布规律

一、土壤分类

?土壤分类的目的：通过比较土壤之间的相似性与差异性，将外部形态和内部性质相同或相近的土壤并入相同的分类单位，纳入一定的分类系统。

1、中国的土壤分类

?中国土壤发生学分类：是以成土因素、成土过程和土壤属性作为发生分类的基础。同时，将耕种土壤和自然土壤作为统一的整体进行土壤类型划分，力求揭示自然土壤与耕种土壤在发生上的联系及演变规律。

?分类系统：

?土纲：13种

?亚纲：33种

?土类：77种

?亚类：301种

?土属

?土种

?变种

土

纲

?为最高级土壤分类级别，根据主要土壤形成过程产生的或主要影响成土过程的性质划分。

亚

纲

?是土纲的辅助级别，主要根据控制现代成土过程的性质或主要限制因子反映的性质划分。

?现代成土过程：指土纲按诊断层或诊断特性划分时，按控制它们的因素，如气候、成土母质等划分。

土

类

?是亚纲的细分，根据反映主要成土过程的强度或次要控制因素的表现性质划分。

亚

类

?是土类的辅助级别，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特性划分。

中国的土壤系统分类

主要土壤类型

盐成土

干旱土

均腐殖土

土

灰土

硅铝土

纲

铁硅铝土

铁铝土

潮湿土

人为土

有机土

变性土

初育土

1、盐成土

?主要分布：西北、东北、华北、滨海等平地。

?包括：盐土和碱土。

?形成：

?各种可溶盐在土壤表层或土体中逐渐积聚的过程；

?盐类随地表水和地下水从高处往低处迁移的过程中，由于降水量少，蒸发量大，盐类浓缩沉淀在不同地形部位上；

?一般形成于干旱、半干旱或极度干旱地区；

?在排水不良或径流不畅的条件下，最可能产生积盐过程。

2、干旱土

?主要分布：青藏高原、内蒙古高原、鄂尔多斯高原的中西部，新疆等。

?形成：土壤在干旱气候条件下，盐基淋溶程度差，植被以荒漠植被或荒漠草原为主，生物量低，土壤腐殖质累积作用微弱，有机质含量少。

3、均腐殖土

?主要分布：温带地区，多分布在半湿润半干旱气候地区，植被类型为草甸草原或草原植被。

?形成：腐殖质积累过程和钙积过程并存。土壤盐基含量丰富，盐基饱和度高。

4、灰土

?主要分布：大兴安岭北端和青藏高原的高山、亚高山垂直地带中。

?形成：在寒温湿润气候和针叶林植被条件下，积累了很厚的凋落物，有机物的分解程度低，表层常有滞水，利于土壤的还原淋溶。同时凋谢物的分解产生的有机酸利于土壤中铁、铝、锰等元素的有机络合淋溶。

5、硅铝土

?主要分布：温带、暖湿带湿润季风气候区，辽东半岛、大小兴安岭、华北平原、太行山区等。

?形成：形成过程包括粘粒淀积过程和腐殖质积累过程。

6、铁硅铝土

?主要分布：温带和中亚热带之间的过渡气候地带。

?形成：盐基多被淋失，土壤显酸性，硅酸盐矿物风化释放的铝使得土壤处于盐基不饱和状态，铁铝在土体中的移动和聚集明显，具有弱富铁铝化特性。

7、铁铝土

?主要分布：中亚热带、南亚热带和热带地区。

?形成：化学风化及淋溶作用强烈，碱金属和碱土金属大量淋失，土体呈酸性至强酸性反应。有机物分解快，养分循环迅速，腐殖质一般积累不多。土壤剖面中粘粒的淋溶淀积现象明显，铁铝氧化物从风化体到土壤层均有明显的聚集。

8、潮湿土

?主要分布：黄河中、下游平原，华北山地的河谷平原，长江中下游平原。

?形成：由于地下水位升降频繁，可通过毛管作用到达地表，引起土壤的氧化-还原作用交替进行。土壤在形成的过程中受到地下水升降活动的影响，土壤中由于铁、锰氧化物随水迁移和局部淀积，形成大量锈纹和铁锰结核。

9、人为土

?定义：自然土壤经人类活动的影响改变了原来的土壤成土过程而获得新特性的土壤类型。

?包括：

?水稻土

?灌淤土

10、有机土

?主要分布：东北地区、川西北高原地区等，分布很广。

?形成：由于受地表积水及地下水浸润，沼泽植物生长繁茂，大量有机物归还土壤后，因土壤过湿或积水，有机物分解过程受抑制，以粗有机质和半腐有机质的形式累积于地表，在土壤上部形成深厚的泥炭层。

11、变形土

?主要分布：广东、广西、云南、福建的局部地区和河南的南阳盆地等地势低洼地区。

?形成：在干湿交替的气候条件下，成土母质粘重，粘粒含量高，粘土矿物组成以蒙脱石为主，土壤膨胀收缩能力强，干时土壤开裂，湿时膨胀，导致土体的翻转混合过程，影响了土壤诊断层的发育。

12、初育土

?主要分布：西北内陆干旱、半干旱的沙漠地区，黄土高原水土流失严重地区，四川盆地和云贵高原等地区。

?形成：在形成过程中受到阻碍土壤向成熟方向发育的因素，使得土壤长期处于幼年阶段，保留了较多的母质特性。

二、土壤空间分布规律

?土壤分布的地带性规律：指广域土壤与大气和生物条件相适应的分布规律。

?土壤分布的地带性规律包括由于大气候生物条件纬度、经度及海拔高度变化所引起的土壤地带性分布规律。

1、土壤分布与地理环境间的关系

?土壤带：是土壤分布地理规律性的具体表现，是地球表面土壤呈规律性分布的现象。

?土壤地带性包括：

?土壤纬度地带性

?垂直地带性

?区域地带性

纬度地带性分布规律

o形成原因：太阳辐射从赤道向极地递减，气候、生物等成土因子也按纬度方向呈有规律的变化，导致地带性土壤大致呈平行于纬线并依纬度呈带状分布的规律。

o表现形式：

o全球性的土壤纬度地带分布

o区域性的土壤纬度地带分布

土壤分布的垂直地带性

?成因：随山体海拔升高，热量递减，降水在一定高度内递增，超出一定高度后降低，引起植被等成土因素按海拔高度发生有规律的变化，土壤类型也相应呈垂直分带现象。

?土壤垂直带谱：山地土壤各类型的垂直排列顺序结构型式。

?基带：位于山地基部与当地的地带性相一致的土壤带。

?建谱土带：除基带外，垂直带谱中的主要土壤带。

区域地带性

?定义：指广域地带范围内土壤与中、小地形及人为耕作影响、母质、水文地质等地方性因素相适应的分布规律。

?分类：

?土壤的中域性分布规律

?土壤的微域分布规律

土壤的中域性分布规律

?定义：在中地形条件下，地带性土类与非地带性土类按不同地形部位呈现有规律的组合现象。?分类：

?枝形土壤组合（高原与山地丘陵区）

?扇形土壤组合（洪积—冲积扇）

?盆形土壤（湖泊洼地）

土壤的微域分布规律

?定义：在小地形影响下在短距离内土种、变种、甚至