土壤地理学复习重点

#第一章土壤发生学创始人俄国道库恰耶夫提出土壤形成因素学说，认为土壤是独立的具有外部形态和内部特征的历史自然体，土壤形成过程是岩石风化过程和成土过程所推动的，影响因素有母质、气候、生物、地形及时间。在土壤形成因素说基础上建立有关土壤地理分布规律的地带性学说。美国史密斯，建立土壤系统分类，提出以三维单个土体、诊断层和诊断特性为土壤分类的主要依据。四大肥力：养分（肥）、水分（水）、空气（气）、热量（热）西欧学派：德国李比希，农业化学土壤学派，矿质元素是植物的主要营养物质，土壤则是营养物质的主要供给源。德国法鲁，农业地质土壤学派，土壤为陆地的一个淋溶层，是岩石经风化作用形成的地表疏松层。奥地利库比纳，土壤形态发生学派，将土壤薄片显微观察方法引入，创立土壤微形态学体系。俄国学派：道库耶夫，提出土壤形成因素说，生物因素在土壤形成中起最主要作用；揭示土壤地带性分布规律；创建以发生学原则对土壤分类的方法；提出土地评价的自然-历史方法，及土壤改良综合措施美国发展：史密斯，建立标准化、定量的土壤诊断层、诊断表层、诊断表下层和诊断特性,形成土壤系统分类体系。美国土壤分类系统全世界应用最广泛。图1-1土壤剖面、土壤发生层与单个土体图解O有机层：以分解的或未分解的有机质为主的土层；矿质土壤的表面，也可被埋于一定深度A腐殖质层：混有有机物质或具有因耕作、放牧扰动作用形成的土壤性质；位于表层或O下E淋溶层：硅酸盐粘粒、铁、铝等淋失，石英或其他抗风化矿物的砂、粉粒相对富集的矿质发生层B淀积层C母质层D母岩层：坚硬基岩土壤：土壤是指地球陆地表面具有一定肥力且能够生长植物的疏松层，是独立的历史自然体——经典定义土壤的定义：是发育于地球陆地表面具有生物活性和空隙结构的介质，是地球陆地表面的脆弱表层。土壤剖面：从地面垂直向下至母质的土壤纵断面。土层：土壤剖面中与地面大致平行的物质及其性状相对均匀的各层土壤，称为土壤发生层，简称土层。土壤剖面构造或土体构型：土壤剖面中土层的数目、排列组合形式和厚度。土壤肥力：指土壤为植物生长发育供应、协调营养因素（水分和养分）和环境条件（温度和空气）的能力。土壤自净能力:是指土壤对进入土壤中的污染物通过复杂的物理过程、化学及生物化学过程，是其浓度降低、毒性减轻或者消失的性能。土壤自净能力具体如下：①物理自净，通过扩散与稀释、淋洗、挥发、吸收、沉淀等使污染物浓度或者活性降低；②化学自净，通过氧化还原、化合分解、酸碱反应、络合与螯合等过程，使污染物浓度或者活性降低、毒性减小或者消失；③物理化学自净，通过土壤胶体的吸附、解吸和凝聚等过程，使污染物浓度或者活性降低、毒性减小或者消失；④生物自净，指通过生物生理代谢，即生物降解与转化作用使污染物的浓度或者活性降低、毒性减小或者消失。第二章土壤组成：土壤是由固相（矿物质、有机质）液相（土壤水和溶液）气相（土壤空气）和土壤生物有机体四部分组成。土壤矿物划分为原生、次生、可溶性（盐类）次生铝硅酸盐矿物晶体：硅氧四面体层（硅氧片）、铝氧八面体层（水铝片），1：1型（高岭石类），2：1型（蒙脱石类、水云母类和蛭石类）土壤质地分类：砂按砂粒、粉粒和黏粒的质量分数，将土壤划分为砂土、壤土、黏壤土和黏土4类12级。非特异性土壤有机质的原始来源是植物组织，第二个来源是土壤动物。植物组织所含的化合物主要有碳水化合物、蛋白质、木质素、脂肪、蜡质、鞣酸、嘧啶、树脂、色素等。土壤结构类型：单粒状，粒状，块状，柱状，片状，大块。水解作用:指水电解离出的氢离子对矿物的分解作用，它是化学分解的主要过程，可使矿物彻底分解。（脱盐基阶段、脱硅阶段、富铝铁化阶段）土壤质地：自然土壤的矿物是由大小不同的土粒组成，各个粒级在土壤中所占相对比例或质量分数称为土壤质地。土壤有机质：土壤中最重要的组成成分之一，是土壤肥力的物质基础，也是土壤形成发育的主要标志。土壤腐殖质：一种分子结构复杂、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一类有机高分子化合物。土壤结构：土壤固相颗粒很少呈单粒存在，它们经常互相作用而聚积形成大小不同、形状各异的团聚体，土壤中这些团聚体的组合排列方式称为土壤结构土壤有机质的来源：1、死亡的动植物、微生物残体。2、施入的农家肥。3、工业及城市垃圾废水废渣影响有机质转化的因素：1、土壤有机质的类型：土壤有机质的种类、组成及其堆积方式是影响转化的重要因素。2、土壤条件：①土壤通气状况影响微生物种群及其活动②土壤水热状况③土壤pH值可调节微生物活动影响土壤矿物风化的内在因素：土壤矿物的组成、结晶构造及其理化性质。外在因素：在地理环境中水分和温度，以及环境介质的pH值和Eh值。生物因素：①植物根系的穿插可加速矿物的机械破碎，②生物体所分泌的有机酸可极大的促进矿物的溶解水解过程。团粒结构在土壤肥力中的作用：1、具有团粒结构的土壤的总孔隙度高达55%，在土壤中分布均匀，有效的解决了土壤透水性和蓄水性的矛盾；2、有团粒结构的土壤较好的解决了土壤水分和空气同时存在的矛盾，使土壤温度变化较为稳定和适度；3、具有团粒结构的土壤，有机质和各种养分都比较丰富；4、具有团粒结构的土壤，黏着性、黏结性和可塑性较小。第三章土壤空气的来源和组成：主要来自大气。但经过土壤微生物的改造和大气组成有明显差异。土壤水类型的划分：根据所受的作用力，可分吸湿水、膜状水、毛管水、重力水等。吸湿水：气态水，没有溶解溶质的能力，不能呈液态自由移动，不能被植物吸收利用，属无效水。膜状水：基本性质类似液态水，但粘滞性较大，无溶解性；可以沿土粒从水膜厚处向薄处移动；属于弱有效水。毛管水：可以自由移动；溶解溶质；有效水。作物可以利用的最主要的土壤水分形态重力水：对植物是有效水。但渗漏很快，不能被保持，而且占据空气通道，所以对植物而言是难以利用的。田间持水量：毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量称为田间持水量。通常视为土壤有效水分的上限。土壤有效含水量：一般指田间持水量至永久凋萎系数之间的含水量，即田间持水量减永久凋萎系数之差。水土势：土壤水总是由土水势高处向土水势低处迁移。(负5Pa〜负15Pa)土壤胶体类型：①土壤矿质胶体：分散质颗粒有次生粘土矿物，如蒙脱石、蛭石、伊利石、高岭石和简单氧化物，如铁、铝氧化物和二氧化硅。②有机胶体：分散质有腐殖质、有机酸、蛋白质及其衍生物等高分子有机化合物。③有机-无机复合胶体：矿质胶体和有机胶体互相结合，形成复合胶体。土壤胶体性质：①土壤胶体具有巨大的比表面面积和表面能。②土壤胶体具有电性，胶体微粒具有双电层。③土壤胶体的凝聚-分散性。阳离子凝聚力：Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+土壤的pH值：科学研究中定量反映水溶液酸碱度的化学指标，其含义是水溶液中［H+］活度的负对数。土壤对酸碱的缓冲性能:表面的离子交换:对酸:胶体=Ca+2HCl-H—胶体一H+Ca(2+)+2Cl(-)对碱：H—胶体一H+2NaOH—Na—胶体一Na+2(H2O)酸碱两性化合物相互转化：对酸：Al(0H)3+H(+)fAl(OH)2(-)+H2O对碱：Al(OH)3+OH-—H2A103(-)+H20土壤的生态环境功能：①土壤肥力，即保持生物活性、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过滤、缓冲、降解、固定并解毒无机和有机化合物的能力；④储存并使循环生物圈及地表养分和其他元素进行再循环;⑤支撑社会经济构架并保护人类文明遗产的物质基础。土壤热容量：指单位重量或容积的土壤每升高(或降低)1开氏度所需要(或放出)的热量。凋萎系数：植物因缺水而出现永久萎焉时的土壤含水量。凋萎系数是植物可以利用的有效水的下限。有效水：土壤中能被植物吸收利用的水分。无效水：土壤中不能被植物吸收利用的水分。土水势:把单位质量纯水可逆地等温地以无限小量从标准大气压下规定水平的水池移至土壤中某一点而成为土壤水所做的有用功。土壤对酸碱的缓冲性能:是指土壤具有的抵抗在外界化学因子作用下酸碱反应剧烈变化的性第四章举例说明某一因素在土壤行程中的作用：①母质是岩石风化的产物，是土壤形成的物质基础；母质的组成和性状直接影响土壤发生过程的速度和方向，愈是在土壤发生初期愈明显,母质的某些性质往往被土壤继承下来。②生物因素包括植物、土壤动物和某些微生物，它们将太阳辐射转变为化学能引入土壤发育过程中，是土壤腐殖质的生产者，又是土壤有机质的分解者，是促使土壤发育发展的最活跃因素。③气候因素是土壤发生发育的能量源泉，直接影响着土壤的水热状况，影响着土壤中矿物、有机质的迁移转化过程，是决定土壤发生过程方向和强度的基本因素。④地形因素，它与土壤之间并未进行物质和能量交换，而只是通过对地表物质和能量进行再分配来影响土壤发生过程。⑤时间因素，可以阐明土壤发生发育的动态过程，其他因素对土壤发生发育的作用是随着时间推移而加强的。⑥人类活动，对土壤发生发育的影响是广泛而深刻的，人们通过两个途径：一是改变成土条件，二是改变土壤组成和性状来影响土壤发生发育。道库恰耶夫土壤形成因素学说的基本原理有以下四点：①土壤是成土因素综合作用的产物②成土因素同等重要性和相互不可代替性③成土因素的发展变化制约着土壤的形成和演化④成土因素是有地理分布规律的道库恰耶夫成土因素学说的局限性：①没有指出土壤形成过程中的主要因素②没有指出人类活动在成土中的特殊作用道库恰耶夫指出：“土壤总有它自己本身的起源，始终是母岩、活的和死的有机体、气候、陆地年龄和地形的综合作用的结果。”认为地形因素只对“隐域土”有重要意义。第五章土壤形成过程：在土壤形成因素综合影响下，形成土壤肥力特征和剖面形态的持续过程，也是物质和能量的转化过程。腐殖质化过程：指各种动植物残体在微生物作用下，通过一系列的生物化学和化学作用变为腐殖质，并且这些腐殖质能够在土体表层积累的过程。矿质化过程：指在微生物的作用下，有机态物质中的碳、氮、磷、硫等元素被分解、氧化、转变为无机态物质的过程。淀积作用：指土壤中物质的移动并在土壤某部位相对集聚的过程。灰化过程：在土体表层（特别是亚表层）SiO2的残留、R203及腐殖质淋溶与淀积的过程。黏化过程：土体中黏土矿物、次生层状硅酸盐的生成和聚积过程。富铁铝化过程：土体中脱硅、富铁铝氧化物的过程。钙化过程：碳酸盐在土体中淋溶、淀积的过程。脱钙过程：碳酸钙从一个或更多的土层中被溶解淋失的过程。盐化过程：土体中易溶性盐类随毛管上升水向地表移动与聚集积的过程。脱盐化过程：盐化土中的可溶性盐类被大气降水或灌溉水溶解，随土壤下渗水流从土体中淋失的过程。潜育化过程是指土壤形成中的氧化还原过程,它发生在土壤有渍水（包括常年或季节性渍水）条件下，同时有机物质处于嫌气性分解状态这两个条件。在渍水还原的环境和有机物还原影响下，土壤矿物质中的铁锰处于还原低价状态，从而使土体染成灰蓝色或青灰色。形成潜育层。它可出现于沼泽化土壤、质地粘重的草甸白浆土和部分排水不良的水稻土中。土壤分类方法:中国土壤系统分类是以诊断层和诊断特性为基础的系统化、定量化土壤分类。中国土壤分类系统分类为多级分类制，共6级。即土纲、亚纲、土类、亚类、土族和土系。土纲：最高土壤分类级别。根据主要成土过程产生的性质或影响主要成土过程的性质划分。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基础上，根据土壤不同发育阶段所形成的性状和特征，对土壤圈中各异的聚合土体所做的科学区分。诊断层：用于鉴别土壤类别、在性质上有一系列定量说明的土层。诊断特性：用于鉴别土壤类别具有定量规定的土壤性质（形态的、物理的和化学的）。第六章灰土地理分布：灰土广泛分布于北半球高纬度地区。在欧亚大陆北部和北美大陆北部呈现纬向地带性分布。俄罗斯、加拿大境内灰土分布面积最多。在中国，灰土分布区相对较小，主要集中分布于大兴安岭北端。成土作用：在寒温带湿润的气候条件下，针叶林对土壤有机物累积过程具有重要的作用，强酸性化合物将矿物分解成为各种氧化物，其中氧化铁、氧化锰等有色矿物在强酸的作用下从上层土层中淋失，并使土体发生分异。土壤性状特征：土壤剖面分异明显，典型的土壤剖面构型为:O-A-E-Bsh-C型。枯枝落叶层O层（3〜10cm）,呈暗色，腐殖质累积层A层（20〜25cm）,呈暗灰色，淋溶层E层（25cm左右），呈灰白色，灰化淀积层Bsh层（不足25cm），呈黄棕色。灰土表层有机质含量丰富,向下锐减；呈强酸性反应。富铁土地理分布:广泛分布于世界亚热带地区。亚洲东部、北美东南部、南美中南部、非洲南部、澳大利亚东北部和欧洲地中海沿岸均有分布。在中国富铁土则广泛分布在东南部、华南及西南部分地区。主导成土过程：中度风化作用、单双硅铝化矿物分解合成作用、强烈盐基淋失作用、明显脱硅和铁铝氧化物富集作用土壤性状：富铁土的土体构型为Ah-Bs-Co腐殖质层Ah呈暗棕红色（厚约20〜40cm），淋溶淀积层Bs呈棕红色（厚约50〜200cm）。土壤剖面通体呈酸性或强酸性,原生矿物含量很少，土壤质地黏重，黏土矿物以高岭石为主铁铝土地理分布：广泛分布于世界热带雨林气候区、热带季雨林气候区和热带海洋性气候区。包括亚马逊河流域、非洲刚果河流域、亚洲东部和东南部地区，以及澳大利亚东北沿海地区。在中国铁铝土分布于海南、广东、广西、福建、台湾及云南等热带、南亚热带省区。主导成土过程：1、土壤矿物的高度风化分解2、盐基元素强烈淋失3、硅酸强烈淋失与氧化铁、氧化铝的相对富集4、强烈的生物富集过程生物富集过程指在自然植被覆盖下，铁铝土中所进行的生物物质循环过程。5、黏粒活性显著降低土壤性状铁铝土土体构型为：Ah-Bms-BC-C。腐殖质层Ah层（15〜35cm）,呈暗赫红色；淋溶淀积层Bms层（50~200cm）,伴有铁锰结核的棕红色土层，紧实、黏重、呈块状。铁铝土呈强酸性；原生矿物含量很少，质地黏重；黏土矿物成分以高岭石为主；有机质含量较低。均腐土1.地理分布：均腐土分布于世界温带半干旱及半湿润气候区。在欧亚大陆从黑海沿岸向东延伸至巴尔喀什湖地区呈东一西向带状分布，北美落基山以东大平原有大面积分布，南美的阿根廷、澳大利亚南部和非洲南部也有分布。在中国均腐土分布在温带、暖温带半干旱、半湿润区，包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山西、陕西等省区。主导成土过程主导成土过程有1、土壤腐殖质积累过程动植物残体在微生物作用下，通过一系列物化学作用变为腐殖质，并在土体表层积累的过程。2、钙积过程干旱、半干旱以及半湿润地区，土壤钙的碳酸盐发生移动累积的过程。土壤性状：土体构型为Ah-AB-Bk-C；腐殖质层呈黑色、黑灰色（30〜50cm）；灰棕色过度层，心土层是灰白色碳酸盐淀积层。有机质含量丰富；土壤pH值在7.0〜8.0之间，盐基饱和；土质以壤质为主，土体下部常有微弱黏化现象。盐成土地理分布：盐成土主要分布在干旱、半干旱和半湿润区的低平洼地、滨海平原以及红树林区。在中国分布的范围大致沿淮河—秦岭—巴彦喀拉山—念青唐古拉山—冈底斯山一线以北的干旱、半干旱、半湿润地区，以及东部和南部沿海低平原，还有包括台湾在内的热带诸海岛沿岸。主导成土过程：①盐化过程干旱、半干旱气候条件下，地表水、地下水及母质中含有的盐分（中性盐类）在强烈的蒸发作用下，在土壤表层和土体上部进行积累的过程。②碱化过程交换性钠或交换性镁不断进入土壤吸收复合体的过程。土壤性状：盐成土中盐土一般没有明显的发生层次，表层常有白色或灰白色盐分富集；盐成土中的碱土具有特殊的E-Btn-Bz-C型土体构型。盐成土有机质含量低，pH值高，土壤结构差，盐分含量高或代换性钠离子含量高。第七章土壤资源：具有农业、林业、牧业生产力的各种土壤类型的总称，是人类生存与发展过程中最基本、最广泛、最重要的自然资源之一。土壤退化：因自然环境不利因素和人为利用不当引起的土壤肥力下降、植物生长条件恶化和土壤生产力减退的过程。土壤退化分为：土壤侵蚀、土壤风蚀沙化、土壤盐渍化、土壤污染、土壤性状恶化等。中国土壤资源具有以下特点：①土壤类型众多、土壤资源丰富，人均占有少。②中国山地土壤资源所占比重大。③中国耕地面积少、宜农后备土壤资源不多。④中国土壤资源空间分布差异明显。⑤土壤污染较为严重。⑥土壤退化严重。土纲名称主要成土过程或影响、成土过程的性状主要诊断层、诊断特性有机土泥炭化过程有机表层人为土水耕或旱耕人为过程水耕表层、耕作淀积层和水耕氧化还原层或灌淤表层、堆垫表层、泥垫表层、肥熟表层灰土灰化过程灰化淀积层火山灰土影响成土过程的火山灰物质火山灰特性铁铝土咼度铁铝化过程铁铝层变性十土壤扰动过程变性特征干旱土干旱水分状况下，弱腐殖质化过程以及钙化、石膏化、盐化过程干旱表层、钙积层、石膏层、盐积层盐成土盐渍化过程盐积层、碱