土壤地理學(xué)詳解

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上緒論1.土壤的定義：土壤是地球陸地表面能夠生長綠色植物的疏松層，具備植物著生條件和肥力特征。其本質(zhì)特征和基本屬性：2.土壤肥力：土壤為植物生長供應(yīng)和協(xié)調(diào)養(yǎng)分、水分、空氣和熱量的能力。其功能：有肥力及產(chǎn)性能， 緩沖與凈化功能3.單個土體：在土壤調(diào)查時，必須在調(diào)查范圍內(nèi)確定一個最小的土體作為取樣單元，而這個最小土體足以調(diào)表某一種土壤的大部分特征，這就稱為單個土體。4.聚合土體：兩個以上的單個土體組成的群體，稱為聚合土體，又稱土壤個體或土壤實體等。5.土壤系統(tǒng)：土壤系統(tǒng)是由固相（礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)）、液相（土壤水分和土壤溶液）和氣相（土壤空氣）相互聯(lián)系、相互作用組成的具有特定功

2、能的有機(jī)整體，表現(xiàn)出肥力、能量交換和凈化的功能。土壤系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，成為生物同環(huán)境間進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的活躍場所。6.土壤生態(tài)系統(tǒng)：土壤與其地上部生物和地下部生物之間進(jìn)行復(fù)雜的物質(zhì)和能量的遷移、轉(zhuǎn)化與交換，構(gòu)成一動態(tài)平衡的統(tǒng)一體。7.土壤圈：覆蓋于地球陸地表面和淺水域底部一種疏松而不均勻的覆蓋層及其相關(guān)的生態(tài)與環(huán)境體系，是地球表層系統(tǒng)的組成部分，它處于地球表層不同圈層界面及其相互作用的交叉帶，是聯(lián)系有機(jī)界與無機(jī)界的中心環(huán)節(jié)，也是結(jié)合地理環(huán)境各組成要素的紐帶。8.土壤地理學(xué)奠基人道庫恰耶夫的成土因素學(xué)說，即土壤是氣候、生物、母質(zhì)、地形和時間等綜合作用的產(chǎn)物?；居^點：1 土壤是成土因素綜合作

3、用的產(chǎn)物2 各因素同等重要、相互不可替代、共同影響土壤的發(fā)生發(fā)展3 成土因素的發(fā)展和變化影響土壤的發(fā)展和變化4 成土因素具有地理分布規(guī)律，土壤也具有地理分布規(guī)律重要意義：1 揭示了土壤與環(huán)境的辨證統(tǒng)一性2 比較全面、正確解釋了土壤的起源3 預(yù)測或預(yù)控土壤發(fā)展方向9.土壤圈的功能（1）土壤圈與生物圈進(jìn)行養(yǎng)分元素的循環(huán)，土壤支持和調(diào)節(jié)生物的生長和發(fā)育過程，提供植物所需養(yǎng)分 、水分和適宜的理化環(huán)境，決定自然植被的分布。 （2）土壤圈與水圈進(jìn)行水分平衡與循環(huán)，影響降水在陸地和水體的重新分配，影響元素的表生地球化學(xué)遷移過程及水平分布，也影響水圈的化學(xué)組成。（3）土壤圈與大氣圈進(jìn)行大量及痕量氣體的交換，影

4、響大氣圈的化學(xué)組成，水分與能量的平衡；吸收氧氣，釋放CO2、CH4、H2S、氮氧化合物和氨氣，影響全球大氣變化。 （4）土壤圈與巖石圈進(jìn)行著金屬元素和微量元素的循環(huán)，土被覆蓋在巖石圈的表層，對其具有一定的保護(hù)作用，減少各種外營力的破壞。第一章土壤是由固相、液相、氣相三相組成。按容積計，典型的土壤中礦物質(zhì)占38%，有機(jī)質(zhì)占12%，液相和氣相共占三相組成的50。液相和氣相經(jīng)常是處于彼消此長的狀態(tài)，兩者之間的消長幅度在1535%之間。一 、 固相組成：土壤礦物、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體土壤固相組分中礦物的種類及其與有機(jī)質(zhì)的比例變化可以從土壤相對密度得到反應(yīng)。土壤相對密度:單位體積土壤固體土粒

5、（不包括粒間孔隙）的質(zhì)量。有機(jī)質(zhì)多和輕質(zhì)礦物多的土壤相對密度小，反之則大。土壤容重：單位體積原狀土壤的質(zhì)量。土壤孔隙多，容重小，反之容重則大。（一）土壤礦物土壤礦物：土壤中各種無機(jī)固態(tài)礦物的總稱。是巖石的組成單位 。稱為土壤的“骨骼”。主要來源于成土母質(zhì)，按成因一般分為原生礦物和次生礦物。四大元素：氧(O)、硅(Si)、鋁(Al)、鐵(Fe)三大化合物：二氧化硅(SiO2) 三氧化二鋁(Al2O3)三氧化二鐵(Fe2O3)原生礦物：由地殼深處熔融狀態(tài)的巖漿冷凝固結(jié)而形成的礦物。如石英、長石、云母、輝石、角閃石等。各種巖石受到一定程度的物理分化，而未經(jīng)化學(xué)分化的碎屑物，其原來的化學(xué)組成與結(jié)晶構(gòu)造

6、均未發(fā)生改變。次生礦物：原生礦物經(jīng)物理、化學(xué)風(fēng)化作用，組成和性質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，形成的新礦物。顆粒很小，具有膠體性質(zhì)。如方解石、高嶺石等。大多數(shù)由原生礦物經(jīng)風(fēng)化后重新形成的新礦物，其原來的化學(xué)組成與構(gòu)造都要有所改變而不同于原生礦物。1）簡單鹽類。2）次生氧化物：（1）氧化鐵礦物；（2）氧化鋁礦物；（3）氧化錳礦物；（4）氧化硅礦物。3）次生鋁硅酸鹽類：它們是構(gòu)成土壤粘粒的主要成分。 鋁硅酸鹽粘土礦物的晶體是由硅氧四面體片和鋁氧八面體片兩種基本晶片連接而成的薄片層狀結(jié)晶體。土壤中許多重要特征，如粘性、膨脹性、吸收性和保蓄性等，都與這些次生粘土礦有密切的關(guān)系。（1）11型礦物 高嶺石、埃洛石高嶺石：

7、其結(jié)構(gòu)單元聯(lián)結(jié)緊密， 高嶺石晶體不易分割成極細(xì)的薄片， 可塑性、粘結(jié)性、收縮性和膨脹性都很低，代換量也低，所以富含高嶺石的土壤供肥、保肥能力差，造成植物養(yǎng)分不足。埃洛石：又稱多水高嶺石。是高嶺石的同分異構(gòu)體。它含有較弱的層間水分子，所以相鄰二層間的聯(lián)結(jié)力較弱。埃洛石比高嶺石易分解，高嶺石比埃洛石更穩(wěn)定。在濕熱氣候條件下的土壤中含量最多。（2）21型膨脹性礦物 蒙脫石和蛭石蒙脫石：通過氧鍵聯(lián)結(jié)，水分子 被吸收到兩晶體單元之間的空隙處，引起晶格膨脹，但它吸收的水分，植物難于利用。 蛭石：是黑云母和伊利石等21型層狀硅酸鹽經(jīng)過脫鉀作用而成，也可從蒙脫石或綠泥石轉(zhuǎn)變而來。膨脹性比蒙脫石小得多，屬有限膨

8、脹的粘土礦物。由于蛭石硅氧片中的硅大部分為鋁所取代，這是蛭石具有很高的凈負(fù)電荷的主要原因，所以它的陽離子代換量比蒙脫石還要高。蛭石分布于風(fēng)化作用不十分強(qiáng)烈的地帶，我國西北、華北等地土壤含有較多的蛭石，特別是褐土中含量較高。（3）21型非膨脹性礦物 伊利石伊利石：晶層緊密地相互結(jié)合，不表現(xiàn)膨脹性。其代換量、水化作用、膨脹、收縮和可塑性等性質(zhì)介于蒙脫石和高嶺石之間。伊利石廣布于一般土壤中，但以溫帶干旱地區(qū)的土壤含量最多。富含伊利石的土壤富含鉀素。（4）22型礦物 綠泥石 綠泥石：其晶層之間吸附水分較少，所以不易膨脹，其代換量遠(yuǎn)低于蒙脫石和蛭石。土壤中綠泥石大多是母質(zhì)帶來的，特別是石灰性土壤中含量更

9、高，黑云母也可轉(zhuǎn)變?yōu)榫G泥石。黃土和河流沖積物中有較多的綠泥石，變質(zhì)巖區(qū)的冰磧物中綠泥石更多。綠泥石經(jīng)不起化學(xué)風(fēng)化作用，隨著風(fēng)化和成土作用的加強(qiáng)，母質(zhì)中原有的綠泥石將迅速消失。 （5）混層礦物 由于層狀硅酸鹽礦物晶體結(jié)構(gòu)相似，而且易于互相轉(zhuǎn)變，所以，常常有幾種結(jié)構(gòu)的晶層夾雜在一起形成混層礦物。不同的生物氣候帶下，土壤礦物種類也有所不同。一般情況下，（1）干冷氣候下，土壤中含有較多的原生礦物（2）濕熱氣候下，土壤中含有較多的氧化鐵、氧化鋁、氧化鈦（3）過渡氣候下的土壤多含層狀鋁硅酸鹽礦物熱帶亞熱帶土壤紅壤、磚紅壤，美國分類中的老成土、氧化土中，以高嶺石為主。溫帶地區(qū)土壤黑鈣土、栗鈣土，美國的軟土以

10、蒙脫石-伊利石為主干旱和半干旱地區(qū)土壤灰鈣土 ，美國干旱土 伊利石為主（2） 土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）概念：指土壤中形成的和外部加入的所有動植物殘體，及其不同分解階段的各種產(chǎn)物，以及分解產(chǎn)物合成的腐殖質(zhì)的總稱。1）來源：植物的枯枝落葉、根系等；土壤動物、微生物殘體；施入的有機(jī)肥、工農(nóng)業(yè)廢水廢渣2） 土壤有機(jī)質(zhì)在土壤中存在形態(tài)機(jī)械混合：未分解和半分解的有機(jī)物質(zhì)生命體：新鮮有機(jī)物質(zhì)溶液態(tài)：游離單糖、游離氨基酸等有機(jī)-無機(jī)復(fù)合態(tài)：和土壤礦物結(jié)合的有機(jī)質(zhì)。土壤有機(jī)質(zhì)總量的85以上，主要以有機(jī)無機(jī)復(fù)合體的形式存在。3）土壤有機(jī)質(zhì)的分組（4）土壤有機(jī)質(zhì)的組成：1.糖類糖類是土壤有機(jī)質(zhì)的重要組成部分，是土壤微生

11、物的主要能源之一，又是形成土壤結(jié)構(gòu)的良好膠結(jié)劑。土壤糖類由多糖和游離單糖組成。2.含氮化合物 氮是植物生長所必需的營養(yǎng)元素之一。是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分。土壤中的植物殘體，土壤動物和微生物均含有相當(dāng)多的蛋白質(zhì)。3.含磷、含硫化合物 磷和硫是植物生長所必需的營養(yǎng)元素。土壤有機(jī)質(zhì)也是磷、硫的主要補給源。土壤中有機(jī)磷化合物主要有肌醇磷酸鹽、核酸和磷脂，其中以肌醇磷酸鹽含量最高，而核酸和磷脂只占很少一部分。4.腐殖質(zhì)腐殖質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)的一個重要組分，它的含量占土壤有機(jī)質(zhì)總量的50%-65%，使土壤中暗色無定形的高分子化合物。1）.元素組成 腐殖質(zhì)和其他有機(jī)化合物一樣，主要由C、H、O、N、S等元素組成。

12、從元素的含量看，胡敏酸含C、N量較富里酸高，后者氧含量較高。2）.功能團(tuán)含量腐殖質(zhì)中得一些含氧功能團(tuán)能使腐殖質(zhì)具有各種膠體特性（表面吸附、離子交換、絡(luò)合作用、緩沖性能）、氧化還原和生理活性。3）.分子大小和形狀4）.腐殖質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)腐殖質(zhì)分子中心是一個稠環(huán)或易生稠環(huán)的芳核，周圍以化學(xué)或物理的形式連接多糖、多肽、簡單酚酸和金屬離子5）腐殖質(zhì)與其他物質(zhì)之間的作用腐殖質(zhì)+金屬物質(zhì)=金屬-有機(jī)復(fù)合物；腐殖質(zhì)+黏土礦物=復(fù)雜的有機(jī)復(fù)合物腐殖質(zhì)與農(nóng)藥之間具有吸附作用，降低其遷移性、持續(xù)性與生物降解性。6）腐殖質(zhì)的生理活性生理活性：低濃度小分子腐殖質(zhì)（富里酸）能增進(jìn)植物根的發(fā)育和植物的生長。植物體進(jìn)入根系之

13、后影響植物的呼吸作用和氧化-還原過程。高濃度的腐殖質(zhì)對植物有抑制作用。4.土壤有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體是有機(jī)物質(zhì)與粘土礦物通過各種力相互結(jié)合的現(xiàn)象。是土壤營養(yǎng)的供給源，是形成土壤結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是固持重金屬和有機(jī)污染物的載體。土壤有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體形成機(jī)制有三種：1） 機(jī)械混合 2) 非極性吸附 3）極性吸附土壤有機(jī)質(zhì)對土壤肥力的作用1) 植物養(yǎng)分的重要來源土壤有機(jī)質(zhì)含有大量而全面的植物養(yǎng)分，特別是氮素（N），土壤中的氮素95以上為有機(jī)態(tài)，經(jīng)微生物分解后，轉(zhuǎn)化為植物可直接吸收利用的速效氮。2) 改善士壤的物理性質(zhì)腐殖質(zhì)的膠結(jié)作用促進(jìn)土壤穩(wěn)定性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，降低粘土的粘結(jié)力，增強(qiáng)砂土的粘

14、結(jié)力腐殖質(zhì)顏色深，吸收太陽輻射，有機(jī)質(zhì)分解時放熱提高地溫腐殖質(zhì)疏松多孔可改善土壤滲水性和蓄水能力3) 提高土壤保肥性腐殖質(zhì)巨大的比表面、表面能以及帶有的負(fù)電荷，可吸附保持分子態(tài)合離子態(tài)營養(yǎng)物質(zhì)腐殖質(zhì)的兩性膠體性質(zhì)可增強(qiáng)土壤的緩沖性能、代換性能。4) 促進(jìn)植物、微生物的生命活動低濃度富里酸對植物生長具有刺激作用土壤有機(jī)質(zhì)能為微生物生活提供能量和養(yǎng)分5) 有助于消除土壤污染腐殖質(zhì)的絡(luò)合、吸附等作用有助于消除土壤中農(nóng)藥殘毒及重金屬離子的污染二 、 土壤液相與氣相組成（一）土壤液相1. 土壤水量平衡）土壤水分的來源：土壤水分主要來自大氣降水、灌溉水、地下水。土壤水在植物生長中意義1.滿足植物生長的水分

15、要求2.和可溶鹽一起構(gòu)成向植物提供養(yǎng)分的媒介2）土壤水分的消耗土壤水分的消耗主要是：土壤蒸發(fā)、植物吸收和蒸騰，水分滲漏和徑流損失等，其中地面蒸發(fā)和水分滲漏最為重要。3）土壤透水性降水土壤孔隙重力下滲=土壤透水性土壤孔隙吸水和重力作用下的水分稱為土壤滲透水。用滲透系數(shù)表示。土壤透水性與土壤孔隙、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、松緊度有關(guān)。土壤水量平衡是指土壤水分和收入和消耗使土壤水含量相應(yīng)變化的情況。表達(dá)式：水=水收入水支出維索茨基根據(jù)水分的收支情況，將土壤水分平衡分為三種類型，即淋溶型、非淋溶型和滲出型。實際上，自然界中還存在著三種類型之間的過渡類型，因此可劃分為下列幾種類型：即淋溶型：在年降水量大于年蒸發(fā)量的地

16、區(qū)，土壤水分在土體中以向下流為主，使土體中的物質(zhì)受到淋溶或機(jī)械遷移，森林土壤和酸性土壤多屬此種水分狀況類型。非淋溶型：在降水量低于蒸發(fā)量的地區(qū)，降水量不能滲透濕潤到底土層，只能達(dá)到土體的有限深度，因此，土體中的物質(zhì)只被淋洗到一定深度而淀積下來，這種土壤水分狀況稱非淋溶型。干旱、半干旱草原土壤大多屬于這種水分狀況類型。滲出型或上升型：降水量小于蒸發(fā)量，因蒸發(fā)強(qiáng)烈，下層可溶性鹽隨毛管水帶到表層，從而引起土壤鹽漬化，這種水分狀況類型多出現(xiàn)在干旱和半干旱地區(qū)地下水位高的地方。停滯型或滯水型：在地勢低洼排水不良地區(qū)，土壤水分長期停滯，沼澤化土壤常具有此種水分狀況類型。凍結(jié)型：在高緯地帶或高山、高原地區(qū)，

17、土壤溫度常低于0，土壤中水分形成永凍層，苔原、冰沼土往往有這種水分狀況類型。3. 土壤水分的類型：固態(tài)水、氣態(tài)水、化合水和結(jié)晶水、吸濕水、膜狀水、毛管水、重力水。1）固態(tài)水：固態(tài)水是以固體狀態(tài)存在的水分。高緯度地帶及高山區(qū)的冰沼有永凍層的固態(tài)水存在，此外在冬季寒冷的中緯度地帶，土壤有季節(jié)性固態(tài)水。固態(tài)水不能為植物所利用。2）氣態(tài)水：一般情況下，土壤中存在著氣體狀態(tài)的水分，它與土壤空氣形成氣態(tài)混合物，土壤空氣被水汽飽和達(dá)100%時，土壤中水汽含量約為0.001%。氣態(tài)水含量雖然很少，但由于它能自由移動，并能調(diào)節(jié)其他形態(tài)的水分，故其重要性不能忽視。3）化合水和結(jié)晶水：化合水和結(jié)晶水統(tǒng)稱為化學(xué)束縛水

18、。這兩種水分不能直接參與土壤的物理作用，也不能為植物所利用。 4）吸濕水：由土壤顆粒的表面張力所吸附的水汽的分子，稱吸濕水。5）膜狀水：被吸附在吸濕水膜外層的水分稱膜狀水。膜狀水即使含量還高，植物便開始凋萎，植物呈永久萎蔫時的土壤含水量，稱凋萎系數(shù)。吸濕水和膜狀水合稱物理束縛水，前者叫物理緊束縛水，后者稱物理松束縛水。膜狀水的最大含量叫最大分子持水量。6）毛管水：毛管孔隙中毛管力吸附保存的水分稱毛管水。毛管水依其水分來源，可分為毛管懸著水和毛管上升水。毛管上升水是指地下水位較高條件下，地下水沿毛管上升而存在土壤毛管孔隙中的水分。在干旱區(qū)，優(yōu)質(zhì)的地下水沿毛管上升，因而地下水質(zhì)具有特殊意義，地下水

19、質(zhì)含鹽分過高則易引起次生鹽漬化。毛管懸著水是指毛管水與地下水無聯(lián)系而保持在土壤上層的毛管水，主要由降水、灌溉、融雪等產(chǎn)生的重力水向下運動而成。毛管懸著水達(dá)到最大時的土壤含水量，稱田間持水量。7）重力水：當(dāng)土壤水分含量超過田間持水量時，多余的水分就會在重力作用下，沿著土壤中的非毛管孔隙向下滲透，如果沒有不透水層的阻隔，它可以一直滲透到地下水中去。這稱自由重力水。如果有不透水層阻隔，它可以在不透水層之上潴積下來，即成支持重力水或叫上層滯水。當(dāng)土壤孔隙全部充滿水分時，即為重力水所飽和時的含水量，稱為全蓄水量或飽和持水量，飽和系數(shù)。5.土壤溶液：1)土壤溶液酸堿度土壤的酸度：指土壤酸性的程度，以pH表

20、示。它是土壤溶液中 H濃度的表現(xiàn)，H濃度愈大，土壤酸性愈強(qiáng)。土壤中H的來源有：（1）動植物呼吸作用排出的CO2溶解于水形成的碳酸解離產(chǎn)生的H。 （2）微生物分解作用產(chǎn)生的有機(jī)酸、無機(jī)酸解離產(chǎn)生的H。 （3）土壤溶液中活性鋁的作用。 （4）吸附性H和Al3的作用。 2）土壤緩沖性酸性或堿性物質(zhì)加入土壤后，土壤具有緩和其酸堿反應(yīng)變化的性能。 土壤產(chǎn)生緩沖作用的原因： 1、土壤膠體的代換性能 2、土壤中有多種弱酸及其鹽類。（弱酸如：碳酸、重碳酸、硅酸和各種有機(jī)酸） 3、兩性有機(jī)物質(zhì)。（氨基酸是兩性化合物，氨基可中和酸，羧基可中和堿）  4、兩性無機(jī)物質(zhì)5、酸性土壤中的鋁離子3）土壤溶液的氧

21、化還原作用1.土壤氧化還原過程可歸納出如下一些共同特點：1）體系的多樣性 ：無機(jī)體系和有機(jī)體系2）反應(yīng)的復(fù)雜性2. 土壤氧化還原狀況及其影響因素 土壤通氣狀況 、微生物活動 、土壤中易分解有機(jī)質(zhì)的含量土壤中易氧化或易還原的無機(jī)物狀況、土壤pH值 、植物根的代謝作用 (二)土壤氣相1.土壤空氣的來源和組成 土壤空氣主要來自大氣，存在于未被水分占據(jù)的土壤孔隙中。由于土壤生物生命活動的影響，二氧化碳含量高，氧含量低，水汽含量高，土壤空氣濕度一般接近100%。由于有機(jī)質(zhì)的嫌氣分解，還可能產(chǎn)生甲烷、碳化氫、氫等氣體，經(jīng)常有氨存在，但數(shù)量不多。2. 土壤空氣與大氣間的氣體交換通常，土壤空氣和近地面大氣進(jìn)行

22、著交換，其交換有兩種方式：一方面土壤空氣和大氣整體地進(jìn)行交換，另方面是部分氣體互相擴(kuò)散。土壤空氣與大氣間的氣體交換，以及土體內(nèi)部允許氣體擴(kuò)散和流通的性能，稱為土壤通氣性。土壤通氣性與土壤孔隙、質(zhì)地結(jié)構(gòu)、土壤含水量等密切相關(guān)。第二節(jié) 土壤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)礦質(zhì)化作用 （好氧） 有機(jī)質(zhì)分解腐殖化作用 （厭氧） 腐殖質(zhì)形成（一）礦質(zhì)化作用1）土壤有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化：即土壤有機(jī)質(zhì)的分解過程。土壤有機(jī)質(zhì)在微生物的作用下被氧化為最終的簡單無機(jī)化合物（CO2、H2O、NH3、H2PO4、SO42-等），同時釋放出礦質(zhì)養(yǎng)料的過程。2).土壤有機(jī)質(zhì)的腐質(zhì)化過程：土壤微生物將生物殘體礦化過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物合成更

23、為復(fù)雜的腐殖質(zhì)的過程。3）. 影響土壤有機(jī)質(zhì)礦化（有機(jī)質(zhì)分解）的因素 （1）有機(jī)殘體的化學(xué)組成、物理狀態(tài)及碳氮比a. 分解由易到難順序：糖類、淀粉、簡單蛋白質(zhì) >粗蛋白>半纖維素、纖維素>木質(zhì)素、脂肪、蠟質(zhì)b. 鮮的比老的易分解，細(xì)碎的比整的易分解c. 有機(jī)殘體的碳氮比（C/N）為25:130:1時最易分解（2）土壤水、熱狀況：溫度在2535、水分在田間持水量的60%80%、通氣良好生物殘體分解速度最迅速。（3）土壤通氣狀況： 土壤通氣良好時，好氣微生物活躍，有機(jī)質(zhì)分解迅速徹底；土壤缺氧或無氧時，嫌氣微生物活躍，有機(jī)質(zhì)分解慢且生成還原性物質(zhì)（CH4、H2、H2S）（4）土壤酸

24、堿度：pH410范圍內(nèi)易分解二、 形態(tài)結(jié)構(gòu)土壤發(fā)生層：由成土作用而形成的土層土壤層次：由非成土作用形成的土層土壤剖面：由地表向下的垂直切面（二）土壤發(fā)生層的劃分土壤剖面發(fā)生層的名稱：有機(jī)質(zhì)層：O 腐殖質(zhì)層：A 淋溶層：E淀積層：B 母質(zhì)層：C 母巖層：R層（有機(jī)質(zhì)層）：又稱為枯枝落葉層。一般位于礦質(zhì)土壤的表面，也可被覆蓋于一定深度。森林土壤常見。層（腐殖質(zhì)層）：接近地表出所形成的的礦質(zhì)發(fā)生層。土壤中混有一定有機(jī)質(zhì)或有機(jī)質(zhì)經(jīng)腐爛分解后合成的腐殖質(zhì)，土層較下層暗。E層（淋溶層）：由于淋容作用，物質(zhì)遷移損失的土層。包括灰化層，硅酸鹽粘粒、鐵、鋁等單獨或一起淋失，石英或其他抗風(fēng)化礦物的砂?；蚍哿Ｏ鄬Ω?/p>

25、集的礦質(zhì)發(fā)生層。顏色淺淡、顆粒較粗、養(yǎng)分貧乏。層（淀積層）：位于淋溶層之下，主要特點是淀積著上層淋洗下來的物質(zhì)，使質(zhì)地偏粘、土體較緊實，具塊狀或棱柱狀等結(jié)構(gòu)，常出現(xiàn)新生體，顏色也與層有明顯差別。層（母質(zhì)層）由未受成土作用影響或影響甚微的風(fēng)化殘堆積物所組成，是形成土壤的母體和基礎(chǔ)。層（母巖層）：即堅硬基巖，如花崗巖、玄武巖、石英巖或硬結(jié)的石灰?guī)r，砂巖等。土層的過度情況1 明顯過度 1cm；2 清楚過度 1-3cm3 較清楚過度 3 -5cm；4 逐漸過度 大于5cm第三節(jié) 土壤系統(tǒng)的功能：植物的肥力庫、能量的轉(zhuǎn)化機(jī)、去污的凈化器一、 植物的肥力庫（一）化學(xué)因素1.土壤養(yǎng)分 ：指的是土壤提供的植物

26、生長所必須的營養(yǎng)元素2.土壤的酸堿度根據(jù)我國土壤酸堿度的實際差異情況把土壤分為酸性土、中性土、堿性土。土壤酸度類型：1）活性酸度：指土壤溶液中的氫離子濃度導(dǎo)致的土壤酸度，通常用pH值來表示。 2）潛在酸度：指土壤中交換性氫離子、鋁離子、羥基鋁離子被交換進(jìn)入溶液后引起的酸度，以cmol/kg表示。3.土壤吸附及交換性能：土壤膠體的性質(zhì)：1）巨大的表面積和表面能2）帶電性 ： 帶電的原因：同晶置換、斷鍵 、離子解離3）土壤膠體的分散性和凝聚性：土壤能夠通過土壤溶液提供養(yǎng)分土壤膠體的性質(zhì)使得土壤進(jìn)一步保持離子態(tài)養(yǎng)分，適當(dāng)?shù)臅r機(jī)交換為溶解態(tài)養(yǎng)分后，即為植物利用。影響陽離子交換量因素（1）膠體種類 有機(jī)

27、膠體交換量最大；礦質(zhì)膠體中交換量大小是：蒙脫石水化云母高嶺石。（2）溶液 pH 一般來說，隨土壤堿度增加(pH值增高)解離度增高，帶電量多，交換量增大;反之，隨土壤酸度增加(pH值降低)解離度降低，帶電量減少,代換量下降。 （計算）鹽基飽和度：就是土壤吸附的交換性鹽基離子占交換性陽離子總量的百分?jǐn)?shù)。交換性陽離子可分為兩大類：即鹽基離子（ca2、Mg2、K、Na、NH4等）和H與Al3。陽離子的交換量是這兩類離子被吸收的總量。（二）物理因素：土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、孔隙度的狀況、土壤的熱力學(xué)性質(zhì)土壤肥力與水、氣、熱量相關(guān)；水、氣、熱又與土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、孔隙度的狀況相互聯(lián)系在一起。1. 土壤質(zhì)地不同質(zhì)

28、地分類制基本都分為砂土、壤土和粘土三類。2 土壤結(jié)構(gòu)土壤的各種團(tuán)聚結(jié)合狀況稱為土壤的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型有：團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、核狀結(jié)構(gòu)，柱狀和棱柱狀結(jié)構(gòu)，片狀結(jié)構(gòu)等。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤孔隙性較好，利于調(diào)節(jié)水熱狀況，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是土壤高肥力的表現(xiàn)原因：.團(tuán)粒結(jié)構(gòu)充滿著毛管孔隙，團(tuán)粒之間有較大的非毛管孔隙。雨水經(jīng)過非毛管孔隙滲入土體，毛管吸力吸持水分，不致流失，多余水分可以隨著非毛管孔隙滲入下層，讓位給空氣。.團(tuán)粒結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)土壤水氣熱的同時，對土壤養(yǎng)分的調(diào)節(jié)釋放也有很好的作用。.團(tuán)粒之間接觸點小，黏結(jié)性弱，耕作性能好。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤既能協(xié)調(diào)水肥氣熱，又有良好的耕作性能，因而是一種高肥力的表現(xiàn)。3 土壤孔隙度土壤孔隙：

29、土粒與土粒，結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)體之間，通過點、面接觸關(guān)系，形成大小不等的空間，這些空間稱為土壤孔隙。毛管孔隙：土壤孔隙直徑小于0.1mm的孔隙。具有持水性。隨土壤分散度和結(jié)構(gòu)破壞度增加而增加。非毛管孔隙：土壤孔隙直徑大于0.1mm的孔隙。具有透水性。團(tuán)聚體越大非毛管孔隙越大。4 .土壤的熱力學(xué)性質(zhì)通常用土壤熱容量、熱導(dǎo)率、土壤熱擴(kuò)散率反映熱量在土壤中的保持、傳導(dǎo)和分布狀況。土壤熱容量：單位質(zhì)量（重量）或容積的土壤每升高（或降低） 1 所需要（或放出的）熱量第二章 土壤系統(tǒng)動態(tài)特性分析母質(zhì)的概念：指風(fēng)化殼的表層，是原生基巖經(jīng)過風(fēng)化、搬運、堆積等過程于地表形成的一層疏松。最年輕的地質(zhì)礦物層，它是土壤形成

30、的基礎(chǔ)，是土壤的前身。微生物在成土過程中的作用）分解有機(jī)質(zhì)、釋放各種養(yǎng)料，為植物吸收利用；）合成土壤腐殖質(zhì)，發(fā)展土壤膠體性能；）固定大氣中的氮素，增加土壤中的含氮量；）促進(jìn)土壤物質(zhì)的溶解和遷移，增加礦質(zhì)養(yǎng)分的有效度。第二節(jié) 土壤系統(tǒng)物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化1 有機(jī)質(zhì)的累積與分解2 黏土礦物的生成與破壞3 土壤物質(zhì)的淋融與淀積4 氧化還原作用5 土壤的熟化過程土壤三相的形成標(biāo)志著土壤系統(tǒng)的形成，三相相互作用和所引發(fā)的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換又推動了土壤系統(tǒng)的發(fā)展。巖石-成土母質(zhì)-微生物著生-巖漆時期-地衣-苔蘚-高等植物-腐殖物質(zhì)形成-具有肥力特征的土壤形成第3節(jié) 土壤系統(tǒng)動態(tài)的表現(xiàn)一、土壤形成的基本規(guī)律土壤是自

31、然界各成土因素綜合作用的結(jié)果。土壤學(xué)家B.P.威廉斯把土壤形成的基本規(guī)律概括為地表物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)過程和生物小循環(huán)過程矛盾的統(tǒng)一。1.地質(zhì)大循環(huán)：是指巖石及風(fēng)化產(chǎn)物通過各種不同的物質(zhì)運動形式，最終流歸海洋，經(jīng)過長期的地質(zhì)變化，成為各種海洋沉積物，以后由于地殼運動或海陸變遷，海洋又可能上升為陸地至巖石出露，形成新的風(fēng)化殼。這個時間長范圍廣的演變過程，稱為地質(zhì)大循環(huán)。2.生物小循環(huán)：生物小循環(huán)是指植物營養(yǎng)元素在生物體和土壤之間的循環(huán)：植物從土壤中吸收養(yǎng)分，形成植物體，后者供動物生長，而動物殘體回到土壤中，在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為植物需要的養(yǎng)分，促進(jìn)土壤肥力的形成和發(fā)展。3.大循環(huán)與小循環(huán)的特征和關(guān)系

32、自然土壤形成過程是地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)矛盾統(tǒng)一的過程。1）地質(zhì)大循環(huán)涉及空間大，時間長，植物養(yǎng)料不積累； 而生物小循環(huán)涉及空間小，時間短，可促進(jìn)植物養(yǎng)料元素的積累，使土壤中有限的養(yǎng)分元素發(fā)揮作用。2）地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的共同作用是土壤發(fā)生的基礎(chǔ)。無地質(zhì)大循環(huán)，生物小循環(huán)就不能進(jìn)行；無生物小循環(huán)，僅地質(zhì)大循環(huán)，土壤就難以形成。在土壤形成過程中，兩種循環(huán)過程相互滲透和不可分割地同時進(jìn)行著。它們之間通過土壤相互連結(jié)在一起。第三章 土壤分類中國土壤分類系統(tǒng)高級分類：土綱、亞綱、土類、亞類；低級分類：土屬、土種和變種。“診斷層”，是用以識別土壤類別、在性質(zhì)上有一系列定量說明的土層。診斷特性是指有定

33、量說明的土壤性質(zhì)（形態(tài)的、物理的、化學(xué)的）。診斷現(xiàn)象：足以作為劃分土壤類別依據(jù)的稱為診斷現(xiàn)象第四章 土壤類型凍土概念：地表至100cm范圍內(nèi)有永凍土壤溫度狀況，地表具有多邊形土或石環(huán)等凍融蠕動形態(tài)特征的土壤。包括 冰沼土和凍漠土地形,母質(zhì) 冰川地形明顯，高山區(qū)地形，母質(zhì)較為復(fù)雜。理化性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)含量少，腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，70%以上為富里酸，CEC（+）低，只有10cmol（+）/kg土，粘粒少，營養(yǎng)貧乏。弱淋溶土一、概念 弱淋溶土是指石灰質(zhì)在土壤剖面中發(fā)生淋溶與累積、并伴隨有粘粒的形成與淀積的土壤。 淋溶土一、概念 淋溶土是指濕潤土壤水分狀況下，石灰充分淋溶，具有明顯粘粒移淀的土壤。它包括的土類

34、有暗棕壤、棕壤、黃棕壤和白漿土等 荒漠土荒漠土是指在荒漠地區(qū)所發(fā)育的地帶性土壤，有機(jī)質(zhì)含量少，土壤水分缺乏，石灰表聚明顯，土體中普遍有石膏和易溶鹽的聚積。 濕成土濕成土是指成土過程中長期或季節(jié)性（周期性）受到水分浸潤或飽和的土壤。濕成土有機(jī)質(zhì)含量豐富，物質(zhì)還原作用強(qiáng)，在土體一定部位顯灰藍(lán)色或灰色，有銹斑和鐵子等新生體 。濕成土包括沼澤土、草甸土、潮土和黑土 。初育土初育土是指發(fā)育程度微弱、母質(zhì)特征明顯，發(fā)生層分異不顯著的土壤。包括的土類：石質(zhì)土、粗骨土、黃綿土、風(fēng)沙土、紫色土、石灰土、磷質(zhì)石灰土、火山灰土。人為土 人為土是指自然土壤經(jīng)人類活動影響改變了原來土壤的成土過程而獲得新特性的土壤。灰化

35、土一、概念 灰化土是指具有灰化淀積層的土壤。相當(dāng)于中國與美國土壤系統(tǒng)分類的灰土。經(jīng)度地帶性分布規(guī)律及其在中緯度地區(qū)的分布形式。二、地理分布 灰化土廣泛分布在北半球的北部，在歐亞大陸北部和北美洲北部，呈緯向綿延展布。在南半球由于相應(yīng)的緯度地帶為水域所占據(jù)，灰化土分布只在山地垂直帶譜中可見。我國灰化土面積較小，只在大興安嶺北端與青藏高原某些高山、亞高山垂直帶中有所發(fā)現(xiàn)。占全國陸地面積的1.12% 三、成土條件（一）氣候 灰化土分布在寒溫帶濕潤氣候區(qū)，其南界大致與北緯50°線相當(dāng)，氣候的特點是冬長而寒冷，氣溫的季節(jié)變化很大，降雨集中在夏季。（二）植被 灰化土的植被以針葉林為主，主要樹種如云

36、杉屬、冷杉屬、松屬、落葉松屬等。 （三）地形，母質(zhì) 灰化土分布區(qū)的地形多為山地和丘陵或平原，一般坡度較平緩。 成土母質(zhì)多為更新世冰川沉積物，還有砂巖、泥巖、粘土以及石灰?guī)r風(fēng)化物，在我國亦有母質(zhì)為火山灰的。一般在滲透性強(qiáng)的砂性母質(zhì)上灰化土發(fā)育最快。 四、成土過程（一）灰化層形成過程 第一階段，碳酸鹽分解淋溶階段 第二階段，代換性鹽基分解淋溶階段 第三階段，鐵、鋁、錳分解淋溶階段（二）淀積層的形成五、主要性狀 （一）診斷層和診斷特性：灰化淀積層是灰化土的診斷層。六、分 類：1.正?；彝?；2.腐殖灰化土富鋁土一、概念 富鋁土 指在熱帶和亞熱帶濕潤氣候條件下，土體中的鋁硅酸鹽礦物受到強(qiáng)烈分解，鹽基不斷

37、淋失，而氧化鐵、鋁在土壤中殘留和聚集所形成的土壤。 其中氧化鋁的穩(wěn)定性最強(qiáng)，因而稱之為富鋁土。診斷富鋁土是以表現(xiàn)出中度以上富鋁化特征的土層為依據(jù)。六、分 類富鋁土包含的土類有磚紅壤、磚紅壤性紅壤、紅壤和黃壤。1.磚紅壤（Latosol） 磚紅壤是我國最南端熱帶雨林或季雨林地區(qū)的地帶性土壤。它是富鋁土中富鋁化程度最高的一種土壤。鈣積土鈣積土是指碳酸鈣在土壤剖面中明顯累積的土壤。一、地理分布 鈣積土主要分布在溫帶、暖溫帶半濕潤、半干旱向干旱氣候過渡區(qū)。二、成土條件 （一）氣候；（二）植被；三）地形、母質(zhì) 鈣積土分布的地形以平原、高原、臺地、階地為主。成土母質(zhì)以黃土狀沉積物為主，但亦有差異。三、成土

38、過程鈣積土的成土過程特點是腐殖質(zhì)積累過程和鈣積過程并存。（一）腐殖質(zhì)積累過程（二）鈣積過程四、主要性狀診斷層與診斷特征 最主要特征是具有暗色腐殖質(zhì)表層，剖面中有鈣積層或強(qiáng)石灰性特征. 剖面形態(tài) Ah-Bk-C五 分類：包括的土類有黑鈣土、栗鈣土、灰鈣土、棕鈣土和黑壚土等。鹽漬土鹽漬土是鹽土和堿土以及各種鹽化、堿化土壤的統(tǒng)稱。鹽土：是指土壤中可溶鹽含量達(dá)到對作物生長有顯著危害的程度的土類。堿土：含有危害植物生長和改變土壤性質(zhì)的多量交換性鈉，又稱鈉質(zhì)土 。鹽漬土主要分布在內(nèi)陸干旱、半干旱地區(qū)，濱海地區(qū)也有分布。利用與改良改良鹽土的目的：將根系層鹽分減少到一定限度。鹽土區(qū)往往旱澇鹽相伴發(fā)生，必須抗旱

39、、治澇、洗鹽相結(jié)合，因地制宜采取綜合措施，如平整土地、排水、灌溉、種稻、種植綠肥和耕作施肥等措施來改良 改良堿土的目的：以交換性鈣取代交換性鈉來減低ESP（交換性鈉百分?jǐn)?shù),堿化度）。施用鈣鹽是改良堿土的基本方法。復(fù)習(xí)PPT內(nèi)容：一、土壤形成的主要成土過程有哪些? 我們將土壤中物質(zhì)的交換與轉(zhuǎn)化看作為成土過程；但不把土壤中能量的交換和轉(zhuǎn)化作為成土過程，而僅僅將它看作是成土過程的動力；盡管能量交換和轉(zhuǎn)化與物質(zhì)的交換和轉(zhuǎn)化常是相伴發(fā)生的（一）成土過程中基本的物理、化學(xué)與生物化學(xué)反應(yīng) 1、淋溶與淀積 2、分解與合成 3、遷移與富集 4、侵蝕與堆積 5、土體擾動（二）礦物風(fēng)化為主的成土過程1、原始成土過程

40、 是成土作用的起始點，是土壤發(fā)生肥力并為高等植物生長發(fā)育創(chuàng)造條件的過程。這一過程在微生物和低等植物參與下進(jìn)行，一旦高等植物開始生長，此過程便結(jié)束。2、黏化過程： 指土體中黏粒的形成或淋溶、淀積而導(dǎo)致黏粒含量增加和積累的過程。 一般在土體中下層有一個相對黏重的層次，稱為黏化層。3、富鋁化過程：又稱脫硅富鋁化過程，脫硅過程 它是熱帶、亞熱帶地區(qū)土壤物質(zhì)由于礦物的風(fēng)化形成弱堿性條件，隨著鹽基離子及硅酸的大量流失，而造成鐵鋁氧化物在土體內(nèi)相對富集的過程。（三）生物富集為主的成土過程1、腐殖質(zhì)積累過程 ：指各種植物在土體中，特別在土體表層進(jìn)行腐殖質(zhì)形成的過程。2、泥炭化過程：指有機(jī)質(zhì)以植物殘體的累積過程

41、。（四）鹽分聚積為主的成土過程1、鈣化過程 ：在干旱、半干旱地區(qū)土壤鈣的碳酸鹽發(fā)生移動積累的過程。2、鹽化過程 ：指干旱氣候條件下，地下水中的鹽分通過毛管蒸發(fā)而在土壤上部或土體中易溶性鹽的聚積過程，它是鹽土的形成過程。（PPT的定義：鹽化過程 指地表水、地下水以及母質(zhì)中含有的鹽分，在強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用，通過土壤的垂直和水平移動，逐漸向地表積聚，或是脫離地下水或地表水的影響，而表現(xiàn)為殘余積鹽特點的過程。） 3、堿化過程 ：指土壤膠體中含15%以上交換性鈉，使土壤呈堿性反應(yīng)并產(chǎn)生堿化層的過程。堿化過程是堿土的形成過程。（PPT的定義：交換性或交換性鎂不斷進(jìn)入土壤復(fù)合體的過程，又稱鈉質(zhì)化過程。）（五）以

42、氧化還原為主的成土過程1、潛育化過程 ：指土體長期漬水條件下使變價元素（鐵、錳）轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原狀態(tài)，形成灰色、深灰色或灰藍(lán)色土層的過程。 2、潴育化過程：土體中地下水產(chǎn)生季節(jié)性升降變化，促進(jìn)氧化還原作用交替進(jìn)行，在土體結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)銹紋、銹斑或鐵錳結(jié)核的過程。也稱假潛育過程。 潛育化原因:1. 排水不良土壤處于洼地、比較小的平原、山谷澗地等地區(qū)，排水不良使形成次生潛育化的根本原因。2.水過多首先是水利工程，溝渠水庫周圍由于壩渠漏水。其次可能是潛水出露，排灌不分離，串灌造成土壤長期浸泡。3.過度耕墾我國南方大力推廣三季稻，復(fù)種指數(shù)大大提高，干濕交替時間縮短，犁底層加厚并更緊實，阻礙了透水，透氣，故易誘

43、發(fā)次生潛育化。另外次生潛育化與土壤質(zhì)地較粘、有機(jī)質(zhì)含量較高也有關(guān)。（六）淋溶為主的成土過程1、灰化過程 ：指土體表層（特別是亞表層）SiO2殘留，鐵、鋁與腐殖質(zhì)形成絡(luò)合物的淋溶淀積過程。產(chǎn)生的前提是：2、隱灰化過程 ：是灰化過程尚未發(fā)展到灰化層明顯出現(xiàn)，但實質(zhì)上確有鐵、鋁、錳物質(zhì)的酸性淋溶和淀積作用的則稱之隱灰化過程。 3、漂灰化過程：指土體內(nèi)還原離鐵、錳作用和灰化作用相疊加的過程。4、白漿化過程：指土體中出現(xiàn)離鐵、離錳的漂洗過程。其機(jī)理是還原加淋溶。二、土壤是母質(zhì)、氣候、生物、地形以及時間等因素綜合作用之下的產(chǎn)物，請任選前四種成土因素中的兩個，討論其在土壤形成過程中的作用。 1.母質(zhì)在土壤形成中的作用）不同的母質(zhì)因其礦物組成、理化