第02章 土壤形成和發(fā)育.ppt

1、、第二章土壤形成和發(fā)育、第二章土壤形成和發(fā)育、第一節(jié)土壤形成要素及其在土壤發(fā)生中的作用(重點(diǎn))第二節(jié)土壤形成過(guò)程(重點(diǎn))第三節(jié)土壤發(fā)育、1.5掌握大成土要素在成土過(guò)程中的重要作用2 .理解土壤的最常見(jiàn)成土過(guò)程及其特征，理解不同土壤的發(fā)生一、土壤形成因素(soil forming factor )、一、土壤形成因素(soil forming factor )、土壤形成因素也稱為成土因素，是影響土壤形成和發(fā)育的基本因素，物質(zhì)、力量、力量即土壤發(fā)生說(shuō)(soil genesis theory ) 第一節(jié)土壤形成要素及其在土壤發(fā)生中的作用，*大成土要素： 19世紀(jì)未，俄羅斯的土壤學(xué)家b.b.dokuch

2、aev (dokuchaev，1846-1903 )對(duì)俄羅斯的大草原土壤， 氣候-climate母質(zhì)-parent material生物-biology地形-topography時(shí)間-time，二.母質(zhì)在土壤形成中的作用，(一)母質(zhì)的概念風(fēng)化殼的表層，即原生基巖風(fēng)化了(二)母質(zhì)類型1 .殘積母質(zhì)2 .母質(zhì)風(fēng)積物(風(fēng)積黃土和沙丘)冰川堆積物(冰分損失物和冰水堆積物)重力堆積物，(三)其次，母質(zhì)對(duì)土壤理化性質(zhì)有很大的影響。 一般來(lái)說(shuō)，成土過(guò)程越長(zhǎng)，母質(zhì)和土壤的性質(zhì)差異越大。 但是，有母質(zhì)的性質(zhì)仍然頑強(qiáng)地留在土壤中。 成土母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和植物礦物質(zhì)養(yǎng)分元素(氮除外)的最初來(lái)源。紅色砂巖紅土

3、、花崗巖紅土、石灰?guī)r土、玄武巖黃磚紅土、三、氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系、(一)濕度因子對(duì)土壤形成的影響、第一節(jié)土壤形成因子及其在土壤發(fā)生中的作用、1、影響土壤中物質(zhì)的移動(dòng)、土壤中水分平衡狀況可以分為以下幾種土壤水分類型濕潤(rùn)型水分狀況(2)非濕潤(rùn)型水分狀況(3)上升水型水分狀況的特征：蒸發(fā)蒸發(fā)總量大大超過(guò)降水量，其差異由地下水補(bǔ)充，如果地下水的礦化度高會(huì)導(dǎo)致鹽漬化的地下水不能到達(dá)地表，只到達(dá)斷面的中部，則稱為“半上升水型”水分狀況。 (4)滯留型水分狀況：地表多積水，沼澤化土壤是這種類型的特征。濕度對(duì)土壤形成的作用主要體現(xiàn)在以下方面：2、影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化，表土有機(jī)質(zhì)的含量總是隨著大氣濕

4、度的增加而增加。 濕潤(rùn)地區(qū)土壤風(fēng)化度高，干旱地區(qū)弱。 隨著濕度的升高，土壤的顏色也由紅變黃。 第一節(jié)土壤形成要素及其在土壤形成中的作用、(二)溫度對(duì)土壤形成的影響，一般每增加10溫度，反應(yīng)速度就會(huì)加倍。 花崗巖風(fēng)化殼在廣東可達(dá)3040米，浙江一般為56米，青海高原始終不到1米。 德國(guó)土壤學(xué)家拉曼(Ramann )對(duì)“風(fēng)化因子”的概念：風(fēng)化因子=風(fēng)化天數(shù)水解分離度、第一節(jié)的土壤形成因子及其在土壤發(fā)生中的作用、珍妮對(duì)美國(guó)大平原的土壤進(jìn)行了研究。第一節(jié)土壤形成因素及其在土壤形成中的作用、(四)氣候變化與土壤形成*、氣候帶、植被與土壤之間存在明顯的關(guān)系，因此許多土壤學(xué)家非常重視氣候在土壤形成中的作用，

5、提出了土壤地帶性的概念。 在中國(guó)溫帶，大氣濕度從西向東增加，出現(xiàn)如下：褐色沙漠土、灰色褐色沙漠土、灰色沙漠土、褐色鈣土(灰鈣土)、栗鈣土、黑鈣土和黑土。 在中國(guó)溫帶東部濕潤(rùn)區(qū)，北和南的熱量增加，土壤分布是暗褐色土壤、褐色土壤(褐土)、黃褐色土壤、黃土、紅土和磚紅土的順序。 第一節(jié)土壤形成要素及其在土壤發(fā)生中的作用，土壤形成的生物要素包括植物、土壤動(dòng)物和土壤微生物。 科夫達(dá)表示，植物在陸地上每年形成的生物量約為3.51010噸，相當(dāng)于2.131017千卡的能量。 (1)植物在成土過(guò)程中的作用，四)生物因素在土壤生成中的作用，(2)動(dòng)物在成土過(guò)程中的作用，非洲象牙海岸的白蟻能夠筑起直徑15米、高2

6、6米的堅(jiān)固立腳的肥沃土壤中的蚯蚓糞便達(dá)到30噸/公頃！ 第一節(jié)土壤形成因子及其在土壤發(fā)生中的作用、植被類型與土壤類型的關(guān)系(根據(jù)Bridges: World Soils )、第一節(jié)土壤形成因子及其在土壤發(fā)生中的作用、第一節(jié)土壤形成因子及其在土壤發(fā)生中的作用、(3) 微生物在成土過(guò)程中的作用微生物對(duì)土壤形成的作用是： (1)分解有機(jī)質(zhì)，釋放各種營(yíng)養(yǎng)物，利用于植物的吸收利用；(2)合成土壤腐殖質(zhì)，發(fā)展土壤膠體性能；(3)固定大氣中的氮，增加土壤的氮含量；(4)促進(jìn)土壤物質(zhì)的溶解和移動(dòng)，礦質(zhì)。 第一節(jié)土壤形成因子及其在土壤發(fā)生中的作用、(1)地形與母質(zhì)的關(guān)系、五、地形與土壤發(fā)生的關(guān)系、沖積物、斜面積

7、物、洪積物、殘積物、第一節(jié)土壤形成因子及其在土壤發(fā)生中的作用(二)地形與水熱條件的關(guān)系、第一節(jié)土壤形成因子及其在土壤發(fā)生中的作用地型對(duì)土壤養(yǎng)分狀況的影響，(三)地形與土壤發(fā)育的關(guān)系，例如隨著河谷地形的演化，在不同的地形部位，可以構(gòu)成水成土(河漫灘)，(1)土壤年齡，土壤年齡土壤發(fā)育時(shí)間的長(zhǎng)短，通常將土壤年齡分為絕對(duì)年齡和相對(duì)年齡絕對(duì)年齡該土壤對(duì)當(dāng)?shù)匦迈r風(fēng)化層和新母質(zhì)開(kāi)始發(fā)育至今經(jīng)歷的時(shí)間進(jìn)行修正，通常用年表示，6、成土?xí)r間對(duì)土壤發(fā)育的影響、相對(duì)年齡土壤的發(fā)育階段或土壤的發(fā)育程度。 第一節(jié)土壤形成因素及其在土壤發(fā)生中的作用，第一節(jié)土壤形成因素及其在土壤發(fā)生中的作用，某土壤達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)(準(zhǔn)平衡)所

8、需要的時(shí)間，(二)土壤形成速度和所需時(shí)間，在許多土壤中100年內(nèi)能夠使土壤有機(jī)質(zhì)達(dá)到準(zhǔn)平衡的更有利條件下，弱發(fā)育的b第一節(jié)土壤形成要素及其在土壤發(fā)生中的作用、(三)土壤形成的階段性Mohr和Van Baren將熱帶地區(qū)的土壤形成分為5個(gè)階段：1.初期：未風(fēng)化的母質(zhì)2 .青少年期：風(fēng)化已開(kāi)始， 大多數(shù)母質(zhì)物質(zhì)還殘留在土壤中3 .壯年期：易風(fēng)化礦物大部分分解，粘粒明顯增加；4 .老年期：礦物分解已處于最終階段，抗風(fēng)化的原生礦物僅保存少數(shù)5 .最終階段：土壤發(fā)育完成，原生礦物基本完全風(fēng)化第一節(jié)土壤形成因素及其在土壤發(fā)生中的作用、土壤發(fā)育的階段性、1、人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響具有意識(shí)、目的、方向性。 在農(nóng)

9、業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，在逐步認(rèn)識(shí)土壤發(fā)生發(fā)展客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用和改造土壤、培肥土壤，影響很快。 2 .人類活動(dòng)是社會(huì)性的，它受到社會(huì)制度和社會(huì)生產(chǎn)力的影響，在不同的社會(huì)制度和不同的生產(chǎn)力水平上，人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響及其效果有很大差異。 七、人類活動(dòng)對(duì)土壤演化的影響三、人類活動(dòng)的影響通過(guò)改變各自然因素起作用，可以分為有利和有害兩個(gè)方面。 4 .人類對(duì)土壤的影響也具有雙重性，利用合理，有助于提高土壤肥力的不恰當(dāng)利用破壞了土壤，如我國(guó)不同地區(qū)的土壤退化主要是由于人類不合理利用土壤。 第一節(jié)土壤形成因素及其在土壤發(fā)生中的作用，人類影響土壤形成因素的作用(據(jù)E.M.Bridges，1982 )，一方面，土壤

10、形成中的大小循環(huán)*，地質(zhì)大循環(huán)形成指地面巖石的風(fēng)化、風(fēng)化產(chǎn)物的淋濕和搬運(yùn)，后者供動(dòng)物生長(zhǎng)，而動(dòng)植物殘?bào)w則在土壤中生長(zhǎng)兩者的關(guān)系：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)，沒(méi)有沒(méi)有地質(zhì)大循環(huán)就不能生物小循環(huán)的生物小循環(huán)，僅靠地質(zhì)大循環(huán)難以形成土壤。 在土壤形成過(guò)程中，兩個(gè)循環(huán)過(guò)程相互滲透，為了不可分割同時(shí)進(jìn)行。 通過(guò)土壤相連。 第二節(jié)土壤形成過(guò)程、土壤形成過(guò)程中大小循環(huán)的關(guān)系概略圖、二、土壤產(chǎn)生中的基本成土作用、一、有機(jī)質(zhì)的形成和分解、二、原生礦物的分解和粘粒礦物的形成、三、物質(zhì)移動(dòng)*、兩個(gè)方向： (1)向下淋濕；(2)向上移動(dòng)的養(yǎng)分元素的生物濃縮作用、易溶性鹽類、還原性鐵錳類根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)

11、移的機(jī)理：溶移作用、還原轉(zhuǎn)移作用、螯合轉(zhuǎn)移作用、懸浮作用、生物轉(zhuǎn)移作用、三、主要成土過(guò)程、(一)原始成土過(guò)程、(二)腐殖質(zhì)積累過(guò)程、(三)富鋁過(guò)程、(一)原始成土過(guò)程、(二)腐殖化過(guò)程(水、熱適當(dāng))、(三)鋁膠結(jié)過(guò)程部分原生礦物分解，合成不同的粘土礦物Bt層，(5)白漿；(9)鹽漬化過(guò)程，地殼表面的巖石風(fēng)化體及其再聚合，受其環(huán)境因素的作用，形成具有一定斷面形態(tài)和肥力特性的土壤，稱為土壤發(fā)育(soil development )， 土壤個(gè)體發(fā)育圖式(H.D.Foth )表明，土壤發(fā)生層是指在土壤形成過(guò)程中形成的具有特定性質(zhì)和組成、與地面基本平行且具有成土過(guò)程特性的層次。 土體配置型(soil p

12、rofile pattern )是在各土壤發(fā)生層的垂直方向上有規(guī)律的組合和有序的排列狀況。土體配置、第三節(jié)土壤發(fā)育、土壤剖面、土壤發(fā)生層、第三節(jié)土壤發(fā)育、1、潤(rùn)濕層(a層) eluvial horizon :由于位于土體最上部，也稱為表土層，含有有機(jī)質(zhì)的集積和物質(zhì)2 .在堆積層(b層) illuvial horizon層之下3 .母質(zhì)層(c層) parent material horizon:位于土體的最下部，是不產(chǎn)生明顯的土著作用的土層，其組合物為上述母質(zhì)。最基本的三個(gè)發(fā)生層，土壤剖面發(fā)生層和分層字母注記，第三節(jié)土壤發(fā)育、四，反映土壤風(fēng)化發(fā)育的指標(biāo)，1，Sa值(二氧化硅氧化鋁率) Sa值越小

13、，土壤的濕潤(rùn)程度越高。 2.saf值(二氧化硅氧化鋁鐵率) Saf=SiO2/(Al2O3 Fe2O3)。 3、ba值(1) ba=(根據(jù)半徑witz )/al2o 3。 (2) ba=(na2ok2ocaomgo )/al2o3(根據(jù)h.Jenny ) ba值越小，表示脫堿越多，潤(rùn)濕作用越強(qiáng)。 第三節(jié)土壤發(fā)育、4、值土壤風(fēng)化潤(rùn)濕指數(shù)值越小，潤(rùn)濕強(qiáng)度越強(qiáng)5、值土壤風(fēng)化指數(shù)、6、CEC、ECEC和BS 7、鐵的游離度鐵的游離度越大，風(fēng)化度越強(qiáng)8 .粘合率粘合率粘合率是指粘合層中的粘粒含量和潤(rùn)濕層或下母該比值越大，表示粘度越高。 黏附層的黏附率要求超過(guò)1.2，使極強(qiáng)的土壤黏附化，黏附率高達(dá)37。

14、6、CEC、ECEC和BS 7、鐵的游離度鐵的游離度越大風(fēng)化度越強(qiáng)。 8 .粘合率粘合率是指粘合層中粘粒含量與潤(rùn)濕層或下部母質(zhì)層的粘粒含量之比。 該比值越大，表示粘度越高。 黏附層的黏附率要求超過(guò)1.2，使極強(qiáng)的土壤黏附化，黏附率高達(dá)37。沒(méi)有、1、地質(zhì)大循環(huán)的基礎(chǔ)，沒(méi)有生物小循環(huán)的發(fā)展()2.在同一母質(zhì)上形成的土壤的性質(zhì)相同()3.潤(rùn)濕作用從大到小的順序濕潤(rùn)區(qū)半濕潤(rùn)區(qū)半干燥區(qū)()4.粘著化過(guò)程是粘土礦物合成和粘粒富集的綜合作用的過(guò)程()5.土壤的富鋁化是Fe、Al的潤(rùn)濕堆積1 .沒(méi)有地質(zhì)大循環(huán)其性質(zhì)相同()3.濕潤(rùn)作用從大到小的順序濕潤(rùn)區(qū)半濕潤(rùn)區(qū)半干燥區(qū)干燥區(qū)()4.粘著化過(guò)程是粘土礦物合成和粘粒富集的綜合作用的過(guò)程()5.土壤的富鋁化是Fe、Al的濕潤(rùn)堆積過(guò)程的結(jié)果()、6 .土壤中營(yíng)養(yǎng)素的豐富是生物選擇性吸收的結(jié)果() 7 .土壤形成過(guò)程即土壤肥力的發(fā)生發(fā)展過(guò)程()8.自然界土壤類型的多樣化，其根源取決于成土要素條件的不同()9.濕潤(rùn)氣候區(qū)的化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)度比干燥氣候區(qū)() 10 .灰化層強(qiáng)的鐵6 .土壤中營(yíng)養(yǎng)素的豐富是生物選擇性吸收的結(jié)果()