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1、关于土壤的形成过程2022/9/251现在学习的是第1页,共52页2022/9/252n n第八章第八章 土壤形成和土壤分布土壤形成和土壤分布 第一节第一节 土壤的形成过程(成土过程)土壤的形成过程(成土过程)一、土壤形成因素学说一、土壤形成因素学说一、土壤形成因素学说一、土壤形成因素学说 它它它它是是是是研研研研究究究究外外外外在在在在环环环环境境境境对对对对土土土土壤壤壤壤发发发发生生生生过过过过程程程程和和和和土土土土壤壤壤壤性性性性质质质质影影影影响响响响的学说。的学说。的学说。的学说。俄俄俄俄罗罗罗罗斯斯斯斯土土土土壤壤壤壤学学学学家家家家道道道道库库库库恰恰恰恰耶耶耶耶夫夫夫夫和和
2、和和美美美美国国国国土土土土壤壤壤壤学学学学者者者者赫赫赫赫格格格格德德德德是是是是世世世世界界界界公公公公认认认认的的的的土土土土壤壤壤壤科科科科学学学学的的的的奠奠奠奠基基基基者者者者。它它它它们们们们最最最最先先先先认认认认识识识识到到到到,土土土土壤壤壤壤性性性性质质质质是是是是某某某某些些些些物物物物理理理理作作作作用用用用和和和和化化化化学学学学作作作作用用用用的的的的产产产产物物物物,而而而而这这这这些些些些作作作作用用用用不不不不仅仅仅仅受受受受母母母母质质质质的的的的影影影影响响响响,同同同同时时时时也也也也受受受受生生生生物物物物、气气气气侯侯侯侯、地地地地形形形形和时间的
3、影响。和时间的影响。和时间的影响。和时间的影响。现在学习的是第2页,共52页2022/9/253n n土土土土壤壤壤壤是是是是独独独独立立立立的的的的历历历历史史史史自自自自然然然然体体体体,它它它它的的的的发发发发生生生生发发发发展展展展与与与与自自自自然然然然界界界界的的的的各各各各个个个个成成成成土土土土因因因因素素素素都都都都有有有有联联联联系系系系,即即即即它它它它是是是是母母母母质质质质、生生生生物物物物、气气气气侯侯侯侯、地地地地形形形形和和和和时时时时间间间间等等等等五五五五种种种种成成成成土土土土因因因因素素素素共共共共同同同同作作作作用用用用的的的的产产产产物物物物。美美美
4、美国国国国的的的的土土土土壤壤壤壤学学学学者者者者詹詹詹詹尼尼尼尼(HJennyHJenny)在在在在2020世世世世纪纪纪纪四四四四十十十十年年年年代代代代提提提提出出出出土土土土壤壤壤壤形形形形成成成成因因因因素素素素基基基基本本本本公公公公式式式式,用用用用以以以以表表表表示示示示土土土土壤壤壤壤性性性性状状状状与与与与成成成成土土土土因因因因素素素素之之之之间间间间的的的的函函函函数关系,其公式如下:数关系,其公式如下:数关系,其公式如下:数关系,其公式如下:n n S=f(cl o,r,p,t,S=f(cl o,r,p,t,)(1)(1)n n式中式中式中式中S S 代表土壤性状,代
5、表土壤性状,代表土壤性状,代表土壤性状,cl cl 代表气侯,代表气侯,代表气侯,代表气侯,o o 代表生物,代表生物,代表生物,代表生物,r r代代代代表地形,表地形,表地形,表地形,p p 代表母质,代表母质,代表母质,代表母质,t t 代表时间;点号代表尚末确定的代表时间;点号代表尚末确定的代表时间;点号代表尚末确定的代表时间;点号代表尚末确定的其它因素,其它因素,其它因素,其它因素,f f 是函数。是函数。是函数。是函数。现在学习的是第3页,共52页2022/9/254n n这这这这个个个个公公公公式式式式明明明明确确确确地地地地表表表表示示示示了了了了土土土土壤壤壤壤性性性性状状状状
6、是是是是与与与与成成成成土土土土因因因因素素素素紧紧紧紧密密密密联联联联系系系系的的的的。在在在在了了了了解解解解某某某某一一一一成成成成土土土土因因因因素素素素对对对对土土土土壤壤壤壤性性性性状状状状的的的的作作作作用用用用时时时时,有有有有必必必必要要要要使使使使所所所所有有有有其其其其它它它它成成成成土土土土因因因因素素素素保保保保持持持持不不不不变变变变,对此,詹尼提出下列各公式:对此,詹尼提出下列各公式:对此,詹尼提出下列各公式:对此,詹尼提出下列各公式:n n S=f cl(S=f cl(气侯气侯气侯气侯)o,r,p,t,(2)o,r,p,t,(2)n n S=f o(S=f o(
7、生物生物生物生物)cl,r,p,t,(3)cl,r,p,t,(3)n n S=f r(S=f r(地形地形地形地形)cl,o,p,t,(4)cl,o,p,t,(4)n n S=f p(S=f p(母质母质母质母质)cl,o,r,t,(5)cl,o,r,t,(5)n n S=f t(S=f t(时间时间时间时间)cl,o,r,p,(6)cl,o,r,p,(6)n n 运运运运用用用用这这这这些些些些公公公公式式式式,不不不不仅仅仅仅可可可可以以以以检检检检查查查查成成成成土土土土过过过过程程程程中中中中各各各各种种种种成成成成土土土土因因因因素素素素的的的的特特特特殊殊殊殊作作作作用用用用,还还
8、还还可可可可以以以以进进进进行行行行土土土土壤壤壤壤分分分分类类类类。此此此此外外外外,还还还还可可可可以以以以根根根根据据据据已已已已知知知知的的的的成成成成土土土土条条条条件件件件,来预测土壤性质及其可能的变化速度和趋势。来预测土壤性质及其可能的变化速度和趋势。来预测土壤性质及其可能的变化速度和趋势。来预测土壤性质及其可能的变化速度和趋势。现在学习的是第4页,共52页2022/9/255 土土壤壤形形成成过过程程指指的的是是在在一一定定的的时时空空条条件件下下,母母质质与与生生物物、气气候候因因素素以以及及土土体体内内部部所所进进行行的的物物质质与与能能量量的的迁迁移移和和转转化化过过程程
9、的的总总体体。这这一一过过程程的的总总体体可用图可用图9.19.1、图、图9.29.2予以说明。予以说明。二、土壤形成过程的一般概念二、土壤形成过程的一般概念现在学习的是第5页,共52页图图图图8.1 8.1 8.1 8.1 土壤形成中物质迁移和转化示意图土壤形成中物质迁移和转化示意图土壤形成中物质迁移和转化示意图土壤形成中物质迁移和转化示意图现在学习的是第6页,共52页图图图图8.2 8.2 8.2 8.2 土壤能量转换示意图土壤能量转换示意图土壤能量转换示意图土壤能量转换示意图现在学习的是第7页,共52页2022/9/258三、土壤形成的实质三、土壤形成的实质(一一)物质的地质大循环物质的
10、地质大循环 是指是指地面岩石的风化、风化产物的淋溶与搬运、堆积,地面岩石的风化、风化产物的淋溶与搬运、堆积,进而产生成岩作用,进而产生成岩作用,这是地球表面恒定的周而复始的这是地球表面恒定的周而复始的地质地质大大循环循环。(图图1)(二二)植物营养元素的生物小循环植物营养元素的生物小循环 是指是指土壤中的生物,在其风化产物的基础上进行植土壤中的生物,在其风化产物的基础上进行植物营养元素的富集、保蓄,使部分营养元素暂时脱离地物营养元素的富集、保蓄,使部分营养元素暂时脱离地质大循环的轨道,质大循环的轨道,称之为称之为植物营养元素的植物营养元素的生物小循环生物小循环。现在学习的是第8页,共52页20
11、22/9/259图7.7 土壤形成过程中大小循环的关系简图现在学习的是第9页,共52页2022/9/2510(三三三三)地质大循环与地质大循环与地质大循环与地质大循环与生物生物小循环的关系小循环的关系小循环的关系小循环的关系(1)(1)生物小循环是在地质大循环的基础上发展起来的,没生物小循环是在地质大循环的基础上发展起来的,没有地质大循环就不可能有生物小循环。没有生物小循环也就有地质大循环就不可能有生物小循环。没有生物小循环也就没有土壤。没有土壤。(2)(2)地质大循环过程总的趋势是植物养分元素的释放、地质大循环过程总的趋势是植物养分元素的释放、淋失过程,而生物小循环则是植物养分元素的积累过程
12、,它淋失过程,而生物小循环则是植物养分元素的积累过程,它使有限营养元素纳入无穷利用的途径。使有限营养元素纳入无穷利用的途径。(3)(3)在土壤形成过程中,这两个循环过程是同时同地并存,在土壤形成过程中,这两个循环过程是同时同地并存,互相联系,相互作用着,推动土壤不停地运动和发展。地质大互相联系,相互作用着,推动土壤不停地运动和发展。地质大循环与生物小循环的矛盾的对立统一就形成了土壤。循环与生物小循环的矛盾的对立统一就形成了土壤。现在学习的是第10页,共52页2022/9/2511四四 土壤形成的因素土壤形成的因素(一)母质(一)母质(一)母质(一)母质(parent material)pare
13、nt material)是指原生基岩是指原生基岩是指原生基岩是指原生基岩(original bed rock)original bed rock)经过风化、搬运、经过风化、搬运、经过风化、搬运、经过风化、搬运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿物质层物质层物质层物质层.1 1 母质影响土壤矿物质组成和性质母质影响土壤矿物质组成和性质母质影响土壤矿物质组成和性质母质影响土壤矿物质组成和性质 母质堆积类型的影响:残积物(粗、薄、瘦)母质堆积类型的影响
14、:残积物(粗、薄、瘦)母质堆积类型的影响:残积物(粗、薄、瘦)母质堆积类型的影响:残积物(粗、薄、瘦)坡积物(细、厚、肥)坡积物(细、厚、肥)坡积物(细、厚、肥)坡积物(细、厚、肥)现在学习的是第11页,共52页2022/9/2512 2 2母质影响土壤矿质养分母质影响土壤矿质养分母质影响土壤矿质养分母质影响土壤矿质养分 岩浆岩岩浆岩岩浆岩岩浆岩:花岗岩形成的土壤花岗岩形成的土壤花岗岩形成的土壤花岗岩形成的土壤富钾而缺磷;富钾而缺磷;富钾而缺磷;富钾而缺磷;玄武岩形成玄武岩形成玄武岩形成玄武岩形成的土壤的土壤的土壤的土壤缺钾而富磷;缺钾而富磷;缺钾而富磷;缺钾而富磷;沉积岩沉积岩沉积岩沉积岩:
15、砂岩形成的土壤砂岩形成的土壤砂岩形成的土壤砂岩形成的土壤盐基养分较贫乏;盐基养分较贫乏;盐基养分较贫乏;盐基养分较贫乏;页岩形页岩形页岩形页岩形成的土壤成的土壤成的土壤成的土壤盐基养分较丰富。盐基养分较丰富。盐基养分较丰富。盐基养分较丰富。3 3母质影响土壤发育和形态特征母质影响土壤发育和形态特征母质影响土壤发育和形态特征母质影响土壤发育和形态特征 例如,花岗岩风化体中例如,花岗岩风化体中例如,花岗岩风化体中例如,花岗岩风化体中 石英沙砾于土壤中石英沙砾于土壤中石英沙砾于土壤中石英沙砾于土壤中 使土体疏松而易渗水使土体疏松而易渗水使土体疏松而易渗水使土体疏松而易渗水土壤不易发育土壤不易发育土壤
16、不易发育土壤不易发育 ;其风化盐基成其风化盐基成其风化盐基成其风化盐基成分较少分较少分较少分较少 在强淋溶在强淋溶在强淋溶在强淋溶 下完全淋失,使土壤呈酸性反应。下完全淋失,使土壤呈酸性反应。下完全淋失,使土壤呈酸性反应。下完全淋失,使土壤呈酸性反应。基性岩上形成的土壤则相反基性岩上形成的土壤则相反基性岩上形成的土壤则相反基性岩上形成的土壤则相反现在学习的是第12页,共52页2022/9/2513n n 4 4 母质的化学组成影响土壤腐殖质特性母质的化学组成影响土壤腐殖质特性母质的化学组成影响土壤腐殖质特性母质的化学组成影响土壤腐殖质特性 石灰岩母质石灰岩母质石灰岩母质石灰岩母质 土壤腐殖质富
17、含土壤腐殖质富含土壤腐殖质富含土壤腐殖质富含 CaOCaO,火山灰岩母质火山灰岩母质火山灰岩母质火山灰岩母质 土壤腐殖质含有较多的土壤腐殖质含有较多的土壤腐殖质含有较多的土壤腐殖质含有较多的P P2 2OO5 5、KK2 2OO(二)气候(二)气候(水热条件水热条件)水分和热量直接影响成土过程中的物理、化学、生物水分和热量直接影响成土过程中的物理、化学、生物作用作用.1 影响土壤中物质的迁移影响土壤中物质的迁移(emigration)在热带、亚热带条件下,土壤中钾、钠、钙可全部在热带、亚热带条件下,土壤中钾、钠、钙可全部淋出土体;而在半干旱、半湿润地区在一定土体中淀积;淋出土体;而在半干旱、半
18、湿润地区在一定土体中淀积;在干旱地区,碳酸钙基本上未移动,在土壤表层聚积。在干旱地区,碳酸钙基本上未移动,在土壤表层聚积。现在学习的是第13页,共52页2022/9/2514 2 2 2 2 对土壤风化作用的影响对土壤风化作用的影响对土壤风化作用的影响对土壤风化作用的影响 一般情况下,温度从一般情况下,温度从一般情况下,温度从一般情况下,温度从0000增长到增长到增长到增长到50505050时,化合物时,化合物时,化合物时,化合物的解离度增加的解离度增加的解离度增加的解离度增加7 7 7 7倍,从而随着温度的增高,硅酸盐类倍,从而随着温度的增高,硅酸盐类倍,从而随着温度的增高,硅酸盐类倍,从而
19、随着温度的增高,硅酸盐类矿物的水解过程大大增强,母岩和土壤的风化作用矿物的水解过程大大增强,母岩和土壤的风化作用矿物的水解过程大大增强,母岩和土壤的风化作用矿物的水解过程大大增强,母岩和土壤的风化作用亦即大大增强。德国土壤学家拉曼(亦即大大增强。德国土壤学家拉曼(亦即大大增强。德国土壤学家拉曼(亦即大大增强。德国土壤学家拉曼(RamannRamannRamannRamann)提出提出提出提出的的的的“风化因子风化因子风化因子风化因子”概念是:概念是:概念是:概念是:风化因子风化因子风化因子风化因子=风化天数风化天数风化天数风化天数水解离度水解离度水解离度水解离度 风风风风化化化化天天天天数数数
20、数指指指指日日日日均均均均温温温温在在在在0000以以以以上上上上的的的的天天天天数数数数。赤赤赤赤道道道道高高高高温温温温带带带带的的的的风风风风化化化化强强强强度度度度约约约约比比比比温温温温带带带带强强强强3 3 3 3倍倍倍倍,比比比比极极极极地地地地寒寒寒寒冷冷冷冷带带带带强强强强9 9 9 910101010倍倍倍倍,因而热带和寒带的成土速率差异极大因而热带和寒带的成土速率差异极大因而热带和寒带的成土速率差异极大因而热带和寒带的成土速率差异极大.现在学习的是第14页,共52页2022/9/2515n n 3 3 对土壤有机质的影响对土壤有机质的影响 n n 当当温温度度一一定定时时
21、,有有机机质质含含量量随随着着降降水水量量增增加加而而增增加。加。n n 当当湿湿度度一一定定时时,有有机机质质含含量量随随着着温温度度的的升升高高而而减减少少。一一般般是是草草原原气气侯侯条条件件下下,其其C/NC/N比比与与H/FH/F比比均均高高,向向湿湿热热、湿湿冷冷和和干干燥燥过过渡渡,其其C/NC/N比比与与H/FH/F比均会下降。比均会下降。现在学习的是第15页,共52页2022/9/2516n n 4 4 4 4 对土壤矿物形成的影响对土壤矿物形成的影响对土壤矿物形成的影响对土壤矿物形成的影响 n n 在在在在干干干干冷冷冷冷地地地地区区区区,土土土土壤壤壤壤风风风风化化化化程
22、程程程度度度度低低低低,处处处处于于于于脱脱脱脱盐盐盐盐基基基基的的的的初初初初级级级级阶阶阶阶段段段段,只有微弱的脱钾作用,只有微弱的脱钾作用,只有微弱的脱钾作用,只有微弱的脱钾作用,形成伊利石形成伊利石形成伊利石形成伊利石;n n在湿润半湿润地区,脱盐基作用增强,在湿润半湿润地区,脱盐基作用增强,在湿润半湿润地区,脱盐基作用增强,在湿润半湿润地区,脱盐基作用增强,多形成蒙脱石和蛭多形成蒙脱石和蛭多形成蒙脱石和蛭多形成蒙脱石和蛭石;石;石;石;n n在湿热(亚热带)地区,在湿热(亚热带)地区,在湿热(亚热带)地区,在湿热(亚热带)地区,除脱钾作用外,还有脱硅作用,除脱钾作用外,还有脱硅作用,
23、除脱钾作用外,还有脱硅作用,除脱钾作用外,还有脱硅作用,形成高岭类;形成高岭类;形成高岭类;形成高岭类;n n在高度湿热(热带)地区,土壤因强烈脱硅作用而在高度湿热(热带)地区,土壤因强烈脱硅作用而在高度湿热(热带)地区,土壤因强烈脱硅作用而在高度湿热(热带)地区,土壤因强烈脱硅作用而形成形成形成形成铁、铝氧化物铁、铝氧化物铁、铝氧化物铁、铝氧化物。现在学习的是第16页,共52页2022/9/2517n n 5 5 5 5 气气气气侯侯侯侯对对对对土土土土壤壤壤壤阳阳阳阳离离离离子子子子交交交交换换换换量量量量、土土土土壤壤壤壤盐盐盐盐基基基基饱饱饱饱和和和和度度度度、酸碱度的影响酸碱度的影响
24、酸碱度的影响酸碱度的影响n n 在在在在温温温温带带带带,随随随随着着着着降降降降雨雨雨雨量量量量增增增增加加加加,(CECCECCECCEC)呈呈呈呈增增增增加加加加的的的的趋趋趋趋势势势势。在在在在降降降降雨雨雨雨量量量量不不不不多多多多的的的的地地地地区区区区,土土土土壤壤壤壤淋淋淋淋溶溶溶溶作作作作用用用用弱弱弱弱,只只只只有有有有部部部部分分分分离离离离子子子子被被被被淋淋淋淋溶溶溶溶,绝绝绝绝大大大大多多多多数数数数盐盐盐盐基基基基离离离离子子子子在在在在土土土土壤壤壤壤中中中中,所所所所以以以以盐基饱和度高,盐基饱和度高,盐基饱和度高,盐基饱和度高,pHpHpHpH值较高值较高值
25、较高值较高;n n 在在在在热热热热带带带带地地地地区区区区由由由由于于于于粘粘粘粘土土土土矿矿矿矿物物物物是是是是以以以以三三三三、二二二二氧氧氧氧化化化化物物物物为为为为主主主主,(CECCECCECCEC)并并并并不不不不高高高高,加加加加上上上上淋淋淋淋溶溶溶溶作作作作用用用用强强强强盐盐盐盐基基基基饱饱饱饱和和和和度度度度和和和和pHpHpHpH值值值值也低。也低。也低。也低。现在学习的是第17页,共52页2022/9/2518(三)生物因素(三)生物因素(三)生物因素(三)生物因素(biotic factor)(biotic factor)生物因素:植物、土壤动物和土壤微生物。生物
26、因素:植物、土壤动物和土壤微生物。生物因素:植物、土壤动物和土壤微生物。生物因素:植物、土壤动物和土壤微生物。1 1 植物在成土过程植物在成土过程植物在成土过程植物在成土过程(soilforming process)(soilforming process)中的作用中的作用中的作用中的作用 (1)(1)进行能量转化进行能量转化进行能量转化进行能量转化(conversion of energyconversion of energy)及有机质形成及有机质形成及有机质形成及有机质形成 利用太阳辐射能,合成有机质利用太阳辐射能,合成有机质利用太阳辐射能,合成有机质利用太阳辐射能,合成有机质 (2 2
27、 2 2)植被类型影响土壤有机质的数量和分布)植被类型影响土壤有机质的数量和分布)植被类型影响土壤有机质的数量和分布)植被类型影响土壤有机质的数量和分布 a a a a 木本植物的组成木本植物的组成木本植物的组成木本植物的组成 凋落物堆积于土壤表层凋落物堆积于土壤表层凋落物堆积于土壤表层凋落物堆积于土壤表层 形形成成粗粗有有机机质质层层,疏疏松松、多多孔孔 真真菌菌微微生生物物生生长长;堆堆积积物中含单宁、树脂等酸性物质较多。物中含单宁、树脂等酸性物质较多。有机质分布在表层有机质分布在表层,腐殖质以富里酸为主,品质较差,腐殖质以富里酸为主,品质较差,且含量低于草本植物。且含量低于草本植物。现在
28、学习的是第18页,共52页2022/9/2519 b b b b 草草草草本本本本植植植植物物物物 堆堆堆堆积积积积物物物物紧紧紧紧密密密密、柔柔柔柔软软软软、少少少少弹弹弹弹性性性性,主主主主要要要要是是是是细细细细菌菌菌菌微微微微生生生生物物物物活活活活动动动动;堆堆堆堆积积积积物物物物含含含含有有有有大大大大量量量量的的的的纤纤纤纤维维维维素素素素、半半半半纤纤纤纤维维维维素素素素容容容容易易易易分分分分解解解解,而而而而单单单单宁宁宁宁、树树树树脂脂脂脂较较较较少少少少不不不不会会会会产产产产生生生生酸酸酸酸性性性性物物物物质质质质;有有有有机机机机质质质质分分分分布布布布在在在在整整
29、整整个个个个剖剖剖剖面面面面,其其其其含含含含量量量量随随随随着着着着深深深深度度度度增增增增加加加加而而而而逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减少少少少,品品品品质质质质较较较较好好好好,含胡敏酸含量高。含胡敏酸含量高。含胡敏酸含量高。含胡敏酸含量高。(3)(3)富集作用富集作用富集作用富集作用(enrichment(enrichment)及有效化及有效化及有效化及有效化(effectuation(effectuation)把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地吸收起
30、来,同时伴随着矿质营养元素的有效化。吸收起来,同时伴随着矿质营养元素的有效化。吸收起来,同时伴随着矿质营养元素的有效化。吸收起来,同时伴随着矿质营养元素的有效化。现在学习的是第19页,共52页2022/9/2520 (4)(4)促进土壤形成促进土壤形成促进土壤形成促进土壤形成 自然植被和水热条件的演变,引起土壤类型的演变自然植被和水热条件的演变,引起土壤类型的演变自然植被和水热条件的演变,引起土壤类型的演变自然植被和水热条件的演变,引起土壤类型的演变n n由东北往华南的森林植被和土壤的分布依次为:由东北往华南的森林植被和土壤的分布依次为:由东北往华南的森林植被和土壤的分布依次为:由东北往华南的
31、森林植被和土壤的分布依次为:n n 针叶林针叶林针叶林针叶林(棕色针叶林土棕色针叶林土棕色针叶林土棕色针叶林土)针阔混交林针阔混交林针阔混交林针阔混交林(暗棕壤暗棕壤暗棕壤暗棕壤)落叶阔叶落叶阔叶落叶阔叶落叶阔叶林林林林(棕壤棕壤棕壤棕壤)落叶常绿阔叶林落叶常绿阔叶林落叶常绿阔叶林落叶常绿阔叶林(黄棕壤黄棕壤黄棕壤黄棕壤)常绿阔叶林常绿阔叶林常绿阔叶林常绿阔叶林(红壤、红壤、红壤、红壤、黄壤、赤红壤黄壤、赤红壤黄壤、赤红壤黄壤、赤红壤)雨林、季雨林雨林、季雨林雨林、季雨林雨林、季雨林(砖红壤砖红壤砖红壤砖红壤)现在学习的是第20页,共52页2022/9/2521 图图8-58-5 植被类型和土
32、壤类型的关系植被类型和土壤类型的关系 (据Bridges:World Soils)现在学习的是第21页,共52页2022/9/2522 2 土壤动物土壤动物(soil animal)在成土过程中的作用在成土过程中的作用 参与了土壤腐殖质的形成和养分的转化。参与了土壤腐殖质的形成和养分的转化。动物的活动可疏松土壤,促进团粒结构的形动物的活动可疏松土壤,促进团粒结构的形成。成。土壤动物种类的组成和数量在一定程度上是土壤动物种类的组成和数量在一定程度上是土壤类型和土壤性质的标志,可作为土壤肥力土壤类型和土壤性质的标志,可作为土壤肥力的指标。的指标。现在学习的是第22页,共52页2022/9/2523
33、3 3微生物微生物微生物微生物(microorganism)(microorganism)在成土过程中的作用在成土过程中的作用在成土过程中的作用在成土过程中的作用 (1 1)分解有机质,释放各种养分,为植物吸收利用;)分解有机质,释放各种养分,为植物吸收利用;)分解有机质,释放各种养分,为植物吸收利用;)分解有机质,释放各种养分,为植物吸收利用;(2 2)合成土壤腐殖质,发展土壤胶体性能;)合成土壤腐殖质,发展土壤胶体性能;)合成土壤腐殖质,发展土壤胶体性能;)合成土壤腐殖质,发展土壤胶体性能;(3 3)固定大气中的氮素,增加土壤含氮量;)固定大气中的氮素,增加土壤含氮量;)固定大气中的氮素,
34、增加土壤含氮量;)固定大气中的氮素,增加土壤含氮量;(4 4)促进土壤物质的溶解和迁移,增加矿质养)促进土壤物质的溶解和迁移,增加矿质养)促进土壤物质的溶解和迁移,增加矿质养)促进土壤物质的溶解和迁移,增加矿质养分的有效度(如硅酸盐细菌能促进土壤中磷钾溶分的有效度(如硅酸盐细菌能促进土壤中磷钾溶分的有效度(如硅酸盐细菌能促进土壤中磷钾溶分的有效度(如硅酸盐细菌能促进土壤中磷钾溶解移动)。解移动)。解移动)。解移动)。现在学习的是第23页,共52页2022/9/2524(四)地形(四)地形(landform)地形主要是影响水热条件及母质的再分配,进地形主要是影响水热条件及母质的再分配,进而影响土
35、壤的形成而影响土壤的形成.1 地形支配着地表径流,影响水分的重新分配地形支配着地表径流,影响水分的重新分配.在较高的地形部位,土壤中水分不易保持;在较高的地形部位,土壤中水分不易保持;在地形低洼地形部位在地形低洼地形部位,土壤易积水土壤易积水.现在学习的是第24页,共52页2022/9/2525图8.4 地形对土壤水分状况的影响 现在学习的是第25页,共52页2022/9/2526冲积物冲积物坡积物坡积物洪积物洪积物残积物残积物2 地形与母质的关系地形与母质的关系 地形对母质起着重地形对母质起着重新分配的作用,不同的地形部位常分布新分配的作用,不同的地形部位常分布有不同的母质有不同的母质现在学
36、习的是第26页,共52页2022/9/25273 地形地形(landform)与土壤发育的关系与土壤发育的关系随着河谷地形的演化,在不同地形部位上,可构成随着河谷地形的演化,在不同地形部位上,可构成水成土水成土(河河漫滩漫滩)半水成土半水成土(低级阶地低级阶地)地带性土地带性土(高级阶地的发生高级阶地的发生系列系列 4 4 地形也影响着地表温度地形也影响着地表温度 不同的海拨高度、坡度和方位对太阳辐射能吸收和不同的海拨高度、坡度和方位对太阳辐射能吸收和不同的海拨高度、坡度和方位对太阳辐射能吸收和不同的海拨高度、坡度和方位对太阳辐射能吸收和地面散射不同,例如南坡常较北坡温度高。地面散射不同,例如
37、南坡常较北坡温度高。地面散射不同,例如南坡常较北坡温度高。地面散射不同,例如南坡常较北坡温度高。现在学习的是第27页,共52页2022/9/2528 (五)成土时间(五)成土时间(time factor)成土时间长,受气候、生物作用时间长,与母质、成土时间长,受气候、生物作用时间长,与母质、母岩差异大;反之亦然。母岩差异大;反之亦然。土壤年龄土壤年龄(soil age)土壤年龄是指土壤发生发育时间的长短,土壤年龄是指土壤发生发育时间的长短,通常把土壤年龄分为绝对年龄和相对年龄通常把土壤年龄分为绝对年龄和相对年龄。1、绝对年龄、绝对年龄(absolute age):指该土壤在当地指该土壤在当地新
38、鲜风化层或新母质上开始发育时算起迄今所经历新鲜风化层或新母质上开始发育时算起迄今所经历的时间,通常用年表示的时间,通常用年表示.现在学习的是第28页,共52页2022/9/2529 2 2 相对年龄相对年龄相对年龄相对年龄(relative age)relative age):指土壤的发育阶段或土壤的发指土壤的发育阶段或土壤的发指土壤的发育阶段或土壤的发指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。育程度。育程度。育程度。一般用剖面分异程度加以确定,无具体年份。一般用剖面分异程度加以确定,无具体年份。一般用剖面分异程度加以确定,无具体年份。一般用剖面分异程度加以确定,无具体年份。在在在在一定区域内,土壤的
39、发生层分异越明显,相对年龄越长。一定区域内,土壤的发生层分异越明显,相对年龄越长。一定区域内,土壤的发生层分异越明显,相对年龄越长。一定区域内,土壤的发生层分异越明显,相对年龄越长。北半球所存在的土壤多系在第四纪冰川退却后开始发育的,北半球所存在的土壤多系在第四纪冰川退却后开始发育的,北半球所存在的土壤多系在第四纪冰川退却后开始发育的,北半球所存在的土壤多系在第四纪冰川退却后开始发育的,高纬度地区高纬度地区高纬度地区高纬度地区冰碛物上土壤的绝对年龄一般不超过一万年。冰碛物上土壤的绝对年龄一般不超过一万年。冰碛物上土壤的绝对年龄一般不超过一万年。冰碛物上土壤的绝对年龄一般不超过一万年。中纬度地区
40、中纬度地区中纬度地区中纬度地区末遭第四纪冰川侵袭,土壤年龄较长。末遭第四纪冰川侵袭,土壤年龄较长。末遭第四纪冰川侵袭,土壤年龄较长。末遭第四纪冰川侵袭,土壤年龄较长。低低低低纬度纬度纬度纬度末受冰川作用地区的土壤年龄可能达到数十万年,乃末受冰川作用地区的土壤年龄可能达到数十万年,乃末受冰川作用地区的土壤年龄可能达到数十万年,乃末受冰川作用地区的土壤年龄可能达到数十万年,乃至数百万年,其起源可追溯到第三纪。至数百万年,其起源可追溯到第三纪。至数百万年,其起源可追溯到第三纪。至数百万年,其起源可追溯到第三纪。现在学习的是第29页,共52页2022/9/2530n n(六)人为活动对土壤形成演变的影
41、响(六)人为活动对土壤形成演变的影响(六)人为活动对土壤形成演变的影响(六)人为活动对土壤形成演变的影响 n n(1 1 1 1)人人人人为为为为影影影影响响响响是是是是多多多多方方方方面面面面的的的的,它它它它的的的的影影影影响响响响是是是是快快快快速速速速的的的的,并并并并随随随随着着着着人人人人类类类类社社社社会会会会的的的的生生生生产产产产力力力力和和和和技技技技术术术术水水水水平平平平的的的的提提提提高高高高,其其其其影影影影响响响响的的的的速速速速度度度度、强度都将加快,而且会出现更多的熟化土壤。强度都将加快,而且会出现更多的熟化土壤。强度都将加快,而且会出现更多的熟化土壤。强度都
42、将加快,而且会出现更多的熟化土壤。n n(2 2 2 2)人人人人为为为为影影影影响响响响是是是是在在在在各各各各自自自自然然然然因因因因素素素素仍仍仍仍在在在在发发发发生生生生作作作作用用用用的的的的基基基基础础础础上上上上进行的进行的进行的进行的.n n(3 3 3 3)人人人人为为为为活活活活动动动动的的的的影影影影响响响响有有有有两两两两重重重重性性性性,可可可可以以以以产产产产生生生生正正正正效效效效应应应应(高高高高度度度度熟熟熟熟化化化化),也也也也可可可可能能能能产产产产生生生生破破破破坏坏坏坏性性性性的的的的负负负负效效效效应应应应(剥剥剥剥削削削削地力、加速侵蚀、沙化、污染
43、)。地力、加速侵蚀、沙化、污染)。地力、加速侵蚀、沙化、污染)。地力、加速侵蚀、沙化、污染)。现在学习的是第30页,共52页2022/9/2531五五.土壤主要的成土过程土壤主要的成土过程1 1原始成土过程(原始成土过程(formation of primordial soilformation of primordial soil)在在裸裸露露的的岩岩石石表表面面或或薄薄层层的的岩岩石石风风化化物物上上着着生生低低等等植植物物,如如地地衣衣、苔苔藓藓及及真真菌菌、细细菌菌等等微微生生物物,在在低低等等植植物物和和微微生生物物的的作作用用下下,开开始始累累积积有有机机质质,并并为为高高等等植植
44、物物的的生生长长发育创造了条件。发育创造了条件。2.有机质聚积过程有机质聚积过程 在各种植被下,在土体中,特别是土体表层进行在各种植被下,在土体中,特别是土体表层进行的有机质的聚积过程。的有机质的聚积过程。现在学习的是第31页,共52页一般说来,有机质聚积有以下表现形式:一般说来,有机质聚积有以下表现形式:(1 1)腐殖化)腐殖化 主要见于草本植被下,植物残体被转化成腐殖质,主要见于草本植被下,植物残体被转化成腐殖质,聚积在土体的上部而形成暗色的腐殖层(黑土层)。腐聚积在土体的上部而形成暗色的腐殖层(黑土层)。腐殖化过程的结果,使土体发生分化,往往在土体上部形殖化过程的结果,使土体发生分化,往
45、往在土体上部形成一个暗色的腐殖质层。成一个暗色的腐殖质层。图图图图9.3 9.3 由土壤的腐殖化过程所形成的模式土层示意图由土壤的腐殖化过程所形成的模式土层示意图由土壤的腐殖化过程所形成的模式土层示意图由土壤的腐殖化过程所形成的模式土层示意图现在学习的是第32页,共52页2022/9/2533黑土黑土黑土黑土景观及土壤剖面景观及土壤剖面现在学习的是第33页,共52页2022/9/2534(2)斑毡化 森林植被下,由于环境凉湿,植物残体分解森林植被下,由于环境凉湿,植物残体分解不彻底,形成腐殖化程度低的粗腐殖质,呈斑毡不彻底,形成腐殖化程度低的粗腐殖质,呈斑毡状。状。(3 3)泥炭化)泥炭化 在
46、在低低温温或或过过高高湿湿度度条条件件下下,植植物物残残体体呈呈半半分分解解状状态态,大大多多仅仅有有颜颜色色的的改改变变,植植物物组组织织仍仍保保持持原原状状。在在低低洼洼过过湿湿条条件件下下形形成成泥泥炭炭层层,在在高高寒寒条条件件下下形形成成毡状草皮层。毡状草皮层。现在学习的是第34页,共52页2022/9/2535 泥炭土景观及剖面泥炭土景观及剖面 黑龙江三江平原黑龙江三江平原现在学习的是第35页,共52页图图图图8.4 8.4 由土壤粘化过程所形成的模式土层示意图由土壤粘化过程所形成的模式土层示意图由土壤粘化过程所形成的模式土层示意图由土壤粘化过程所形成的模式土层示意图3.3.粘化过
47、程粘化过程 在半干旱、半湿润地区,土体中粘土矿物(粘粒)在半干旱、半湿润地区,土体中粘土矿物(粘粒)的形成和聚积过程。的形成和聚积过程。现在学习的是第36页,共52页2022/9/2537黄棕壤粘膜黄棕壤粘膜粘化过程粘化过程现在学习的是第37页,共52页2022/9/2538 粘化过程的类型 残积粘化残积粘化 粘粒未经移动,原地发生的粘化(残积母质)粘粒未经移动,原地发生的粘化(残积母质).淋淀粘化淋淀粘化 上部形成的粘粒经机械淋洗聚积在下部土层。上部形成的粘粒经机械淋洗聚积在下部土层。请注意:由粘化过程形成的粘化层,是一些土类请注意:由粘化过程形成的粘化层,是一些土类(棕壤,褐土,黄棕壤)的
48、重要诊断层,在土壤发生(棕壤,褐土,黄棕壤)的重要诊断层,在土壤发生分类中具有重要的意义。分类中具有重要的意义。4.钙化过程钙化过程 指在干旱、半干旱的气候条件下,碳酸盐在土壤表层聚指在干旱、半干旱的气候条件下,碳酸盐在土壤表层聚积或表层淋溶脱钙以及在土体中的淀积过程。积或表层淋溶脱钙以及在土体中的淀积过程。现在学习的是第38页,共52页2022/9/2539脱钙积钙脱钙积钙 脱钙积钙脱钙积钙 CaCOCaCO3 3(淀积淀积)COCO2 2+H+H2 2O O Ca(HCO Ca(HCO3 3)2 2 Ca(HCO Ca(HCO3 3)2 2形成引起脱钙,形成引起脱钙,CaCOCaCO3 3
49、形成导致积钙。形成导致积钙。黑钙土钙积层黑钙土钙积层现在学习的是第39页,共52页图图图图8.6 8.6 由土壤的钙化过程所形成的模式土层示意图由土壤的钙化过程所形成的模式土层示意图由土壤的钙化过程所形成的模式土层示意图由土壤的钙化过程所形成的模式土层示意图现在学习的是第40页,共52页2022/9/2541(1 1)潜潜育育化化过过程程 在在在在指指指指土土土土壤壤壤壤长长长长期期期期受受受受水水水水浸浸浸浸渍渍渍渍,在在在在土土土土体体体体内内内内所所所所发发发发生生生生的的的的还还还还原原原原过过过过程程程程,并并并并在在在在土土土土体体体体中中中中形形形形成成成成蓝灰色或青灰色蓝灰色或
50、青灰色潜育层潜育层潜育层潜育层。5.5.潜育化、潴育化过程潜育化、潴育化过程 这这二二种种过过程程都都是是由由于于土土体体滞滞积积水水引引起起的的成成土过程。土过程。现在学习的是第41页,共52页2022/9/2542潴育化水稻潴育化水稻土土(2 2)潴育化)潴育化 是指土体处于季节是指土体处于季节性积水,在土体中交性积水,在土体中交替发生的氧化还原过替发生的氧化还原过程,程,并在土体中形成并在土体中形成黄棕色的黄棕色的铁质锈铁质锈斑或斑或黑色黑色锰锰斑的潴育斑的潴育层层。现在学习的是第42页,共52页2022/9/2543n n6 6 6 6 盐盐盐盐化化化化过过过过程程程程 是是是是指指指