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1、上节内容回顾上节内容回顾1 1、概念、概念 天气、气候与小气候；暖流与寒流天气、气候与小气候；暖流与寒流 气候带与气候型气候带与气候型2 2、气候形成的主要因素？、气候形成的主要因素？3 3、海洋性气候与大陆性气候的特点？、海洋性气候与大陆性气候的特点？地中海气候与季风气候的特点？地中海气候与季风气候的特点？4 4、中国气候的特点及其对葡萄生长发育的影响？、中国气候的特点及其对葡萄生长发育的影响？第五章第五章 土壤的形成与基本性质土壤的形成与基本性质土壤的形成土壤的形成土壤的组成土壤的组成土壤的基本性质土壤的基本性质葡萄生态学葡萄生态学什么是什么是“土壤土壤”？所谓土壤是指陆地表面能生长植物的
2、疏松表层。土壤必须含有如下几种成分：(1)土壤母质土壤母质。土壤形成的基础，是土壤的“骨架”，由风化岩石碎屑组成。(2)有机质有机质。它是土壤的“肌肉”，是土壤肥力的主要标志之一。(3)水分水分。它是土壤的“血液”，与农作物的收多收少有密切的关系。(4)养分养分。土壤的“粮食”。包括大量元素，如氮、磷、钾、钙、镁、硫等需要量较大的元素，以及铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯等需要量较少的微量元素。(5)空气空气。(6)微生物微生物。由此可见，土壤既是植物生长所需的营养的供应源泉，又是各种物质和能量转化的场所。1土壤的形成土壤的形成1.1土壤形成的基础土壤形成的基础1.2土壤形成的过程土壤形成的过程1.
3、3农业土壤的结构剖面农业土壤的结构剖面土壤形成与基本性质土壤形成与基本性质1.1土壤形成的基础土壤形成的基础（一）矿物（一）矿物概念：概念：矿物是天然产生于地壳中具有一定矿物是天然产生于地壳中具有一定化学组化学组成、物理性质和内在结构的物体成、物理性质和内在结构的物体，是组成岩石的基本，是组成岩石的基本单位。单位。作用：作用：矿物是土壤矿物质的来源。如：土壤中的矿物是土壤矿物质的来源。如：土壤中的K、P、Ca、Mg等矿物元素。等矿物元素。种类：种类：3300多种，与土壤有关的有多种，与土壤有关的有10多种。多种。1 土壤形成土壤形成表表5 51 1 主要成土矿物主要成土矿物种种类类化学成分化学
4、成分风化特点风化特点分解产物分解产物石石英英SiO2不易（极稳不易（极稳定）定）砂粒砂粒正长石正长石KAISi3O8较易较易粘粒，粘粒，K白云母白云母KAl3Si3O10(OH)2抗风化抗风化粘粒，粘粒，K黑云母黑云母K(Mg，Fe)3Al3Si3O10(OH，F)2易风化易风化粘粒，粘粒，K辉辉石石Ca(Mg，Fe，Al)(Si，Al)2O6易风化易风化粘粒，盐基性养分粘粒，盐基性养分方解石方解石CaCO3易风化易风化碳酸盐，碳酸盐，Ca白云石白云石CaMg(CO3)2易风化易风化碳酸盐，碳酸盐，Ca，Mg磷灰石磷灰石Ca3(PO4)3(F，Cl)风化缓慢风化缓慢P赤铁矿赤铁矿Fe2O3易风
5、化易风化红色红色褐铁矿褐铁矿2Fe2O33H2O易风化易风化黄或棕色黄或棕色黄铁矿黄铁矿FeS2易风化易风化S1 土壤形成土壤形成 由表由表5 51 1可见：可见：（1）土壤中以）土壤中以硅酸盐硅酸盐和和铝硅酸盐铝硅酸盐占绝对优势；占绝对优势；（2）土壤中原生矿物类型和数量的多少在很大）土壤中原生矿物类型和数量的多少在很大程度上决定了矿物的稳定性，石英是极稳定的矿物，程度上决定了矿物的稳定性，石英是极稳定的矿物，具有很强的抗风化能力，因而在土壤的粗颗粒含量具有很强的抗风化能力，因而在土壤的粗颗粒含量较高。较高。（3）土壤原生矿物是植物养分的主要来源。土壤原生矿物是植物养分的主要来源。1 土壤形
6、成土壤形成（二）岩石（二）岩石概念：概念：岩石是一种或数种矿物的集合体。岩石是一种或数种矿物的集合体。分类：分类：根据成因分为三类。根据成因分为三类。（1 1）岩浆岩岩浆岩 由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面 后冷却而形成的岩石。后冷却而形成的岩石。如：花岗岩、玄武岩。如：花岗岩、玄武岩。（2 2）沉积岩沉积岩 由上一代岩石经风化、搬运、沉积，重由上一代岩石经风化、搬运、沉积，重 新固积或与生物遗体堆积而成的岩石。新固积或与生物遗体堆积而成的岩石。如：砂岩、页岩、石灰岩。如：砂岩、页岩、石灰岩。（3 3）变质岩变质岩 岩浆岩或沉积岩在高温高压下，重新结岩浆岩或
7、沉积岩在高温高压下，重新结 晶或结晶重新排列而形成的岩石。晶或结晶重新排列而形成的岩石。如：石英岩、板岩。如：石英岩、板岩。1 土壤形成土壤形成对土壤的影响：对土壤的影响：岩石矿物不同，其组成和结构也就不同，它与土壤的化学组岩石矿物不同，其组成和结构也就不同，它与土壤的化学组成、物理性质密切相关。成、物理性质密切相关。（1 1）影响土壤质地影响土壤质地 如：石英、砾岩，抗风化，形成砂粒，质地较粗；如：石英、砾岩，抗风化，形成砂粒，质地较粗；玄武岩、页岩，易风化，形成粘粒，质地较细。玄武岩、页岩，易风化，形成粘粒，质地较细。（2 2）影响土壤养分影响土壤养分 如：母质中正长石、云母多，则土壤中如
8、：母质中正长石、云母多，则土壤中K K多；多；磷灰石多，则磷灰石多，则P P多；多；辉石、角闪石、褐铁矿多，则辉石、角闪石、褐铁矿多，则CaCa、MgMg、FeFe多；多；石英多，则土壤贫瘠。石英多，则土壤贫瘠。（3 3）影响土壤酸碱性影响土壤酸碱性 如：石灰岩地区，土壤多偏碱，花岗岩地区，土壤多偏酸。如：石灰岩地区，土壤多偏碱，花岗岩地区，土壤多偏酸。1 土壤形成土壤形成（三）土壤母质（三）土壤母质1、概念概念 在自然条件下，岩石矿物经风化破碎成疏松的在自然条件下，岩石矿物经风化破碎成疏松的堆积物，叫堆积物，叫母质母质。2 2、类型、类型 根据来源、沉积条件和分布规律。根据来源、沉积条件和分
9、布规律。残积物：残积物：岩石风化后基本上未经动力搬运而残岩石风化后基本上未经动力搬运而残留在原地的风化物。留在原地的风化物。坡积物：坡积物：山坡上部风化物经雨水和重力的搬运，山坡上部风化物经雨水和重力的搬运，在山坡中、下部堆积而成。在山坡中、下部堆积而成。洪积物：洪积物：由山洪搬运至山前平缓地带的岩石风由山洪搬运至山前平缓地带的岩石风化物。化物。1 土壤形成土壤形成冲积物冲积物：风化物经河水侵蚀、搬运沉积在两岸的物质：风化物经河水侵蚀、搬运沉积在两岸的物质.湖积物湖积物：湖泊内的物质沉积而成。：湖泊内的物质沉积而成。海积物海积物：江河携带的大量泥沙入海后受到湖水的顶托：江河携带的大量泥沙入海后
10、受到湖水的顶托沉积于海岸附近，并因海陆变迁而露出海面的沉积沉积于海岸附近，并因海陆变迁而露出海面的沉积物质。物质。风积物风积物：由风力搬运来的泥沙堆积而成。：由风力搬运来的泥沙堆积而成。1 土壤形成土壤形成冲积物：东北平原、长江中下游平原、珠江三角洲、冲积物：东北平原、长江中下游平原、珠江三角洲、成都平原、渭河平原、黄河河套平原等。成都平原、渭河平原、黄河河套平原等。湖积物：洞庭湖、鄱阳湖、太湖等湖泊周围的土地。湖积物：洞庭湖、鄱阳湖、太湖等湖泊周围的土地。风积物：黄土和沙丘风积物：黄土和沙丘3、土壤母质的形成土壤母质的形成风化：风化：岩石矿物在外界因素和内部因素的共同作用岩石矿物在外界因素和
11、内部因素的共同作用下，逐渐发生崩解和分解的过程。下，逐渐发生崩解和分解的过程。（1 1）物理风化物理风化 外力作用使岩石矿物发生崩解破碎，但不改变其外力作用使岩石矿物发生崩解破碎，但不改变其组成和结构的过程。组成和结构的过程。作用因素作用因素：温度、温差变化。：温度、温差变化。作用原理作用原理：热胀冷缩、结冰、磨蚀。：热胀冷缩、结冰、磨蚀。作用结果作用结果：岩石变为碎霄，形成了疏松的堆积物；：岩石变为碎霄，形成了疏松的堆积物；增大了表面积，产生了通透性；增大了表面积，产生了通透性；颗粒大，不具毛管作用。颗粒大，不具毛管作用。1 土壤形成土壤形成（2）化学风化化学风化岩石矿物在水、二氧化碳等因素
12、作用下，发生化岩石矿物在水、二氧化碳等因素作用下，发生化学变化，形成新物质的过程。学变化，形成新物质的过程。作用原理作用原理：溶解、水化、水解、离子交换、络合：溶解、水化、水解、离子交换、络合和氧化还原等。和氧化还原等。作用结果作用结果：形成次生粘土矿物，颗粒很细；形成次生粘土矿物，颗粒很细；开始具有吸附性能和具毛管作用；开始具有吸附性能和具毛管作用；产生了部分易被植物吸收的可溶性养分产生了部分易被植物吸收的可溶性养分（如（如Ca、Mg、Fe、K等的盐类）；等的盐类）；提供了土壤保肥保水和供水的物质基础。提供了土壤保肥保水和供水的物质基础。1 土壤形成土壤形成（3）生物风化生物风化岩石矿物在生
13、物及其分泌物或有机质分解产物的作岩石矿物在生物及其分泌物或有机质分解产物的作用下所进行的机械破碎和化学分解过程。用下所进行的机械破碎和化学分解过程。作用原理作用原理：植物根系生长产生的机械压力，促进了物理风化；植物根系生长产生的机械压力，促进了物理风化；植物、微生物在生命活动过程中所产生的二氧化碳植物、微生物在生命活动过程中所产生的二氧化碳和有机酸，促进了化学风化（生物化学）。和有机酸，促进了化学风化（生物化学）。作用结果作用结果：使物理风化和化学风化的作用结果得到了进一步的使物理风化和化学风化的作用结果得到了进一步的加强。加强。在自然界，三种风化相互联系，相互促进。在自然界，三种风化相互联系
14、，相互促进。1 土壤形成土壤形成1.2土壤的形成过程土壤的形成过程（一）形成过程（一）形成过程成土母质成土母质有机质的合成与分解有机质的合成与分解能量的迁移与转化能量的迁移与转化土土 壤壤多种因素的综合作用多种因素的综合作用1 土壤形成土壤形成（二）土壤形成因素（成土因素）（二）土壤形成因素（成土因素）（1 1）母质因素）母质因素 母质是形成土壤的母质是形成土壤的物质基础物质基础，是土壤的，是土壤的“前身前身”和和“骨架骨架”，是土壤中植物所需矿质养分的最初来源。，是土壤中植物所需矿质养分的最初来源。在气候和生物的作用下，表层逐渐形成土壤。在气候和生物的作用下，表层逐渐形成土壤。主要表现在机械
15、组成、矿物成分和化学成分。主要表现在机械组成、矿物成分和化学成分。（2）气候气候 气候是土壤形成和发展的气候是土壤形成和发展的重要因素重要因素。主要因素：温度和湿度主要因素：温度和湿度 气候对土壤形成的影响主要体现在两个方面气候对土壤形成的影响主要体现在两个方面：直接参与母质的风化，水热状况直接影响矿物质的分直接参与母质的风化，水热状况直接影响矿物质的分解与合成及物质积累和淋失；解与合成及物质积累和淋失；控制植物生长和微生物的活动，影响有机质的积累和控制植物生长和微生物的活动，影响有机质的积累和分解，决定养料物质循环的速度。分解，决定养料物质循环的速度。1 土壤形成土壤形成母质在土壤形成过程中
16、的作用：母质在土壤形成过程中的作用：不同母质因其矿物组成、理化性质不同，直接影响成土不同母质因其矿物组成、理化性质不同，直接影响成土的速度、性质和方向（石灰岩土、红壤土等）；的速度、性质和方向（石灰岩土、红壤土等）；母质对土壤理化性质也有很大影响；母质对土壤理化性质也有很大影响；不同成土母质发育的土壤的矿物组成也有较大差别；不同成土母质发育的土壤的矿物组成也有较大差别；母质层次的不均一性也会影响土壤的发育和形态特征。母质层次的不均一性也会影响土壤的发育和形态特征。湿度对土壤形成的作用：湿度对土壤形成的作用：影响土壤中物质的迁移；影响土壤中物质的迁移；影响土壤中物质的合成、分解和转化。影响土壤中
17、物质的合成、分解和转化。温度对土壤形成的作用：温度对土壤形成的作用：温度影响矿物的风化和合成、有机物质的合成与分解。温度影响矿物的风化和合成、有机物质的合成与分解。1 土壤形成土壤形成（3 3）生物因素）生物因素 生物是土壤形成和发展的生物是土壤形成和发展的主导因素主导因素。主要作用：能量。主要作用：能量。生物因素包括植物、土壤动物和土壤微生物。生物因素包括植物、土壤动物和土壤微生物。主要影响：主要影响：生物有创造养分的能力。生物有创造养分的能力。植物有选择性吸收与集中养分的能力，植物有选择性吸收与集中养分的能力，改善了土壤母质的结构和理化性质。改善了土壤母质的结构和理化性质。没有生物因素的作
18、用，就没有土壤的形成过程。没有生物因素的作用，就没有土壤的形成过程。（4 4）地形）地形 地形是土壤形成的地形是土壤形成的间接因素间接因素，是影响土壤和环境之间进行物质和能量交，是影响土壤和环境之间进行物质和能量交换的一个重要条件。换的一个重要条件。主要影响：主要影响：地形对母质起重新分配的作用地形对母质起重新分配的作用 如：山地上部：残积母质；坡地：坡积物；冲击平原：冲积物；湖泊周如：山地上部：残积母质；坡地：坡积物；冲击平原：冲积物；湖泊周围：湖积物等。围：湖积物等。地形支配着地表径流，影响水分的重新分配，决定地下水的活动情地形支配着地表径流，影响水分的重新分配，决定地下水的活动情况。地形
19、影响土壤温度的差异。况。地形影响土壤温度的差异。加快或延缓土壤的发育。加快或延缓土壤的发育。1 土壤形成土壤形成（5 5）时间因素）时间因素 时间对土壤形成没有直接影响，但时间因素可体现土壤的时间对土壤形成没有直接影响，但时间因素可体现土壤的不断发展。不断发展。成土时间长，受气候作用持久，土壤剖面发育完整，与母成土时间长，受气候作用持久，土壤剖面发育完整，与母质差别大；质差别大；成土时间短，受气候作用短暂，土壤剖面发育差，与母质成土时间短，受气候作用短暂，土壤剖面发育差，与母质差别小。差别小。土壤年龄分为土壤年龄分为绝对年龄绝对年龄和和相对年龄相对年龄：绝对年龄绝对年龄：指土壤在该地新鲜风化层
20、或新母质上开始发育：指土壤在该地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。时算起迄今所经历的时间，通常用年表示。相对年龄相对年龄：土壤的发育阶段或土壤的发育程度。：土壤的发育阶段或土壤的发育程度。（6 6）人为因素）人为因素 干预和改变自然因素；干预和改变自然因素；加速土壤形成过程；加速土壤形成过程；使土壤肥力朝人们预定的方向发展。使土壤肥力朝人们预定的方向发展。各种因素并非单一作用，相互影响，相互制约的。各种因素并非单一作用，相互影响，相互制约的。1 土壤形成土壤形成（三）耕作土壤的熟化（三）耕作土壤的熟化1、改土熟化改土熟化农田基建：平整土地、修梯田、改良盐碱地等。
21、农田基建：平整土地、修梯田、改良盐碱地等。主要目的：改良土壤的理化性质；主要目的：改良土壤的理化性质；改善不利的农业生产条件。改善不利的农业生产条件。2、培肥熟化培肥熟化主要方式：耕作、轮作、施肥等。主要方式：耕作、轮作、施肥等。主要目的：定向培育土壤。主要目的：定向培育土壤。创造有机质含量高、结构良好、保水创造有机质含量高、结构良好、保水保肥、疏松绵软的肥沃土层。保肥、疏松绵软的肥沃土层。1 土壤形成土壤形成1.3农业土壤的结构剖面农业土壤的结构剖面土壤剖面：由地面向下的垂直纵断面。土壤剖面：由地面向下的垂直纵断面。（一）自然土壤剖面特征（一）自然土壤剖面特征OA0AA1EA2BBCCRD残
22、落物层残落物层腐殖质层腐殖质层淋溶层淋溶层淀积层淀积层母质层母质层母岩层母岩层1 土壤形成土壤形成（二）旱地耕作土壤的剖面特征（二）旱地耕作土壤的剖面特征A11A12C1C2耕作层耕作层：15-18cm，是耕作、施肥、灌溉等，是耕作、施肥、灌溉等生产措施影响最强烈的层次。生产措施影响最强烈的层次。亚耕层亚耕层：6-8cm，由于耕作时犁底的机械压，由于耕作时犁底的机械压力和耕层粘粒淀积而成的。力和耕层粘粒淀积而成的。心土层心土层：地表下：地表下30-80cm范围内。范围内。底土层底土层：一般不受耕作、施肥的影响，大：一般不受耕作、施肥的影响，大多仍保持母质本来的面貌。（生土层）多仍保持母质本来的
23、面貌。（生土层）1 土壤形成土壤形成 矿物质与岩石、土壤母质矿物质与岩石、土壤母质 物理风化、化学风化、生物风化物理风化、化学风化、生物风化 土壤的形成过程。土壤的形成过程。土壤形成因素（成土因素）土壤形成因素（成土因素）岩石、矿物对土壤的影响岩石、矿物对土壤的影响1 土壤形成土壤形成2土壤的基本物质组成（固相）土壤的基本物质组成（固相）2 基本物质基本物质2.1 2.1 土壤矿物质土壤矿物质2.2 2.2 土壤生物土壤生物2.3 2.3 土壤有机质土壤有机质2.4 2.4 土壤胶体土壤胶体土壤基本物质的组成？土壤基本物质的组成？土壤基本物质组成简表土壤基本物质组成简表类型类型主要物质主要物质
24、备备 注注固相固相 矿物质、有机质、生物、胶体矿物质、有机质、生物、胶体 矿物质占矿物质占95%95%以上以上液相液相 水分、可溶性物质水分、可溶性物质气相气相 空气空气2.1 2.1 土壤矿物质土壤矿物质(一一)土壤矿物质的组成土壤矿物质的组成 1 1、原生矿物、原生矿物 概念：概念：由地球内部的岩浆直接喷发冷凝而成的矿物。由地球内部的岩浆直接喷发冷凝而成的矿物。特点特点：在风化过程中，矿物的结构和成分未发生变化，：在风化过程中，矿物的结构和成分未发生变化，只是颗粒的只是颗粒的崩解与破碎崩解与破碎。浅色矿物：难风化，含有和释放的矿质营养较少；浅色矿物：难风化，含有和释放的矿质营养较少；深色矿
25、物：易风化，含有和释放的矿质营养较多。深色矿物：易风化，含有和释放的矿质营养较多。2 2、次生矿物、次生矿物 概念：概念：原生矿物在风化、成土的过程中，其化学成分和原生矿物在风化、成土的过程中，其化学成分和性质发生变化而新形成的矿物。性质发生变化而新形成的矿物。特点特点：成分、结构、性质发生了变化；：成分、结构、性质发生了变化；颗粒小、具有胶体性，是土壤肥力的物质基础。颗粒小、具有胶体性，是土壤肥力的物质基础。2 基本物质基本物质（二）土壤矿质土粒（二）土壤矿质土粒土土壤壤粒粒级级：根根据据土土壤壤颗颗粒粒的的大大小小及及其其性性质质，将将土土壤壤颗颗粒粒划划分分为为若若干干等等级。级。特点特
26、点：同同一一粒粒级级，土土粒粒大大小小相相近近、性性质质基基本本一一致致，不不同同粒粒级级，土土粒粒大大小小和和性性质相差很大。质相差很大。名名称称粒径（粒径（mm）国际标准国际标准石石块块3石石砾砾粗粗砾砾32细细砾砾21砂砂粒粒粗砂粒粗砂粒10.25物物理理性性砂砂粒（砂）粒（砂）细砂粒细砂粒0.250.05粉粉粒粒粗粉粒粗粉粒0.050.01中粉粒中粉粒0.010.005物理性粘物理性粘粒（泥）粒（泥）细粉粒细粉粒0.0050.002粘粘粒粒粗粘粒粗粘粒0.0020.001细粘粒细粘粒0.001表表2 2、国家土粒分级标准（、国家土粒分级标准（19871987）1 1、土壤粒级、土壤粒级
27、2 基本物质基本物质 2 2、土粒的组成和性质、土粒的组成和性质 矿物组成：矿物组成：砂粒和粉粒砂粒和粉粒：以原生矿物为主，其中以石英最多、其次是原生硅酸盐矿物；：以原生矿物为主，其中以石英最多、其次是原生硅酸盐矿物；粘粒粘粒：以次生矿物为主，主要是高岭石、蒙脱石和水云母三类以及铁、铝：以次生矿物为主，主要是高岭石、蒙脱石和水云母三类以及铁、铝等的氧化物和氢氧化物。等的氧化物和氢氧化物。化学性质：化学性质：砂粒和粉粒：砂粒和粉粒：以石英和长石等原生矿物为主，二氧化硅含量较高。以石英和长石等原生矿物为主，二氧化硅含量较高。粘粒：粘粒：以次生硅酸盐矿物为主，铁、钾、钙、镁等的含量较多。以次生硅酸盐
28、矿物为主，铁、钾、钙、镁等的含量较多。主要元素：主要元素：O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Ti、K、Na、S、P微量元素：微量元素：Mn、Zn、B、Mo最多元素：最多元素：O、Si、Al、Fe物理性质物理性质 表表3 3 土粒主要物理性质土粒主要物理性质土粒名称土粒名称毛管性毛管性通透性通透性营养元素营养元素保水保肥性保水保肥性砂粒砂粒少、弱少、弱优优少少弱弱粉粒粉粒明显明显较好较好较多较多中等中等粘粒粘粒显著显著差差丰富丰富强强2 基本物质基本物质（三）土壤质地（三）土壤质地 概念：概念：反映土壤土粒大小、比例、组成及其性质的土壤名称。反映土壤土粒大小、比例、组成及其性质的土壤名称。土壤质
29、地一般分为土壤质地一般分为砂土砂土、壤土壤土、粘土粘土。土土壤壤质质地地颗粒组成颗粒组成%（粒径：（粒径：mm）砂粒（砂粒（10.05）粗粉粒（粗粉粒（0.050.01）粗粒（粗粒（8030重砂土重砂土7080中砂土中砂土6070轻砂土轻砂土5060壤壤土土类类砂粉土砂粉土2040粉粉土土20砂砂壤壤2040壤壤土土60表表4土壤质地分类表（邓时琴，土壤质地分类表（邓时琴，1985、1996）2 基本物质基本物质 2.2 2.2 土壤生物土壤生物 土壤生物分为：土壤动物、植物和土壤微生物。土壤生物分为：土壤动物、植物和土壤微生物。(一一)土壤动物土壤动物 种类：种类：蚯蚓、线虫、蠕虫、昆虫、蚂
30、蚁、蜈蚣等。蚯蚓、线虫、蠕虫、昆虫、蚂蚁、蜈蚣等。数量：数量：在温暖条件下，在温暖条件下，3030万条万条/公顷（农地）公顷（农地）作用：作用：（1 1）粉碎、搅动和搬运有机残体，使其与土壤充）粉碎、搅动和搬运有机残体，使其与土壤充 分混合，增大面积，有利于被微生物分解；分混合，增大面积，有利于被微生物分解；（2 2）翻动和分解有机残体；）翻动和分解有机残体；（3 3）有的小动物以有机质为食，其粪便、分泌物）有的小动物以有机质为食，其粪便、分泌物 和尸体是土壤有机质的来源之一。和尸体是土壤有机质的来源之一。2 基本物质基本物质 类类 型型 碳源碳源 能源能源 代代 表表 自养型微生物自养型微生
31、物 COCO2 2 氧化无机物氧化无机物 硝化细菌硝化细菌（无机营养型）（无机营养型）无机化合物无机化合物 光能光能 藻类、光合细菌藻类、光合细菌 异养型微生物异养型微生物 有机物有机物 氧化有机物氧化有机物 真菌，大部分细菌真菌，大部分细菌 原生动物原生动物（有机营养型）（有机营养型）有机化合物有机化合物 光能光能 红螺菌红螺菌 (二二)土壤微生物土壤微生物 数量：数量：几亿几十亿几亿几十亿/g/g（土壤）；其中细菌分布最广，数量最大。（土壤）；其中细菌分布最广，数量最大。种类：种类：（1 1）生物学分类）生物学分类 细菌，真菌，放线菌，藻类，原生动物。细菌，真菌，放线菌，藻类，原生动物。（
32、2 2）依摄取营养物质的性质及最初来源分为两类）依摄取营养物质的性质及最初来源分为两类（3 3）异养微生物的生活方式也分为两类）异养微生物的生活方式也分为两类 类类 型型 能源能源 代代 表表 腐生菌腐生菌 死的有机质死的有机质 大多数细菌、放线菌、真菌；有益大多数细菌、放线菌、真菌；有益 寄生菌寄生菌 活的有机质活的有机质 部分细菌、真菌；动、植物病原菌部分细菌、真菌；动、植物病原菌2 基本物质基本物质作用：？作用：？作用：作用：（1 1）有利于有机物质的转化。）有利于有机物质的转化。微生物将有机物质分解为无机物质（矿质），可被微生物将有机物质分解为无机物质（矿质），可被 植物利用。植物利用
33、。（2 2）提高土壤肥力，改良土壤结构。）提高土壤肥力，改良土壤结构。腐殖质腐殖质胶体；固氮菌。胶体；固氮菌。（3 3）代谢产物可以刺激植物的生长。）代谢产物可以刺激植物的生长。酶、生长素、抗生素等。酶、生长素、抗生素等。（4 4）净化土壤。）净化土壤。分解有毒物质。分解有毒物质。2 基本物质基本物质 2.3 2.3 土壤有机质土壤有机质 泛指以各种形态和状态存在于土壤中的泛指以各种形态和状态存在于土壤中的含碳有机化合物含碳有机化合物。包括土壤中各种包括土壤中各种动、植物残体，微生物体动、植物残体，微生物体及其分解和合成的及其分解和合成的各种有机各种有机物质。物质。(一一)土壤有机质的来源、含
34、量及其组成土壤有机质的来源、含量及其组成 来源：来源：动植物残体、微生物残体和施入的有机肥料；其中高等绿色植动植物残体、微生物残体和施入的有机肥料；其中高等绿色植物残体占物残体占80%80%以上。以上。含量：含量：一般耕作层土壤中，表层有机质的含量通常在一般耕作层土壤中，表层有机质的含量通常在5 5以下。以下。东北：东北：2.5%2.5%7.5%7.5%；西北、华北：；西北、华北：1%1%；华中、华南：；华中、华南：1.5%1.5%3.5%3.5%。组成：组成：非腐殖物质；腐殖物质。非腐殖物质；腐殖物质。非腐殖物质：非腐殖物质：新鲜的动植物残体经微生物分解后，破坏了最初结构而新鲜的动植物残体经
35、微生物分解后，破坏了最初结构而变成的分散状暗黑色小块，可用机械方法从土壤中分离，占变成的分散状暗黑色小块，可用机械方法从土壤中分离，占10101515。腐殖物质：腐殖物质：经土壤微生物作用后，再合成的一类特殊的高分子含氮有经土壤微生物作用后，再合成的一类特殊的高分子含氮有机化合物，占土壤有机质的机化合物，占土壤有机质的60%60%80%80%。主要化学成分：主要化学成分：碳水化合物：碳水化合物：糖、淀粉、纤维素、半纤维素等。糖、淀粉、纤维素、半纤维素等。含氮化合物：含氮化合物：蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。含磷化合物：含磷化合物：肌醇磷酸盐、核酸、磷脂、核
36、蛋白、卵磷脂等。肌醇磷酸盐、核酸、磷脂、核蛋白、卵磷脂等。含硫化合物含硫化合物2 基本物质基本物质（二）土壤有机质的分解和转化（矿质化、腐殖化）（二）土壤有机质的分解和转化（矿质化、腐殖化）矿质化过程矿质化过程 矿质化：矿质化：土壤有机质在微生物酶的作用下发生氧化还原反应，彻底土壤有机质在微生物酶的作用下发生氧化还原反应，彻底分解最终释放出分解最终释放出COCO2 2 、H H2 2O O和能量，所含和能量，所含N N、P P、S S等营养元素在一系列特定等营养元素在一系列特定反应后，释放成为植物可利用的矿质养料。反应后，释放成为植物可利用的矿质养料。有机物质有机物质 微生物微生物 COCO2
37、 2+水水+矿质元素矿质元素+热量热量 矿化度（率）：矿化度（率）：土壤每年因矿质化作用而消耗的有机质（主要指腐土壤每年因矿质化作用而消耗的有机质（主要指腐殖质）数量占土壤有机质总量的百分率。殖质）数量占土壤有机质总量的百分率。一般耕作土壤的矿化率为一般耕作土壤的矿化率为2 23%3%。矿质化的作用：矿质化的作用：（1 1）为植物提供速效养分；）为植物提供速效养分；（2 2）为微生物活动提供能源；）为微生物活动提供能源；（3 3）为土壤有机质的腐殖化准备基本原料。）为土壤有机质的腐殖化准备基本原料。2 基本物质基本物质腐殖化过程腐殖化过程 腐殖化腐殖化：各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物
38、组织中的聚合：各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中的聚合转变为组织和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物。转变为组织和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物。多元酚（多酚氧化酶）多元酚（多酚氧化酶）醌醌+氨基酸（肽）氨基酸（肽）（缩合）（缩合）腐殖质单体腐殖质单体（缩合）（缩合）腐殖质腐殖质 腐殖化系数腐殖化系数：单位质量的有机质碳在土壤中分解一年后的残留碳量。：单位质量的有机质碳在土壤中分解一年后的残留碳量。水田水田 旱地，粘土旱地，粘土 砂土。砂土。主要的腐殖质主要的腐殖质：胡敏素、胡敏酸、富里酸。：胡敏素、胡敏酸、富里酸。腐殖质的性质和作用腐殖质的性质和作用：吸附
39、大量的水分子和各种阳离子吸附大量的水分子和各种阳离子 黑色胶体物质，巨大的比表面，带有大量的负电荷。黑色胶体物质，巨大的比表面，带有大量的负电荷。降低土壤粘性，改善土壤耕性降低土壤粘性，改善土壤耕性 粘结力、粘着力比粘粒小。粘结力、粘着力比粘粒小。促进团粒结构形成促进团粒结构形成 胡敏酸与两价以上的盐基离子形成的盐类不溶于水。胡敏酸与两价以上的盐基离子形成的盐类不溶于水。是土壤氮素重要的来源。是土壤氮素重要的来源。2 基本物质基本物质有机质的作用？有机质的作用？（三）土壤有机质的作用（三）土壤有机质的作用 （1 1）提供植物所需要的养分）提供植物所需要的养分 土壤有机质是作物所需的土壤有机质是
40、作物所需的N N、P P、S S微量元素等各种养分的主要来源；微量元素等各种养分的主要来源；土壤有机质分解和合成过程中产生的多种有机酸和腐殖酸可促进土壤土壤有机质分解和合成过程中产生的多种有机酸和腐殖酸可促进土壤矿质风化，有利于某些养料的有效化。矿质风化，有利于某些养料的有效化。（2 2）改善土壤肥力特性）改善土壤肥力特性 有机质通过影响土壤物理、化学和生物学性质而改善土壤肥力特性：有机质通过影响土壤物理、化学和生物学性质而改善土壤肥力特性：腐殖质可以疏松粘土，也可以改善砂土的分散性；腐殖质可以疏松粘土，也可以改善砂土的分散性；黑色的腐殖质，加深土色，增强土壤的吸热能力，土温较高。黑色的腐殖质
41、，加深土色，增强土壤的吸热能力，土温较高。有机物质的亲水性，保水能力强；有机物质的亲水性，保水能力强；腐殖质带有正、负两种电荷，可吸附阴、阳离子，避免流失。腐殖质带有正、负两种电荷，可吸附阴、阳离子，避免流失。土壤微生物与土壤有机质含量呈极显著的正相关。土壤微生物与土壤有机质含量呈极显著的正相关。2 基本物质基本物质 （3 3）增强土壤的保肥性与缓冲性）增强土壤的保肥性与缓冲性 腐殖质离子代换量大，可以吸附各种离子态养分；腐殖质离子代换量大，可以吸附各种离子态养分；阳离子交换量大，缓冲能力强，使土壤阳离子交换量大，缓冲能力强，使土壤pHpH变化不大。变化不大。（4 4）刺激植物的生长。）刺激植
42、物的生长。腐殖质在一定浓度下，促进微生物和植物的生理活性；腐殖质在一定浓度下，促进微生物和植物的生理活性；腐殖质促进种子萌芽，提高根系活力；腐殖质促进种子萌芽，提高根系活力；B B1 1、B B2 2、B B6 6、烟碱酸、生长素、抗生素，防病。、烟碱酸、生长素、抗生素，防病。（4 4）有机质对农药等有机污染物的固定作用）有机质对农药等有机污染物的固定作用 土壤有机质对农药等有机污染物有强烈的亲和力，对有机土壤有机质对农药等有机污染物有强烈的亲和力，对有机污染物在土壤中的生物活性、残留、生物降解、迁移、蒸发污染物在土壤中的生物活性、残留、生物降解、迁移、蒸发等过程有重要影响。等过程有重要影响。
43、（5 5）土壤有机质对全球碳平衡的影响）土壤有机质对全球碳平衡的影响 土壤有机质是全球碳平衡过程中非常重要的碳库。土壤有机质是全球碳平衡过程中非常重要的碳库。2 基本物质基本物质2.4土壤胶体土壤胶体概念概念 一般把直径在一般把直径在1 1100nm100nm范围内的物质颗粒，称为胶体微粒。范围内的物质颗粒，称为胶体微粒。种类种类 无机胶体（矿质胶体）：无机胶体（矿质胶体）：粘土矿物，如高岭石类、伊利石类、蒙脱粘土矿物，如高岭石类、伊利石类、蒙脱石类等。石类等。有机胶体：有机胶体：腐殖质、蛋白质及其衍生物等大分子有机化合物；腐殖质、蛋白质及其衍生物等大分子有机化合物；有机无机胶体有机无机胶体。
44、作用作用 （1 1）贮存、供应养分。）贮存、供应养分。（2 2）保持离子平衡，）保持离子平衡，“酸碱变化不大酸碱变化不大”。（3 3）促进团粒结构的形成。）促进团粒结构的形成。2 基本物质基本物质 土壤酸碱性与缓冲性土壤酸碱性与缓冲性 土壤孔性土壤孔性 土壤结构与耕性土壤结构与耕性 土壤对葡萄生长发育的影响土壤对葡萄生长发育的影响3 基本性质基本性质3 3 土壤的基本性质土壤的基本性质3.1土壤酸碱性与缓冲性土壤酸碱性与缓冲性（一）土壤酸碱性的概念与分级（一）土壤酸碱性的概念与分级概念：概念：土壤溶液中土壤溶液中H H+和和OHOH-因浓度比例不同所表现的酸碱因浓度比例不同所表现的酸碱 性质。
45、性质。H H+OHOH-，土壤呈酸性；，土壤呈酸性；OHOH-H H+，土壤呈碱性；，土壤呈碱性；H H+=OH=OH-，土壤呈中性。，土壤呈中性。表示方法：表示方法：土壤酸碱性通常用土壤溶液土壤酸碱性通常用土壤溶液pHpH值值表示。表示。pHpH=-=-lgHlgH+主要决定因素：主要决定因素：土壤土壤pHpH值；值；土壤胶体上吸附的致酸离子（土壤胶体上吸附的致酸离子（H H+、AlAl+）的数量；）的数量；土壤胶体上吸附的碱性离子（土壤胶体上吸附的碱性离子（CaCa2+2+、MgMg2 2、NaNa+）的）的数量。数量。3 基本性质基本性质分级分级 表表5 5 土壤酸碱性分级土壤酸碱性分级
46、中国：中国：东南酸西北碱，东南酸西北碱，大多数在大多数在4.5-8.54.5-8.5（1 1）长江以南土壤多数为强酸性）长江以南土壤多数为强酸性或酸性。如华南、西南的红壤、砖或酸性。如华南、西南的红壤、砖红壤和黄壤：红壤和黄壤：pH4.5pH4.55.5 5.5 （2 2）华东、华中地区的红壤：）华东、华中地区的红壤：pH5.5pH5.56.56.5（3 3）长江以北的土壤多数为中性）长江以北的土壤多数为中性和碱性土壤。和碱性土壤。华北、西北地区的土壤：华北、西北地区的土壤：pH7.5-8.5pH7.5-8.5少数强碱土壤少数强碱土壤：pH10.5pH10.5土壤土壤pH值值土壤酸碱性土壤酸碱
47、性9.5极强碱性极强碱性3 基本性质基本性质 （二）土壤酸性（二）土壤酸性1 1、形成（四个途径）、形成（四个途径）（1 1）水的解离）水的解离 HOH HOH H H+OHOH（2 2）碳酸和有机酸的解离）碳酸和有机酸的解离 生命活动：生命活动：COCO2 2、H H2 2COCO3 3 H H2 2COCO3 3 H H+HCO+HCO3 3 有机质分解：有机酸有机质分解：有机酸 H H+是土壤是土壤活性酸活性酸的来源。的来源。（3 3）无机酸的作用）无机酸的作用 肥料（肥料（NHNH4 4）2 2SOSO4 4、KCIKCI、NHNH4 4CICI等可代换根毛或土粒表面的等可代换根毛或土
48、粒表面的H H+；硫化细菌和消化细菌将含硫化合物和铵分别氧化为硫化细菌和消化细菌将含硫化合物和铵分别氧化为H H2 2SOSO4 4和和HNOHNO3 3（4）土壤胶体吸附性）土壤胶体吸附性Al3+的作用的作用Al3+H2OAI（OH）2+H+AI（OH）2+H2OAI（OH）2+H+AI（OH）2+H2OAI（OH）3+H+土壤溶液中存在的土壤溶液中存在的H H+和和AlAl3+3+是土壤产生酸度的本质。是土壤产生酸度的本质。3 基本性质基本性质 2 2、类型、类型 依依H H+和和AlAl3+3+的存在形式分为两类。的存在形式分为两类。（1 1）活性酸度（实际酸度、有效酸度）活性酸度（实际
49、酸度、有效酸度）概念：概念：土壤溶液中游离土壤溶液中游离H H+所直接显示的酸度。所直接显示的酸度。表示方法：表示方法：pHpH值，值，pHpH值每差一个数量级，表示值每差一个数量级，表示H H+浓度相差十倍。浓度相差十倍。它是土壤酸度的它是土壤酸度的强度指标强度指标，对土壤的理化性质、植物的生长和微生物，对土壤的理化性质、植物的生长和微生物的活动等有直接的影响。的活动等有直接的影响。（2 2）潜性酸度）潜性酸度 概念：概念：土壤胶体所吸附的致酸离子（土壤胶体所吸附的致酸离子（H H+和和AlAl3+3+）所产生的酸度。）所产生的酸度。它是土壤酸度的它是土壤酸度的容量指标容量指标，吸附性致酸离
50、子只有被交换到土壤溶液中，吸附性致酸离子只有被交换到土壤溶液中时，才能显示出酸度。时，才能显示出酸度。活性酸度与潜性酸度处于动态平衡活性酸度与潜性酸度处于动态平衡 吸附性质酸吸附性质酸H H+和和AlAl3+3+土壤溶液中的土壤溶液中的H+H+和和AlAl3+3+3 基本性质基本性质（三）土壤碱性（三）土壤碱性1 1、产生（三个途径）产生（三个途径）（1 1）土壤中碱性盐的水解）土壤中碱性盐的水解碱金属和碱土金属（碱金属和碱土金属（NaNa、K K、CaCa、MgMg）的碳酸盐和重碳酸盐的水解，）的碳酸盐和重碳酸盐的水解，NaNa2 2COCO3 3和和 NaHCONaHCO3 3的水解性最强