土壤肥料學(xué)-第二章-土壤形成

1、第二章 土壤的形成、分類與分布,主要內(nèi)容,第一節(jié) 土壤的形成第二節(jié) 土壤分類第三節(jié) 我國土壤資源分布概況第四節(jié) 我國部分土壤的分布和主要性質(zhì),本章重點,1、掌握土壤形成因素和基本過程。 2、了解土壤的分類原則。 3、了解我國土壤資源的分布。4、幾種典型土壤的主要性質(zhì)。,第一節(jié) 土壤的形成,一、成土因素,19世紀末，俄羅斯土壤學(xué)家道庫恰耶夫提出了五大成土因素,母質(zhì)、氣候、生物、地形、時間,是影響土壤形成和發(fā)育的

2、基本因素，它是一種物質(zhì)、力、條件或關(guān)系或它們的組合，其已經(jīng)對土壤形成發(fā)生影響或?qū)⒂绊懲寥赖男纬伞?The influence of environment factors on soil formation was considered in a more systematic manner following the work of Jenny(1941).Soil =f (cl, o, r, p, t, (h)·

3、3;····) climate 氣候 organisms 生物 relief 地形 parent material 母質(zhì)

4、time 時間 human active 人為活動,,Clorpt 函數(shù)式,第一節(jié) 土壤的形成,1、母質(zhì) (Parent Materials),母質(zhì)是風(fēng)化殼(weathering crust)的表層，是指原生基巖(original bedrock)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)礦物質(zhì)層，它是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)，是土壤的前身。,母質(zhì)既不同于巖石：有初步

5、肥力，顆粒分散，疏松多孔，有一定吸附、透水和蓄水性能。母質(zhì)也不同于土壤：缺乏養(yǎng)分，幾乎不含C、N，通氣和蓄水不能同時解決。,濕度（humidity） 影響土壤中物質(zhì)的遷移,,影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化 溫度(temperature) 影響礦物和有機物質(zhì)的風(fēng)化、分解與合成。 每增加10℃溫度，化學(xué)反應(yīng)速率可成倍增加。,溫度和濕度的共同影響 （交互作用） 有機質(zhì)的分

6、解和腐殖化實際上水熱兩因子是共同作用著的。,,,氣候的影響,2、氣候 (Climate),,第一節(jié) 土壤的形成,3、生物 (Organism),生物因素是促進土壤發(fā)生發(fā)展最活躍的因素。,把太陽能引入成土過程；使?fàn)I養(yǎng)元素在土壤積聚；產(chǎn)生腐殖質(zhì)；形成土壤團粒結(jié)構(gòu)；改善母質(zhì)理化性質(zhì)。,一定意義上，沒有生物因素的作用，就沒有土壤的形成。,,生物在土壤形成過程中的作用,,植物(vegetation)的作用能量轉(zhuǎn)換(convers

7、ion of energy)及有機質(zhì)形成 太陽能→化學(xué)能 (潛能)礦物質(zhì)富集作用(enrichment)及有效化 把分散在母質(zhì)、水體和大氣中的營養(yǎng)元素有選擇地吸收起來，同時伴隨著礦質(zhì)營養(yǎng)元素的有效化。促進土壤形成及結(jié)構(gòu)體的發(fā)展 植物根系分泌有機酸，通過溶解和根系擠壓作用破壞礦物晶格，改變礦物的性質(zhì)，促進土壤形成；并通過根系活動，促進土壤結(jié)構(gòu)發(fā)展。,不同植物作用下形成土壤的有機質(zhì)垂直分布比較(

8、據(jù)熊毅，1990),11,,,微生物(microorganism)的作用分解有機質(zhì)，釋放潛能和養(yǎng)分參與腐殖質(zhì)形成，增強土壤肥力生物固定大氣中的N分解礦物，促進土壤物質(zhì)的溶解和遷移土壤動物(soil animal)的作用參與有機體的分解，破碎；腐殖質(zhì)的形成疏松土壤，搬運土壤參與土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成,第一節(jié) 土壤的形成,4、地形 (Relief),（1）物質(zhì)在地表進行再分配（2）土壤及母質(zhì)接受水熱條件方面發(fā)生差異或重新

9、分配,土鏈,有機土,潛育土,淋溶土,第一節(jié) 土壤的形成,5、時間 (Time),時間因素對土壤形成沒有直接作用，但可體現(xiàn)土壤的發(fā)育程度。土壤形成發(fā)育隨時間推移而深化,,土壤年齡(soil age) 土壤年齡是指土壤發(fā)生時間的長短和發(fā)育的程度。絕對年齡(absolute age)：土壤在新鮮風(fēng)化層或新母質(zhì)上開始發(fā)育時算起迄今所經(jīng)歷的時間（年）；相對年齡(relative age)：土壤的發(fā)

10、育階段或發(fā)育程度。 土壤剖面發(fā)育明顯，土壤厚度大，發(fā)育度高，相對年齡大；反之相對年齡小。 通常說的土壤年齡是指土壤發(fā)育程度，而不是年數(shù)，即所謂的相對年齡。,第一節(jié) 土壤的形成,6、人為因素,人類活動對土壤影響是有意識、有目的的、定向的 人類活動是社會性的，它受社會制度和生產(chǎn)力影響 人類對土壤的影響具有兩重性,1.氣候是決定因素，決定土壤類型的分布規(guī)律；2.生物是主導(dǎo)因素，影響土壤肥力的發(fā)育；

11、3.地形是調(diào)節(jié)因素，影響土壤成土的強度；4.母質(zhì)是遺傳因素，影響土壤本底特性；5.時間是發(fā)展因素，影響土壤的發(fā)育階段；,第一節(jié) 土壤的形成,第一節(jié) 土壤的形成,二、成土過程,1、地質(zhì)大循環(huán)與生物小循環(huán),地質(zhì)大循環(huán)***：裸露地表的巖石礦物風(fēng)化后，其風(fēng)化產(chǎn)物經(jīng)淋溶、搬運、沉積，最后又形成巖石的循環(huán)過程；生物小循環(huán)***：生物在地質(zhì)大循環(huán)的基礎(chǔ)上，得到巖石風(fēng)化產(chǎn)物中的養(yǎng)分，以構(gòu)成生物有機體，生物死亡后經(jīng)微生物的分解又重新釋放出養(yǎng)分，再

12、供下一代生物吸收利用的循環(huán)過程；,土壤形成過程是地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的矛盾與統(tǒng)一,第一節(jié) 土壤的形成,二、成土過程,地質(zhì)大循環(huán),生物小循環(huán),特點：涉及空間大，時間長，植物養(yǎng)分元素不積累。,特點：涉及空間小，時間短，可促進植物養(yǎng)料元素的積累，使土壤中有限的養(yǎng)分元素發(fā)揮作用。,1）原始成土過程2）有機質(zhì)積聚過程3）粘化過程4）鈣積和脫鈣過程5）鹽化脫鹽過程6）堿化與脫堿過程,7）富鋁化過程8）灰化過程9）潛育化和潴育化過程

13、10）白漿化過程11）熟化過程12）退化過程,第一節(jié) 土壤的形成,2、主要成土過程(p53-56),脫硅富鋁化過程,黃棕壤粘膜,灰化層,黑鈣土鈣積層,潴育化水稻土,潛育化,水位下降后出現(xiàn)“紅棕色銹層” 水位上升后形成“蘭灰色層”,靜水浸泡 強還原,第一節(jié) 土壤的形成,三、土壤剖面,1、概念土壤剖面： 一個具體土壤的垂直斷面，反映了土壤內(nèi)物質(zhì)運動、肥力特征；土壤剖面構(gòu)造：土壤剖面層次排列狀況,第一節(jié) 土壤的形成,2、土壤的發(fā)生層次

14、土壤發(fā)生層：土壤形成過程中所形成的具有特定性質(zhì)和組成的、大致與地面平行的，并具有成土過程特性的層次。,第一節(jié) 土壤的形成,1）淋溶層（腐殖質(zhì)層、A 層）表層生物活動最強烈腐殖質(zhì)積累較多顏色暗，結(jié)構(gòu)好部分物質(zhì)往下層淋溶,2、土壤的發(fā)生層次,第一節(jié) 土壤的形成,2、土壤的發(fā)生層次,2）淀積層（B層） 上部淋溶下來的物質(zhì)及下部的 水溶性物質(zhì)，聚積沉淀。 反映遷移的物質(zhì)種類和遷移特 點，能較完整的反映成土

15、過程 的特征，為診斷層。,第一節(jié) 土壤的形成,2、土壤的發(fā)生層次,3）母質(zhì)層（C層）一般巖石風(fēng)化或地質(zhì)沉積物4）覆蓋層（A0層）林地的枯枝落葉層，A層之上,第二節(jié) 土壤的分類,一、分類的原則1、以土壤發(fā)生演變?yōu)榛A(chǔ);2、辯證的看待和運用土壤地帶分布規(guī)律；3、成土母質(zhì)的內(nèi)動力作用;4、耕作土壤在統(tǒng)一的分類系統(tǒng)中，依質(zhì)變與量變的 差異程度，合理安排；5、土壤屬性差異是劃分土壤類型的主要依據(jù)。,第二節(jié)

16、 土壤的分類,二、中國土壤分類系統(tǒng)：系統(tǒng)分類,1、分類級別 高級-土綱、亞綱、土類、亞類 中級-土屬 基層-土種、亞種土綱+亞綱：濕熱鐵鋁土土類+亞類+土屬：氯化物濱海鹽土,第二節(jié) 土壤的分類,二、中國土壤分類系統(tǒng),土綱：土壤重大屬性差異的歸納和概括，反映了土壤不同發(fā)育階段中，土壤物質(zhì)移動累積引起的重大屬性的差異（鐵鋁土）；

17、亞綱：在同一土綱中，根據(jù)土壤形成的水熱條件和巖性及鹽堿的重大差異進行劃分（濕熱鐵鋁土）；土類：根據(jù)成土條件、成土過程和由此發(fā)生的土壤屬性三者的統(tǒng)一和綜合進行劃分的（紅壤）；亞類：其反映主導(dǎo)土壤形成過程外，還有其他附加的成土過程（山原紅壤）；,,第二節(jié) 土壤的分類,2、現(xiàn)行中國土壤分類系統(tǒng),首次方案（1991）：12 個土綱 鐵鋁土、淋溶土、半淋溶土、鈣層土、干旱土、漠土、 初育土、半水成土、水成土、鹽堿土、人為土、高

18、山土 61 個土類 修訂方案（1995）：14個土綱141 個土類,1991年首次制定12 個土綱,第三節(jié) 我國土壤資源分布概況,一、我國的自然地理條件 1、氣候：明顯的季風(fēng)特點，水熱同季 1）溫度帶：北緯20o~50o赤道、熱帶、亞熱帶、暖溫帶、溫帶、寒溫帶,第三節(jié) 我國土壤資源分布概況,一、我國的自然地理條件,2、地形：多山。山地、高丘占65%海拔>500 m占 74.8%，>3000 m

19、占 25.9%西高東低，三個階梯青藏高原，>4000m大興安嶺、太行山、巫山、雪峰山以西，2000~1000m以東，多為<500m以下低山丘陵與平原,第三節(jié) 我國土壤資源分布概況,一、我國的自然地理條件,3、植被森林：熱帶雨林→亞熱帶闊落混交林→溫帶針闊混交林→寒溫帶針葉林草甸草原：東北平原、青藏高原草甸；沼澤東北、內(nèi)蒙、西北草原,第三節(jié) 我國土壤資源分布概況,一、我國的自然地理條件,4、成土母質(zhì)氧化系列

20、 還原系列,碎屑狀(寒冷高山區(qū))含鹽（干旱區(qū)）碳酸鹽（黃土區(qū)）硅鋁（東北、華北及長江中下游地區(qū)）富鋁（江南地區(qū)）,,第三節(jié) 我國土壤資源分布概況,二、我國土壤分布規(guī)律,1、土壤分布的水平地帶性 在水平方向上，土壤分布因生物氣候帶的變化而變化的規(guī)律。,熱帶雨林,大興安嶺林區(qū),氣候帶 植被類型 地帶性土壤熱帶 熱帶雨林

21、季雨林 磚紅壤南亞熱帶 常綠闊葉林 赤紅壤中亞熱帶 落葉闊葉常綠闊葉林 黃壤、紅壤北亞熱帶 落葉闊葉常綠闊葉林 黃棕壤暖溫帶 落葉闊葉林 褐土、棕壤溫帶 針、闊混交林 暗棕壤寒溫帶

22、 落葉針葉林 灰化土,1）緯度地帶性（東部濕潤區(qū)的海洋型）,,第三節(jié) 我國土壤資源分布概況,二、我國土壤分布規(guī)律,2）經(jīng)度地帶性,濕潤黑土,→半濕潤→黑鈣土,→半干旱→栗鈣土,→ 干旱→棕鈣土,→ 荒漠→灰漠土、棕漠土,這種變化主要與距海洋的遠近有關(guān)。距海洋愈遠，氣候愈干旱；距海洋愈近，氣候愈濕潤。氣候不同，生物的特點也不同，必然帶來對土壤形成和分布的重大影響。,干旱類型土壤帶,濕潤類

23、型土壤帶,北,東,第三節(jié) 我國土壤資源分布概況,2、垂直地帶性隨海拔高度的變化土壤分布呈規(guī)律性的變化,二、我國土壤分布規(guī)律,第三節(jié) 我國土壤資源分布概況,秦嶺,第三節(jié) 我國土壤資源分布概況,秦嶺南北坡土壤坡向差異,第三節(jié) 我國土壤資源分布概況,二、我國土壤分布規(guī)律,3、區(qū)域分布（地域性） 中小地形上土壤呈現(xiàn)的分布規(guī)律 由母質(zhì)、水文地質(zhì)、人為因素引起,枝形土壤組合,扇形土壤組合,微域性分布,中域,思考題,1、名詞解釋：地質(zhì)大循環(huán)、生