土壤的形成發(fā)育過程及影響因素

1、第一節(jié) 土壤的形成發(fā)育過程及影響因素 第二節(jié) 土壤分類原則與分類系統(tǒng) 第三節(jié) 土壤分布的規(guī)律性,第五章 土壤的形成、分類與分布,第一節(jié)土壤的形成發(fā)育過程及影響因素 一、自然土壤的形成發(fā)育過程 二、土壤剖面的發(fā)育 三、影響土壤形成的因素 四、土壤的基本成土過程,一、自然土壤的形成發(fā)育過程 土壤形成學(xué)說的主要內(nèi)容為： (1)土壤的本質(zhì)是土壤肥力，土壤的形成發(fā)育過程也就是土壤肥力的形成變化過程，土壤的形成和發(fā)展變化是地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的統(tǒng)一。 (2)土壤肥力的變化決定于大小循環(huán)的強弱對比，這種對比關(guān)系決定于以生物為主導(dǎo)，包括母質(zhì)、氣候、地形、時間五大自然成土因素。,1、地質(zhì)大循環(huán) 地殼表層的巖石

2、礦物經(jīng)過物理、化學(xué)風化，形成細小的顆粒，同時有一部分元素溶于水，這些巖石礦物的風化物隨流水進人海洋，在海洋中經(jīng)過長期的地質(zhì)作用重新形成各種沉積巖，這一過程我們稱之為地質(zhì)大循環(huán)。,2、地質(zhì)小循環(huán) 土壤中的生物，特別是綠色植物選擇吸收各種礦質(zhì)養(yǎng)分，通過光合作用合成有機物，當生物體死去之后，生物殘體通過微生物的分解作用，各種養(yǎng)分又重新釋放出來，供給土壤生物循環(huán)利用，這一周而復(fù)始的過程稱之為生物小循環(huán)。在生物小循環(huán)過程中土壤養(yǎng)分得到固持富積。,3、地質(zhì)大、小循環(huán)的關(guān)系 二者共同構(gòu)成土壤發(fā)生的基礎(chǔ)，沒有地質(zhì)大循環(huán)，生物小循環(huán)不能進行；沒有生物小循環(huán)，土壤難以形成。兩種循環(huán)過程相互滲透，不可分割，同時同地

3、進行，通過土壤相互連接在一起。,二、土壤剖面的發(fā)育 土壤剖面是指從地面向下挖掘而暴露出來的垂直切面。 土壤有著統(tǒng)一的形成過程，其土體構(gòu)型也有共同的規(guī)律性。自然土壤土體構(gòu)型一般模式如下頁圖：,農(nóng)業(yè)土壤的土體構(gòu)型,自然土壤的土體構(gòu)型,三、影響土壤形成的因素 自然土壤是在母質(zhì)、氣候、生物、地形、時間及人為因素的綜合作用下逐漸發(fā)育形成的。,(一)母質(zhì) 母質(zhì)為土壤形成提供最基本的原料，土壤的某些性質(zhì)是從它的母質(zhì)那里繼承過來的，二者之間存在著“血緣”關(guān)系。 1土壤礦物質(zhì)源于土壤母質(zhì)，并在土壤發(fā)育過程中進一步風化 2土壤母質(zhì)的機械組成決定了土壤的機械組成 3母質(zhì)透水性對成土作用有顯著影響 總而言之，土壤母質(zhì)

4、與土壤礦物質(zhì)的礦物組成和化學(xué)組成、土壤機械組成有著先天的關(guān)系，同時也影響到土壤成土作用。,(二)氣候 氣候?qū)ν寥佬纬傻挠绊懹幸韵氯齻€方面： 1氣候決定著土壤的水熱條件 2氣候與土壤有機質(zhì)含量有關(guān) 3氣候影響風化過程和土壤淋溶過程,(三)生物 土壤生物包括植物、動物、微生物，其中綠色植物在成土過程中的作用是巨大的。 綠色植物可以分為木本植物和草本植物，它們對土壤形成的影響是不同的。 1木本植物在成土作用中的主要特點 2草本植物對成土過程的影響,1木本植物在成土作用中的主要特點 (1)植物殘落物在地面堆積，形成疏松多孔的地面覆蓋層。 (2)木本植物下的土壤，有機質(zhì)積累主要來自木本植物地上殘落物質(zhì)的

5、分解，形成的腐殖質(zhì)層較淺薄，表層以下土壤有機質(zhì)銳減，形成腐殖質(zhì)HF比低。 (3)針葉林的殘落物含單寧、樹脂較多，會產(chǎn)生多種酸性較強的物質(zhì)，形成的腐殖酸以胡敏酸為主。,2草本植物對成土過程的影響 (1)在草本植被下形成的土壤，具有比較深厚的腐殖質(zhì)層。 (2)草本植被下形成的土壤，具有較高品質(zhì)的腐殖質(zhì)和良好的團粒結(jié)構(gòu)。 （3）草甸植物環(huán)境濕潤，形成深厚腐殖質(zhì)層；草原植物氣候干燥，腐殖質(zhì)層淺，有機質(zhì)含量少，但礦質(zhì)營養(yǎng)豐富。,3微生物在土壤形成中的作用 （1）地球上最古老的生物體 （2）在土壤能量與物質(zhì)循環(huán)中的作用 （3）合成腐殖質(zhì) （4）固氮、釋放養(yǎng)分,4動物在成土過程中的作用 （1）殘體的作用（有

6、機質(zhì)的來源） （2）動物活動的作用 （3）土壤肥力的指標,(四)地形因素 地形在成土過程中的作用主要表現(xiàn)在以下三個方面： 1地形對土壤水分的再分配 2地形對熱量的再分配 3地形對母質(zhì)的再分配,(五)時間 在其它各種成土因素相同的基礎(chǔ)上，時間長短不同，土壤發(fā)育的程度和階段不一致。,（六）人為因素 人類活動對土壤的形成具有兩重性： 1、對母質(zhì)的有利影響 對母質(zhì)的不利影響，如污泥進入土壤 2、對地形的有利效果，如保護、改造 對地形的不利效果，如水土流失 3、對氣候的有利影響，如保護環(huán)境 對氣候的不利影響，如破壞環(huán)境 4、對有機體的有利效果，如增施有機肥 對有機體的不利效果，如化肥農(nóng)藥對土壤生物的傷害

7、 5、對時間的有利效果 對時間的不利效果,四、土壤的基本成土過程 (一)原始成土過程 (二)有機質(zhì)聚積過程 (三)粘化成土過程 (四)鹽化成土過程 (五)堿化成土過程 (六)白槳化成土過程 (七)灰化成土過程 (八)脫硅富鋁化成土過程 (九)潛育化成土過程 (十)潴育化成土過程 (十一)熟化成土過程,(一)原始成土過程 原始成土過程是成土過程的起始階段，巖石礦物開始風化，只有低等的植物和低等微生物參與成土過程。 三個階段： “巖漆”階段：自養(yǎng)型微生物 “地衣”階段：異養(yǎng)型微生物原始微生物群落 “苔蘚”階段：生物風化與成土過程速度升高,(二)有機質(zhì)聚積過程 有機質(zhì)的聚積過程是指在各種植物和水、熱

8、等成土因素的綜合作用下,在土體中特別是土層上部大量積累有機物的過程. 1草氈有機質(zhì)聚積過程 有機質(zhì)合成量少，分解度弱，常成氈狀草皮層，覆蓋土壤表層，而顯示干泥炭化。 2斑氈有機質(zhì)聚積過程 是森林植被下有機質(zhì)聚積過程。 3草甸腐殖質(zhì)聚積過程 是濕潤草甸植被下腐殖質(zhì)聚積過程。 4草原腐殖質(zhì)聚積過程 是半干旱、干旱草原植被下腐殖質(zhì)聚積過程。 5沼澤泥炭化過程 是在沼澤植被下有機質(zhì)聚積過程。,(三)粘化成土過程 指礦物顆粒由粗變細形成粘粒的過程,或粘粒在土體中淀積使粘粒含量增加的過程. 粘粒的形成可通過物理性破碎和化學(xué)分解,使顆粒逐漸變小成為粘粒,也可由礦物的化學(xué)分解產(chǎn)物再合成. 粘化過程包括兩方面的

9、含義,一是土層中粘粒受水的機械淋溶淀積過程為淀積粘化過程。二是指土體中的礦物未經(jīng)遷移就地風化形成粘粒,稱為殘積粘化過程.粘化的形式又分為： 1、殘積粘化 2、淀積粘化 3、殘積淀積粘化,(四)鹽化成土過程 鹽化成土過程是在干旱、半干旱的氣候條件下，地下水中的鹽分通過毛管蒸發(fā)而在表土層累積的過程。 它在干旱少雨蒸發(fā)量大,地下水位高,礦化度大的地方經(jīng)常發(fā)生,此時含鹽的地下水通過毛管作用上升至地表,水分蒸發(fā)后,隨水分上來的鹽分則殘留在地表的土壤中,使表土鹽分愈積愈多,當含鹽量達到0.2%以上開始危害作物生長時,就形成鹽土.,(五)堿化成土過程 堿化過程指土壤膠體中有較多的交換性Na離子,使土壤呈堿性

10、反應(yīng),并引起土壤物理性質(zhì)惡化的過程。 它主要是通過土壤中Na2CO3的形成而發(fā)生的,較多的鈉離子把土壤膠體上的交換性鈣 鎂離子代換下來,使其與CO32-結(jié)合成難溶的CaCO3和MgCO3,隨著交換作用的不斷進行,當鈉離子飽和度達20%以上,pH9時,土壤便發(fā)育成堿土.通常堿土的表層含鹽量較低,鹽分主要集中于表土層以下柱狀不透水的堿化層中.堿土與鹽土相同分布.,(六)白漿化成土過程 白漿化成土過程指在還原條件下,土壤亞表層中鐵、錳的還原淋失和粘粒的機械淋溶相結(jié)合的過程，使土體中出現(xiàn)一個粉沙量高,Fe Mn缺乏的白色淋溶層。 形成過程的實質(zhì)是地表周期性滯水，并在有機質(zhì)參與的還原條件下，亞表層中以膠

11、膜狀態(tài)包被于土粒表面上的鐵錳被還原，并沿緩坡隨側(cè)向水流或垂直水流不斷淋失。隨著膠膜的消失，原來被膠結(jié)的土?；蚪Y(jié)構(gòu)體便分散成粘粒，懸浮于水中，后粘粒隨水下移并在土層中淀積，結(jié)果使亞表層粘粒減少，粉沙增多，土色進一步變白，形成下層因鐵、錳和粘粒的淀積而粘化，并不同程度地形成鐵錳膠膜及結(jié)核。,(七)灰化成土過程 灰化成土過程是在寒溫帶、寒帶針葉林植被和濕潤條件下，土壤中的鐵鋁與有機酸性物質(zhì)螯合淋溶淀積過程。 在這樣的成土條件下，針葉林殘落物富含單寧、樹脂等酚類物質(zhì)分解后產(chǎn)生酸性很強的富里酸及其他有機酸作為有機絡(luò)合劑使表層土壤中的礦物質(zhì)蝕變分解，且與金屬離子結(jié)合為絡(luò)合物，使鐵鋁等發(fā)生強烈的螯遷，到達B

12、層，使亞表層脫色，只留下極耐酸的硅酸呈灰白色土層（灰化層），在剖面下部形成較密實的棕褐色腐殖質(zhì)鐵鋁淀積層。,(八)脫硅富鋁化成土過程 鋁硅酸鹽類礦物發(fā)生強烈的水解，釋放了鹽基及游離硅酸，并發(fā)生強烈的淋失，而鐵、鋁氧化物淋溶作用較弱，在土層中相對的富積。,(九)潛育化成土過程 在指土壤長期受水浸漬，在土體內(nèi)所發(fā)生的還原過程。 該過程的實質(zhì)是土壤處于靜水封閉中，因長期缺氧，加上分解有機質(zhì)的參與，便形成低價化合物狀態(tài)。通常若以低價鐵為主，土壤呈蘭青或黑色，若以低價錳為主，土壤則呈紅棕色或稍帶紫色?？傊?，潛育化是土壤長期浸沒于不流動的地下水或托水層中發(fā)育的，潛育性土壤pH值一般在7左右，且往往含較多的

13、易溶性磷。,(十)潴育化成土過程 指土體處于季節(jié)性積水，在土體中交替發(fā)生的氧化還原過程。 形成實質(zhì)是土壤浸水經(jīng)常移動，干濕交替導(dǎo)致氧化還原過程交替進行，漬水時變價的鐵錳被還原成低價狀態(tài)，并溶解在水中隨水遷移，在土壤干燥時，這些已被還原的物質(zhì)又被氧化形成高價氧化物并在土壤中淀積。在這種干濕交替下，潴育化土體中可出現(xiàn)銹紋、銹斑、黑色鐵錳結(jié)核，紅色鐵錳膠膜及鱔魚斑等新生體。,(十一)熟化成土過程 指人類定向培育土壤肥力的過程。熟化成土過程兼受自然因素 和人為因素的綜合影響，其中人為因素占主導(dǎo)地位。 熟化成土過程可分旱耕熟化過程(旱作條件下熟化成土過程)和水耕熟化過程(水田條件下熟化成土過程)。 1、

14、旱耕熟化過程 該過程為旱作條件下土壤的熟化過程，大致可分為二個階段：一是改土階段；二是培肥階段。 2、水耕熟化階段 該過程為在平整畦田的基礎(chǔ)上，通過灌排、耕作、施肥等措施，定向培育高度肥沃水稻土的過程。,第二節(jié) 土壤分類原則與分類系統(tǒng) 一、土壤分類的概念 二、我國現(xiàn)行的土壤分類系統(tǒng),一、土壤分類的概念 土壤分類就是根據(jù)各種土壤之間成土條件、成土過程、土壤屬性的差異和內(nèi)在聯(lián)系，通過科學(xué)的歸納和劃分，把自然界的土壤進行系統(tǒng)排列，建立土壤分類系統(tǒng)，使人們能更好的認識、利用、改良、保護現(xiàn)有的土壤資源。,二、我國現(xiàn)行的土壤分類系統(tǒng) 土壤分類系統(tǒng)的級別 在現(xiàn)行的我國土壤分類級別上，大都采用土綱、亞綱、土類

15、、亞類主要供小比例尺土壤圖確定制圖單元用；基層分類級別：土族和土系，主要供大比例尺土壤圖確定制圖單元用。其劃分依據(jù)如下： (1)土綱：最高土壤分類級別，根據(jù)主要成土過程產(chǎn)生的性質(zhì)劃分。 (2)亞綱：是土綱的輔助級別，主要根據(jù)影響現(xiàn)代成土過程控制因素所反映的性質(zhì)劃分如水分狀況、溫度狀況或巖石特性等）。 (3)土類： 土類是分類級別中的基本單元。 是亞綱的續(xù)分，根據(jù)反映成土過程的強度或次要控制因素的性質(zhì)劃分。 (4)亞類：土類的輔助級別，主要根據(jù)是否偏離中心概念，是否具有附加過程的特性和是否具有母質(zhì)殘留的特性劃分。代表中心概念的亞類為普通亞類具有附加過程的為過渡亞類，具有母質(zhì)殘留特性的亞類為繼承亞

16、類。 (5) 土族：是基層分類單元，它是在亞類范圍內(nèi)反映與土壤利用管理有關(guān)的土壤理化性質(zhì)發(fā)生明顯分異的續(xù)分單元，同一亞類的土族劃分是地域性成土因素引起土壤理化性質(zhì)變化在不同地理區(qū)域的具體體現(xiàn)。 (6)土系:最低級別的基層分類單元，它是發(fā)育在相同母質(zhì)上由若干剖面形態(tài)特征相似的單個土體組成的聚合土體所構(gòu)成，其性狀的變異范圍較窄，在分類上更具有直觀性和客觀性。,第三節(jié) 土壤分布的規(guī)律性 一、水平地帶性 二、垂直地帶性 三、土壤分布的區(qū)域規(guī)律,一、水平地帶性 土壤在水平方向上隨生物氣候帶而演替的規(guī)律性稱為水平地帶性。我國土壤水平地帶性分布規(guī)律主要受水熱條件的控制。 在我國東部，形成濕潤海洋土壤地帶譜，由北而南依次分布著： 暗棕壤 棕壤 黃棕壤 紅壤與黃壤 赤紅壤與磚紅壤。 在我國西部則形成干旱內(nèi)陸性土壤地帶譜，由東向西分布著黑土 灰褐土 栗鈣土 棕鈣土 灰鈣土 灰漠土。,精品課件,38,水平地帶性又分為： (一)土壤緯度地帶性是指土壤類型隨著緯度帶的不同而發(fā)生的有規(guī)律的變化 。 (二)土壤的經(jīng)度地帶性是指土壤類型隨經(jīng)度不同而出現(xiàn)的有規(guī)律的變化。,二、垂直地帶