土壤形成與分類

土壤從何而來(lái)？土壤是從來(lái)就有嗎？土壤會(huì)變化嗎？土壤會(huì)衰老嗎？為什么不同土壤的顏色不一樣？為什么南方的土壤與北方的土壤不一樣？為什么有的土壤變成鹽堿地？為什么有土壤很薄有的很厚？為什么………？你想過(guò)沒(méi)有？第一節(jié)

土壤形成因素土壤發(fā)生學(xué)說(shuō)20世紀(jì)40年代，美國(guó)，詹尼，提出數(shù)學(xué)公式：S=f（Cl,O,r,P,t……）Cl—?dú)夂?；O—生物；r—地形；P—母質(zhì)；t—時(shí)間；……未確定因素19世紀(jì)末，俄羅斯，道庫(kù)恰耶夫，五大成土因素母質(zhì)、氣候、生物、地形、時(shí)間一、母質(zhì)因素母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，土壤性質(zhì)與母質(zhì)性質(zhì)密切相關(guān)。母質(zhì)對(duì)土壤有如下方面的影響：1、影響土壤質(zhì)地2、影響土壤礦質(zhì)養(yǎng)分的儲(chǔ)量一、母質(zhì)因素土壤母質(zhì)的類型及成因圖二、生物因素包括植物、土壤動(dòng)物、土壤微生物生物因素是土壤形成的一個(gè)極其重要的因素。從某種意義上說(shuō)，沒(méi)有生物，就沒(méi)有土壤的形成。其作用：物質(zhì)創(chuàng)新：從大氣中攝取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如N素表聚性：生物選擇性吸收養(yǎng)分，使土壤養(yǎng)分定向積累物質(zhì)循環(huán)：合成土壤腐殖質(zhì)，促進(jìn)土壤良好的結(jié)構(gòu)的形成，從而大大改善了土壤水、肥、氣、熱等條件，使土壤肥力得以不斷提高。

可歸納為：有機(jī)質(zhì)的累積；植物營(yíng)養(yǎng)元素的富集自然植被和水熱條件的演變，引起土壤類型的演變。如從中國(guó)東北往華南：針葉林（棕色針葉林土）—針闊混交林（暗棕壤）—落葉闊葉林（棕壤）—落葉常綠闊葉林（黃棕壤）—常綠闊葉林（紅壤、黃壤、赤紅壤）—雨林、季雨林（磚紅壤）

圖 植被類型和土壤類型的關(guān)系

(據(jù)Bridges:WorldSoils)氣候條件對(duì)土壤形成過(guò)程的影響三、氣候因素水熱狀況直接參與母質(zhì)風(fēng)化和物質(zhì)淋溶。（一）濕度因素2、影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化1、影響土壤中物質(zhì)的遷移四種類型： （1）淋溶型水分狀況 （2）非淋溶型水分狀況 （3）上升水型水分狀況 （4）停滯型水分狀況如有機(jī)質(zhì)礦化、腐殖質(zhì)化、鐵錳等元素氧化還原等。（二）溫度因素水在不同溫度下的相對(duì)解離度1、影響硅酸鹽類的水解過(guò)程2、影響土壤母質(zhì)和風(fēng)化層的厚度3、影響土壤顏色4、影響土壤有機(jī)質(zhì)、全氮的含量四、地形因素地形對(duì)土壤母質(zhì)、水、熱的再分布（2）影響土壤母質(zhì)的再分布（1）對(duì)地表水熱條件的再分配地形與母質(zhì)的關(guān)系

沖積物坡積物洪積物殘積物地形對(duì)土壤水分狀況的影響五、時(shí)間因素時(shí)間影響其它因素的作用程度和作用強(qiáng)度。在其它因素相同的條件下，時(shí)間越長(zhǎng)，土壤的發(fā)育程度就越高。在一定條件下，土壤發(fā)育到一定程度，就會(huì)與環(huán)境達(dá)成平衡，即達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。五、時(shí)間因素土壤年齡：指土壤發(fā)生發(fā)育時(shí)間的長(zhǎng)短。絕對(duì)年齡：該土壤在當(dāng)?shù)匦迈r風(fēng)化層或新母質(zhì)上開(kāi)始發(fā)育時(shí)算起迄今所經(jīng)歷的時(shí)間。相對(duì)年齡：土壤的發(fā)育階段或發(fā)育程度。某些土壤達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（準(zhǔn)平衡）所需的時(shí)間老成土土壤發(fā)育的階段性六、人為活動(dòng)因素人類影響成土因素的作用通過(guò)影響其它因素而影響土壤形成各成土因素間的相互關(guān)系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；3.地形是調(diào)節(jié)因素，影響土壤成土的強(qiáng)度；4.母質(zhì)是遺傳因素，影響土壤本底特性；5.時(shí)間是發(fā)展因素，影響土壤的發(fā)育階段；成土過(guò)程：指在一定的時(shí)、空條件下，母質(zhì)與生物、氣候因素以及土體內(nèi)部所進(jìn)行的物質(zhì)與能量的遷移和轉(zhuǎn)化的總體。①地質(zhì)大循環(huán)：指在各因素作用下，巖石風(fēng)化變成母質(zhì)，母質(zhì)在成土因素的作用下演變成土壤，土壤經(jīng)過(guò)侵蝕、搬運(yùn)、沉積和成巖作用又變成巖石的過(guò)程。②生物小循環(huán)：生物中土壤中吸收養(yǎng)分形成生物體，生物體死亡后有機(jī)質(zhì)分解，養(yǎng)分又釋放出來(lái)進(jìn)入土壤再被生物利用的過(guò)程。土壤形成過(guò)程是地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的矛盾與統(tǒng)一。

第二節(jié)

土壤形成過(guò)程一、大小循環(huán)的對(duì)立統(tǒng)一圖7.7土壤形成過(guò)程中大小循環(huán)的關(guān)系簡(jiǎn)圖二、農(nóng)業(yè)土壤的形成過(guò)程（一）農(nóng)業(yè)土壤形成的實(shí)質(zhì)作為農(nóng)業(yè)土壤，自然成土作用和耕作成土作用之間的矛盾與統(tǒng)一應(yīng)該是農(nóng)業(yè)土壤形成與發(fā)展的基本動(dòng)力，但必須認(rèn)識(shí)到施加于自然土壤的各種耕作措施是農(nóng)業(yè)土壤形成的主導(dǎo)因素。

（二）農(nóng)業(yè)土壤形成的特點(diǎn)1、成土因素上：以人為因素為主導(dǎo)，仍受自然因素影響。2、成土過(guò)程上：自然成土過(guò)程被改變，上部發(fā)生層特征顯著改變，亞表層或母質(zhì)層往往保留自然成土過(guò)程的特征。（三）農(nóng)業(yè)土壤與自然土壤的土體構(gòu)型土壤剖面是指從地面向下挖掘而暴露出來(lái)的垂直切面。土壤有著統(tǒng)一的形成過(guò)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(yè)圖：農(nóng)業(yè)旱地土壤的土體構(gòu)造人為熟化過(guò)程，疏松，有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量高，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)機(jī)械壓縮，板結(jié)緊實(shí)，通透性差，片狀結(jié)構(gòu)。淀積層，質(zhì)地粘重，柱狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)多，通透性差母質(zhì)層，緊實(shí)，通透性差，塊狀結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，有母質(zhì)特性農(nóng)業(yè)水田土壤的土體構(gòu)造水旱交替形成水耕熟化層，又叫淹育層。機(jī)械壓縮，板結(jié)緊實(shí)，通透性差，片狀結(jié)構(gòu)。氧化還原交替，瀦育化明顯，產(chǎn)生銹斑銹紋，呈現(xiàn)網(wǎng)狀斑紋狀，又叫潴育層/斑紋層。長(zhǎng)期還原狀態(tài)，潛育化作用明顯，土色呈藍(lán)色，又稱潛育層/青泥層。農(nóng)業(yè)土壤的土體構(gòu)型自然土壤的土體構(gòu)型三、土壤形成過(guò)程及其特點(diǎn)1、原始成土過(guò)程：是指從巖石露出地面有微生物著生開(kāi)始到植物定居之前形成的土壤過(guò)程。它是土壤形成作用的起始點(diǎn)。生物：低等植物和微生物特點(diǎn)：緩慢分解巖石中砂質(zhì)成分，同時(shí)釋放出礦質(zhì)養(yǎng)分和形成次生礦物，并開(kāi)始積累氮素和有機(jī)物質(zhì)。氣候和地形：高寒干旱，如青藏高原西部雪線以下5200~5600m。原始成土過(guò)程1、“巖漆”階段：出現(xiàn)自養(yǎng)微生物，如：綠藻、硅藻等，及其共生的固氮微生物。吸收許多營(yíng)養(yǎng)元素，并使之進(jìn)入生物地球化學(xué)循環(huán)。2、“地衣”階段：出現(xiàn)各種異養(yǎng)型微生物，如細(xì)菌、真菌、地衣組成的原始植物群落，進(jìn)一步促進(jìn)礦物分解，增加土壤有機(jī)質(zhì)和細(xì)土。3、“苔蘚”階段：生物風(fēng)化和成土過(guò)程速度大大提高，為高等綠色植物的生長(zhǎng)準(zhǔn)備了物質(zhì)基礎(chǔ)。2.有機(jī)質(zhì)積聚過(guò)程高寒草甸有機(jī)質(zhì)積累過(guò)程1.漠土有機(jī)質(zhì)積累過(guò)程<1%;2.草原有機(jī)質(zhì)積累過(guò)程1%～3%；3.草甸有機(jī)質(zhì)積累過(guò)程3%～10%4.林下有機(jī)質(zhì)積累過(guò)程>3%5.高寒草甸有機(jī)質(zhì)積累過(guò)程>10%6.沼澤泥炭積聚過(guò)程>20%

是指在各種植被下，有機(jī)質(zhì)在土體上部積累的過(guò)程，結(jié)果在土體上部形成暗色腐殖質(zhì)層的過(guò)程。

3.淋溶-淀積過(guò)程淋溶作用：是指土壤物質(zhì)以懸浮態(tài)或溶解態(tài)由土壤的一層移動(dòng)到土壤的另一層過(guò)程。淀積作用：是指隨水或土壤溶液遷移到土壤某一層次，水分運(yùn)動(dòng)停止（滯）后，土壤水?dāng)y帶的物質(zhì)淀積下來(lái)的過(guò)程。淋溶層淀積層脫鈣積鈣

CaCO3(淀積)＋CO2+H2O＝Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2形成引起脫鈣，CaCO3形成導(dǎo)致積鈣。

黑鈣土鈣積層3鈣積化過(guò)程（脫鈣）土壤碳酸鹽發(fā)生移動(dòng)和積累的過(guò)程氣候：干旱、半干旱特點(diǎn)：季節(jié)性淋溶的水分條件下，降水淋洗了易溶性鹽類，鈣和鎂僅部分淋失，部分仍殘留于土壤中，故土壤膠體表面和土壤溶液多為鈣（或鎂）所飽和。土壤表層殘積的鈣離子與植物殘?bào)w分解時(shí)產(chǎn)生的碳酸結(jié)合形成重碳酸鈣，在雨季向下移動(dòng)并淀積在剖面中部和中下部，形成鈣積層，其表現(xiàn)形式如粉末、假菌絲體、結(jié)核狀等。氣候和地形：干旱、半干旱和濱海地區(qū)特點(diǎn)：鹽化過(guò)程是指地表水、地下水以及母質(zhì)中含有的鹽分在強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用下，通過(guò)土體毛管水的垂直和水平移動(dòng)，逐漸向地表積聚；或是已脫離地下水或地表水的影響，風(fēng)化產(chǎn)生的可溶性鹽殘留在土體內(nèi)部的過(guò)程。堿化過(guò)程是交換性鈉（或鎂）不斷進(jìn)入土壤被土壤膠體吸收的過(guò)程。4、鹽漬化形成過(guò)程5、粘化過(guò)程粘化過(guò)程指土壤剖面中粘粒形成和累積過(guò)程氣候和生態(tài)條件：漠境和半漠境，或暖溫帶和北亞熱帶濕潤(rùn)地區(qū)特點(diǎn)：殘積粘化是土內(nèi)風(fēng)化作用所形成的粘土產(chǎn)物，未移動(dòng)，表現(xiàn)為土壤顆粒由粗變細(xì)；除CaO和Na2O稍有移動(dòng)，其它元素都有增加；粘化層有定向粘粒出現(xiàn)；粘化層厚度隨土壤濕度的提高而增加。淀積粘化是風(fēng)化和成土作用所形成的粘土礦物，表現(xiàn)為自上向下淋溶和淀積，形成粘化淀積層；出現(xiàn)纖維狀光性定向粘粒；該層鐵、鋁氧化物顯著增加，但膠體組成無(wú)明顯變化。黃棕壤粘膜定義：指土體中脫硅富鐵鋁的過(guò)程，又稱富鐵鋁化過(guò)程。如紅壤形成中有此成土過(guò)程。氣候：熱帶、亞熱帶地區(qū)特點(diǎn)：風(fēng)化物質(zhì)和土壤物質(zhì)由于礦物的水解作用，形成弱堿性條件，隨著可溶鹽、堿金屬和堿土金屬鹽基及硅酸的大量流失，而造成鐵鋁在土體內(nèi)相對(duì)富積。6、富鋁化過(guò)程季節(jié)性還原淋溶條件下，粘粒與鐵、錳淋溶淀積的過(guò)程。特點(diǎn)：季節(jié)性還原，土壤表層的鐵錳與粘粒隨水流失或向下移動(dòng)，形成粉沙含量高，而鐵錳貧乏的白色淋溶層。下部可能形成鐵錳和粘粒富積的淀積層。條件：白漿土和水稻土7、白漿化過(guò)程8、潛育化和潴育化過(guò)程潛育化特點(diǎn)：土壤長(zhǎng)期積水，受到有機(jī)質(zhì)厭氣分解影響，使土壤中鐵錳強(qiáng)烈淋溶。由于鐵錳被強(qiáng)烈還原，使土壤呈藍(lán)灰色和青灰色。此土層為“潛育層”。條件：沼澤土和還原性水稻土。潴育化特點(diǎn)：是一個(gè)氧化還原交替過(guò)程，土壤剖面上出現(xiàn)大量的銹紋、銹斑、鐵錳結(jié)核和紅色膠膜等新生體。又稱為假潛育化。條件：水稻土潴育化水稻土潛育化9、灰化過(guò)程定義：指土體上部，特別是亞表層中二氧化硅相對(duì)富集，而二三氧化物相對(duì)減少的過(guò)程。發(fā)生區(qū)域：主要發(fā)生在寒帶、寒溫帶針葉林下。機(jī)制：是酸性較強(qiáng)的富里酸和其他有機(jī)酸對(duì)鐵、錳還原及螯合淋溶作用。10、土壤熟化過(guò)程概念：在耕作條件下，通過(guò)耕作、培肥與改良，促進(jìn)水、肥、氣、熱諸因素不斷協(xié)調(diào)，使土壤向有利于作物生長(zhǎng)并奪取高產(chǎn)方面轉(zhuǎn)化的過(guò)程。左圖為菜園土剖面，剖面上部為60cm厚左右的厚熟表尺，再下面是原來(lái)的母土層；菜園土：菜園土是指具有≥50cm厚的厚熟表層的人為土。并非種菜就是菜園土；厚熟表層是在長(zhǎng)期施用大量動(dòng)物性有機(jī)肥、灌溉、耕作作用下形成的土層；該土層顏色黑棕，疏松多孔，蚯蚓糞便多，并含有磚瓦、陶瓷碎片、煤渣，獸骨等人為侵入體，有機(jī)質(zhì)含量高（≥2.5%），速效磷（P2O5）含量≥100mg/kg，或全磷（P205）含量0.25。菜園土一般分布在城市郊區(qū)和村莊周圍，是各類土壤中肥力水平最高的，也是最優(yōu)質(zhì)的農(nóng)田。可惜，隨著城市化，這些最優(yōu)質(zhì)的農(nóng)田大多被建設(shè)占用；新開(kāi)辟的菜地一般都還沒(méi)有形成厚熟表層，肥力水平不高。條件

成土過(guò)程高寒干旱，低等植物和微生物 原始成土過(guò)程寒溫帶和亞高山的酸性還原淋溶 灰化成土過(guò)程漠境和半漠境，或暖溫帶和 北亞熱帶濕潤(rùn)地區(qū) 粘化過(guò)程干旱、半干旱 鈣積化過(guò)程干旱、半干旱和濱海 鹽漬化過(guò)程長(zhǎng)期積水 潛育化過(guò)程季節(jié)性還原淋溶 白漿化過(guò)程熱帶、亞熱帶 富鋁化過(guò)程其它過(guò)程：有機(jī)質(zhì)累積，農(nóng)業(yè)土壤的熟化過(guò)程 成土過(guò)程總結(jié)根據(jù)土壤發(fā)生發(fā)展規(guī)律及土壤所表現(xiàn)的特性和特征，對(duì)土壤進(jìn)行的科學(xué)區(qū)分。土壤分類：土壤分類是建立一個(gè)符合邏輯的多級(jí)系統(tǒng)，將有共性的土壤劃分為同一類。每一個(gè)級(jí)別中可包括一定數(shù)量的土壤類型，從中容易尋查各種土壤類型。一、土壤分類的概念、目的和意義第三節(jié)土壤分類分類目的：認(rèn)識(shí)土壤區(qū)分土壤利用土壤分類意義：土壤分類能反映出土壤類型與成土因素土壤分類是土壤科學(xué)發(fā)展水平的反映科學(xué)的土壤分類體系可以統(tǒng)一土壤名稱，便于國(guó)

際交流等二、我國(guó)現(xiàn)行土壤分類的體系（一）分類原則發(fā)生學(xué)原則：

成土因素、成土過(guò)程、土壤屬性前提、基礎(chǔ)、依據(jù)統(tǒng)一性原則：

耕種土壤與自然土壤的統(tǒng)一具體分析自然因素、人為因素（聯(lián)系、演變規(guī)律）（二）分類依據(jù)及體系分類依據(jù)：2001年3月1日實(shí)施的《中國(guó)土壤分類與代碼標(biāo)準(zhǔn)（GB17296-2000）》：

分類體系：從上至下共設(shè)土綱、亞綱、土類、亞類、土屬和土種等六級(jí)分類單元。

土綱、亞綱、土類、亞類屬高級(jí)分類單元，

土屬為中級(jí)分類單元，

土種為基層分類的基本單元，

以土類、土種最為重要

劃分依據(jù)土綱：土綱為最高級(jí)分類單元，是一組共性土類的歸納和概括，是若干個(gè)土類的系列組合。依據(jù)成土過(guò)程，將具共同成土過(guò)程的土類納入同一土綱。全國(guó)共劃分12個(gè)土綱：例子：鐵鋁土綱：是將在濕熱條件下，在脫硅富鐵鋁化過(guò)程中產(chǎn)生的粘土礦物以三、二氧化物和1:1型高嶺石為主的一類土壤，如磚紅壤、赤紅壤、紅壤、黃壤等土類歸集在一起，這些土類都發(fā)生過(guò)富鐵鋁化過(guò)程，只是其表現(xiàn)程度不同。亞綱：亞綱是在同一土綱中，根據(jù)土壤形成的現(xiàn)實(shí)水熱條件、巖性及土壤屬性的重大差異來(lái)劃分。反映控制現(xiàn)代土壤形成過(guò)程方向和強(qiáng)度的成土條件。全國(guó)劃分30個(gè)亞綱。土類：是高級(jí)分類中的基本分類單元。（基本分類單元：即使歸納土類的更高級(jí)分類單元變化，但土類的劃分依據(jù)和定義一般不改變，土類是相對(duì)穩(wěn)定的。）全國(guó)劃分59個(gè)土類。強(qiáng)調(diào)成土因素/條件、成土過(guò)程和土壤屬性三者統(tǒng)一和綜合，土類之間在三個(gè)方面都具有質(zhì)的差別。例如：磚紅壤土類代表熱帶雨林下高度化學(xué)風(fēng)化、富含游離鐵鋁的酸性土壤；黑土代表溫