土壤形成與分類

土壤從何而來？土壤是從來就有嗎？土壤會變化嗎？土壤會衰老嗎？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………？你想過沒有？第一節(jié)

土壤形成因素土壤發(fā)生學說20世紀40年代，美國，詹尼，提出數(shù)學公式：S=f（Cl,O,r,P,t……）Cl—氣候；O—生物；r—地形；P—母質；t—時間；……未確定因素19世紀末，俄羅斯，道庫恰耶夫，五大成土因素母質、氣候、生物、地形、時間一、母質因素母質是土壤形成的物質基礎，土壤性質與母質性質密切相關。母質對土壤有如下方面的影響：1、影響土壤質地2、影響土壤礦質養(yǎng)分的儲量一、母質因素土壤母質的類型及成因圖二、生物因素包括植物、土壤動物、土壤微生物生物因素是土壤形成的一個極其重要的因素。從某種意義上說，沒有生物，就沒有土壤的形成。其作用：物質創(chuàng)新：從大氣中攝取的營養(yǎng)物質，如N素表聚性：生物選擇性吸收養(yǎng)分，使土壤養(yǎng)分定向積累物質循環(huán)：合成土壤腐殖質，促進土壤良好的結構的形成，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：有機質的累積；植物營養(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系

(據(jù)Bridges:WorldSoils)氣候條件對土壤形成過程的影響三、氣候因素水熱狀況直接參與母質風化和物質淋溶。（一）濕度因素2、影響土壤中物質的分解、合成和轉化1、影響土壤中物質的遷移四種類型： （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質礦化、腐殖質化、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解離度1、影響硅酸鹽類的水解過程2、影響土壤母質和風化層的厚度3、影響土壤顏色4、影響土壤有機質、全氮的含量四、地形因素地形對土壤母質、水、熱的再分布（2）影響土壤母質的再分布（1）對地表水熱條件的再分配地形與母質的關系

沖積物坡積物洪積物殘積物地形對土壤水分狀況的影響五、時間因素時間影響其它因素的作用程度和作用強度。在其它因素相同的條件下，時間越長，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，就會與環(huán)境達成平衡，即達到穩(wěn)定狀態(tài)。五、時間因素土壤年齡：指土壤發(fā)生發(fā)育時間的長短。絕對年齡：該土壤在當?shù)匦迈r風化層或新母質上開始發(fā)育時算起迄今所經(jīng)歷的時間。相對年齡：土壤的發(fā)育階段或發(fā)育程度。某些土壤達到穩(wěn)定狀態(tài)（準平衡）所需的時間老成土土壤發(fā)育的階段性六、人為活動因素人類影響成土因素的作用通過影響其它因素而影響土壤形成各成土因素間的相互關系1.氣候是決定因素，決定土壤類型的分布規(guī)律；2.生物是主導因素，影響土壤肥力的發(fā)育；3.地形是調節(jié)因素，影響土壤成土的強度；4.母質是遺傳因素，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；成土過程：指在一定的時、空條件下，母質與生物、氣候因素以及土體內(nèi)部所進行的物質與能量的遷移和轉化的總體。①地質大循環(huán)：指在各因素作用下，巖石風化變成母質，母質在成土因素的作用下演變成土壤，土壤經(jīng)過侵蝕、搬運、沉積和成巖作用又變成巖石的過程。②生物小循環(huán)：生物中土壤中吸收養(yǎng)分形成生物體，生物體死亡后有機質分解，養(yǎng)分又釋放出來進入土壤再被生物利用的過程。土壤形成過程是地質大循環(huán)和生物小循環(huán)的矛盾與統(tǒng)一。

第二節(jié)

土壤形成過程一、大小循環(huán)的對立統(tǒng)一圖7.7土壤形成過程中大小循環(huán)的關系簡圖二、農(nóng)業(yè)土壤的形成過程（一）農(nóng)業(yè)土壤形成的實質作為農(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)一應該是農(nóng)業(yè)土壤形成與發(fā)展的基本動力，但必須認識到施加于自然土壤的各種耕作措施是農(nóng)業(yè)土壤形成的主導因素。

（二）農(nóng)業(yè)土壤形成的特點1、成土因素上：以人為因素為主導，仍受自然因素影響。2、成土過程上：自然成土過程被改變，上部發(fā)生層特征顯著改變，亞表層或母質層往往保留自然成土過程的特征。（三）農(nóng)業(yè)土壤與自然土壤的土體構型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，其土體構型也有共同的規(guī)律性。自然土壤土體構型一般模式如下頁圖：農(nóng)業(yè)旱地土壤的土體構造人為熟化過程，疏松，有機質、養(yǎng)分含量高，團粒結構機械壓縮，板結緊實，通透性差，片狀結構。淀積層，質地粘重，柱狀結構、塊狀結構多，通透性差母質層，緊實，通透性差，塊狀結構發(fā)達，有母質特性農(nóng)業(yè)水田土壤的土體構造水旱交替形成水耕熟化層，又叫淹育層。機械壓縮，板結緊實，通透性差，片狀結構。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。長期還原狀態(tài)，潛育化作用明顯，土色呈藍色，又稱潛育層/青泥層。農(nóng)業(yè)土壤的土體構型自然土壤的土體構型三、土壤形成過程及其特點1、原始成土過程：是指從巖石露出地面有微生物著生開始到植物定居之前形成的土壤過程。它是土壤形成作用的起始點。生物：低等植物和微生物特點：緩慢分解巖石中砂質成分，同時釋放出礦質養(yǎng)分和形成次生礦物，并開始積累氮素和有機物質。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。吸收許多營養(yǎng)元素，并使之進入生物地球化學循環(huán)。2、“地衣”階段：出現(xiàn)各種異養(yǎng)型微生物，如細菌、真菌、地衣組成的原始植物群落，進一步促進礦物分解，增加土壤有機質和細土。3、“苔蘚”階段：生物風化和成土過程速度大大提高，為高等綠色植物的生長準備了物質基礎。2.有機質積聚過程高寒草甸有機質積累過程1.漠土有機質積累過程<1%;2.草原有機質積累過程1%～3%；3.草甸有機質積累過程3%～10%4.林下有機質積累過程>3%5.高寒草甸有機質積累過程>10%6.沼澤泥炭積聚過程>20%

是指在各種植被下，有機質在土體上部積累的過程，結果在土體上部形成暗色腐殖質層的過程。

3.淋溶-淀積過程淋溶作用：是指土壤物質以懸浮態(tài)或溶解態(tài)由土壤的一層移動到土壤的另一層過程。淀積作用：是指隨水或土壤溶液遷移到土壤某一層次，水分運動停止（滯）后，土壤水攜帶的物質淀積下來的過程。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形成導致積鈣。

黑鈣土鈣積層3鈣積化過程（脫鈣）土壤碳酸鹽發(fā)生移動和積累的過程氣候：干旱、半干旱特點：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體分解時產(chǎn)生的碳酸結合形成重碳酸鈣，在雨季向下移動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、結核狀等。氣候和地形：干旱、半干旱和濱海地區(qū)特點：鹽化過程是指地表水、地下水以及母質中含有的鹽分在強烈的蒸發(fā)作用下，通過土體毛管水的垂直和水平移動，逐漸向地表積聚；或是已脫離地下水或地表水的影響，風化產(chǎn)生的可溶性鹽殘留在土體內(nèi)部的過程。堿化過程是交換性鈉（或鎂）不斷進入土壤被土壤膠體吸收的過程。4、鹽漬化形成過程5、粘化過程粘化過程指土壤剖面中粘粒形成和累積過程氣候和生態(tài)條件：漠境和半漠境，或暖溫帶和北亞熱帶濕潤地區(qū)特點：殘積粘化是土內(nèi)風化作用所形成的粘土產(chǎn)物，未移動，表現(xiàn)為土壤顆粒由粗變細；除CaO和Na2O稍有移動，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，但膠體組成無明顯變化。黃棕壤粘膜定義：指土體中脫硅富鐵鋁的過程，又稱富鐵鋁化過程。如紅壤形成中有此成土過程。氣候：熱帶、亞熱帶地區(qū)特點：風化物質和土壤物質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)相對富積。6、富鋁化過程季節(jié)性還原淋溶條件下，粘粒與鐵、錳淋溶淀積的過程。特點：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，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、白漿化過程8、潛育化和潴育化過程潛育化特點：土壤長期積水，受到有機質厭氣分解影響，使土壤中鐵錳強烈淋溶。由于鐵錳被強烈還原，使土壤呈藍灰色和青灰色。此土層為“潛育層”。條件：沼澤土和還原性水稻土。潴育化特點：是一個氧化還原交替過程，土壤剖面上出現(xiàn)大量的銹紋、銹斑、鐵錳結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、灰化過程定義：指土體上部，特別是亞表層中二氧化硅相對富集，而二三氧化物相對減少的過程。發(fā)生區(qū)域：主要發(fā)生在寒帶、寒溫帶針葉林下。機制：是酸性較強的富里酸和其他有機酸對鐵、錳還原及螯合淋溶作用。10、土壤熟化過程概念：在耕作條件下，通過耕作、培肥與改良，促進水、肥、氣、熱諸因素不斷協(xié)調，使土壤向有利于作物生長并奪取高產(chǎn)方面轉化的過程。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；厚熟表層是在長期施用大量動物性有機肥、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，有機質含量高（≥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)質的農(nóng)田。可惜，隨著城市化，這些最優(yōu)質的農(nóng)田大多被建設占用；新開辟的菜地一般都還沒有形成厚熟表層，肥力水平不高。條件

成土過程高寒干旱，低等植物和微生物 原始成土過程寒溫帶和亞高山的酸性還原淋溶 灰化成土過程漠境和半漠境，或暖溫帶和 北亞熱帶濕潤地區(qū) 粘化過程干旱、半干旱 鈣積化過程干旱、半干旱和濱海 鹽漬化過程長期積水 潛育化過程季節(jié)性還原淋溶 白漿化過程熱帶、亞熱帶 富鋁化過程其它過程：有機質累積，農(nóng)業(yè)土壤的熟化過程 成土過程總結根據(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，對土壤進行的科學區(qū)分。土壤分類：土壤分類是建立一個符合邏輯的多級系統(tǒng)，將有共性的土壤劃分為同一類。每一個級別中可包括一定數(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：認識土壤區(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發(fā)展水平的反映科學的土壤分類體系可以統(tǒng)一土壤名稱，便于國

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

成土因素、成土過程、土壤屬性前提、基礎、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日實施的《中國土壤分類與代碼標準（GB17296-2000）》：

分類體系：從上至下共設土綱、亞綱、土類、亞類、土屬和土種等六級分類單元。

土綱、亞綱、土類、亞類屬高級分類單元，

土屬為中級分類單元，

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：土綱為最高級分類單元，是一組共性土類的歸納和概括，是若干個土類的系列組合。依據(jù)成土過程，將具共同成土過程的土類納入同一土綱。全國共劃分12個土綱：例子：鐵鋁土綱：是將在濕熱條件下，在脫硅富鐵鋁化過程中產(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)生過富鐵鋁化過程，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)實水熱條件、巖性及土壤屬性的重大差異來劃分。反映控制現(xiàn)代土壤形成過程方向和強度的成土條件。全國劃分30個亞綱。土類：是高級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，土類是相對穩(wěn)定的。）全國劃分59個土類。強調成土因素/條件、成土過程和土壤屬性三者統(tǒng)一和綜合，土類之間在三個方面都具有質的差別。例如：磚紅壤土類代表熱帶雨林下高度化學風化、富含游離鐵鋁的酸性土壤；黑土代表溫