第二章土壤的形成

第二章土壤的形成第一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第1節(jié)成土因素學(xué)說一、建立德國科學(xué)家亞歷山大·馮·洪堡在《亞洲

地質(zhì)學(xué)和氣候?qū)W片斷》中，揭示了歐亞大陸中西部氣候與植被的規(guī)律性變化；現(xiàn)代土壤地理學(xué)奠基人道庫恰耶夫，19世紀末在科學(xué)調(diào)查的基礎(chǔ)上，將廣闊地域土壤與其自然條件聯(lián)系起來，創(chuàng)立了成土因素學(xué)說。第二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五道庫恰耶夫(1881年)首次建立了П＝f(К,О,Г,Б)表示土壤與成土因素之間的發(fā)生關(guān)系。式中：П表示土壤；К,О,Г,Б分別表示氣候、生物、母質(zhì)和時間因素。道庫恰耶夫認為地形只對“隱域土”有重要意義，故未將地形因子列入。他還提出土壤是一個獨立自然體，成為現(xiàn)代土壤科學(xué)及土壤地理學(xué)的獨特研究對象。所有成土因素始終是同時和不可分割的影響著土壤的發(fā)生和發(fā)展，他們同等重要并且不可替代的參加了土壤的形成過程，土壤具有地帶性規(guī)律第三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五二、發(fā)展威廉斯：土壤統(tǒng)一形成過程學(xué)說，強調(diào)了土壤形成中生物因素的主導(dǎo)作用和人類活動對土壤的影響。美國土壤學(xué)家H.詹尼(JennyH)對土壤

與成土因素進行了深入研究，詹尼認為

在成土過程中的生物主導(dǎo)并不是千篇一律的現(xiàn)象，在不同地區(qū)、不同類型的土壤往往有某一因素占優(yōu)勢第四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五三、成土因素學(xué)說的現(xiàn)狀提出了土壤形成的深部因素和人為作用對土壤發(fā)生發(fā)展的影響第五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第2節(jié)土壤形成因素分析第六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五母質(zhì)的定義是地殼表面的巖石經(jīng)風(fēng)化作用所產(chǎn)生的礦物細碎顆粒。殘積母質(zhì)是指殘存于原地未經(jīng)遷移的成土母質(zhì)；運積母質(zhì)是指經(jīng)過外力搬運后，沉積于其他地區(qū)的成土母質(zhì)；一、

母質(zhì)因素的成土作用分析第七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（一）母質(zhì)質(zhì)地影響土壤的性狀

1、影響土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地指土壤中顆粒粗細的情況。一般分為砂土、壤土、粘土等。細質(zhì)地母質(zhì)上發(fā)育來的土壤比那些從粗質(zhì)地母質(zhì)上形成的土壤，一般有機質(zhì)含量高2、影響土壤的滲透性、淋溶速度和膠體的遷移第八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（二）母質(zhì)層理影響土壤發(fā)育母質(zhì)質(zhì)地有明顯變化，即層理明顯的情況下，不僅直接造成土壤剖面的質(zhì)地分布變化，而且影響水分垂直運動，從而影響土壤中物質(zhì)遷移的不均一性。第九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（三）母質(zhì)組成影響土壤性質(zhì)1、如果它含有大量的易風(fēng)化的礦物，這些礦物在合適的水熱條件下迅速風(fēng)化，產(chǎn)生大量粘粒，使土壤質(zhì)地粘重。如果母質(zhì)幾乎完全由抗風(fēng)化的礦物（如石英）組成，形成的粘粒極少，產(chǎn)生粗質(zhì)地的土壤2、由各種礦物成分組成的母質(zhì)與由單一礦物組成的母質(zhì)相比，前者的土壤發(fā)育較后者迅速。第十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五二、氣候因素的成土作用分析（一）氣候影響土壤的水熱狀況水熱狀況影響土壤形成過程中的方向和強度（二）氣候影響土壤有機質(zhì)的含量1、降水量和其他條件保持不變時，溫帶地區(qū)土壤的有機質(zhì)含量隨著溫度的增加而減少2、當(dāng)溫度保持不變，其他條件類似的情況下，隨著降水量的減少，土壤有機質(zhì)含量降低。第十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（三）氣候影響土壤化學(xué)性質(zhì)1、溫度影響化學(xué)過程2、降水量影響土壤中離子的含量（四）氣候變化影響土壤形成不僅目前大陸上由于氣候帶的不同發(fā)生不同的土壤類型，而且在整個地質(zhì)歷史時期，隨著氣候的變化，土壤的形成方向和速度以及形成的土壤類型也不斷發(fā)生著變化。第十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五三、生物因素的成土作用分析（一）植物的影響1、植被類型影響土壤中有機質(zhì)的數(shù)量和分布第十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（1）草原土壤的有機質(zhì)含量約為森林土壤的兩倍。（2）有機質(zhì)在土壤中的分布狀況是：森林土壤的有機質(zhì)集中于地表，并且隨深度銳減；而草原土壤的有機質(zhì)含量則隨深度增加逐漸減少第十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五2、植被類型影響土壤營養(yǎng)元素和土壤酸度草本植物進入土壤的有機殘體的灰分和氮素含量則大大超過木本植物草原植被的殘體與森林植被的殘體比較，前者含堿金屬和堿土金屬比后者高；因此，前者的pH值也較后者高第十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五3、植被類型影響土壤淋溶速度淋溶指土壤中較細的土粒，化學(xué)元素隨土壤水分由土壤表層向下層（或底層）移動的作用相同的氣候條件下，如果相鄰生長的森林和草原具有類似的地面坡度和母質(zhì)，森林土壤的淋溶強度大森林土壤每年歸還到土壤表面的堿金屬與堿土金屬鹽基離子較少。森林的水分消耗主要是蒸騰，降水進入土壤中的比例較大，水的淋溶效率較高。第十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（二）動物的影響1、動物殘體是土壤有機質(zhì)的一種來源2、參與有機殘體的分解、破碎3、疏松土壤和搬運土壤第十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（三）微生物的影響1、分解有機質(zhì)，使其中蘊藏的能量和養(yǎng)分釋放出來，供生物再吸收利用2、某些特定微生物可增加土壤養(yǎng)分第十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五四、地形因素的成土作用分析（一）地形通過影響降水和輻射的再分配而影響土壤發(fā)生第二十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（二）地形影響土壤形成過程中的物質(zhì)再分配1、在山區(qū)，坡上部的表土不斷被剝蝕，土體薄、有機質(zhì)含量低。坡麓地帶或山谷低洼部位，常接受由上部侵蝕搬運來的沉積物，產(chǎn)生了土體深厚、整個土體有機質(zhì)含量較高2、在河谷地貌中，不同地貌部位上可構(gòu)成水成土壤（河漫灘，潛水位較高）半水成土壤（低階地，土壤仍受潛水的一定影響）地帶性土壤（高階地，不受潛水影響）發(fā)生系列第二十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第二十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五五、時間因素在成土過程中的作用絕對年齡應(yīng)當(dāng)從該土壤由新鮮風(fēng)化層或新母質(zhì)上開始發(fā)育的時候算起；相對年齡則由個體土壤的發(fā)育程度來判斷。對于兩個相對年齡相同或發(fā)育程度相同的土壤來說，絕對年齡大的土壤較絕對年齡小的土壤發(fā)育速度慢；對于兩個絕對年齡相同的土壤來說，相對年齡小的土壤發(fā)育速度較相對年齡大的土壤發(fā)育速度慢。第二十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五六、內(nèi)動力地質(zhì)作用對土壤發(fā)生的影響（一）新構(gòu)造運動對土壤發(fā)生的影響1、地形上升地區(qū)，由于侵蝕基準(zhǔn)面的下切，土壤的不穩(wěn)定性增加。土壤受到剝蝕而改變了原來的狀態(tài)，或者是剝掉了腐殖質(zhì)層，或者是剝掉了整個土體，在新的條件下開始新的成土過程2、在地形下降區(qū)，侵蝕停止，堆積作用開始，原來的土壤可能由于被埋藏到深處不再與外界條件作用，停止了原先進行的成土過程，而成為埋藏土壤；新覆蓋層則開始了它與外在成土條件相吻合的成土過程第二十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（二）火山噴發(fā)作用對土壤發(fā)生的影響火山噴發(fā)物的覆蓋層足夠厚，則原來土壤中進行著的土壤過程中斷，該土壤成為埋藏土壤，而在新鮮的火山噴發(fā)物上開始新的成土過程第二十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五七、人類活動對土壤發(fā)生發(fā)展的影響1、人為影響是快速的，并隨著人類社會生產(chǎn)力和技術(shù)水平的提高，其影響的速度、強度都將加快。2、人為影響是在各自然因素仍在發(fā)生作用的基礎(chǔ)上進行的，各自然因素對土壤發(fā)生的繼續(xù)影響的程度主要取決于人為影響的措施類型3、人為活動的影響有兩重性，可以產(chǎn)生正效應(yīng)（土壤熟化），也可能產(chǎn)生破壞性的負效應(yīng)（土壤退化）。4、人類活動作為一個成土因素，對土壤的影響與其他自然因素有著本質(zhì)上的不同，這個不同就在于人類活動是有意識有目的的。第二十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械對土壤的影響第二十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第二十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第二十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第三十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第三十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié)土壤形成過程一、土壤形成過程的基本規(guī)律地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)過程矛盾的統(tǒng)一。（一）地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)過程第三十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第三十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（二）二者之間的關(guān)系

兩者是同時并存、相互聯(lián)系、相互作用的。生物小循環(huán)是在地質(zhì)大循環(huán)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。地質(zhì)大循環(huán)使?fàn)I養(yǎng)元素不斷向下淋失，而生物小循環(huán)卻從地質(zhì)大循環(huán)中不斷的積累生物所必需的營養(yǎng)元素，在這一對矛盾相互作用、不斷發(fā)展的過程中，逐漸形成了土壤。第三十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五二、基本成土過程（一）原始成土過程

這是巖石風(fēng)化或成土過程的起始階段，一般是在低等植物參與下進行的。在高山寒凍條件下的寒凍土，便是原始成土過程的產(chǎn)物。第三十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（二）有機質(zhì)積累過程即是有機質(zhì)在土體中的聚積過程，是生物因素在土壤中發(fā)展的結(jié)果。主要形式：1．腐殖化過程即指土壤中有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的過程。2．泥炭化過程排水不良地方的有機質(zhì)的厚層聚集產(chǎn)生于高寒濕潤和地下水位高或地表積水的過濕條件下。

第三十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第三十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（三）粘化過程是指土壤中粘粒的形成和聚積過程。殘積粘化：殘積粘化系指礦物風(fēng)化生成粘粒，未經(jīng)移動而在原地積累，又稱原生粘化。淋淀粘化：淋淀粘化或淀積粘化，即上部土層的粘粒經(jīng)機械淋溶而在下部土層聚積。第三十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（四）脫硅富鋁化過程

在熱帶、亞熱帶高溫高濕條件下，鋁硅酸鹽礦物強烈分解，釋放出大量的鹽基，并形成游離硅酸和鐵、鋁氧化物；鹽基和硅酸均可移動而遭到淋溶，而難移動的鐵、鋁氧化物則相對富集起來，甚至形成鐵盤或聚鐵網(wǎng)紋層。這種因脫硅引起的鐵、鋁相對富集過程，稱為脫硅富鋁化過程。

第三十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

(五)鈣化過程

碳酸鹽在土壤中淋溶、淀積的過程。在較干旱的氣候下，土壤中的碳酸鈣只在土體上部進行，而淋移到下部的重碳酸鈣，由于干燥脫水而重新轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性的碳酸鈣而淀積下來，形成具有粉霜狀、菌絲狀、膜狀、結(jié)核狀和石灰盤等淀積特征的鈣積層。這種淀積過程稱為鈣積或積鈣過程。

第四十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（六）鹽化和脫鹽化過程

鹽化過程：是指土壤中易溶性鹽的積累過程。常發(fā)生干旱、半干旱地區(qū)，以及濱海地區(qū)。鹽化土壤或鹽土：易溶性鹽積累的濃度達到致害作物的土壤，稱為鹽化土壤或鹽土。次生鹽化：由于不合理灌溉而抬高了地下水位所引起的土壤鹽化，稱為次生鹽化。

脫鹽過程：是指鹽化土壤或鹽土中易溶性鹽的淋失過程。第四十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（七）堿化和脫堿化過程

堿化過程：

指鈉離子在土壤膠體上的累積，使土壤呈強堿性反應(yīng)，并形成物理性質(zhì)惡化的堿化層。

脫堿化：是指堿化土和堿土的堿化度和總堿度以及pH降低的過程。堿土用含有石膏的灌溉水淋洗改良，即為人工脫堿化。

第四十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（八）潛育化過程土壤在長期處于水分飽和、缺氧的條件下，有機物質(zhì)進行嫌氣分解，產(chǎn)生還原性有機物，并使鐵、錳等無機氧化物還原成低價態(tài)(Fe2+、Mn2+)，土壤顏色也隨之轉(zhuǎn)變?yōu)樗{灰色或青灰色。這一還原過程即為潛育化過程；第四十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（九）潴育化或氧化還原過程

實質(zhì)上是土壤干、濕交替所引起的氧化與還原交替的過程。

在地下水位升降層段：

雨季：地下水位上升期，土壤水分飽和，鐵、錳發(fā)生還原、溶解、移動；

旱季：地水位下降期，鐵、錳又氧化沉淀，在結(jié)構(gòu)面、孔隙壁上形成銹色斑紋，甚至出現(xiàn)鐵錳結(jié)核。

潴育層或氧化還原層：潴育化過程在土壤剖面中形成的鐵錳斑紋層。地下水升降區(qū)WA第四十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

（十）白漿化過程四川多稱白鱔化過程或漂洗過程，指土體上層周期性滯水引起還原離鐵、離錳作用而使土壤顏色變淺發(fā)白的過程。

第四十五頁，共四十八頁，