土壤圈系统2015.

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1、 土 壤 圈 系 统 第一节 土壤圈系统的物质组成和特性 第二节 土壤形成和演化的机理 第三节 土壤的类型和分布 第一节 土壤圈系统的物质组成和特性 一、土壤与土壤肥力 二、土壤的物质组成 1、固态物质（原生矿物、次生矿物、有机质） 2、液态物质 3、气态物质 三、土壤的理化性质 土壤：陆地表面具有一定肥力的疏松表层。 土壤最本质的特征是具有肥力。 一、土壤与土壤肥力 土壤肥力(soil fertility)：土壤具有不断地供应和调 节植物在生活过程中所需要的养分、水分、空气和热量的 能力。 二、土壤的物质组成 微菌落 粘粒 石英 有机质 固态物质（原生矿物、次生矿物、有机质 ）液态物质 气态

2、物质 q原生矿物 1、固态物质 岩石风化后的碎屑物质，矿物的化学组成和结晶构造 没有改变。 硅酸盐类矿物：长石类、云母类、辉石、角闪石等，易 风化形成次生矿物。 氧化物类矿物：石英、赤铁矿等 硫化物类矿物：FeS2 磷酸盐类矿物：磷灰石 长石类 长石类矿物占地壳总重量的 50-60%，占土壤总重量的 10-15%，包括： 钾长石 KAlSi3O8 钠长石 NaAlSi3O8 钙长石 CaAlSi3O8 云母类 白云母：KH2Al3(SiO4) 黑云母：KH2(MgFe)Al(SiO4)3 云母类矿物占岩浆岩的3%，是 植物钾元素的最重要来源 由原生矿物经过变质作用所形成的矿物。 次生矿物多数是

3、土壤矿物中最细小的部分（粒径 2 mm，由原生矿物组成，主要为抗风化能力较强 的石英 砂粒：20.02 mm，与砾石相似 粉砂粒：0.020.002 mm，绝大部分为原生矿物 粘粒：剥蚀搬运-沉积-固结成岩- 地壳抬升-岩石风化. 2、生物小循环 又称养分循环，指营养元素在生物体和土壤之间的循环 变化过程。 过程： 土壤中的养分光合作用植(动)物有机体 动植物残体土壤有机物微生物分解 腐殖质土壤中的养分 3、地质大循环与生物小循环的关系 q生物小循环是叠加在地质大循环的较小时间尺度 的次级物质循环； q地质大循环的总趋势是陆地物质的流失，造成土 壤养分的分散，而生物小循环的总趋势是使流失 中的

4、物质集中在地表。 三、土壤的形成因素 土壤是在成土母质、气候、生物、地形、时间五个因 素的综合作用下形成的（俄国，道库恰耶夫）。 1、成土母质 2、气候 3、生物 4、地形 5、时间 1、成土母质 成土母质：由岩石碎块、原生矿物和次生矿物组成 的岩石风化物。 q土壤中90%以上的矿物来自母质，愈年轻的土壤， 与母质的差异越小； q不同的母质可以发育成同一种土壤，同一种母质 也可以形成不同的土壤。 2、气候 q气温高低影响土壤中矿物质的氧化成度； q降水量多少影响土壤淋溶作用强弱。 具体表现为： q蒸发强而降水少的地区容易出现盐渍化； q气候湿润排水不畅的地区容易出现潜育化； q高温多雨地区，盐

5、基物质易淋失，土壤呈酸性 而铁锰物质积聚，土壤呈红色。 3、生物 q生物把岩石风化后释放出来的养分在土壤中集中； q通过自身的生命活动为土壤创造氮素； q生物残体为土壤提供有机质。 4、地形 q地形是土壤形成的间接因素，本身不能在成土过 程中提供物质和能量，只能通过高度、坡度、坡 向等起物质和能量的再分配作用。 q地势的高低和地形的不同部位，对太阳辐射和大 气降水进行重新分配； q地形不同影响土壤的侵蚀强度。 5、时间 任何物质运动都包含时间的进程。土壤的形成 过程随时间在不断加深，肥力也不断积累和提高。 四、主要成土过程 1、原始成土过程 2、腐殖化过程 3、淋溶过程 4、灰化过程 5、粘化

6、过程 6、富铝化过程 7、钙化过程 8、盐碱化过程 9、泥炭化过程 10、潜育化过程 11、潴育化过程 12、白浆化过程 1、原始成土过程 在裸露的岩石或岩石风化物上，地衣、苔藓、细菌等 低等植物进行有机质的合成与分解，使土壤产生肥力，为 高等植物生长创造条件。 2、腐殖化过程 土体表层的腐殖质累积过程。 腐殖化的结果使土体发生分化，在土体上部形 成腐殖质层。 3、淋溶过程 可溶性盐类由土体内淋失或从上部土层淋洗至 下部土层。 4、灰化过程(酸性淋溶过程) 土体表层SiO2残留，R2O3及腐殖质淋溶、淀积的过程 。 灰化过程主要发生在寒冷、郁闭的针叶林植被下，有 机酸溶液在下渗过程中，使上部土

7、体中的铝铁胶体淋失并 淀积于下部，而SiO2残留在土体上部，从而在表层形成一 个灰白色的淋溶层次，称为灰化层。 5、粘化过程 土体中粘土矿物的生成和积累过程。 土体内部发生原生矿物的分解和次生矿物的形 成，形成一个相对粘重的层次。 形成条件：温暖湿润、干湿交替 6、富铝化过程 土体重脱硅、富铝铁的过程。 在热带、亚热带高温多雨并有一定干湿季的条件下， 由于硅酸盐发生强烈的水解，释放出盐基物质，盐基离子 大量淋失，而铝、铁、锰等元素发生沉淀，使土体富积铝 、 铁、锰氧化物，土体鲜红。 7、钙化过程 碳酸盐在土体中淋溶、淀积的过程。 在干旱、半干旱气候条件下，土壤形成的水分条件是 季节性淋溶，硅铁

8、铝等氧化物在土体中基本上不发生移 动，最活跃的元素钙、镁在土体中发生淋溶、淀积，并在 土体的中、下部形成一个钙积层。 8、盐碱化过程 q盐化过程 土体上部易溶性盐类的聚集过程。 在干旱或半干旱地区，土壤中易溶性盐类随水搬运至排 水不畅的低洼地区，在蒸发作用下，使盐分向土体表层聚 集，形成盐化层。 q碱化过程 土壤中钠离子浓度较高，交换性钠不断进入土壤胶体， 使土壤呈强碱性。 9、泥炭化过程 有机质以植物残体形式的累积过程。 在地下水位很高或地表有积水的地区，湿生植物因嫌 气环境不能彻底分解而累积，形成泥炭层。 10、潜育化过程 土体中发生的还原过程。 在高度缺氧的土体下部，有机质在分解过程中产

9、生较 多的还原性物质，高价铁锰转化为亚铁锰，从而形成一 层蓝色或青灰的还原层，称为潜育层。 11、潴育化过程 土壤形成中的氧化还原过程。 在直接受地下水浸润的土层中，由于地下水在雨季升高 ，旱季下降，使该土层干湿交替，从而引起铁、锰化合物 发生移动和淀积，形成有锈斑、铁锰结核的土层，称为潴 育层。 12、白浆化过程 表层土由于上层滞水而发生的漂洗过程。 多发生在亚热带和温带湿润地区，具有倾斜地形条件和 粘土母质。由于季节性降雨，铁、锰被还原溶解而淋出土 壤，使土壤脱色，后逐步成为白土层。此外，倾斜地形也有 助于粘粒与铁、锰的侧向淋失，加速白浆化过程深入进行。 一、土壤的分布规律 二、主要土壤类

10、型及其分布 第三节 土壤的类型和分布 一、土壤的分布规律 1、经度地带性分布规律 2、纬度地带性分布规律 3、垂直地带性分布规律 土壤呈有规律的与纬线方向一致的带状分布 现象。 主导因素：太阳辐射和热量在地表的纬度地带性 分布。 1、纬度地带性分布规律 土壤呈南北展布、东西更替的分布规律。 主导因素：海陆位置、大气环流、巨地形差异。 2、经度地带性分布规律 在高山地区，土壤性质和类型随高度从下到上 依次发生垂直分异和有规律的更替。 主导因素：海拔高度 3、垂直地带性分布规律 二、我国土壤主要类型及分布 1、森林土壤纬度地带性 2、草原土壤经度地带性 3、其他土类 根据九州土壤的性质，分为“壤”

11、、“黄壤”、“ 白壤”“赤植坟”、“白坟”、“黑坟”。“坟垆”、“涂泥” 及“青黎”等九种。 1、森林土壤 q砖红壤 q红壤 q黄壤 q黄棕壤 q褐土 q棕壤 q暗棕壤 q棕色针叶林土 q森林土壤的特点 砖红壤 q地理分布 N22以南，主要分布在海南岛、雷州半岛、云 南南部、台湾南端。 q形成条件 原生植被为热带季雨林和雨林，夏季高温多雨 ，冬季少雨，具有明显的干湿季。 q特点 富铝化作用高度发展，铁、铝氧化物有明显的 聚集。土层深厚，质地粘重，土层下部有铁结核、 铁盘或网纹。有机质含量低，因为强烈的淋溶作用 ，土壤呈酸性至强酸性。 红壤 q地理分布 主要分布在中亚热带的长江以南的低山丘陵。

12、q形成条件 形成于中亚热带气候条件，气候温暖湿润，原 生植被为亚热带常绿阔叶林 q特点 主要是富铝化过程和生物富集两个过程长期作 用的结果。 黄壤 q地理分布 主要分布在中亚热带地区的云贵高原东部，多 云雾、日照少、干湿季不明显的山地与高原。 q形成条件 黄壤区的水湿条件较好，雾日比红壤地区多一 半以上，日照比红壤地区少3040，干湿季不明 显，相对湿度很大。氧化铁产生强烈的水化作用， 使土壤呈黄色。 黄棕壤 是黄壤、红壤向棕壤的过渡类型。 q地理分布 秦岭淮河以南、长江以北的低山丘陵。 q形成条件 天然植被为北亚热带常绿与落叶阔叶混交林。 棕壤 又称棕色森林土 q地理分布 辽东、山东及冀东低

13、山丘陵地带。 q特点 是在温带落叶阔叶林下形成，土壤呈中性至弱 酸性，土层深厚，自然肥力高。 褐土 q地理分布 暖温带半湿润气候的华北地区。 q特点 呈弱碱性至碱性，自然肥力高，适宜于北方的 农林果木生长。 暗棕壤 q地理分布： 小兴安岭和东北 东部山地。 棕色针叶林土(灰化土) q地理分布 大兴安岭中北部的寒温带山地，植被为落叶针 叶林。 q砖红壤 q红壤 q黄壤 q黄棕壤 q棕壤 q褐土 q暗棕壤 q棕色针叶林土 富铝土 淋溶土 森林土壤的特点 q气候湿润，土壤所受淋溶作用强，土壤中盐基物 质较少； q腐殖质集中在土壤表层； q从北到南土壤趋向于酸性。 气候带 植被类型 土壤类型 热带 季

14、雨林或雨林 砖红壤 南亚热带 亚热带季雨林 赤红攘 中亚热带 常绿阔叶林 红壤，黄壤 北亚热带 常绿、落叶阔叶混交林 黄棕壤 暖温带 落叶阔叶林 棕壤、褐土 温带 针阔混交林 暗棕壤 寒温带 针叶林 寒棕壤 2、草原土壤 q黑土 q黑钙土 q栗钙土 q棕钙土 q棕漠土和灰棕漠土 黑土 q地理分布 小兴安岭和长白山地的山前台地和平原。 q形成条件 气候湿润，植被以草原化草甸为主，表层土壤 腐殖质层深厚。 黑钙土 q地理分布 大兴安岭及松嫩平原西部的半湿润森林草原或 草甸草原地区。 q特点： 土壤剖面由腐殖质曾和碳酸钙淀积层组成。 栗钙土 q地理分布 内蒙古高原东部和南部。 q特点 植被属温带半干旱草原，土壤由腐殖质层和碳 酸钙淀积层组成。 棕钙土 q地理分布 内蒙古高原中西部，准噶尔盆地北部。 q特点 主要植被是旱生荒漠草原和草原化荒漠，土体 下部有钙积层，腐殖质含量少。 棕漠土和灰棕漠土 总称为荒漠土。 q地理分布 塔里木、准噶尔和柴达木盆地，以及宁夏、甘 肃西部的极端干旱地区。 q特点 土壤呈强碱性。 q黑土 q黑钙土 q栗钙土 q棕钙土 q棕漠土和灰棕漠土 水成土 钙成土 草原土壤的特点 q气候条件干旱，土壤受淋溶作用弱，土壤盐基物 质丰富，除