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1、三 (1)母质的质地和土壤性状的关系 u细质地的母质上发育来的土壤 ，一般 有机含量高。 u母质质地影响渗透性、淋洗速度和胶体 的迁移。 u细质地的母质趋向于阻碍淋洗和胶体的 迁移，这使得土体发育较浅。 (2)母质层理对土壤发育的影响 u剖面中母质质地有差异，即层理明显的情况下，不仅直 接造成土壤剖面的质地分布变化，而且影响水分垂直运 动，从而影响土壤中物质迁移的不均一性； u上轻下粘的母质，形成“蒙金土”，降水迅速透过上部 质地较轻的土层，而吸收保蓄在质地较重的心土层中。 u质地上粘下砂的母质体，形成“漏风土”，一方面不利 于水分下渗造成地表积水洪涝；另一方面，下渗水缓慢 地透过粘土层时，只
2、在砂粘界面上作短暂的滞留，然后 便迅速地渗漏。 (3)母质组成和土壤性质的关系 u对于矿质土壤，如果它含有大量的易风化的铝硅酸盐矿 物，这些矿物在合适的水热条件下迅速风化，产生大量 粘粒，使土壤质地粘重。另一方面，如果母质几乎完全 由抗风化的矿物（如石英）组成，形成的粘粒极少，产 生粗质地的土壤。 u不含游离石灰的花岗岩类、辉长岩类等火成岩类的风化 产物与富含石灰的沉积岩类的风化产物相比较，前者土 壤发育较后者迅速。 u由各种矿物成分组成的母质与由单一矿物组成的 母质相比，前者的土壤发育较后者迅速。 u在一定的地理区域内，其他成土条件相似的情况 下，土壤发生和土壤母质的性状有着紧密的发生 学关
3、系，土壤类型的不同主要是母质不同造成的 。 1、地形通过影响降水和辐射的再分配而影响土壤发生 u地形一般分为正地形与负地形，正地形是物质和 能量的分散地；负地形是物质和能量的聚集地。 u不同的坡度影响太阳辐射角，从而影响接收的太 阳辐射能量，造成土壤温度的差异。 u坡向不同影响接收的太阳辐射能不同，也造成土 壤温度的差别。 2、地形影响土壤形成过程中的物质再分配 u在山区，坡上部的表土不断被剥蚀，使得底土层 总是暴露出来，延缓了土壤的发育，产生了土体 薄、有机质含量低、土层发育不明显的土壤或粗 骨性土壤。 u坡麓地带或山谷低洼部位，常接受由上部侵蚀搬 运来的沉积物，也阻碍了土壤发育，产生了土体
4、 深厚、整个土体有机质含量较高、但发生土层分 异也不明显的土壤。 u微地形变化也对土壤发生产生影响。 u地形部位对土壤的发生和土壤的各种特性有很 大影响。 祁连山、居延海间含盐风化壳盐分地球化学分异图 (据熊毅，1986) 河谷地形发育对土壤形成、演化的影响示意图 总之，地形制约着地表物质和能量的再分配，地形的 发育支配着土壤的演替，在不同的地形形态上，就形成不 同土壤类型。 不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图 (据Gerrard，2000) 2、土壤发育速度 u土壤发育速度取决于成土条件，不同的土壤发育阶段，土壤 发育速度不同。 u有利于土壤快速发育的条件是：温暖湿润的气候；森林植被
5、；低石灰含量的松散母质；排水条件良好的平地。 u阻碍土壤发育的因素是：干冷的气候；草原植被；高石灰含 量且通透性差、紧实的母质；陡峭的地形。 u据报道，美国阿拉斯加州冰碛物上形成的灰化土历时1000年 左右，而在瑞士云杉林下类似灰化土的形成只经历了370年。 u土壤的发育速度整体上随发育阶段而变化。一个土壤 的有机质含量的变化可以分为三个阶段： u在土壤发育初期阶段，有机质含量迅速地增加，因为 土壤中有机质增加的大大超过有机质的分解速度； u成熟阶段的土壤以有机质含量的稳定不变为特征，此 阶段有机质的增加与消耗持平； u到了老年期，或由于合成有机质和条件消失（如土壤 贫瘠），土壤有机质含量以下
6、降为特征。 u也有以硅酸盐粘土矿物的形成 来表征土壤的发育速 度. 3、土壤发育的主要阶段 u如果土壤发育条件有利，母质可以在较短的时间内转变 为“幼年土”。这个阶段的特征是有机质在表面累积， 而风化、淋洗或胶体的迁移都是微弱的，仅存在A层与C 层，土壤性状在很大程度上是由母质继承来的。 u随着B层的发育，土壤达到成熟阶段。 u如果成土条件不变，成熟土壤继续发展，最终可以变为 高度分异的土壤，土壤进入老年阶段。 在稳定条件下土壤发育的时间序列示意图 六、土壤发育与人类活动的关系 u自从有了人类文明史，人们就开始干预土壤的发生发 展。随着生产的发展，人们对土壤的干扰程度越来越 大。自然土壤开辟为
7、耕作土壤是普遍的情况。 u有的土壤分类系统中列出了“人工土”分类单元，说 明人们高度重视人为活动给土壤带来的影响。如联合 国粮农组织的土壤分类中列出了“人工土”单元。“ 中国土壤系统分类”中设立了人为土纲，包括水稻土 、菜园土、灌淤土等土类。 u人类活动作为 一个成土因素 与其他自然因 素有着本质上 的不同。这个 不同在于人类 活动是有有目 的的。这些活 动对土壤造成 的影响有时是 有益的，有时 是有害的。 现代农业耕作土壤景观 (据USAD，2002) u耕作土壤是受人类干预最大的土壤。然 而，人类对于土壤的影响是在自然土壤 基础之上发生的。自然成土条件所留下 的自然土壤的特性，必然赋予了耕
8、作土 壤不同的特性，而且自然成土条件仍继 续与人类活动一起综合地影响着土壤发 生过程，这就是千差万别的耕作土壤的 起因。 u人为活动是人类根据生活和生产的要求而对土壤 的干预，因此，它是一个独特的成土因素，属社 会成土因素范畴。因为： 1、人为影响是多方面的，不是某一单一因素，综合 的名词称之为“熟化”。 2、它的影响是快速的，并随着人类社会的生产力的 技术水平的提高，其影响的速度、强度都将加快 ，而且会出现更多的熟化土壤。 现代农业机器对土壤的影响 (据USAD，2002) 3、人为影响是在各自然因素仍在发生作用的 基础上进行的，各自然因素仍继续影响的程 度主要取决于人为影响的措施类型。 4
9、、人为活动的影响有两重性，可以产生正效 应（高度熟化），也可能产生破坏性的负效 应（剥削地力、加速侵蚀、沙化、污染）。 中国传统农耕施用农家肥的土壤景观 第二节 土壤系统物的迁移与转化 一、土壤形成过程的一般概念 u成土条件组合的多样性，造成了成土过程的复杂性。 u在每一块土壤中都发生着一个以上的成土过程，其中有一 个起主导作用的成土过程决定着土壤发展的大方向，其他 辅助成土过程对土壤也起到程度不同的影响。 u不同的土壤有不同的主导成土过程，即主导成土过程的多 样性形成了众多的土壤类型。 uB、P，威廉斯关于生物累积过程是主导成土过程的观点带 有片面性。 （一）土壤形成过程的一般概念 u土壤形
10、成过程是一个复杂的物质和能量迁移的过 程的总体； u土壤形成过程是随着时间而进行的，它经历了一 个从无到有，从简单到复杂，从低级到高级的建 造过程，是复杂的螺旋式的上升过程； 土壤形成过程中物质迁移和转化示意图 u土壤形成过程是在一定的地理位置（方向，速度和 强度），地形（水平方向运动的重要条件）和地球 重力场（下垂方向运动的重要条件）之下进行的； u土壤形成过程是由相互对立的生物的、物理的、化 学的和物理化学的一系列的基本现象构成的，而且 经常处于不平衡状态，从而导致土壤朝某一方向发 展。 二、土壤形成中的基本规律二、土壤形成中的基本规律 （一）土壤形成过程的实质 是生物累积过程和地球化学过
11、程的对立统一。或者说，土壤形成的基本规律是物质 大循环过程与生物小循环过程矛盾的统一； （二）土壤形成过程的重要标志 深厚的含腐殖质结构层的出现； 土体中有机无机复合体的形成。 三、主要成土过程 u我们将土壤中物质的交换与转化看作为成土过程；但 不把土壤中能量的交换和转化作为成土过程，而仅仅 将它看作是成土过程的动力；尽管能量交换和转化与 物质的交换和转化常是相伴发生的。 （一）矿物风化为主的成土过程 1、原始成土过程 u从岩石露出地表而有微生物着生开始到高等植物定 居之前形成的土壤过程，称之为原始成土过程。本 过程基本可分为三个阶段： 1）“岩漆阶段” ； 2）“地衣阶段”； 3）“苔藓阶段
12、”。 2、粘化过程 u是指土体中的矿质颗粒由粗变细而成粘粒，以及粘粒在剖面中积 聚的过程 1)残积粘化过程 u指在温暖的半湿润气候条件下，原生矿物进行土内风化形成粘粒 并聚积在B层，形成Bt层的过程。 uBt层一般pH值近中性，结构体的粘粒胶膜不多，粘粒的轴平面方 向不定。 u褐土中的粘化过程往往是以这种粘化为主。 (2)淋溶粘化 u也称淀积粘化，指在湿润和半湿润的温暖地带，土体上层 风化的粘粒分散于土壤水中形成悬液，并随渗漏水活动而 在土内迁移，一般也称为悬迁作用或粘粒的机械淋溶。 uBt层一般距表土有一定的深度(与降水量有关)、pH偏酸性 ，结构面上胶膜明显，粘粒的纵轴平面总是和接受平面相
13、 平行，即所谓定向排列。 3、富铝化过程 u指在湿热的生物条件下进行的脱硅作用和铁铝相对富集的 作用，也称为富铁铝化过程。 u在湿热条件下，硅铝酸盐矿物发生强烈的水解，释放出盐 基，使风化液呈中性或微碱性。这样，一方面是盐基离子 不断自风化液中流失；另一方面是分解产物中的硅酸在碱 性风化液中扩散而随盐基一同流失。在这种强烈的脱盐基 与脱硅过程中，铝、铁、锰等元素在碱性风化液中发生沉 淀而富集于原来的土层中。 （二）生物富集为主的成土过程 1、腐殖质积累过程 u指各种植物在土体中，特别在土体表层进行腐殖质形成 的过程。 u这是最为普遍的一个过程。由于植物类型不同，其覆盖 度和有机质的分解情况不同
14、，腐殖质的形成和累积特点 也各不相同。 u在半干旱和半湿润的温带草原、草甸或森林草原等 生物气候条件下， 形成较高量的黑色胡敏酸的钙饱 和腐殖质，腐殖质A层深厚（如30），土层较软 。 u在森林土壤系列中，形成所谓酸性的粗腐殖质过程 ，其腐殖酸以富里酸为主，腐殖层也较薄。 2、泥炭化过程 指有机质以植物残 体的累积过程。 主要发生在沼泽、 河湖岸边的低湿地 段，地下水位高。 （三）盐分聚 积为主的成土 过程 1、钙积化过程 指碳酸盐在土体中 淋溶和淀积的过 程。 土层的钙含量不断 增加的过程称之积 钙的过程。 图 钙化过程图解 l土层中钙不断减少的过 程称之脱钙过程 。 l土体中脱钙后又重新积
15、 累碳酸钙的过程称之为复 钙过程。产生的原因是富 含钙质的灌溉水、地下水 将钙质物注入土体而成； 或人为施用石灰、石膏等 肥料而演变成钙质土。 u钙积层在发生学上具有重要意义。这表现在： 1）反映某些土壤在成土过程中碳酸钙在土体内重 新分配的特点。黑钙土、栗钙土、棕钙土有不同 厚度而且在不同深处的钙积层。 2）反映水热条件不同。这与降水量、蒸发量大小 相关。 2、盐化过程 u指干旱气候条件下，地下水中的盐分通过毛 管蒸发而在土壤上部或土体中易溶性盐的聚积 过程，它是盐土的形成过程。 u盐分组成主要是钾、钠的氯化物、硫酸盐、 碳酸盐和重碳酸盐。 盐化过程图解 u残积盐化过程是指我国西北干旱沙漠地
16、带，在古地 形古气候条件下，由于气候干旱，过去盐分保存至 今。 u所谓现代积盐过程是指现代气候、水文母质和生物 条件下，土壤的积盐过程。如干旱少雨和高山荒漠 地区，特别是暖温带漠境，土壤积盐严重。 3、碱化过程 u指土壤胶体中含15%以上交换性钠，使土壤呈碱性反应并 产生碱化层的过程。碱化过程是碱土的形成过程。 u土壤碱质化（或称钠质化）是指土壤溶液中的Na+进入胶 体，转变为交换性Na+，使饱和度不断增高的过程，即土 壤钠化率增高的过程。所谓钠化率是指交换怀钠离子的饱 和度。 u土壤碱性化系指土壤溶液的总碱度（CO32- +HCO3- ）增高 （1.5me/L）和PH上升至碱性值（9.0）的变化过程。
