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1、第四章我国主要土壤类型及其分布 本章内容 1 土壤的形成发育过程2 土壤的分布规律3 我国主要的土壤类型4 复习题 第一节土壤的形成发育过程 一 土壤形成学说 一 土壤形成学说主要内容1 土壤的本质是土壤肥力 土壤的形成发育过程也就是土壤肥力的形成变化过程 土壤的形成和发展变化是地质大循环和生物小循环的统一 2 土壤肥力的变化决定于大小循环的强弱对比 这种对比关系决定于母质 气候 生物 地形 时间五大自然成土因素 其中生物起主导作用 二 地质大循环和生物小循环 1 地质大循环地壳表层的岩石矿物经过物理 化学风化 形成细小的颗粒 同时有一部分元素溶于水 这些岩石矿物的风化物随流水进人海洋 在海洋
2、中经过长期的地质作用重新形成各种沉积岩 这一过程我们称之为地质大循环 2 生物小循环土壤中的生物 特别是绿色植物选择吸收各种矿质养分 通过光合作用合成有机物 当生物体死去之后 生物残体通过微生物的分解作用 各种养分又重新释放出来 供给土壤生物循环利用 这一周而复始的过程称之为生物小循环 3 地质大循环 生物小循环的关系二者共同构成土壤发生的基础 没有地质大循环 生物小循环不能进行 没有生物小循环 土壤难以形成 两种循环过程相互渗透 不可分割 同时同地进行 通过土壤相互连接在一起 一 土壤剖面 soilprofile 土壤剖面 是一个具体土壤的垂直断面 一个完整的土壤剖面应包括土壤形成过程中所产
3、生的发生学层次 以及母质层次 二 土壤的发生学层次土壤的发生学层次简称土壤发生层或土层 是指土壤形成过程中所形成的剖面层次 或土体构造层次 二 土壤的发生学层次 土壤剖面从地面向下挖掘的一段垂直切面 土壤剖面的构造 或土体构型 是指从上到下不同土层的排列方式 如下图 1 自然土壤的发生学层次 2 农业土壤中的发生学层次 1 耕作层 A 2 犁底层 B 3 心土层 W 4 底土层 C 三 土壤发生 土壤形成因素学说 f 土壤与成土条件之间的联系 即它是母质 气候 生物 地形和时间等5种自然成土因素综合作用的产物 各种成土因素所起的作用是互相不能代替的 所有的成土因素始终是同时同地 不可分割地影响
4、着土壤的产生和发展 随着成土因素的变化 随着空间因素的变化 土壤也随着不断地形成和演化着 由于土壤形成因素存在着地理分布规律 所以研究土壤时一定要考虑到土壤地理分布的规律性 三 影响土壤形成的因素土壤是在五大成土因素 即气候 母质 生物 地形和时间 综合作用下形成的 随着农业生产的发展和科学技术的进步 人为因素对土壤形成的影响日益深刻和广泛 一 母质对土壤形成的影响 风化作用是指巨大坚硬的岩石 在外界条件作用下逐渐破碎变成大小不等的颗粒 同时改变了原来的化学组成和性质 成为土壤母质的过程 1 母质的类型2 母质对土壤的作用 1 土壤的质地主要是由母质的机械组成决定的 2 母质的矿物成分和化学成
5、分对所形成的土壤的性质有重大的影响 3 不同母质所形成的土壤 其养分状况也不相同 4 在一些土壤形成过程中 母质因素起着重要的作用 二 气候对土壤形成的影响 气候支配着成土过程的水 热条件 气候影响岩石矿物风化强度和物质的淋溶过程 气候影响次生粘土矿物的形成 气候对土壤有机质的积累和分解起着重要作用 气候影响着土壤分布规律 尤其是地带性分布规律 三 生物对土壤形成的影响土壤形成的生物因素包括植物 土壤微生物和土壤动物 是成土过程中最活跃的因素 1 植物能供给土壤有机质 影响土壤理化性质 决定土壤类型 影响土壤分布规律 2 土壤微生物对土壤形成的影响是非常复杂的 3 土壤动物对土壤形成的影响也非
6、常复杂 残体也是土壤有机质的一种来源 某些动物还参与土壤结构的形成 有的脊椎动物能够翻动土壤 改变土壤的剖面层次 四 地形对土壤形成的影响 引起地表物质与能量的再分配 是影响土壤和环境之间物质 能量交换的一个重要条件 1 地形对母质起着重新分配的作用 2 不同地形影响地表水热条件的重新分配 大的地形分布和排列能影响到气候带和生物带的分布 中小地形主要影响土壤水热条件 养分 质地 土壤厚薄的差异 3 地形支配着地表径流 影响水分的重新分配 在很大程度上决定着地下水的活动情况 五 土壤发育与时间的关系 首先 母质 气候 生物 地形等因素在土壤形成过程中的作用强度 均随着土壤年龄的增长而加深 并可从
7、土壤剖面分异 以及土壤的形态和性质上反映出来 其次 任何土壤类型的性质不是固定不变的 土壤发育阶段不同 某些特性可能不大一样 再次 处于不同环境条件下 不同土壤要获得同一个特性所需要的时间极不一样 最后 年龄与土壤发生类型之间有着一定的相关性 146页 绝对年龄是指土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育时起直到目前所经历的时间 通常用 万年 表示 相对年龄是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度 通常所说的土壤年龄是指相对年龄 而不是指土壤发育的年数 绝对年龄举例 1 石灰岩经过100年就可产生剥蚀抗蚀性较强的砂岩经过200年才可看出风化的痕迹 我国南方的紫色砂岩经10余年的风化成土就可形成较肥沃的
8、土壤 俄罗斯平原上 3000年便可形成40cm厚的黑钙土 7000年就可形成150cm厚的黑钙土 绝对年龄举例 2 火山岩发育的幼年土壤 1cm 1 3年 非洲的氧化土 1cm 750年 淋溶土 3 7 3千年始成土 1 3 3千年新成土 0 1 1 3千年软土 3 29千年老成土 500 3200千年 土壤的发育阶段 相对年龄 初期 为未风化的母质 青少年期 风化已经开始 但许多母质物质仍保留在土壤中 壮年期 易风化的矿物大部分已分解 粘粒明显增加 老年期 矿物分解已处于最后阶段 只有少数强抗风化的原生矿物被保存 最后阶段 土壤发育已完成 原生矿物基本上彻底风化 六 人类活动对土壤形成的影响
9、 人类对土壤的影响是通过改变某一成土因素和各因素之间的对比关系来调整土壤的发育方向的 由于人类活动对土壤的影响是有目的的 是在长期农业生产实践中 逐渐认识土壤发生发展客观规律的基础上 利用和改良土壤 定向地培育土壤 使原来的自然土壤经人工种植朝向肥沃土壤发育 一 土壤主要形成过程 第二节土壤的形成过程及分布规律 一 原始成土过程裸露的岩石表面或薄层的岩石风化物 在低等植物如地衣 苔鲜及真菌 细菌等微生物的作用下 开始累积有机质 并为高等植物的生长发育创造了条件 这是土壤发育的最初阶段即原始土壤的形成 二 腐殖质化过程是指在各种植被下 有机质在土体上部积累的过程 结果在土体上部形成暗色腐殖质层的
10、过程 三 粘化过程在温带和暖温带半湿润 半干旱地区 土体中水热条件比较稳定 一般在土体内部发生较强烈的原生矿物分解和次生粘土矿物的形成 或表层粘粒向下机械淋洗的过程 因此 一般在土体中下层有明显的粘粒聚积 形成一个相对较粘重的层次 称粘化层 四 钙化过程在干旱 半干旱气候条件下 由于季节性淋溶 使矿物风化过程中释放出的易溶性盐类大部分被淋失 而硅铁铝等氧化物在土体中基本不发生移动 而相对活跃的元素钙镁 则在土体中发生淋溶 淀积 并在土体的中 下部形成一个碳酸钙和碳酸镁相对富集的钙积层 五 盐化过程盐化过程是指土体中各种易溶性盐类在土壤表层积聚的过程 发生在滨海区 干旱区 半干旱区 形成具盐化层
11、的盐渍土 六 碱化过程 碱化过程是指土壤胶体上吸持较多交换性Na 使土壤呈碱性反应 并引起土壤物理性质恶化的过程 结果在土壤底层形成具碱化层的碱化土 七 富铝化过程在湿热气候条件下 土壤形成过程中原生矿物强烈分解 释放出大量盐基物质 使风化液呈中性或碱性环境 盐基离子和硅酸随风化液大量淋失 而铁 铝 锰等元素在碱性风化液中发生沉积 滞留于原来的土层中 其结果是造成铁 铝 锰氧化物在土体中残留或富集 而使土体呈红色 八 灰化过程在寒带和寒温带针叶林植被下 气候温和湿润 降水量大大超过蒸发量 地面堆积了较厚的枯枝落叶层 在针叶林残落物中 富含单宁与树脂类物质 这些物质经过真菌微生物的分解 产生一种
12、强有机酸 富里酸 这种强有机酸对土壤矿物起着强烈的破坏作用 并产生强酸性淋溶 其结果是土体上部的碱金属和碱土淋失 土壤矿物中的硅铝铁发生分离 铁铝胶体淋溶淀积与下部 而二氧化硅则残留在土体上部 从而在表层形成一个灰白色淋溶层次 称为灰化层 九 潜育化过程由于土层长期被水浸润 空气缺乏 处于缺氧状态 由嫌气微生物进行分解有机质的同时 高价铁 锰被还原为低价铁 锰 由于铁 锰还原的脱色作用 使上层颜色变为蓝灰色或青灰色 这个过程称为潜育化作用 这个还原层次称为潜育层或青泥层 十 潴育化过程是指土壤形成中氧化还原交替进行的过程 形成潴育层 潴zhu 水积聚 特点 产生锈斑锈纹 铁锰结核 发生于地下水
13、浸润土层 地下水升降频繁区 如华北平原潮土区 3 化合价变化 氧化 还原 由于化合物变化引起物质形态 性质变化 1 潜育化静水浸泡强还原Fe 3 红 棕色 Fe 2 兰灰色 2 潴育化水位上升 还原水位 下降 氧化Fe 3 Mn 4Fe 2 Mn 2水位下降后出现 红棕色锈层 水位上升后形成 兰灰色层 十一 白浆化过程 土壤表层由于上层滞水 引起铁锰氧化物被还原为可溶的低价态Fe Mn离子 当水分过多时 一部分低价态Fe Mn离子以侧渗方式流出土表之外 另一部分则在土层中积聚形成Fe Mn结核 其结果导致土壤表层中有色矿物如氧化铁 氧化锰逐渐减少 并使该土层逐渐脱色形成了一个灰白色的白浆层 白
14、浆化过程的实质是潴育淋溶过程 3 白浆化滞水还原Fe 3 Mn 4 Fe 2 Mn 2 淋失 白色脱Fe Mn层 高价不溶 低价可溶 十二 人工熟化过程是指在人为因素影响下 通过耕作 施肥 灌溉等措施 改造土壤的土体构型 减弱或消除土壤中存在的障碍因素 协调土体水 肥 气 热等 使土壤肥力向有利于作物生长方向发展的过程 简单地说为人类定向培育土壤的过程 可分为旱耕熟化和水耕熟化 二 土壤的分布规律 一 水平地带性分布规律土壤在水平方向上随生物气候带而演替的规律性称为水平地带性 我国土壤水平地带性分布规律主要受水热条件的控制 一 纬度地带性分布规律由于太阳辐射和热量在地表随纬度由南到北有规律的变
15、化 从而导致气候 生物等成土因素以及土壤的性质 土壤类型也按纬度方向由南到北有规律的更替 称为土壤纬度地带性分布规律 在我国东部 形成湿润海洋土壤地带谱 由南而北依次分布着 砖红壤 赤红壤 红壤 黄壤 黄棕壤 棕壤 暗棕壤 漂灰土 二 经度地带性分布规律由于海陆位置的差异 以及山脉 地势的影响 造成温度和降雨量在空间分布上的差异 使水热条件在同一纬度带内从东往西 从沿海到内陆随经度方向发生有规律的变化 土壤性质和土壤类型从东往西 从沿海到内陆地也随经度方向有规律地更替 称为土壤的经度地带性分布规律 在我国西部形成干旱内陆性土壤地带谱 由东向西分布着 黑土 灰褐土 栗钙土 棕钙土 灰钙土 灰漠土
16、二 土壤的垂直地带性分布规律土壤随地势的增高而呈现演替分布的规律性称为垂直地带性 三 土壤的区域性分布是指土壤在水平地带性和垂直地带性分布规律的基础上 在中小地形上 土壤因为受到局部地形 母质 水文 地质 人生活动等因素的影响 使土壤类型的分布在局部范围类产生了差异称土壤的区域性分布或土壤隐域性分布 土壤分布的地带性 水平地带性 垂直地带性 经度地带性 纬度地带性 地带性分布 土壤纬度地带性指土壤带与纬度基本上平行的分布规律 土壤经度地带性土壤水平带因其所在大陆的外形 山脉走向 风向 海拔等地理因素的不同和干扰 使之偏斜于纬度圈而与经度基本上相平行 称为经度地带性 土壤垂直地带性因山体的高程不同引起生物 气候带的分异所产生的土壤带称为土壤垂直地带性 纬度地带性 经度地带性 栗钙土 棕钙土 灰钙土 灰漠土 灰棕漠土 暗棕壤 暖温带北亚热带 北坡 南坡 塿土 褐土 淋溶褐土 棕壤 暗棕壤 山地草甸土 黄棕壤 棕壤 暗棕壤 山地草甸土 垂直地带性 原始土壤 第三节土壤分类原则与分类系统 一 土壤分类的概念土壤分类就是根据各种土壤之间成土条件 成土过程 土壤属性的差异和内在联系 通过科学的归纳
