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1、土壤学课程论文姓名：晏*学号：20110552*班级：资源环境与城乡规划管理土壤学的学习内容的总结摘要：土壤是地球陆地表面能够生产植物收获物的那一疏松的表层。土壤形成过程实质就是地质大循环和生物小循环的矛盾和统一。生物小循环是构成地质大循环中地表物质运动过程的一个部分。地质大循环使营养元素不断向下淋失，而生物小循环却从地质大循环中不断地积累生物所必需的营养元素。土壤形成过程就是建立在地质大循环和生物小循环的基础上。在这一矛盾相互作用，不断发展的过程中，土壤肥力也就得到不断发展，要达到土壤的稳、匀、足、实需要大循环和小循环两者有机结合，土壤的形成过程，是指土壤肥力的发展与发生的过程。单纯的岩石风
2、化过程不能形成土壤，只能形成母质，成土母质经过成土作用才能形成具有肥力的土壤。因而自然土壤是在岩石风化与土壤形成两个过程的共同作用下形成的。土壤的基本物质包括土壤生物和土壤有机质。土壤生物主要包括土壤动物和土壤微生物；土壤的有机质主要讲的是土壤腐殖质。关键词：岩石风化；土壤形成；土壤生物；土壤有机质；红壤1. 土壤的形成1.1 岩石风化地表的岩石在空气、水、温度和生物活动的影响下发生机械破碎和化学变化的过程。根据外界因素对岩石作用的性质，可以将风化作用分为物理风化、化学风化和生物风化。1.1.1物理风化作用物理风化又称为机械崩解作用，主要由温度变化、水分冻结、碎石劈裂以及风力、流水、冰川的摩擦
3、力等物理因素的作用引起的。岩石物理风化作用的结果使得岩石由大块变成碎块，再逐渐变成细颗粒，从而增大了介质的通透性以及表面积，为化学风化创造了条件。1.1.2化学风化作用化学风化又称化学分解作用。化学风化主要是指矿物与水、二氧化碳或氧气等进行的各种化学反应而产生新的物质的过程。包括溶解、水化和氧化等作用。1.1.2.1溶解作用溶解作用是指矿物在水中的溶解过程。一般矿物难溶于水，但在含水量较大和温度较高的条件下，矿物的溶解度可增大。在多雨地区，降水中溶有二氧化碳，使碳酸钙变成溶解度大得多的碳酸氢钙，从而提高它的溶解性。1.1.2.2水化作用矿物与水接触后而发生的化合反应称为水化作用。矿物水化后膨胀
4、失去光泽，变得松软，从而有利于进一步的风化。1.1.2.3水解作用水解作用是化学风化作用中最重要的一种。水有一定的解离度，当水分子进行解离时形成H+ 和OH 。水解作用就是由于水的氢离子从硅酸盐矿物中，部分取代了碱金属和碱土金属的盐基离子，生成可溶性盐类。当水中含有二氧化碳和酸性物质时，解离的氢离子增多，提高了氢离子浓度，因而增强了水解作用。土壤中的各种生物学过程增加着二氧化碳的含量，所以矿物的水解强度与生物活动有着密切的关系。在水解过程中，由于可形成易溶性盐类，所以水解过程也是矿物质养分的有效化过程。1.1.2.4氧化作用矿物与大气中的氧气通常在水分的条件下会发生氧化反应。在湿润的条件下含铁
5、、硫的矿物普遍地进行着氧化过程。1.1.3生物风化作用生物风化是指岩石中矿物在生物及其分泌物或有机质分解产物的作用下，进行的机械性破碎和化学分解过程。生物风化加强了物理风化和化学风化的进程。三个风化同时进行，相互影响共同作用于岩石形成土壤母质。1.2风化产物的类型1.2.1风化产物的生态类型土壤是林木生长的生态环境因素之一。林木生长在各种立地条件下，土壤对它产生着影响，在相同的水、热气候条件下，岩石风化产物的性质和化学组成直接影响着土壤的性状。根据风化产物对土壤肥力有影响的性状，作为分类标准，将各种风化产物进行生态上的区分，分为硅质风化物、长石质风化物、铁镁质风化物、钙质风化物、未成岩类物质。
6、1.2.2风化产物的地球化学类型地球岩石圈的表层，频繁地进行着各种风化作用，形成一层疏松的风化壳。风化壳的物质组成、化学成分和风化速率，一方面决定于风化物的种类及其特性，同时也决定于风化环境，特别是气候条件。岩石的风化过程，可划分为若干阶段，气候条件影响各个阶段的进程。在一定的气候条件下出现的风化产物，可分为碎屑类型、钙化类型、硅铝化类型、富铝化类型。1.2.3风化产物的成因类型岩石风化产物按其成因，即根据其堆积特点和搬运方式，可分为定积母质和运积母质两大类型。1.2.3.1定积母质定积母质又称残积物，是指岩石矿物经过风化后残留在原地未经搬运的碎屑物质，它一般分布在山区比较平缓的高地上，是山区
7、主要成土母质之一。地面上的残积物，在经过水流淋洗后，具有粗骨性的特征。残留在原地的岩石碎屑和难风化的矿物多具未经磨蚀的棱角，它的组成和性质已与原岩有较大的差别。下层的风化物逐渐过渡到基岩，具有连续性的特征。有时在裂面上积有白色的碳酸钙粉末，或存在黄色、红褐色的氧化铁、锰的斑痕。1.2.3.2运积母质运积母质指母质经外力，如水、风、冰川和地心引力等作用而迁移到其他地区的物质。按照风化产物搬运沉积方式不同，可分为塌积物、坡积物、洪积物、冲积物、湖积物、海积物、分积物和冰碛物等。1.3土壤形成1.3.1土壤形成过程的实质土壤形成的实质就是植物营养元素的地质大循环和生物小循环两大循环的相互联系，相互影
8、响，矛盾对立统一的结果。1.3.1.1地质大循环在各种风化作用下大块岩石不断崩解，由大变小，由粗变细，最后成为疏松多孔的散碎体。在此过程中，还产生了一些溶解于水的矿物质，这些物质被降水不断地淋洗，并随着地表径流从高处流向低处，经过河流最后流向海洋中去。流入海洋后的这些物质，与流入海洋中的岩块和泥沙等在浓缩、沉淀和堆积的过程中，经胶结和硬化等成盐作用，形成沉积岩。在地壳上升的运动中，沉积岩由海洋底部上升形成大陆；沉积岩暴露于地表之后，又重新进行风化和淋溶，重复地进行着这种作用。植物营养物质由大陆流到海洋，海洋由变为大陆后，这些物质又由新的大陆流向新的海洋。营养物质的这种循环称为植物营养物质的地质
9、大循环。1.3.1.2生物小循环由于风化过程的结果，产生了母质。母质具有松散性，多孔性，透水性和保水性等条件。这就给植物的生长提供了水分、空气、养分等条件，也就是提供了植物在母质上生长的可能性。而最初在原始幼年土壤上生活的只是一些需要养分较少的低等植物，它们从原始幼年土中吸收矿质养分、水分和获取其他生活物质和条件，来建造自身的有机体。这样就使地质大循环过程中的一些可溶性养分得到了保存。当这些植物死亡以后，经微生物的分解作用，有机残体中的营养元素又变成无机物，一部分又重新吸收利用。通过植物的反复吸收利用和积累营养物质的这一过程称为营养物质的生物小循环。1.3.1.3地质大循环和生物小循环的矛盾统
10、一土壤的形成过程是建立在地质大循环和生物小循环的基础上的。生物小循环构成了地质大循环中地表物质运动的一部分。生物小循环是在地质大循环的基础上发展起来的，没有地质大循环就不可能有生物小循环。生物小循环不可能发生于地质大循环之前，也不可发生在地质大循环之后。在土壤形成过程中，两种过程是相互渗透和不可分割地同时进行着。地质大循环仅仅形成了成土母质。虽然地质大循环的作用造成了矿质养料元素的释放，但同时又可以发生矿质养料元素的淋溶作用。岩石风化产物所形成的成土母质尽管具有初步的通透性和一定的保蓄性，但它们之间还很不协调。所以，地质大循环并没有创造符合植物生长需要的良好的水、肥、气、热条件，生物小循环可以
11、不断地从地质大循环中累积一系列生物所必需的养料元素。由于有机质的积累、分解和腐殖质的形成，才发生并发展了土壤肥力，使岩石风化产物脱离了母质阶段，形成了土壤。1.3.2影响土壤形成的因素1.3.2.1自然因素人类不能控制的影响土壤形成过程的因素称为自然成土因素。自然成土因素包括：母质、生物、气候、地形和时间。 母质 岩石的风化产物称为成土母质即母质。母质是形成土壤的物质基础，它为土壤提供矿物质，决定着土壤的质地、孔隙、养分和酸度等理化性质。 生物 生物对土壤的作用是加入有机质，最主要的过程是高等绿色植物通过选择性的吸收养分，合成有机质并在死亡后积累在土壤中。土壤微生物及小动物分解有机质，释放出养
12、分，并同时合成稳定的腐殖质，这样，一方面改造了土壤的物理性质，从而形成了各种形式的土壤结构。增加土壤水分和养分的保持能力，另一方面增加了土壤中的有机质数量，使土壤肥力状况不断地得到发展。 气候 气候对土壤输入水分和热量，控制母质风化和植物生长，影响土壤物质的运移和转化。 地形 山地的海拔高低，山体的大小等直接影响着太阳辐射，热量和水分在地表的分布，并影响着植被的演替和土壤内物质的运动，使土壤差异显著。 时间 任何一个成土因素对土壤的影响都随着时间的延续而加强，因而土壤的形成过程随着时间的进展不断加深。1.3.2.2人为因素除自然成土因素外，人类活动队成土过程的影响作用也相当显著。在利用土壤的过
13、程中，人们通过农田基本建设，调节各种自然成土因素的影响，变不利条件为有利条件，改造不良土壤，不断培肥土壤，提高土壤肥力。也通过增加土壤有机质，保持水土，防风固沙或排涝治碱，消除土壤中有害因素的不良影响，从而达到改良土壤的目的。但是，自然界的生态平衡系统也会由于受到人类活动的影响而遭到破坏。在山区、丘陵区甚至平原地区，由于森林及自然植被的破坏，水土流失严重等，不合理的开垦土地或过度放牧，破坏了草原植被等。1.4土壤剖面土壤剖面就是土壤的垂直切面。这段垂直切面的深度一般在两米以内。土壤剖面中常出现一些层次，称为土壤的发育层次。各发育层次均表现出形态特征，如颜色、质地、结构、松紧度、湿度、新生体等。
14、这些特征是土壤内在性质的外在表现，是土壤发生发育的结果。1.4.1自然土壤剖面的形成在成土过程中，由于降雨的淋洗作用引起土壤中这些物质的淋溶和淀积，从而形成了土壤剖面中的各种发生层次。淋溶作用是指土壤中的下渗水，从土壤剖面的上层淋溶或悬浮土壤中某种成分的作用。因此一般将土壤剖面的上层称为淋溶层或简称为A层。淀积作用是指下渗水到达剖面下层沉淀其中某些溶解物或悬浮物的作用。因此，土壤剖面的下层称为淀积层或简称B层。B层之下一般未受淋溶或淀积作用的土壤母质层，简称C层。土壤母质的下面，如果是未风化的基岩，简称为D层。由于通气不良，特别是在地下水位很高的情况下，B层的下段或C层的一部分，将因还原作用变
15、为蓝灰色或绿灰色，称为潜育层简称G层。现将各种土壤发生层次说明如下：0层 为枯落物层。发生在有机土中，一般在矿质土的表层。有机碳含量大于17%。A层 腐殖质层，具有淋溶作用，有机质聚积较多。B层 淀积层由上层淋溶下来的物质淀积而成，一般情况下大都坚实。该层的特征为富含三二氧化物或黏土，或是土壤结构的形成，或是颜色的变化指示水解、氧化或还原。C层 母质层，一般未受成土过程的影响，但也会具有潜育作用，碳酸钙和碳酸镁的聚积以及可溶性盐的聚积。2. 土壤的物质基础土壤是由固体、液体和气体三相物质组成的疏松多孔体。2.1土壤矿物质2.1.1土壤的矿物质组成土壤矿物质是构成土体的主要物质，一般占土壤固体总量的90%以上。土壤中的矿物质，按其成因可分为原生矿物和次生矿物两类。 原生矿物 原生矿物是指由地壳内部岩浆冷却后形成的矿物。如：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、白云母、长石、石英等。 次生矿物 次生矿物是指由原生矿物进一步风化而形成的新的矿物。如：赤/褐铁矿、石膏、方解石、高岭石、伊利石、磷灰石等。2.1.2土壤矿物质的化学组成土壤矿物质部分的化学组成以SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO等含量较多，SiO2、Al2O3、Fe2O3
