土壤形成与发育

《土壤形成与发育》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土壤形成与发育（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第九章 土壤形成与发育第一节 土壤形成因素土壤是成土母质在诸多环境因素的共同作用 下，经过一系列物理、化学和生物化学的作用 而形成的。土壤与大气圈、岩石圈、水圈和生 物圈之间存在着经常性的物质与能量交换。严格说来，任何与土壤在时间和空间上有 联系的因素都对土壤形成有影响。但一般认为 ，气候、生物、母质、地形、时间和人为活动 等因素比较重要。一、母质因素l母质是土壤形成的物质基础，土壤性质 与母质性质密切相关。母质对土壤有如 下方面的影响：1、影响土壤质地在岩石风化过程中，易风化的矿物首 先风化形成粘粒，难风化的矿物则保留 下来形成土壤的粗粒部分。不同母岩的矿物组成不同，形成的土 壤的质地也不同

2、。例：砂岩含大量石英砂，所形成的土 壤质地较砂。玄武岩几乎不含石英砂， 以易风化的矿物为主，所以形成的土壤 质地较粘。2、影响土壤矿质养分的储量土壤中的矿质养分大部分是从母质中 继承下来的。富含矿质养分的母质上发育的土壤中 ，矿质地养分一般比较丰富。缺乏矿质养分的土壤上发育的土壤中 一定缺乏矿质养分。例：基性岩发育的土壤，铁、镁含量 一定高；石灰岩发育的土壤钙含量可能 较高。3、影响土体层次构造：有些母质具有明显的层次性，所发育 的土壤一般也具有类似的层次构造。例：河流冲积母质一般具有层次性， 在河流冲积母质上发育的土壤，多具有 层次性。二、气候因素l气候对土壤形成的影响是多方面的，其 中以热

3、量和降雨最具有普遍意义。l热量和降雨直接影响土壤的水热状况和 土壤的风化-淋溶过程，同时对地表植被 分布起决定性影响。l气候是直接或间接地影响土壤形成过程 的强度和方向的基本因素，也是影响土 壤地理分布的基本因素。l在干旱寒冷地区，降雨少，温度低，风 化作用进行缓慢，盐基的淋溶程度低。 因此土壤常呈盐基饱和状态，偏碱性。l在湿润温暖地区，风化作用进行的迅速 而强烈，多呈盐基不饱和状态，呈酸性 。三、地形因素l地形指地表的形态特征。不时具体的物 质。l地形不直接对土壤的形成产生影响，而 是间接地影响土壤的形成过程。它的影 响主要有两个方面：1、影响母质类型的形成：地形条件支配母质的搬运和堆积。不

4、 同地形部位上分布着不同的母质类型。2、改变地带性气候特征：海拔不同，坡向不同，温度和气候就 有差异。同一地区，海拔高的山地上， 气温低，湿度大；低丘的顶部易旱，洼 地易过湿。同一山体，南坡较温暖，“阳 坡”，北坡较阴凉，“阴坡”。这些条件的差异，轻者影响土壤性状 ，重者影响土壤类型。四、生物因素l包括植物、土壤动物、土壤微生物l生物因素是土壤形成的一个极其重要的 因素。从某种意义上说，没有生物，就 没有土壤的形成。l生物因素的作用体现在如下几个方面：1、有机质的累积绿色植物利用光能合成有机物。有机 残体归还土壤后，在微生物的作用下， 一方面释放部分养分，另一方面形成腐 殖质。没有生物，土壤就

5、不能累积腐殖 质，土壤也就不成为土壤了。2、植物营养元素的富集绿色植物在生长过程中，根系能把土 壤深层的养分吸收，残体回归土壤后， 又释放到表层，使土壤表层的营养元素 富集，同时比例也越来越符合植物营养 的要求。 3、促进团粒结构的形成五、时间因素l时间为其它成土因素提供了发挥作用的 舞台。它影响其它因素的作用程度。l在其它因素相同的条件下，时间越长， 土壤的发育程度就越高。l在一定条件下，土壤发育到一定程度， 就会与环境达成平衡，即达到稳定状态 。六、人为因素l人为因素指人为活动对土壤形成的影响 。l这里所指的人为活动主要是农业耕作活 动。农业活动的历史越长，生产力水平 越高，对土壤的影响就

6、越深刻。l农业活动以外的人为活动对土壤的影响 也越来越广泛，越来越深刻（如：工业 生产、交通运输、旅游服务、战争等） 。第二节、主要成土过程l土壤形成过程就是指地表的岩石风化体 及其搬运的沉积体，受其所处环境因素 的作用，形成具有一定剖面形态和肥力 特征的土壤的历程。一、原始成土过程l从岩石露出地表着生微生物和低等植物 开始到高等植物定居之前的土壤形成过 程，称为原始成土过程。l可以分为三个阶段：1、“岩漆”阶段：出现自养微生物，如：绿 藻、硅藻等，及其共生的固氮微生物。 吸收许多营养元素，并使之进入生物地 球化学循环。 2、“地衣”阶段：出现各种异养型微生物， 如细菌、真菌、地衣组成的原始植

7、物群 落，进一步促进矿物分解，增加土壤有 机质和细土。 3、“苔藓”阶段：生物风化和成土过程速度 大大提高，为高等绿色植物的生长准备 了物质基础。二、有机质累积过程l在草本或木本植被下，有机质在土体上 部的累积过程，称为有机质累积过程。l不同植被条件下，土壤表层的有机质累 积特征大不相同。l在草甸植被下，有机质累积量大，腐殖 质层深厚。l森林植被下，土壤有机质的累积又取决 于森林的种类。三、粘化过程l土壤剖面中粘粒形成和累积的过程称为 粘化过程。l粘化过程使土壤某一层次的粘粒含量明 显高于其它层次。l粘粒明显累积的层次称为粘化淀积层。四、钙积与脱钙过程l干旱、半干旱地区，土壤钙的碳酸盐发 生移

8、动累积的过程，称为钙积过程。岩 石风化产生的易溶性盐类，部分被淋失 ，部分淀积在土体的中下部。l在降水量大于蒸发量的条件下，土壤中 的碳酸钙被淋出土体，称为脱钙过程。五、盐化与脱盐过程l地表水、地下水以及母质中含有的盐分 ，在强烈的蒸发作用下，逐渐向地表积 聚的过程，称为盐化过程。l土壤中的可溶性盐分，通过降水或人为 灌溉洗盐，迁移到下层，或排出土体。 这一过程称为脱盐过程。六、碱化与脱碱过程l碱化过程是交换性钠或交换性镁不断不 断进入土壤吸收复合体的过程。有时也 称钠质化过程。l碱化过程使土壤呈碱性或强碱性。l脱碱化过程指通过淋洗和化学改良，使 土壤碱化层中钠离子和易溶盐类减少， 胶体钠饱和

9、度降低的过程。七、富铝化过程l又称脱硅富铝化过程。热带、亚热带地 区土壤物质由于矿物风化、形成弱碱性 条件，随着可溶性盐、碱金属和碱土金 属盐基和硅酸盐的大量淋失，而造成铁 铝在土体内相对富集的过程。八、灰化、隐灰化和漂灰化过程l灰化过程是在寒温带、寒带针叶林植被 和湿润条件下，土壤中铁铝与有机酸性 物质螯合淋溶淀积的过程。l灰化的结果使土壤亚表层脱色，留下灰 白色的土层（灰化层）。其下形成较紧 实的、棕褐色的腐殖质铁铝淀积层。l在草本或木本植被下，有机质在土体上 部的累积过程，称为有机质累积过程。l土壤剖面中粘粒形成和累积的过程称为 粘化过程。l地表水、地下水以及母质中含有的盐分 ，在强烈的

10、蒸发作用下，逐渐向地表积 聚的过程，称为盐化过程。l灰化过程已经进行，但尚未出现明显的 灰化层，称为隐灰化（准灰化）。l漂灰化是灰化过程与还原离铁离锰及铁 锰腐殖质淀积等现象的伴生者。漂白现 象主要是还原离铁过程造成的。漂灰层 中铁大大减少，但铝减少不多。该过程 在热带亚热带山地的凉湿条件下，常有 发生。九、潜育化与潴育化过程l潜育化过程是土壤长期渍水、有机质嫌 气分解、铁锰强烈还原，形成灰蓝灰 绿色土层的过程。该过程主要发生在排 水不良的水稻土和沼泽土中，往往发生 于剖面的下部。l潴育化是一个氧化还原交替的过程。氧 化还原交替使土体内出现锈纹、锈斑、 铁锰结核和红色胶膜等物质。该过程又 称为

11、假潜育化。十、白浆化过程l在季节性还原淋溶条件下，粘粒与铁锰 的淋溶淀积过程，称为白浆化过程。其 结果是在腐殖质层下形成一个粉砂含量 高、铁锰贫乏的白色淋溶层，在剖面中 下部形成铁锰和粘粒富集的淀积层。l该过程的发生与地形部位有关，多发生 于白浆土中。十一、熟化过程l在耕作条件下，通过耕作施肥、培肥与 改良，促进水肥气热诸因素不断协调， 使土壤向着有利于作物高产方向转化的 过程，称为熟化过程。l旱作条件下的土壤熟化过程称为旱耕熟 化过程。水田条件下的土壤熟化过程称 为水耕熟化过程。十二、退化过程l由于不利的自然因素和人为利用不当而 引起的土壤肥力下降、植物生长条件恶 化和土壤生产力减退的过程，

12、称为退化 过程。l退化过程包括物理退化（坚实硬化、铁 质硬化和土壤生产力减退）、化学退化 （酸化、碱化、肥力减退、化学污染） 和生物退化（有机质降低、动植物区系 减少）三大类。第三节 土壤发育l岩石风化物在环境因素的作用下，形成 具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的 过程，称为剖面发育。一、土壤的个体发育l土壤的个体发芽是指具体的土壤从岩石 风化物或其它新的母质上开始发育时起 ，直到目前状态的真实土壤的具体历程 。l在没有破坏（如：侵蚀）的情况下，这 种具体的土壤个体便向当地典型的土壤 特征发展。二、土壤剖面l土壤在成土因素的作用下，产生了一系 列的土壤属性。这些属性的内在综合表 现为肥力，其外

13、在特征则反映于土壤剖 面剖面的形态、发生层或土体构型上。l土壤剖面、发生层和土体构型是土壤发 育的具体表现。l土壤剖面是一个具体的垂直断面。l一个完整的土壤剖面应包括土壤形成过 程中产生的发生学层次和母质层。l土壤发生层是指土壤形成过程中所产生 的、具有特定组成和性质的、大致与地 面平行的、并具有成土过程特征的层次 。l土壤发生层分化越明显，表示土体的非 均一性越显著，土壤的发育程度越高。l土体构型是各土壤发生层在垂直方向上 有规律的组合和有序的排列状况。l不同的土壤有不同的土体构型。因此土 体构型是识别土壤的最重要特征。l作为一个发育完全的土壤剖面，从上到 下一般有三个最基本的发生层：1、淋

14、溶层（A）：处于土体最上部，又称 为表土层。它包括有机质的累积层和物 质的淋溶层。在比较湿润的地区，该层 内发生着物质的淋溶，故称为淋溶层。2、淀积层（B）：它处于A层的下面，是 物质淀积作用造成的。一个完全发育的 土壤剖面必须具备这一个土层。 3、母质层（C）：处于土体最下部，没有 发生明显的成土作用，其组成物就是母 质。 -除了这三个基本层次，土壤剖面中还可 能出现其他层次，如：O、E、R层等。O层：有机物占优势的土层，可以由森林下 的土壤的枯枝落叶组成，也可以由水成 土壤的泥炭、腐泥等组成。并非所有的 土壤都具有O层。O层位于土壤的最上层。A层一般位于 O层之下。lE层：l硅酸盐粘粒、铁

15、铝等单独或一起淋失， 石英或其它抗风化矿物的砂粒或粉砂粒 相对富集的层次。lE层的颜色通常比B层或A层为淡。白浆 土中的白浆层就是典型的E层。l并非所有的土壤中都有特征明显的E层， 有的土壤表层同时具有A层和E层的性质 ，此时应划分为A层。R层：指坚硬的岩石。农业土壤的土体构型又有所不同。农 业土壤表层是耕作层（A），耕作层底下 可能出现犁底层（P）。犁底层底下可能 出现潴育层、潜育层，也可能是仍然保 持了原来自然土壤特征的B层，视具体土 壤而定。第四节 土壤分类l土壤分类就是根据土壤自身发生发展的 规律，在系统地认识土壤的基础上，对 土壤进行科学的区分和归并。l土壤分类的目的就在于阐明土壤的

16、自然 因素和人为因素影响下的发生发展规律 ，为合理开发利用土壤、发展和配置农 林牧业生产提供科学依据。一、中国土壤分类发展趋势l中国近代土壤分类研究始于己于人20世 纪末30年代，当时采用的是美国的马伯 特土壤分类，建立了2000多个土系。l1954年开始学习前苏联土壤地理发生分 类，以成土条件为依据，以土类为基本 单元，包括土类、亚类、土属、土种和 边种的五级分类制。l1978年，中国土壤学会提出了中国土 壤分类暂行草案。l第二次土壤普查开始时，将中国土壤 分类暂行草案作为工作分类。1992年 ，在第二次土壤普查即将结束时，经过 反复讨论，确立了一个包括了12个土纲 、28个亚纲、61个土类、233个亚类的 中国土壤分类系统。l在美国土壤系统分类的影响下，由南京 土壤研究所主持，先后有30多个高等院 校和研究所参加的中国土壤系统分类课 题组，从表面上看984年开始了中国土壤 系统分类研究，于1995年提出了中国 土壤系统分类“修订方案”。这个分类 方案在国内外产生了重大影响。l由于该方案尚未成为中国官方承认的我 国土壤分类方案，所以目前尚未在我国 广泛应用。第