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1、第2章 土壤的基本物质组成 2.1 2.1 土壤矿物质与岩石的风化土壤矿物质与岩石的风化 岩石风化形成的矿物质颗粒统称为岩石风化形成的矿物质颗粒统称为土壤矿物质土壤矿物质(soil mineral(soil mineral matter)matter)。2.1.1 2.1.1 岩石岩石(rock)(rock)的风化的风化 2.1.1.1 2.1.1.1 地壳的元素组成地壳的元素组成 地壳的成分极其复杂，几乎包括绝大多数已知元素，但以地壳的成分极其复杂，几乎包括绝大多数已知元素，但以氧、硅、铝、铁氧、硅、铝、铁四种元素为主。四种元素为主。2.1.1.2 2.1.1.2 主要成土矿物、岩石主要成土
2、矿物、岩石 自然界的矿物岩石经风化作用及外力搬运形成母质（自然界的矿物岩石经风化作用及外力搬运形成母质（parent parent material),material),母质经成土作用形成土壤。母质经成土作用形成土壤。第1页，共51页。第2页，共51页。岩石是一种或数种矿物的集合体。根据其成因可分为三类：岩石是一种或数种矿物的集合体。根据其成因可分为三类：（1 1）岩浆岩（）岩浆岩（magmatic rock)magmatic rock)：由岩浆冷凝而成。：由岩浆冷凝而成。（2 2）沉积岩）沉积岩(sedimentary rock)(sedimentary rock)：由各种先成的岩石经风化
3、、：由各种先成的岩石经风化、搬运、沉积、重新固结而成或由生物遗体堆积而成的岩石称搬运、沉积、重新固结而成或由生物遗体堆积而成的岩石称为沉积岩。为沉积岩。（3 3）变质岩）变质岩(metamorphic rock)(metamorphic rock)：在高温高压下岩石中的矿：在高温高压下岩石中的矿物发生重新结晶或结晶定向排列而形成的岩石称为变质岩。物发生重新结晶或结晶定向排列而形成的岩石称为变质岩。第3页，共51页。第4页，共51页。2.1.1.3 2.1.1.3 岩石的风化岩石的风化 风化风化(weathering)(weathering)是指岩石、矿物在外界因素和内部因素的是指岩石、矿物在外
4、界因素和内部因素的共同作用下，逐渐发生崩解和分解的过程。共同作用下，逐渐发生崩解和分解的过程。（1 1）物理风化）物理风化(physical weathering)(physical weathering)（2 2）化学风化）化学风化(chemical weathering)(chemical weathering)（3 3）生物风化）生物风化(biological weathering)(biological weathering)2.1.1.4 2.1.1.4 母质的类型及分布规律母质的类型及分布规律（1 1）残积物）残积物(residual deposit)(residual depos
5、it)（2 2）坡积物）坡积物(slop(slop deposit)deposit)（3 3）洪积物）洪积物(diluvial deposit)(diluvial deposit)（4 4）冲积物）冲积物 (alluvial deposit)(alluvial deposit)（5 5）湖积物）湖积物(lacustrine deposit)(lacustrine deposit)（6 6）海积物）海积物(marine deposit)(marine deposit)（7 7）风积物）风积物(aerolian (aerolian deposit)deposit)（8 8）黄土）黄土(loess)
6、(loess)（9 9）红土）红土(quaternary(quaternary red clay)red clay)2.1.2 2.1.2 土壤的矿物组成和化学组成土壤的矿物组成和化学组成 2.1.2.1 2.1.2.1 土壤矿物土壤矿物第5页，共51页。（1 1）原生矿物原生矿物(primary mineral)(primary mineral)：在风化过程中没有在风化过程中没有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物称为原生矿物。改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物称为原生矿物。（2 2）次生矿物次生矿物(secondary mineral)(secondary mineral)：原生矿物在风
7、化和：原生矿物在风化和成土作用下，新形成的矿物称为次生矿物。成土作用下，新形成的矿物称为次生矿物。2.1.2.2 2.1.2.2 土壤矿物质的化学组成土壤矿物质的化学组成 土壤矿物质的化学组成很复杂，几乎包括地壳中所土壤矿物质的化学组成很复杂，几乎包括地壳中所有的元素。其中氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、有的元素。其中氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、钛、碳等钛、碳等1010种元素占土壤矿物质总量的种元素占土壤矿物质总量的99%99%以上，这以上，这些元素中以氧、硅、铝、铁四种元素含量最多。些元素中以氧、硅、铝、铁四种元素含量最多。第6页，共51页。2.1.3 2.1.3 土壤的机械组成土壤的机
8、械组成 2.1.3.1 2.1.3.1 土壤粒级土壤粒级 土壤粒级分类土壤粒级分类 土粒分级一般是将土粒分为石砾、砂粒、土粒分级一般是将土粒分为石砾、砂粒、粉砂粒和粘粒四级。粉砂粒和粘粒四级。第7页，共51页。(1)(1)国际制土粒分级国际制土粒分级第8页，共51页。(2)(2)前苏联制土粒分级（又称卡庆斯基制）是以粒径前苏联制土粒分级（又称卡庆斯基制）是以粒径1mm1mm为土粒为土粒的上限的上限,以粒径小于以粒径小于0.001mm0.001mm为土粒的下限。为土粒的下限。第9页，共51页。(3)(3)我国制土粒分级我国制土粒分级第10页，共51页。各粒级的组成各粒级的组成(1)(1)矿物组成
9、矿物组成 由于岩石中的各种矿物抵抗风化的强弱不同，造成由于岩石中的各种矿物抵抗风化的强弱不同，造成各粒级土粒的矿物组成有较大的差别。各粒级土粒的矿物组成有较大的差别。砂粒和粉砂粒主要是由各种原生矿物组成；粘粒部分主要砂粒和粉砂粒主要是由各种原生矿物组成；粘粒部分主要由次生矿物组成。由次生矿物组成。第11页，共51页。第12页，共51页。(2)(2)化学组成化学组成 砂粒和粉砂粒以石英和长石等原生矿物为主，二氧砂粒和粉砂粒以石英和长石等原生矿物为主，二氧化硅含量较高；粘粒中，则以次生硅酸盐矿物为主，铁、化硅含量较高；粘粒中，则以次生硅酸盐矿物为主，铁、钾、钙、镁等的含量较多。钾、钙、镁等的含量较
10、多。2.1.3.2 2.1.3.2 土壤质地土壤质地(soil texturesoil texture)土壤中各粒级土粒含量土壤中各粒级土粒含量(质量质量)百分率的组合百分率的组合,叫做叫做土土壤质地壤质地(或称土壤颗粒组成、土壤机械组成或称土壤颗粒组成、土壤机械组成).).土壤质地分类土壤质地分类:根据土壤中各粒级含量的百分率进行的根据土壤中各粒级含量的百分率进行的土壤分类土壤分类,叫做土壤叫做土壤质地分类质地分类.(1)(1)国际制土壤质地分类国际制土壤质地分类:按砂粒、粉粒、粘粒三种粒按砂粒、粉粒、粘粒三种粒级所占百分数划分为级所占百分数划分为4 4类类1212种。种。第13页，共51页
11、。第14页，共51页。第15页，共51页。（2 2）前苏联土壤质地分类：）前苏联土壤质地分类：根据物理性粘粒和物理性砂粒的含量，把土壤质地分为三类根据物理性粘粒和物理性砂粒的含量，把土壤质地分为三类九种九种.第16页，共51页。(3)(3)我国制土壤质地分类我国制土壤质地分类:将土壤分为将土壤分为3 3大组成大组成1212种质地名称。种质地名称。第17页，共51页。2.1.3.3 2.1.3.3 土壤质地与肥力的关系土壤质地与肥力的关系 土壤质地常常是土壤通气、透水、保水、保肥、供肥、保土壤质地常常是土壤通气、透水、保水、保肥、供肥、保温、导温和耕性等的决定性因素。温、导温和耕性等的决定性因素
12、。（1 1）砂土类）砂土类(sand soil)(sand soil)：a a、粒间孔隙大，毛管作用弱，通气透水性强，内部排水通畅，、粒间孔隙大，毛管作用弱，通气透水性强，内部排水通畅，不易积聚还原性有害物质：不易积聚还原性有害物质：b b、矿物成分主要是石英，含养分少，要多施有机肥料；、矿物成分主要是石英，含养分少，要多施有机肥料；c c、通气性好；、通气性好；d d、含水量低，热容量较小；、含水量低，热容量较小；e e、松散易耕，缺少有机质的砂土泡水后容易沉淀、板结、松散易耕，缺少有机质的砂土泡水后容易沉淀、板结、闭气。闭气。第18页，共51页。（2 2）粘土类）粘土类(clay soil
13、)(clay soil)：a a、粒间孔隙小，多为极细毛管孔隙和无效孔隙，通气透、粒间孔隙小，多为极细毛管孔隙和无效孔隙，通气透水性差，内部排水慢，易受渍害和积累还原性有毒物质；水性差，内部排水慢，易受渍害和积累还原性有毒物质；b b、粘土一般含养分较丰富，特别是钾、钙、镁等含量较多；、粘土一般含养分较丰富，特别是钾、钙、镁等含量较多；c c、粘土保肥力强、含水量多、热容量较大，升温慢降温也慢，、粘土保肥力强、含水量多、热容量较大，升温慢降温也慢，昼夜温差小；昼夜温差小；d d、粘土干时紧实坚硬，温时泥烂，耕作费力，宜耕期短。、粘土干时紧实坚硬，温时泥烂，耕作费力，宜耕期短。(3)(3)壤土类
14、壤土类(loam soil)(loam soil)：这类土壤由于砂粘适中，兼有砂土类、粘土类的优点，消这类土壤由于砂粘适中，兼有砂土类、粘土类的优点，消除了砂土类和粘土类的缺点，是农业生产上质地比较理想的除了砂土类和粘土类的缺点，是农业生产上质地比较理想的土壤。土壤。第19页，共51页。2.1.3.4 不同质地土壤的利用 各种作物因其生物学特性上的差异，加之对耕作和栽培措施的要求也不完全一样，所以它们所需要的最适宜的土壤条件就可能不同。其中土壤质地就是重要的条件之一。第20页，共51页。第21页，共51页。2.1.3.5 2.1.3.5 土壤质地的改良土壤质地的改良(1)(1)增施有机肥料增施
15、有机肥料 (2)(2)掺砂掺粘、客土调剂掺砂掺粘、客土调剂 （3 3）翻淤压砂、翻砂压淤）翻淤压砂、翻砂压淤（4 4）引洪放淤、引洪漫沙）引洪放淤、引洪漫沙 （5 5）根据不同质地采用不同的耕作管理措施根据不同质地采用不同的耕作管理措施第22页，共51页。2.2 2.2 土壤生物与土壤有机质土壤生物与土壤有机质 2.2.1 2.2.1 土壤生物土壤生物(soil organisms)(soil organisms)生活在土壤中的生物包括动物、植物和微生物。生活在土壤中的生物包括动物、植物和微生物。2.2.1.1 2.2.1.1 土壤微生物土壤微生物(soil microorganisms)(s
16、oil microorganisms)土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等五个类群。其中，细菌数量最多，放线菌、真菌次物等五个类群。其中，细菌数量最多，放线菌、真菌次之，藻类和原生动物数量最少。之，藻类和原生动物数量最少。（1 1）细菌）细菌(bacteria)(bacteria)（2 2）放线菌）放线菌(actinomycetes)(actinomycetes)（3 3）真菌）真菌(fungi)(fungi)（4 4）藻类）藻类(algae)(algae)（5 5）原生动物）原生动物(protozoon)(protozoon)第23页，共51页。2.2.1.2 2.2.1.2 土壤动物土壤动物 每公顷的土壤中约含有几百千克的各种动物每公顷的土壤中约含有几百千克的各种动物,其中占优势其中占优势的类群是蚯蚓、线虫、昆虫、蚂蚁、蜗牛等。的类群是蚯蚓、线虫、昆虫、蚂蚁、蜗牛等。（1 1）蚯蚓）蚯蚓(earthworm)(earthworm)（2 2）线虫）线虫(nematode)(nematode)（3 3）其它土壤动物：螨类、蚂蚁
