福师大2010地本土壤地理学复习材料(共9页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上土壤地理学复习绪言1、 土壤：位于地球陆地表面，覆盖于岩石圈之上的、由风化产物经生物改造作用形成的具有肥力的、具备植物着生条件的疏松物质层。2、土壤肥力：指土壤能够为植物生长发育提供、协调营养因素（水分和养分）和环境条件（温度和空气）的能力。土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征。 四大肥力因子：水、热、气、肥。第一章 土壤系统组成与结构功能1、原生矿物：原生矿物是各种岩石受到不同程度的物理风化，而未经化学风化的碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造都没有改变，颗粒较粗，有些表面可能受到轻微蚀变，内部结晶仍然完好。2、次生矿物：次生矿物大多数是由原生矿物经风化后形成的新矿物，其原来的化学组成和构造都有所改变，而不同于原来的原生矿物，颗粒纤细，接近较差，甚至极细的非结晶质颗粒。3、次生铝硅酸盐矿物三种晶格构造的土壤的特点与区别、分布 1）1：1型矿物高岭石 层间联结力：晶层与晶层间没有阳离子，氧和氢氧离子通过氢键紧密联结； 特征：晶格固定，晶层间距离固定，膨胀性小，表面积低，同晶替代少对阳离子吸附量低。可塑性、黏结性、收缩性和膨胀性低，代换量低； 肥力：富含高岭石的土壤供肥、保肥能力差。 2）21型膨胀性矿物  蒙脱石、蛭石 层间联结力：晶体两面都是氧，通过弱的氧键联结； 特征：水分子（或阳离子）被吸收到两晶体单元间空隙处，引起晶格膨胀。内表面积大，分散性、吸水性强，同晶替代导致净负电荷高，可塑性、内聚力、胀缩性高。 肥力：富含蒙脱石的土壤造成植物水分缺乏，耕种性差。 3）21型非膨胀性矿物  伊利石 层间联结力：层间有代换性钾离子存在，晶层紧密结合，不表现膨胀性。 特征：代换量、水化作用、膨胀、收缩和可塑性等介于蒙脱石和高岭石之间。 肥力：富含伊利石的土壤富含钾素。 分布：伊利石广布于一般土壤中，温带干旱地区土壤含量最多。 4）22型矿物  绿泥石 层间联结力：晶层由两层硅氧四面体片和两层镁的八面体片组成，晶层间吸附水分较少。 特征：膨胀性小，代换量低于蒙脱石和蛭石，易风化。矿物分布：热带亚热带地区：砖红壤、红壤，以高岭石占优势；温带地区：黑钙土、栗钙土，以蒙脱石，伊利石占优势；干旱半干旱地区：灰钙土，以伊利石占优势 干冷气候：原生矿物 湿热气候：氧化铁、氧化铝、氧化钛等较稳定矿物 过渡气候带：层状铝硅酸盐矿物 p.s风化指数越大，铝硅酸盐越高4、土壤有机质：泛指以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。包括动植物残体、微生物体和这些残体的不同分解阶段的产物以及由分解产物合成的腐殖质。掌握P21 图1.6【图解】 木本植物每年所形成的有机质，只有一小部分以凋落物的形式堆积于土壤表层之上，形成有机质层，因而土壤剖面中腐殖质的分配是地表土向下急剧减少的。（浅薄） 草本植物每年的主体部分都进入土壤，其中根系占很大比例，因而土壤剖面中腐殖质的分配是自表土向下逐渐减少的。（深厚）5、腐殖质：是土壤有机质中暗色无定形的高分子化合物，是植物物质的微生物降解产物，或是微生物的再合成产物。6、富里酸（可溶性有机物）VS胡敏酸（沉淀物）l 元素组成：胡敏酸C、N含量高于富里酸，富里酸O含量高于胡敏酸；l 富里酸的酚羟含量与胡敏酸相近，而羧基又明显大于胡敏酸，所以富里酸具有更强的酸性特性；l 富里酸的相对分子质量较小，因而它易于渗透至植物细胞中，所以它具有更强的生理活性。7、土壤水的类型：吸湿水，毛管水，重力水； 重点掌握毛管水毛管水：毛管孔隙中毛管力吸附保存的水分；毛管悬着水：地下水位较深，土壤上层的毛管水与地下水不直接相连，因而不受地下水源补给的毛管水，悬着在上层土壤的毛管孔隙中的水。毛管上升水：土壤中受地下水源补给并上升到一定高度的毛管水。当表层土壤水分被蒸发、蒸腾而消耗后，地下水可沿毛管上升，使地表水不断得到补充。8.土壤溶液：土壤水溶解土壤中各种可溶物质便成为溶液。土壤溶液酸碱度：总酸度活性酸+潜在酸 活性酸：存在于土壤溶液中H+引起的酸度，用PH表示； 潜在酸：吸附在土壤胶体表面的H+，Al3+所引起的酸度，用c mol/kg表示。土壤溶液的缓冲作用：主要是由于土壤吸附复合体吸收很多代换性阳离子K+、Na+、Mg+、Ca+等代换性盐基离子对酸起缓冲作用，代换性H+、Al3+离子对碱其缓冲作用；因此，土壤缓冲作用大小与土壤代换量和言及饱和度有关；缓冲作用一般随代换量的增大而增大，盐基饱和度高，对酸性缓冲力高，对碱性缓冲力小；盐基饱和度高，对碱性缓冲力高，对酸性缓冲力小。9、土壤中水和气的矛盾： 水分增多气体减少，土气间气体交换受到阻碍，嫌气性和兼气性微生物能够活动，有机质分解速度降低，分解产物多呈还原态，有毒害作用；植物根系因氧气不足而减少呼吸能量，吸收能力降低，营养元素缺乏。调节水、气矛盾，是提高土壤肥力的重要措施。10.矿质化作用：矿质化作用是指有机质在土壤微生物的参与下，被氧化为最终的分解产物的过程。腐殖化作用：是指土壤中的生物残体在土壤微生物作用下，转变为腐殖质的过程。【二者关系】矿质化与腐殖化同时发生；矿质化是腐殖化的前提，腐殖化是矿质化的部分结果；腐殖化与矿质化的影响因素一样，有利于矿质化则有损于腐殖化11、土壤发生层：土壤剖面中由成土作用而形成，与地表大致平行的层次，简称土层。12、土壤发生层的划分： 从地面垂直向下的土壤纵断面称为土壤剖面。O层凋落物层：指以分解的或未分解的有机质为主的土层A层腐殖质层：形成于表层或位于O层之下的矿质发生层。土层中主要由腐殖质构成E层淋溶层：由于淋溶作用使得物质迁移和损失的土层B层淀积层：土壤物质积累的层次C层母质层：岩石风化残积/运积，未受成土作用影响R层母岩层：未风化的岩石 h: 表示腐殖质积累或淀积作用 t：表示粘粒淀积作用13、土壤吸附及交换性能：P46 土壤离子吸附和交换性能的大小对于土壤供肥保肥性能有很大影响：当在土壤胶体表面吸附离子态养分，就能保持这些养分在土壤中；当其交换为土壤溶液中溶解态养分后就能为植物所利用。 土壤的离子吸收和土壤的离子交换作用：土壤胶体表面吸收的离子与溶液介质中其电荷符号相同的离子相交换。类型：阳离子吸附和交换作用、阴离子吸收和交换作用阳离子代换力：一种阳离子将其他阳离子从胶粒上代换下来的能力。各种阳离子代换力的大小顺序：Na+<K+<NH4+<Mg2+<Ca2+<H+<Al3+<Fe3+阳离子交换量：土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量，以c mol/kg表示。粘土矿物的阳离子交换量：蒙脱石>水化云母>高岭土。腐殖质含量高的土壤阳离子交换量远高于粘土矿物。溶液的PH：是影响胶体负电荷的主要因素，阳离子交换量也与土壤质地的粗细有关，质地越细，交换量越高。土壤的交换性阳离子包括：氢离子、铝离子和盐基离子。盐基饱和度BS（%）交换性盐基总量/阳离子交换量*100%阴离子交换作用：土壤中带正电荷的胶粒所吸附的阴离子与土壤溶液中阴离子的交换作用。14、土壤质地 土壤是由许多大小不同的土粒、按不同的比例组合而成的，这些不同的粒级混合在一起表现出来的土壤粗细状况，亦称土壤机械组成。对土壤的影响：1.土壤质地影响土壤水分、空气和热量状况，同时影响着养分的转化； 2.不同质地的土壤，毛管水传导度是不同的； 3.土壤质地影响土壤结构类型。第二章 土壤系统动态特性的分析1、道库恰耶夫成土因素学说f（,，）式中代表土壤；代表气候；代表生物；代表岩石；代表地形；代表时间。基本观点：  土壤是母质、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； 土壤形成因素存在着地理分布规律，所以要考虑到土壤地理分布的规律性。 a. 生物因素：影响土壤系统的生物因素包括植物、土壤微生物、土壤动物的作用，这是促进土壤发生、发展的最活跃因素。 其中植物特别是高等绿色植物及其相应的土壤微生物对土壤的影响最为显著。表现于绿色植物把分散在母质、水体和大气中的营养选择地吸收起来，利用太阳辐射能进行光合作用，制造成活体有机质，并把太阳能转化为潜能，以有机残体的形式聚集在母质表层。然后经过微生物的分解、合成作用，或进一步的转化，使母质表层的营养物质和能量逐渐地丰富起来，产生了土壤肥力特性，改造了母质，推动了土壤的形成和演化。b.气候因素：气候因素特别是水分和热量条件，直接或间接影响岩石的风化过程，影响植物和微生物的活动，影响有机质、土壤溶液和土壤空气的迁移和转化过程。 气候因素是土壤系统中的物理化学和生物作用过程发展变化的主要推动力，它影响土壤地理的分布规律，尤其是地带性分布规律。表现于：1.次生矿物的形成；2.土壤有机质的积累和分解。c.母质因素：土壤母质是岩石风化的产物，而母质是通过成土过程而形成的，母质中的一些性质都直接影响成土过程和速率方向。 1）土壤系统的许多属性继承了母质的性质； 2）不同的母质对土壤的次生矿物也很有影响； 3）不同母质所形成的土壤其养分情况也不同； 4）土壤的颗粒组成随母质的不同而异。d.地形因素：地形因素在土壤系统形成中的作用一般是引起地表物质与能量的再分配。 地形和土壤系统之间并未进行物质和能量交换，而是通过其它成土因素对土壤系统起作用。它只是影响土壤系统和环境之间进行物质和能量交换的一个条件。不同的地形部位影响地表水热条件的重新分配，表现于不同的高度、坡度和方位对太阳辐射的吸收和地面辐射是不同的。e.年龄（时间因素）：1） 生物、气候、母质、地形等因素的作用强度均随着成土年龄的增加而加深；2） 土壤随着年龄的增长，而不断变化发展着。3） 各种土壤处于不同环境下要获得同一特性所需的时间是极不一样的；4） 年龄与土壤发生的类型之间有一定的相关性。即：【土壤发育与气候关系】1、气候影响岩石矿物风化强度 2、气候影响次生矿物 3、气候影响有机质积累和分解 4、气候影响土壤微生物 5、物质迁移随水分和热量的增加而增加 6、气候影响土壤分布规律气候带不同，地带性土壤类型不同。【土壤发育与母质关系】1、母质影响土壤矿物 2、母质影响土壤质地 3、母质部分性质直接影响成土过程的速度和方向 3、母质影响土壤自然肥力 5、母质是土壤形成的物质基础【土壤发育与生物的关系】1、不同植被类型形成的有机质数量不同 2、不同植被类型形成的有机质累积方式不同 3、植被类型不同，形成的有机质性质不同 4、土壤微生物对土壤的影响 一：分解动植物有机残体，释放能量和养分，二：参与土壤腐殖质形成 5、土壤生物对土壤的影响，原生动物残体是土壤有机质的一种来源。【土壤发育与地形的关系】1、地形影响母质（残积母质、坡积母质、洪积母质） 2、地形影响地表水热条件的重新分配 3、地形影响地表径流 4、地形影响土壤发育2、绝对年龄：开始形成土壤时起，直至现在。相对年龄：土壤发育阶段或程度。【关系】一般而言，绝对年龄越大，相对年龄也越大，但有错位现象，如山地土壤的回春。3、物质的地质大循环与物质的生物小循环的区别与联系a地质大循环意义：形成疏松多孔的成土母质，为植物生长提供基础b.生物小循环：生物小循环是有机质的分解、合成的对立统一过程。最初生长在母质上的是低等生物，使母质上积累了有机质和养分元素；随后出现地衣、苔藓、高等绿色植物等，大大促进土壤的形成；直至高等植物出现。生物小循环控制了自然界养分无限制的淋湿，使有限的营养元素得到无限的利用；使母质转化为土壤；促进植物类型从简单到复杂、从低等到高等的发展。c.两个循环的矛盾与统一：关系：地质大循环是生物小循环的基础；两个循环同时并存，互相联系，相互作用，推动土壤系统的不停运动和发展；区别：地质大循环过程总的趋势是养分元素释放淋湿过程，而生物小循环则是植物养分元素积累过程。地质大循环形成成土母质，但未能创造符合植物生长所需的养料元素，生物小循环使有机质的积累、分解和腐殖质的形成，发生并发展的土壤肥力，形成了土壤系统。第三章 土壤分类一、发生学分类（以苏维埃社会主义共和国联盟为代表）基本观点：强调土壤与成土因素和地理景观之间的相互关系。特点：该分类制虽以成土因素、成土过程和土壤属性三方面为依据，然而更侧重于成土因素，尤其是生物、气候因素，同时侧重研究中心地带的典型土壤类型，而对过渡土壤类型注意不够，定量化程度不高。而且由于过分强调地带性因素作用的结果，导致非地带性土壤从属于地带性土壤的偏向，造成土壤带与自然带混同的后果。二、诊断学分类（以美帝国主义为代表）基本观点：分类所依据的具体指标是可以直接感知和定量测量的土壤属性，土壤类型的划分主要根据诊断层和诊断特性。特点：美国土壤系统分类侧重于以土壤本身属性进行分类，但仍试图建立在土壤发生学基础上，选择能反映土壤发生特点和在土壤利用上有意义的诊断层和诊断特性。但未能完全贯穿发生学的原则，指标过于繁琐分散，有些高级分类单元概括过广。不重视耕作土壤，土系不反映与根系生长密切相关的表土层变化，土系间也缺乏必要的联系。对比：P97 ；P104三、诊断层：凡是用于鉴别土壤类型，在性质上有一系列定量说明的土层。诊断特性:用来鉴别土壤类型的依据是具有定量说明的土壤性质。土壤水分状况和土壤温度状况是常用的诊断特性。十二个土纲 检索表Gelisols冻 土Histisols有机土（黑纤土）Spodisols灰 土（灰化土）Andisols火山灰土（灰烬土）Oxisols氧化土Vertisols变性土（粘裂土、膨胀土）Aridisols干旱土（干漠土、旱境土）Ultisols老成土（淀积土）Mollisols软 土（软黑土、黑沃土）Alfisols淋溶土（淋余土）Inceptisols始成土（弱育土）Entisols新成土（未育土、始成土）第四章 土壤类型第一节 灰化土【概念】 灰化土：具有灰化淀积层的土壤（具有活性无定形物质沉淀，其中包括有机质和铝，铁或有或无）。【成土条件】气候寒温带湿润气候区植被针叶林覆被地形山地、丘陵、平原 坡度较缓母质更新世冰川淀积等【成土过程】1、灰化过程A灰化层形成：碳酸盐分解淋溶阶段； 代换性盐基分解淋溶阶段； 铁、铝、锰分解淋溶阶段；灰化层的形成阶段。B灰化淀积层形成2、 有机质累积第二节 淋溶土【概念】 淋溶土：指湿润土壤水分状况下，石灰充分淋溶，具有明显粘粒移淀的土壤 包括暗棕壤、棕壤、黄棕壤和白浆土等。【成土过程】1、黏化过程土壤酸碱度和盐基饱和度差异暗棕壤风化较弱，钙镁得到淋溶但不彻底，BS较高，中至微酸性反应棕 壤盐基淋溶彻底，无石灰性，BS较低，微酸至酸性黄棕壤盐基淋溶强烈，BS低，酸性黏粒在剖面中的分布差异暗棕壤残积、淀积黏化作用较弱，黏粒含量自上而下减少棕 壤剖面上部因淋溶黏粒减少，中下部黏粒淀积。B层比表层和母质层高1.5-2倍，有黏粒淀积胶膜黄棕壤黏化作用更深，黏化层深厚，甚至形成黏磐，>30%铁、锰氧化物在剖面中的分布差异暗棕壤铁有移动，铝的活性较低，量不大棕 壤增强，游离铁<20g/kg，铁锰胶膜、铁锈斑纹黄棕壤弱富铝化，游离铁>20g/gk，铁锰胶膜普遍，可见铁锰结核。2、有机质的累积过程暗棕壤：腐殖化作用强（来源多、盐基丰富）棕 壤：矿质化作用较强，OM较暗棕壤低黄棕壤：有机质累积不多（分解快）【理化性质】 有机质含量较高，腐殖质组成差异大； 无石灰反应，呈微酸性至酸性反应，盐基饱和度较高； 铁、铝在剖面中具有较明显的积累； 黏粒含量高，质地较黏，多呈棱块状结构，有棕色胶膜。第三节 富铝土【概念】 富铝土：热带和亚热带温润气候条件下, 铝硅酸盐矿物强烈分解,盐基淋失,氧化铁、铝聚集形成的土壤。【地理分布】世界热带、亚热带中国南方热带、亚热带地区【成土条件】气候高温多雨 植被热带雨林或季雨林、南亚热带季雨林、亚热带常绿阔叶林地形山地丘陵为主母质各种酸性和基性岩，并以富铝风化壳为主【成土过程】1、脱硅富铝化过程：矿物分解-中性淋溶-铁铝聚积层形成2、强烈生物富集过程：提供的有机质多，矿质化强，生物小循环快【理化性质】 瘦、酸、黏、板、旱、毒 自然地土壤：团聚体多，孔隙多，透水性好 有效水范围小，易旱（福建旱作地瓜） 呈酸性：PH4、56、0，以铝离子为主 交换性盐基总量低（有机质少、胶体少）【主要性状】1、形态特征：Ah腐殖质层Bs铁铝层C/R母质或母岩层 P1612、分类：热带的砖红壤，南亚热带的砖红壤性红壤，中亚热带的红壤、黄壤第四节 钙积土【概念】 钙积土：碳酸钙在土壤剖面中明显累积的土壤。 【成土过程】1、钙化过程：季节性淋溶、易溶性盐类大部分淋失，硅铁铝等氧化物在土体中基本不动，而钙镁在土体中迁移转化，淀积为钙积层或石化钙积层 。2、有机质的累积过程 湿热同季，夏季草类生长旺盛，提供有机质，冬季温度低分解慢，有利有机质积累。 草本植物既有地上部分又有地下部分提供有机质，N、灰分多，细菌活动为主，形成胡敏酸数量多，黑钙土H/F2.0，栗钙土>1.0，灰钙土、棕钙土<1.0。土壤中钙多，与胡敏酸形成胡敏酸钙，活性小，有利于积累有机质。有机质的累积程度由东向西、 由北到南减弱，厚度变薄，数量变小，H/F降低。 草本植物的草根以密集的须根群大量渗入并均匀分布在整个剖面上，有机质含量自表层向下逐渐减少。【理化性质】有机质含量自表层向下逐渐减少，颜色亦相应变淡；一般有石灰反应，易溶盐含量较少，呈中性至碱性反应；代换量和盐基饱和度高，主要为钙离子所饱和；二氧化硅和三氧化物在土体中均匀分布，无明显移动；黏土矿物以蒙脱石或水云母为主。第五章 土壤分布一、土壤的水平分布规律：1.土壤的纬度地带性分布规律：定义：太阳辐射由赤道向两极递减，气候（热量差异为主）、生物等成土因子也按纬度方向呈有规律的变化，导致土壤大致沿纬线呈东西向延伸的带状变化。举例：我国东部自北向南：灰化土-淋溶土（暗-棕-黄）-富铝土（黄、红壤-砖红壤性红壤）2.土壤的经度地带性分布规律：定义：海陆分布格局影响大气环流，导致不同陆地位置受海洋影响程度不同，气候（水分差异为主）和生物等因素从沿海向内陆发生有规律的变化，土壤相应地沿经线呈南北方向延伸的带状分布。规律：从沿海向内陆依次出现湿地森林土类、半湿润的森林草原土类、半干旱的草原土类、干旱的荒漠土类。举例：我国从东北到宁夏：淋溶土（暗棕壤）-湿成土（黑土）-钙积土（黑-栗-棕）-荒漠土（灰漠土-灰棕漠土）3.土壤水平地带的尺度和界限：纬度地带为南北宽48个维度，经度地带为东西宽612个经度。土壤水平带的界限大都以高大山地的分水岭、大河的河谷等地理界限相一致。二、土壤的垂直分布规律：定义：指随山体海拔的增高，热量递减，降水在一定高度（最大降水高度）内递增而在超出该高程后递减，并引起植被等成土因素随高度发生有规律的变化，土壤类型相应出现有规律更替，呈垂直分带的特性。三、中国土壤分布和世界土壤分布图1 P262 图5-18 中国土壤水平地带分布模式图2 P260 图5-16 理想大陆上土纲分布模式四、土壤资源的现状P266 专心-专注-专业