第二章土壤系统动态特性分析土壤学ppt课件.ppt

病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第二章 土壤系统动态特性的分析第一节 土壤系统的环境因素(一)成土因素学说的建立u B.B.道库恰耶夫是成土因素学说的创始人。u1883年，他发表了著名的专题论文“俄国黑钙土”，为成土因素学说奠定了基础。uB.B.道库恰耶夫确立了土壤是个历史自然体；提出了土壤与环境辩证统一的概念，创立了用综合性的观点和方法研究土壤的科学方法。这些是他对土壤学划时代的贡献。u成土因素学说是科学发展的时代产物。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(二)道库恰也夫土壤形成因素学说的基本观点 u它是5种自然因素综合作用的产物；u各种成土因素所起的作用是相互不能代替的；u所有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；u随着成土因素的变化，随着空间因素的变化，土壤也随着不断形成和演化着。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(三)成土因素学说的发展1、B.P.威廉斯提出了土壤统一形成过程学说u这个学说强调了土壤形成中生物因素的主导作用和人类生产活动对土壤产生的重大影响。u他提出了土壤年龄和土壤个体发育与演替的概念。u其认识是存在片面性的，因为一个土壤个体可以在比较短的时间内发育形成；也可以受到各种不同的影响而改变；甚至由于侵蚀或其他作用而被消灭，并不仅仅与植被进化相关。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2、著名的美国土壤学家H.詹尼（1948）在他的成土因素一书中做出的贡献uSf(Cl,O,R,P,T)式中的S，Cl,O,R,P,T分别代表土壤、气候、生物、岩石、地形和时间，号代表其他成土因素。u不同地区、不同类型的土壤往往是某一成土因素占优势，如果这个因素所起的作用超过其他因素的综合作用，那么就得出以某一因素占优势的函数式。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u道库恰耶夫和詹尼的土壤形成方程式只是对土壤形成概念的一种概括，并不能用现代数学（微积分）方法逐个解答公式的每一个成分。因为每一个成土因素都是极其复杂的动态系统，它们不仅是独立的、可变的，而且彼此之间又是紧密联系着错综复杂地作用于土壤。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、土壤与成土因素的关系 二、土壤与成土因素的关系（一）土壤发育与母质的关系（一）土壤发育与母质的关系1、母质的概念土壤母质是岩石风化的产物，它是土壤形成的物质基础。2、母质影响土壤发生发展的三个共同特点病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(1)母质的质地和土壤性状的关系 u细质地的母质上发育来的土壤，一般有机含量高。u母质质地影响渗透性、淋洗速度和胶体的迁移。u细质地的母质趋向于阻碍淋洗和胶体的迁移，这使得土体发育较浅。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(2)母质层理对土壤发育的影响u剖面中母质质地有差异，即层理明显的情况下，不仅直接造成土壤剖面的质地分布变化，而且影响水分垂直运动，从而影响土壤中物质迁移的不均一性；u上轻下粘的母质，形成“蒙金土”，降水迅速透过上部质地较轻的土层，而吸收保蓄在质地较重的心土层中。u质地上粘下砂的母质体，形成“漏风土”，一方面不利于水分下渗造成地表积水洪涝；另一方面，下渗水缓慢地透过粘土层时，只在砂粘界面上作短暂的滞留，然后便迅速地渗漏。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(3)母质组成和土壤性质的关系u对于矿质土壤，如果它含有大量的易风化的铝硅酸盐矿物，这些矿物在合适的水热条件下迅速风化，产生大量粘粒，使土壤质地粘重。另一方面，如果母质几乎完全由抗风化的矿物（如石英）组成，形成的粘粒极少，产生粗质地的土壤。u不含游离石灰的花岗岩类、辉长岩类等火成岩类的风化产物与富含石灰的沉积岩类的风化产物相比较，前者土壤发育较后者迅速。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u由各种矿物成分组成的母质与由单一矿物组成的母质相比，前者的土壤发育较后者迅速。u在一定的地理区域内，其他成土条件相似的情况下，土壤发生和土壤母质的性状有着紧密的发生学关系，土壤类型的不同主要是母质不同造成的。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(二)土壤发育与生物的关系u 成土作用中的生物因素包括植物、动物和微生物。动物的作用表现在它们对土壤物质的机械混合，对土壤有机质的消耗、分解以及它们将代谢产物归还到土壤中去。u 微生物在土壤中分解有机质，合成腐殖质，构成了土壤中生物小循环的一个不可缺少的环节。图4-15 生物群落及其对成土过程的作用图式病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-12 南极洲基岩表面地衣着生与土壤的发生景观 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u 自然植被可以被非常粗略地分为两大类型，即森林和草原。支持它们生长的土壤分别叫做森林土壤和草原土壤。每一种植被对支持它的土壤的影响不同，因而不同植被下发育的土壤也具有不同的特性。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程11、植被类型影响土壤中有机质的数量和分布、植被类型影响土壤中有机质的数量和分布v 一般来说，草原土壤与森林土壤相比较：1)草原土壤的有机质含量约为森林土壤的两倍；2)有机质在土壤中的分状况是：森林土壤的有机质集中于地表，并且随深度锐减；而草原土壤的有机质含量则随深度增加逐渐减少。图4-14 不同植物作用下形成土壤的有机质垂直分布比较(据熊毅，1990)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2、植被类型对植物营养循环的影响u一般说，草原植被的残体与森林植被的残体比较，前者含碱金属和碱土金属比后者高；因此，草原土壤的盐基饱和度高于森林土壤的盐基饱和度，前者的PH值也较后者高。u阔叶林与针叶林相比较，前者灰分中的Ca、K含量较后者高，后者灰分中Si占优势。因此，针叶林下的土壤酸度比阔叶林下的土壤酸度高。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3、植被类型影响土壤淋溶与淋洗的速度u相同的气候条件下，如果相邻生长的森林作草原具有类似的地面坡度和母质，森林土壤则显示了较强的淋溶与淋洗强度。u造成这样的差别有三个原因：(1)森林土壤每年归还到土壤表面的碱金属与碱土金属盐基离子较少。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(2)森林的水分消耗主要是蒸腾，降水进入土壤中的比例较大，水的淋洗效率较高。(3)由于第一条的原因，加上枯枝落叶层中产生的有机酸较多，使森林植被下土壤中的下行水是酸的，溶液中的H交换并进一步淋洗掉较多的代换性盐基，伴之而来的是胶体分散、粘粒下移。甚至酸性溶液加速土壤原生矿物的分解，产生更大强度的淋溶或淋洗。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u总之，生物因素是影响土壤发生发展的最活跃因素。土壤动物、微生物和植被构成了土壤生态系统并共同参与了成土过程。它们构成的生物小循环是成土过程中的积极因素。u在这三者之中，植物起着积极主导作用。特别是绿色高等植物，使土壤与母质有了性质上的差别。u由于不同植物类型的生长方式不同，所形成的土壤有机质在性质、数量和积累方式上也不同，这造成了土壤性质的差别。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(三)土壤发育与气候的关系u影响土壤发生的重要气候因素是降水和温度。在土壤与气候关系的研究中，水热条件常常被作为一般的气候指标。u土壤和大气之间经常进行着水分和热量的交换，气候直接影响着土壤的水热状况。u气候条件和植被类型有着直接的关系，因而气候也通过植被的影响而间接地影响土壤形成。u总的来说，土壤形成的外在推动力归根结蒂都来自于气候因素，气候是直接和形成过程的方向和强度的基本因素。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图 土壤温度与大气温度的相关分析图式(据沃洛布耶夫，1958)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-3 不同地带土壤中苜蓿碎屑分解速率的实验模拟(据Jenny,1983)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1、气候影响土壤有机质的含量(1)降水量和其他条件保持不变时，温带地区土壤的有机质含量随着温度的增加而减少。u如我国温带地区，自北而南，从漂灰土暗棕壤褐土，土壤有机质含量逐渐减少。(2)另一方面，当温度保持不变，其他条件类似的情况下，随着降水量的增加，有机质含量增加。u如我国中温带地区自西而东，由栗钙土黑钙土黑土，有机质含量增加。u思考：我国华南地区土壤与东北地区相比较哪里的有机 质含量高？病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-8 印度24等温沿线区表土有机碳含量与年降水量关系图(据Jenny,1983)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-7 土壤剖面发育与气候湿润度的关系图病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2、气候对土壤化学性质和粘土矿物类型的影响u高温高湿的气候条件促进迅速的风化及物质迁移转化。而导致最低程度风化的环境条件是温暖但干旱或冷且干旱的气候地区。(1)气候与土壤粘土矿物类型的关系u我国温带湿润半湿润地区，土壤粘土矿物以伊利石、蒙脱石、绿泥石和蛭石等2：1型铝硅酸盐粘土矿物为主。u亚热带的湿润地区，土壤粘土矿物以高岭石或其他1：1型铝硅酸盐粘土矿物为主。u而在我国高温高湿的热带地区，土壤中的粘土矿物主要是三二氧化物。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(2)降水与土壤阳离了交换量的关系 随着降水量的增加，土壤阳离子交换量呈增加的趋势但这种规律只是发生在温带地区，不能外推到热带。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(3)降水与盐基饱和度、土壤酸碱度的关系u在年降水量少而蒸发迅速的地区，土壤呈中性或偏碱性，这是我国中部和北部地区的一般情况。u在较湿润的地区，土壤的盐基饱和度的降低同时酸度的增加，这是我国东南地区土壤的一般情况。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(4)降水对土壤中盐分积累与淋洗的影响u降水量的变化也影响土壤中易溶盐类的多少。u在西北荒漠和荒漠草原地带，降水稀少，土壤中易溶盐大量累积，只有极易溶解的盐类，如NaCl、K2SO4有轻微淋洗，出现大量CaSO4结晶，甚至出现石膏层，而CaSO4、MgCO3则根本未发生淋溶。u在内蒙古及华北草原，森林草原带，土壤中的一价盐类在部分小淋失，两价盐类在土壤中有明显分异，大部分土壤都有明显的钙积层。u在华东、华中、华南地区，两价碳酸盐也都淋失掉，进而出现了硅酸盐的移动。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-6 美国中部土壤碳酸钙层出现深度与年降水量关系图(据Jenny,1983)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(四)地形因素的成土作用分析u地形在土壤形成过程中，只是通过对物质与能量的再分配起间接作用，因此，它并未和土壤之间进行物质与能量的交换，而只是影响在土壤和环境之间进行的物质与能量的交换。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1、地形通过影响降水和辐射的再分配而影响土壤发生病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u地形一般分为正地形与负地形，正地形是物质和能量的分散地；负地形是物质和能量的聚集地。u不同的坡度影响太阳辐射角，从而影响接收的太阳辐射能量，造成土壤温度的差异。u坡向不同影响接收的太阳辐射能不同，也造成土壤温度的差别。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2、地形影响土壤形成过程中的物质再分配u在山区，坡上部的表土不断被剥蚀，使得底土层总是暴露出来，延缓了土壤的发育，产生了土体薄、有机质含量低、土层发育不明显的土壤或粗骨性土壤。u坡麓地带或山谷低洼部位，常接受由上部侵蚀搬运来的沉积物，也阻碍了土壤发育，产生了土体深厚、整个土体有机质含量较高、但发生土层分异也不明显的土壤。u微地形变化也对土壤发生产生影响。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u地形部位对土壤的发生和土壤的各种特性有很大影响。图4-18 祁连山、居延海间含盐风化壳盐分地球化学分异图(据熊毅，1986)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-19 河谷地形发育对土壤形成、演化的影响示意图 总之，地形制约着地表物质和能量的再分配，地形的发育支配着土壤的演替，在不同的地形形态上，就形成不同土壤类型。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(五)时间因素在成土过程中的作用u我们现在所研究的各种各样的土壤类型均可看作是处在一个时间极长、范围极广的统一运动过程中的一刻静止瞬间的片断。u气候、生物、母质、地形等因素，是通过时间因素作用于成土过程的。在其他因素相同的情况下。具有不同年龄或不同发生历史的土壤必然存在着性状上的差异。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-22 不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图(据Gerrard，2000)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1、土壤年龄的概念u B.P.威廉斯提出了土壤的绝对年龄和相对年龄的概念。u就一个具体土壤而言，它的绝对年龄应当从该土壤由新鲜风化层或新母质上开始发育的时候算起；u相对年龄则由个体土壤的发育程度来判断。在一定区域内，土壤的发生土层分异越明显，相对年龄越大。u相对年龄可以通过土壤发育程度即剖面土层分异程度来判断。绝对年龄则得用地学测年的方法确定，如地层对比法、古地磁断代法、热释光法、同位素法等。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2、土壤发育速度 u土壤发育速度取决于成土条件，不同的土壤发育阶段，土壤发育速度不同。u有利于土壤快速发育的条件是：温暖湿润的气候；森林植被；低石灰含量的松散母质；排水条件良好的平地。u阻碍土壤发育的因素是：干冷的气候；草原植被；高石灰含量且通透性差、紧实的母质；陡峭的地形。u据报道，美国阿拉斯加州冰碛物上形成的灰化土历时1000年左右，而在瑞士云杉林下类似灰化土的形成只经历了370年。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u土壤的发育速度整体上随发育阶段而变化。一个土壤的有机质含量的变化可以分为三个阶段：u在土壤发育初期阶段，有机质含量迅速地增加，因为土壤中有机质增加的大大超过有机质的分解速度；u成熟阶段的土壤以有机质含量的稳定不变为特征，此阶段有机质的增加与消耗持平；u到了老年期，或由于合成有机质和条件消失（如土壤贫瘠），土壤有机质含量以下降为特征。u也有以硅酸盐粘土矿物的形成 来表征土壤的发育速度病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3、土壤发育的主要阶段u如果土壤发育条件有利，母质可以在较短的时间内转变为“幼年土”。这个阶段的特征是有机质在表面累积，而风化、淋洗或胶体的迁移都是微弱的，仅存在A层与C层，土壤性状在很大程度上是由母质继承来的。u随着B层的发育，土壤达到成熟阶段。u如果成土条件不变，成熟土壤继续发展，最终可以变为高度分异的土壤，土壤进入老年阶段。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图 在稳定条件下土壤发育的时间序列示意图 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三、土壤发育与人类活动的关系 u自从有了人类文明史，人们就开始干预土壤的发生发展。随着生产的发展，人们对土壤的干扰程度越来越大。自然土壤开辟为耕作土壤是普遍的情况。u有的土壤分类系统中列出了“人工土”分类单元，说明人们高度重视人为活动给土壤带来的影响。如联合国粮农组织的土壤分类中列出了“人工土”单元。“中国土壤系统分类”中设立了人为土纲，包括水稻土、菜园土、灌淤土等土类。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u人类活动作为一个成土因素与其他自然因素有着本质上的不同。这个不同在于人类活动是有有目的的。这些活动对土壤造成的影响有时是有益的，有时是有害的。图 现代农业耕作土壤景观(据USAD，2002)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u耕作土壤是受人类干预最大的土壤。然而，人类对于土壤的影响是在自然土壤基础之上发生的。自然成土条件所留下的自然土壤的特性，必然赋予了耕作土壤不同的特性，而且自然成土条件仍继续与人类活动一起综合地影响着土壤发生过程，这就是千差万别的耕作土壤的起因。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u 人为活动是人类根据生活和生产的要求而对土壤的干预，因此，它是一个独特的成土因素，属社会成土因素范畴。因为：1、人为影响是多方面的，不是某一单一因素，综合的名词称之为“熟化”。2、它的影响是快速的，并随着人类社会的生产力的技术水平的提高，其影响的速度、强度都将加快，而且会出现更多的熟化土壤。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-24 现代农业机器对土壤的影响(据USAD，2002)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3、人为影响是在各自然因素仍在发生作用的基础上进行的，各自然因素仍继续影响的程度主要取决于人为影响的措施类型。4、人为活动的影响有两重性，可以产生正效应（高度熟化），也可能产生破坏性的负效应（剥削地力、加速侵蚀、沙化、污染）。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-26 中国传统农耕施用农家肥的土壤景观病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图 人类过度放牧引起土壤风蚀的景观病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-27 人类砍伐林木引起土壤侵蚀的景观病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、填空题1、20世纪40年代，美国土壤学者 提出了与道库恰耶夫相似的函数关系式。2、土壤发育的外在推动力来自于。3、土壤形成的物质基础是。4、土壤形成因素中，不提供任何新物质，只引起地表物质与能量的再分配的因素是。二、名词解释1、绝对年龄：2、相对年龄：三、简答题1、气候因素是如何影响土壤的发生与发育的？2、地形因素是如何影响土壤的发生与发育的？3、道库恰耶夫土壤成土因素学说的主要观点是什么？四、论述题1、论述各成土因素在土壤形成过程中的作用。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第二节 土壤系统物的迁移与转化一、土壤形成过程的一般概念u成土条件组合的多样性，造成了成土过程的复杂性。u在每一块土壤中都发生着一个以上的成土过程，其中有一个起主导作用的成土过程决定着土壤发展的大方向，其他辅助成土过程对土壤也起到程度不同的影响。u不同的土壤有不同的主导成土过程，即主导成土过程的多样性形成了众多的土壤类型。u B、P，威廉斯关于生物累积过程是主导成土过程的观点带有片面性。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（一）土壤形成过程的一般概念u土壤形成过程是一个复杂的物质和能量迁移的过程的总体；u土壤形成过程是随着时间而进行的，它经历了一个从无到有，从简单到复杂，从低级到高级的建造过程，是复杂的螺旋式的上升过程；病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图5-8土壤形成过程中物质迁移和转化示意图 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图5-9土壤能量转换示意图 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u土壤形成过程是在一定的地理位置（方向，速度和强度），地形（水平方向运动的重要条件）和地球重力场（下垂方向运动的重要条件）之下进行的；u土壤形成过程是由相互对立的生物的、物理的、化学的和物理化学的一系列的基本现象构成的，而且经常处于不平衡状态，从而导致土壤朝某一方向发展。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、土壤形成中的基本规律 二、土壤形成中的基本规律（一）土壤形成过程的实质 是生物累积过程和地球化学过程的对立统一。或者说，土壤形成的基本规律是物质大循环过程与生物小循环过程矛盾的统一；（二）土壤形成过程的重要标志 深厚的含腐殖质结构层的出现；土体中有机无机复合体的形成。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三、主要成土过程u我们将土壤中物质的交换与转化看作为成土过程；但不把土壤中能量的交换和转化作为成土过程，而仅仅将它看作是成土过程的动力；尽管能量交换和转化与物质的交换和转化常是相伴发生的。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（一）矿物风化为主的成土过程1、原始成土过程u从岩石露出地表而有微生物着生开始到高等植物定居之前形成的土壤过程，称之为原始成土过程。本过程基本可分为三个阶段：1）“岩漆阶段”；2）“地衣阶段”；3）“苔藓阶段”。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2、粘化过程 u是指土体中的矿质颗粒由粗变细而成粘粒，以及粘粒在剖面中积聚的过程 1)残积粘化过程u指在温暖的半湿润气候条件下，原生矿物进行土内风化形成粘粒并聚积在B层，形成Bt层的过程。u Bt层一般pH值近中性，结构体的粘粒胶膜不多，粘粒的轴平面方向不定。u褐土中的粘化过程往往是以这种粘化为主。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(2)淋溶粘化 u也称淀积粘化，指在湿润和半湿润的温暖地带，土体上层风化的粘粒分散于土壤水中形成悬液，并随渗漏水活动而在土内迁移，一般也称为悬迁作用或粘粒的机械淋溶。uBt层一般距表土有一定的深度(与降水量有关)、pH偏酸性，结构面上胶膜明显，粘粒的纵轴平面总是和接受平面相平行，即所谓定向排列。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3、富铝化过程 u指在湿热的生物条件下进行的脱硅作用和铁铝相对富集的作用，也称为富铁铝化过程。u在湿热条件下，硅铝酸盐矿物发生强烈的水解，释放出盐基，使风化液呈中性或微碱性。这样，一方面是盐基离子不断自风化液中流失；另一方面是分解产物中的硅酸在碱性风化液中扩散而随盐基一同流失。在这种强烈的脱盐基与脱硅过程中，铝、铁、锰等元素在碱性风化液中发生沉淀而富集于原来的土层中。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）生物富集为主的成土过程1、腐殖质积累过程 u指各种植物在土体中，特别在土体表层进行腐殖质形成的过程。u这是最为普遍的一个过程。由于植物类型不同，其覆盖度和有机质的分解情况不同，腐殖质的形成和累积特点也各不相同。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u在半干旱和半湿润的温带草原、草甸或森林草原等生物气候条件下，形成较高量的黑色胡敏酸的钙饱和腐殖质，腐殖质A层深厚（如30），土层较软。u在森林土壤系列中，形成所谓酸性的粗腐殖质过程，其腐殖酸以富里酸为主，腐殖层也较薄。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程22、泥炭化过、泥炭化过程程指有机质以植指有机质以植物残体的累积物残体的累积过程。过程。主要发生在沼主要发生在沼泽、河湖岸边泽、河湖岸边的低湿地段，的低湿地段，地下水位高。地下水位高。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）盐分聚积为主的成土过程1、钙化过程 指碳酸盐在土体中淋溶和淀积的过程。土层的钙含量不断增加的过程称之积钙的过程。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图 钙化过程图解病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程l土层中钙来断减少的过程称之脱钙过程。l土体中脱钙后又重新积累碳酸钙的过程称之为复钙过程。产生的原因是富含钙质的灌溉水、地下水将钙质物注入土体而成；或人为施用石灰、石膏等肥料而演变成钙质土。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u 钙积层在发生学上具有重要意义。这表现在：1）反映某些土壤在成土过程中碳酸钙在土体内重新分配的特点。黑钙土、栗钙土、棕钙土有不同厚度而且在不同深处的钙积层。2）反映水热条件不同。这与降水量、蒸发量大小相关。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2、盐化过程 u指干旱气候条件下，地下水中的盐分通过毛管蒸发而在土壤上部或土体中易溶性盐的聚积过程，它是盐土的形成过程。u盐分组成主要是钾、钠的氯化物、硫酸盐、碳酸盐和重碳酸盐。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图 盐化过程图解病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u残积盐化过程是指我国西北干旱沙漠地带，在古地形古气候条件下，由于气候干旱，过去盐分保存至今。u所谓现代积盐过程是指现代气候、水文母质和生物条件下，土壤的积盐过程。如干旱少雨和高山荒漠地区，特别是暖温带漠境，土壤积盐严重。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3、碱化过程 u指土壤胶体中含15%以上交换性钠，使土壤呈碱性反应并产生碱化层的过程。碱化过程是碱土的形成过程。u土壤碱质化（或称钠质化）是指土壤溶液中的Na+进入胶体，转变为交换性Na+，使饱和度不断增高的过程，即土壤钠化率增高的过程。所谓钠化率是指交换怀钠离子的饱和度。u土壤碱性化系指土壤溶液的总碱度（CO32-+HCO3-）增高（1.5me/L）和PH上升至碱性值（9.0）的变化过程。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程u 碱化过程发展的特点：1）盐的底聚性。土壤中易溶性盐处于淋溶状态，使之集中在碱化层以下，而表土含盐量很低；2）有柱状碱化层。在表土以下形成柱状碱化层；3）碱化层有一定量苏打（Na2CO3），故碱土呈碱性反应的特点，不含或少含易溶性盐（中性盐）。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（四）氧化还原为主的成土过程1、潜育化过程 u指土体长期渍水条件下使变价元素（铁、锰）转变为还原状态，形成灰色、深灰色或灰蓝色土层的过程。u它要求土壤有渍水(包括常年或季节性渍水)，有机质处于嫌气性分解状态这两个条件。u潜育化程度与土壤有机质含量，母质有关。u潜育层的厚度、位置高低与淹水时间长短、质地、地下水位高低有关。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2、潴育化过程u土体中地下水产生季节性升降变化，促进氧化还原作用交替进行，在土体结构表面出现锈纹、锈斑或铁锰结核的过程。也称假潜育过程。u潴育化过程出现位置的高低，可以判断地下水位上升的高低。潴育层的厚度可以了解地下水位变化幅度的大小。u潜育化与潴育化共同特点都是渍水影响下发生的，但后者渍水经常处于变动状况下，在这种干湿交替下，土体中形成锈纹、锈斑或铁锰结核的土层。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（五）淋溶为主的成土过程1、灰化过程 指土体表层（特别是亚表层）SiO2残留，铁、铝与腐殖质形成络合物的淋溶淀积过程。产生的前提是：1）充沛的水分淋洗；2）强酸性腐殖质产生；3）多酚类等有机络合物的存在。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图5-11 灰化过程图解P代表年均降水量；PE代表年均陆面蒸发量病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程l明显进行地区是在我国寒温带针叶林。针叶林残落物被真菌分解产生强酸性富里酸，随着丰富的下滲水，对土壤表层矿物产生深刻的分解和淋溶，表层矿物质分解的盐基和粘粒、铁铝氧化物淋溶到土体中下部沉积，而上部土层中残留着不被酸性介质溶解的硅酸，经过脱水作用形成非结晶形态的硅粉。l以粉砂为主的养分贫乏、强酸性、松散土层，即称之灰化层，该层不利于植物根系生长。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2、隐灰化过程 u是灰化过程尚未发展到灰化层明显出现，但实质上确有铁、铝、锰物质的酸性淋溶和淀积作用的则称之隐灰化过程。3、漂灰化过程u指土体内还原离铁、锰作用和灰化作用相叠加的过程。u漂灰化过程出现在我国南部热带、亚热带山地上部。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程44、白浆化过程、白浆化过程l指土体中出现离铁、离锰的漂洗过程。其机理是还原加淋溶。l白浆化过程也可说成是还原性漂白过程。白浆层盐基、铁、锰严重漂失，土粒团聚作用削弱，形成板结和无结构状态。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程l在较冷凉湿润地区，由于质地粘重、冻层顶托等原因，易使大气降水或融冻水在土壤表层阻滞，造成上层土壤还原条件，在有机质这个强还原剂参与下，一部分铁锰被还原并随下渗水或侧渗水而漂洗出上层土体，另一部分铁锰干季就地形成铁锰结核，这样，土壤表层逐渐脱色，形成一白色土层白浆层。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程四、土壤的熟化过程u土壤熟化过程是指耕种土壤兼受自然因素和人为因素综合影响下进行土壤发育的过程。其中人为因素起主导作用。u水耕熟化过程：指在有水层条件下的耕作熟化过程，如水稻土的形成过程。u旱耕熟化过程：指在无水层条件下的耕作熟化过程。如旱作土壤的形成过程。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图 土壤旱耕熟化过程图解病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）熟化过程的内容u一般是指在人为因素影响下，通过耕作、施肥、灌溉、排水和其它措施，使土壤的土体构型被改造；土壤中存在的对作物生长障碍因素的减弱或消除；协调土体水、肥、气、热等诸方面发生急剧的变化等，从而为农作物高产稳产创造有利的土壤条件。u由于一般情况下，土壤熟化措施都是有目标的、有针对性的，所以往往巳改变土壤性质的时间是很快的，也就是，土壤熟化过程具有快速、定向两大特点。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图 中国黄土高原南部人为旱耕的土垫过程示意图病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、名词解释1、成土过程一般概念；2、粘化过程；3、钙化过程；4、灰化过程二、简答题1、以氧化还原为主的成土过程有哪些？它们之间的区别是什么？2、以矿物风化为主的成土过程有哪些？三、论述题1、联系生活实际，谈谈成土过程。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第三章 土壤分类