《土壤地理学》PPT课件.ppt

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1、安顺学院科学考察协会招新培训-土壤部分主要内容w第一节 土壤的形态与性质w第二节 土壤的形成w第三节 贵州土壤类型及分布w第四节 土壤实验操作黄壤黄土中国土纲类型第一节 土壤形态与性质w一 土壤在地理环境中的作用w1 土壤的概念：w 指陆地表面具有一定肥力，w 且能够生长绿色植物的输送表层w2 土壤在地理环境中的作用：w（1）是结合陆地环境各要素的枢纽；w（2）是连接有机界与无机界的中心环节；w（3）可以生长植物，从而导致陆地环境及整个地球面貌发生根本的改变。w 二 土壤的形态w1 土壤剖面土壤剖面w从地面垂直向下的土壤纵断面称为土壤剖面（soil profile）。土壤剖面中与地表大致平行的

2、层次，它是由成土作用而形成的，因此，称为土壤发生层（soil genefichorizons），简称土层。由非成土作用形成的层次，称土壤层次（soillayers）。w单个土体（pedon）是土壤剖面的立体化形式，作为土壤的三维实体，其体积最小。单个土体的垂直面相当于土壤剖面的A+B层的总和，称为土体层（solum）。w两个以上的单个土体组成的群体，称为聚合土体（polypedon），又称土壤个体（soilindividual）或土壤实体（soilbody）等。单个土体与聚合土体的关系就象一颗松树对一片松林、一株水稻对一块稻田一样。它是一个具体的景观单位，在土壤制图上为一最小制图单位，在土壤分

3、类上则为一基本分类单位，相当于美国土壤分类中的一个土系（soilseries）或土型（soiltype），在中国土壤分类中大致相当于一个土种（soilspecies）或变种（variety）。土壤形态的剖面、单个土体和聚合土体三者之间的关系。土壤形态的剖面、单个土体和聚合土体三者之间的关系2 土壤剖面层（土层）w土层是成土母质在成土作用影响下沿垂直方向产生分异的结果，是根据颜色、质地、结构、新生体等进行划分的。土壤层次可划分为：腐殖质聚积层（A）、淀积层（B）、淋溶层（E）、母质层（C）、母岩层（D）等层次。富铁土和铁铝土的剖面层淋溶土剖面层三 土壤性质w1 土壤颜色是土壤物质成分和内在性质的

4、外部表现，是土壤发生性层次外表形态特征最显著的标志。根据土壤颜色的变化可作为判断和研究成土条件、成图过程、肥力特征和演变的依据。土壤颜色主要决定于土壤的化学组成与矿物组成，它既反映土壤物质的组成和变化，又是成土过程的结果和外在表现。w决定土壤颜色的物质有以下几种：w 腐殖质 含量多时 ，是土壤颜色呈黑色。含量少时，土壤呈暗灰色。w 氧化铁 在土壤中的氧化铁一般为含水氧化铁，如褐铁矿，针铁矿等，这些矿物使土壤呈铁锈色和黄色。w 石英，斜长石，方解石，高岭石，二氧化硅粉末，碳酸钙粉末等，他们都能使土壤呈白色。氧化亚铁广泛出现在沼泽土，潜育土中，它是土壤具有蓝色或青灰色，如蓝铁矿，这类矿物为白色，但

5、遇空气的氧即很快变成青灰色。除物质成分影响土壤颜色外，土壤的物理性状不同，也会使土色有所区别。如土壤越湿颜色越深，土壤越细，颜色越浅，光线越暗，颜色越深。粘性黄壤w2 土壤质地w土壤质地是指土壤中各种颗粒粗细，如砾、砂、粉粒、粘力的重量百分含量。准确测定土壤质地要用机械分析来进行，但在野外常用指测法来判断土壤质地，土壤质地可分为：砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土等 3土壤结构土壤结构 土壤结构就是指土壤固体颗粒的排列方式。土壤中的固体颗粒一般相互粘结在一起，形成一定形状和大小的团聚体，称结构体。土壤结构体可分为片状结构、柱状结构、棱柱状结构、角块状结构、粒状结构、团状结构等，各种结构

6、中又分为大、中、小、很小等粒状结构。土壤结构体的发育程度可分为无结构、弱发育结构、中发育结构和强发育结构等级别 w4 土壤结持性w土壤结持性又称土壤紧实度，是指土壤对机械应力所表现出来的状态。w5 土壤孔隙状况 w单位原状土壤体积中土壤孔隙体积所占的百分率。土壤孔隙状态常在较大的结构体表面上观察，可分为微孔隙、很细孔隙、细孔隙、中孔隙、粗孔隙、很粗孔隙极少孔隙、中孔隙、多孔隙等。第二节 土壤 的形成w一 土壤的形成过程w1 岩石风化过程形成输送的成土母质w2 低等植物着生过程形成原始土壤w3 高等植物生长过程形成成熟土壤w二 生物在土壤的形成过程中起着主导作用：w1 有机质的积累过程w2 养分

7、元素的富集过程w三 人类活动对土壤形成发育的作用增加肥力；使土壤退化。第三节 贵州土壤类型及分布w一 类型w（一）山地灌丛草甸土、黄棕壤w（二）黄壤w（三）红壤、砖红性红壤、褐红色土w（四）石灰土、紫色土w（五）水稻土(一)山地灌丛草甸土w1 分布w山地灌丛草甸土是分布于热带及亚热带山地山脊顶部的土壤类型，过去由称山顶矮林土活山地草甸土。在贵州主要分布在受东南季风影响比较强烈的铜仁、黔东南两地海拔1900以上的山顶或部分山脊，如雷公山的排列坡、雷公坪和梵净山的回香评，黔西北的山王庙等地的山脊也有分布。2 形成条件w（1）地形 多为地势平缓的山脊地段。w（2）气候 气温低，湿度大，冬季有积雪，夏

8、季常有雾罩，常风颇大，仅宜灌木草被生长。w（3）植被 高山杜鹃、山梅花、木姜子、箭竹、白牛胆、蒲耳根等。3 形成过程w腐殖化过程。由于覆盖度大，有机残落物大量累积，有机质分解缓慢。在湿润温凉的气候条件下，土壤风化度较弱，其硅铝率为2.5-2.7%，淋溶作用不明显。4 理化性质w土层较薄，一般为20-50厘米，无明显发生层次。地表有厚度为10厘米的腐烂或半腐烂的有机质层（Af层），富有弹性，褐黑色。wA层 10-30厘米，有机质含量较高，根系多，暗褐色，呈屑粒结构。BC层为黄棕色，偶见锈斑。黄棕壤w分布于黔西北的威宁、赫章、纳雍、毕节、大方和盘县北部等地，黔北、黔东及黔中部分山脊，如大娄山、梵净

9、山、雷公山、苗岭等山地也有片状分布。1 形成条件w气候 北亚热带湿润气候，年均温11-13，最冷月均温2左右。10积温3000左右，年降雨量1000毫米左右，相对湿度80%左右。w植被 常绿落叶阔叶混交林，代表树种为滇青冈、滇黄栎、锥栎，落叶树种有清香木、黄朵朴等。w母质 砂页岩、玄武岩、紫色砂页岩和古老红色风化壳。2 形成过程w具弱度富铝化特征 w土壤淋溶作用弱w有机质积累多、分解缓慢3 主要类型w黄棕壤 具有明显的发生层次，表土至土底有Ao、A1、A、AB、B、BC 和C 层等，地表枯枝落叶层以下的A层为深灰棕色，厚达20-30厘米，极为疏松，具团粒结构；B层为黄棕色，有弱度淀积现象，结构

10、易散；C层为半风化母质；土层厚60-100厘米。（二）黄壤 黄壤是贵州的主要类型，广泛分布于黔中和黔北；黔东南、黔东北、黔西北、黔南和黔西南也有分布。1 形成条件w气候 亚热带湿润气候。冬无严寒，夏无酷暑，雨量丰富，云雾多，日照少，湿度大，干湿季不如红壤地区明显。年均温14-18，10积温4000-4500，一月最冷月均温5-7，七月最热月均温25-27.年降雨量在1000-1500毫米，年降雨量大于蒸发量。w植被 亚热带常绿阔叶林，部分为常绿落叶阔叶混交林。w母质 黄壤砂页岩 古老红色风化壳 石灰岩 紫色砂页岩和玄武岩。2 形成过程w弱度脱硅和富铝化作用 在热带、亚热带高温、湿润的气候条件下

11、，成土母质风化后，硅酸盐矿物大量分解，土壤中盐基物质钙、镁、钾和硅等元素淋失，而铁、铝等相对富集，一般称脱硅富铝化特征。w黄化过程 黄壤形成的主要发生特征。黄化指黄壤地带因生物气候条件的差异，大气相对湿度较大，土壤水，热状况较稳定，土体中经常保持湿润状态，由于土体中氧化铁水化作用，因而使土壤剖面具有黄色层次，尤其是B层有明显富铁铝的黄色层次。3 理化性质w剖面 枯枝落叶层（Aoo）、半分解枯枝落叶层（Ao）、及粗腐殖质层（Af）w有机质含量高w酸性（三）红壤、砖红性红壤w贵州的红壤，主要分布于贵州高原与湘桂丘陵盆地的过渡地区，即铜仁地区与黔南州的东部黔东南与兴义地区的南部。1成土条件w气候 年

12、雨量1200-1400毫米，年均温16-19，10积温在5000-6000，无霜期270天以上。w植被 以偏湿性常绿阔叶林为主。w成土母质 砂页岩风化物即第四纪红色粘土骨质，此外，还有板岩、玄武岩的风化物。2 成土过程w在成土过程中，盐基淋失，碱金属几乎全部淋失，碱土金属残存很少；同时，随着硅酸盐剧烈破坏，硅逐步迁移，而铁铝在成土过程中相对富集。故在红壤的成土物质中，从母岩-风化物-土体-土壤胶体，其硅的含量成规律性减少，铝则相应增加。成土母岩中，SiO2含量接近或超过50%，而红壤粘粒的SiO2含量仅占30-40%，AL2O3的含量常达20%以上。因此，贵州红壤的硅铝率一般为；在成土过程中，

13、进行着较黄壤为强的脱硅富铝化作用。3 主要性状w剖面 红壤剖面一般成灰棕色，心土呈棕红色，底土呈淡红至红色。w质地 中壤至粘土w结构 核粒状或块状砖红壤性红壤w砖红壤性红壤是向砖红壤过渡的土壤类型，为南亚热带地带性土类。贵州南、北盘江，红水河流域内海拔800米（西部）或500米（东部）以下的丘陵河谷盆地均有出现。主要分布在罗甸、望谟、兴义、安龙等县南部，一般呈点状、爪状与红壤红壤黄壤交错分布。1 成土条件w气候 暖湿气候，雨量充沛，热量充足，年均温19-21，最冷月均温10 左右，10 积温达6500，无霜期350天左右，年雨量达1000毫米以上，相对湿度75-80%。w植被 种类繁多，呈层状

14、结构，附生藤本及攀援植物常见。w母质 砂页岩风化物2 成土过程w富铝化过程3 剖面形态和理化性质w剖面 土层较厚，发生层次明显，表层（A）层呈暗灰棕色或黄棕色，有机质含量一般为1-3%，森林植被较好的可达6%左右，心土层（B层）以棕色为主，略带红色或黄色，结构面常有较多的胶膜。w质地 粘粒含量高，质地黏重。wpH值 ，养分含量低。第四节 土壤实验操作w一 土壤容重的测定w二 土壤水分的测定w三 土壤理化性质的测定和成土过程分w四 土壤样品采集一 土壤容重的测定w测定步骤：选定代表性测定地点，挖掘土壤剖面，根据剖面发生层次或机械分层，用环刀采取土样，每层土壤应不少三个重复。w采样过程中必须保持环

15、刀内土壤结构不受破坏，注意环刀内不要有石块或粗根侵入，如果土壤过分紧实，可垫上木板轻轻打入。待取出环刀后，用锋利的削刀切去环刀两端多余的土，使环刀内的土壤体积与环刀容积相等，最后将环刀两端用盖子盖好，分别放入塑料袋内并写好标签，带回实验室备用。将充满土样的环刀，放入烘箱中在105度下 烘至恒重，称重。w实验器材：环刀，天平，小刀，铁锹，木盒环刀天平w实验过程：依据计算公式 dv=(w-w1)/vw式中dv表示土壤容重，表示烘干后环刀重和干土重，g.w1表示环刀重，表示环刀容积。w注意事项：（1）环刀内土样如含有石砾较多，可用排水法测量石砾所占体积（cm3）和重量（g），计算时，由环刀体积减去石

16、砾体积，并由环刀加干土重减去石砾重量，按上式计算土壤容重。w如土壤中石砾含量较很多，难以使用环刀法，则可用土坑法：即挖一适当体积的土坑并称量所有挖出土壤的重量，同时采集土样15-20g带回实验室内测定水分含量，计算土壤容重 二 土壤水分的测定w 测定土壤水分是为了了解土壤水分状况，以作为土壤水分管理，如确定灌溉定额的依据。在分析工作中，由于分析结果一般是以烘干土为基础表示的，也需要测定湿土或风干土的水分含量，以便进行分析结果的换算。w实验仪器：天平、瓷盘、玻璃棒、火柴、量筒、酒精。w实验原理：酒精可与水互溶，并在燃烧时使水分蒸发。土壤烧后损失的重量即为土壤含水量（有机质5%不宜用此法）。w实验

17、步骤：（1）取瓷盘称重为W1（克）。w（2）取湿土约10克（尽量避免混入根系和石砾等杂物）与瓷盘一起称重为W2（克）。w（3）加酒精与瓷盘中，至土面全部浸没即可，稍加振摇，使土样与酒精混合，点燃酒精，待燃烧将尽，用小玻璃棒来回拨动土样，助其燃烧（但过早拨动土样会造成土壤毛孔闭塞，降低水分蒸发速度），熄火后再加酒精3毫升燃烧，如此进行2-3次，直至土样烧干为止。w（4）冷却后称重为W3（克）。简易酒精燃烧法w实验结果：土壤分析一般以烘干土计重，但分析时又以湿土或风干土称重，故需进行换算，计算公式为：土壤水分含量（%）=（W2-W3）/(W3-W1)）*100三 土壤理化性质的测定和成土过程分析w

18、实验目的要求：掌握土壤剖面性状观察的方法，了解安顺主要土壤类型的分布、成土条件、剖面特征及改良利用措施。w实验器材和试剂：w（1）器材：土铲、环刀、瓷盘、米尺、天平、玻璃棒、土壤袋、罗盘、pH试纸、小刀、烧杯w（2）试剂：酒精、HCL液体、蒸馏水地质罗盘w实验方法：w（1）剖面点的选择：w 根据调查目的选择剖面点，选点位置应具有代表性，避免选在沟边、渠边、村庄旁等人易干扰的地段。选好点后应首先观察该类土壤分布的地形、植被、成土母质、农业利用情况、存在的主要障碍因素等，然后挖掘剖面。w（2）剖面挖掘与修整：w 剖面的大小要根据调查的目的而定。剖面坑一般长米，宽米，深度要看具体情况和研究目的而定，

19、一般要达到母质层或地下水即可。剖面坑的一端要求向阳，要垂直削平作为观察面，而另一端要做成阶梯，以便下坑观察。挖掘时要注意，应将表土对于一侧，下层土壤对于另一侧，两端不应堆土，观察完毕后，应将底土填回下层，表土填回上层，观察面上注意不要践踏。剖面修整：土坑挖好后，留出垂直断面，用剖面自上而下轻轻拨落表面土块，以便露出自然结构面，整修剖面时，可留一部分铲平的壁面，以作为划分层次之用。w（3）剖面观察与土层划分w 观察剖面时，一般要先在远处看，这样容易看清全剖面的土层组合，然后走近仔细观察，并根据各个剖面的颜色、质地、结构、紧实度、根系分布、新生体等得变化，参考环境因素，推断土壤的发育过程，具体划分

20、出各个发生层次。用米尺两处各层的深度（以厘米计算）应特别注意耕作层的深度，特殊层次或障碍层次出现的深度、厚度和危害程度，以及地下水位深度的记载。丘陵、山地土壤要记录底部半风化母质及母岩的层次。最后可在记录本上勾画土体结构型，显示其主要特点。剖面挖掘w土壤性状的观察和记载w1 颜色：土壤颜色是土壤形态中最易觉察的一种，从颜色可以大致了解土壤的肥力高低、土壤发育的程度和土壤中的物质组成。观察时要分清主色和次色。描述时主色在后，次色在前。如灰棕色，以棕色为主带有灰色，如需要可在前面加修饰词。如淡灰棕色 砖红壤w2 质地：w采用简易手测法。将少量的土样放入手心，加水充分湿润，调匀，用手先搓成直径约1厘

21、米的团粒后，在搓成直径约3毫米的细长条，再将细长条卷成环状。对照下列条件定出质地名称。w不能成细条，成珠不成条-砂土w形成不完整的短条-砂壤土w搓成条时易断裂-轻壤土w成细条，但弯曲时易断裂中壤土w细条完整，成环时有裂痕重壤土w细条完整，成环时无裂痕粘土质地测定-简易手测法w3 结构：一般常见土壤结构有：A、块状结构：长、宽、高基本相等，可分块状（直径1-2cm）和碎块状（直径1-2cm）两种结构。B、片状结构：土块向水平轴发展，呈片状厚度在。C、核状结构：为三向发展，边角不明显，大小在1-3cm的结构体，一般较坚硬。D、柱状和棱柱状结构：土块沿垂直轴发展，如无棱角为柱状结构，有棱面且棱角分明

22、则为棱柱状结构。E、团粒结构：土粒疏松，表面光滑，颜色均一，大小在的土粒。F、单粒状结构：土粒未经粘结、团聚、土粒分散，只表现土粒性状。w4土壤坚实度：表示土层坚实程度，根据剖面刀入土难易程度可分为松、稍紧、紧、极紧、坚实等。w5 土壤干湿度：野外可用手测区分为以下几级：（1）干：把土放在手上，无润凉感觉。（2）润：把土放手上有凉润感觉，捏紧不会在手上留下湿的痕迹。（3）潮：用手轻轻挤压土块，土壤成团状，指缝无水流出，手上有湿印。（4）湿：用手挤压土块时，指缝有水流出，粘手。w6 孔隙状况：观察孔隙大小，孔隙密度，裂隙宽度以及根孔，虫孔的多少等状况，可用有无、多少来衡量。w7 新生体：在土壤形

23、成及发育过程中，某些矿物盐类或其他物质的细颗粒，在剖面的某些部位特别增加或集中，常常生成新生体。如盐霜、盐结皮、石灰质斑点、假菌丝体和各种结核、胶膜等。记在各种新生体的颜色、形状、分布的特点和深度。w8 石灰反应：用10%HCL滴在土壤上，判断土壤石灰性的强弱，视气泡发生情形可分为以下四级，无气泡（）；徐徐地放出气泡（+）；明显的放出气泡（+）；急剧放出气泡，呈沸腾状，历时较久，并发出吱吱声（+）。w9 侵入体：土层中与土壤形成关系不大，大多与人类活动有关的物体，如砖块、瓦片、煤渣等。w10土壤酸碱度：用广泛试纸测出剖面上每一层的pH值。w11 根系分布和动物穴：观察每一土层根系分布的多少、深度、粗细、动物穴的多少大小等。四 土壤样品采集w 土壤样品的采集分分析样品和标本样品两种。分析样品的采集在土壤剖面挖好后，按土壤剖面所划分的层次从上向下依次采取每一层的土样，分别放入土样袋并写好标签，标签上应注明采样地点、采样层次、采集时间、采集人等内容。土壤标本样品的采集，是在野外无法确定所观察土壤的名称时，按所划土壤层次分别取一块原状土壤，一面使其露出自然断面其它几面削平后放入标本盒中，写好采样地点、采集时间、采集人等，并在标本盒侧面注明每一土层的厚度。然后带回室内研究确定土类名称。或作为典型土壤标本保存。