土壤地理系统.pptx

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1、第一节第一节 土壤的基本性质土壤的基本性质 1.土壤概念 2.土壤形态 3.土壤组成 4.土壤性质 第1页/共62页1.土壤概念 土壤的基本性质土壤的基本性质“土壤是指覆盖在地球表面上具有一定肥力并土壤是指覆盖在地球表面上具有一定肥力并能生长植物的疏松层能生长植物的疏松层”。目前，目前，土壤概念被定义为：被定义为：第2页/共62页土壤其它外部特征：颜色、质地、结构、干湿度、孔隙状况、紧实度、新生体、侵入体等、土壤形态 土壤剖面 有机层，腐殖质层,淋溶层，淀积层，母质层,基岩土壤剖面 土壤其它外部特征 土壤的基本性质土壤的基本性质第3页/共62页第4页/共62页一、土壤剖面一、土壤剖面1、土壤剖

2、面的划分、土壤剖面的划分（1）有机层（O）是以分解的或未分解的有机质为主的土层。它可以位于土壤的表层，也可以被埋藏于一定深度。（2）腐殖质层（A）是形成于表层或位于层之下的发生层。土层中混有有机物质，或具有耕作、放牧或类似的扰动。（3）淋溶层（E）是硅酸盐粘粒、铁、铝等单独或一起淋失，石英或其他抗风化矿物的砂粒或粉粒相对富集的矿质发生层。（4）淀积层（B）在上述各层之下，具有以下性质：硅酸盐粘粒、铁、铝、腐殖质、碳酸盐、石膏或硅的淀积；碳酸盐的淋失；残余二氧化物、三氧化物的富集；有大量二氧化物、三氧化物胶膜。（5）母质层（C）多数是矿质土层。（6）基岩(R)是风化岩石。第5页/共62页2、土壤

3、剖面的形成过程、土壤剖面的形成过程在适宜的条件下，成土母质首先在生物的作用下进入幼年土壤发育阶段，这一阶段的特点是土体很薄，有机质在表土积累，化学-生物风化作用与淋溶作用很弱，剖面分化为A层和C层，土壤的性质在很大程度上还保留着母质的特征。随着B层的形成和发育，土壤进入成熟阶段，这一阶段有机质积累旺盛，易风化的矿物质强烈分解，在淀积层中粘粒大量积聚，土壤肥力和自然生产力均达到最高水平。经过相当长的时间以后，成熟土壤出现强烈的剖面分化，出现E层，并使A层和B层的特征发生显著差异，有机质累积过程减弱，矿物质分解进入最后阶段，只有抗风化最强的矿物残留在土体中，淀积层中粘粒积聚形成粘盘，土壤进入老年阶

4、段，这一阶段土壤的肥力和自然生产力都明显降低。第6页/共62页二、土壤其它外部特征：1、土壤颜色：是土壤最重要的外表特征之一，是判断、土壤颜色：是土壤最重要的外表特征之一，是判断和研究其成土条件、成土过程、肥力特征和演变的依据和研究其成土条件、成土过程、肥力特征和演变的依据之一。世界上许多土壤类型是按照其颜色来命名的。土之一。世界上许多土壤类型是按照其颜色来命名的。土壤颜色主要决定于土壤的化学组成与矿物组成，影响土壤颜色主要决定于土壤的化学组成与矿物组成，影响土壤颜色的主要物质有腐殖质、矿物质、水分、质地和生壤颜色的主要物质有腐殖质、矿物质、水分、质地和生物活动等。物活动等。2、土壤质地：是指

5、土壤颗粒粗细的状况。一般分为砂、土壤质地：是指土壤颗粒粗细的状况。一般分为砂土、壤土、和黏土等。土、壤土、和黏土等。3、土壤结构：是指土壤颗粒黏结的状况。可分为片状、土壤结构：是指土壤颗粒黏结的状况。可分为片状、柱状、棱柱状、角块状、粒状、团粒状结构等。柱状、棱柱状、角块状、粒状、团粒状结构等。4、土壤结持性：又称为土壤紧实度，系指土壤对机械、土壤结持性：又称为土壤紧实度，系指土壤对机械应力所表现出来的状态。分为紧实、稍紧实、疏松等级应力所表现出来的状态。分为紧实、稍紧实、疏松等级别。别。第7页/共62页二、土壤其它外部特征：5 5、土壤空隙状况：指其中空隙的大小和空隙的多少。、土壤空隙状况：

6、指其中空隙的大小和空隙的多少。可分为微空隙、细空隙、中空隙、粗空隙等级别。可分为微空隙、细空隙、中空隙、粗空隙等级别。6 6、土壤干湿度：反映土壤中水分含量的多少。常分为、土壤干湿度：反映土壤中水分含量的多少。常分为干、润、潮、湿等级别。干、润、潮、湿等级别。7 7、土壤新生体：特指土壤发育过程中土壤物质淋溶淀、土壤新生体：特指土壤发育过程中土壤物质淋溶淀积和集聚的生成物。可分为化学来源和生物来源。积和集聚的生成物。可分为化学来源和生物来源。8 8、土壤侵入体：特指土壤中出现的、不是由成土过程、土壤侵入体：特指土壤中出现的、不是由成土过程所产生的某些物质。如软体动物的贝壳、骨骼、瓦片、所产生的

7、某些物质。如软体动物的贝壳、骨骼、瓦片、陶瓷片等。陶瓷片等。第8页/共62页土壤是由固体、液体和气体三类物质组土壤是由固体、液体和气体三类物质组成的。固体物质包括土壤矿物质、有机成的。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物等。液体物质主要指土壤水质和微生物等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系，互相制约，为作一体。它们互相联系，互相制约，为作物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物质基础。物质基础。、土壤组成：土壤的基本性质土

8、壤的基本性质第9页/共62页固体一、矿物质一、矿物质土壤矿物质是岩石经过风化作用形成的不同大小的矿物颗粒土壤矿物质是岩石经过风化作用形成的不同大小的矿物颗粒(砂粒、土粒砂粒、土粒和胶粒和胶粒)。土壤矿物质种类很多，化学组成复杂，它直接影响土壤的物理、。土壤矿物质种类很多，化学组成复杂，它直接影响土壤的物理、化学性质，是作物养分的重要来源。包括次生盐类、次生氧化物类、次生化学性质，是作物养分的重要来源。包括次生盐类、次生氧化物类、次生铝硅酸盐类，还有一部分是土壤有机质在土壤微生物的参与下，被彻底分铝硅酸盐类，还有一部分是土壤有机质在土壤微生物的参与下，被彻底分解为无机化合物，该过程叫解为无机化合

9、物，该过程叫矿质化过程矿质化过程。第10页/共62页固体二、有机质二、有机质有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标志，它和矿物有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标志，它和矿物质紧密地结合在一起。在一般耕地耕层中有机质含量只占土壤干重质紧密地结合在一起。在一般耕地耕层中有机质含量只占土壤干重的的0.5-2.50.5-2.5，耕层以下更少，但它的作用却很大，群众常把含有，耕层以下更少，但它的作用却很大，群众常把含有机质较多的土壤称为机质较多的土壤称为“油土油土”。土壤有机质按其分解程度分为新土壤有机质按其分解程度分为新鲜有机质、半分解有机质和腐殖质。鲜有机质、半分解有机质和腐殖质

10、。腐殖质腐殖质是指新鲜有机质经过微是指新鲜有机质经过微生物分解转化所形成的黑色胶体物质，一般占土壤有机质总量的生物分解转化所形成的黑色胶体物质，一般占土壤有机质总量的85859090以上。以上。腐殖质的作用腐殖质的作用主要有以下几点：主要有以下几点：(一一)作物养分的主要来源：腐殖质既含有氮、磷、作物养分的主要来源：腐殖质既含有氮、磷、钾、疏、钙钾、疏、钙等大量元素，还有微量元素，经微生物分解可以释放出来供作物吸等大量元素，还有微量元素，经微生物分解可以释放出来供作物吸收利用。收利用。(二二)增强土壤的吸水、保肥能力，腐殖质是一种有机胶体，吸水增强土壤的吸水、保肥能力，腐殖质是一种有机胶体，吸

11、水保肥能力很强，一般粘粒的吸水率为保肥能力很强，一般粘粒的吸水率为50506060，而腐殖质的吸水，而腐殖质的吸水率高达率高达400-600400-600；保肥能力是粘粒的；保肥能力是粘粒的6 6一一1010倍。倍。第11页/共62页固体(三三)改良土壤物理性质：腐殖质是形成团粒结构的良好胶结剂，改良土壤物理性质：腐殖质是形成团粒结构的良好胶结剂，可以提高粘重土壤的疏松度和通气性，改变砂土的松散状态。同时，可以提高粘重土壤的疏松度和通气性，改变砂土的松散状态。同时，由于它的颜色较深，有利吸收阳光，提高土壤温度。由于它的颜色较深，有利吸收阳光，提高土壤温度。(四四)促进土壤微生物的活动：腐殖质为

12、微生物活动提供了丰富的促进土壤微生物的活动：腐殖质为微生物活动提供了丰富的养分和能量，又能调节土壤酸碱反应，因而有利微生物活动，促进养分和能量，又能调节土壤酸碱反应，因而有利微生物活动，促进土壤养分的转化。土壤养分的转化。(五五)刺激作物生长发育：有机质在分解过程中产生的腐殖酸、有刺激作物生长发育：有机质在分解过程中产生的腐殖酸、有机酸、维生素及一些激素，对作物生育有良好的促进作用，可以增机酸、维生素及一些激素，对作物生育有良好的促进作用，可以增强呼吸和对养分的吸收，促进细胞分裂，从而加速根系和地上部分强呼吸和对养分的吸收，促进细胞分裂，从而加速根系和地上部分的生长。的生长。土壤有机质主要来源

13、于施用的有机肥料和残留的根茬。许多社队土壤有机质主要来源于施用的有机肥料和残留的根茬。许多社队采用柴草垫圈、秸秆还田、割青沤肥、草田轮作、粮肥间套、扩种采用柴草垫圈、秸秆还田、割青沤肥、草田轮作、粮肥间套、扩种绿肥等措施，提高土壤有机质含量，使土壤越种越肥，产量越来越绿肥等措施，提高土壤有机质含量，使土壤越种越肥，产量越来越高，应当因地制宜加以推广。高，应当因地制宜加以推广。第12页/共62页固体三、微生物三、微生物土壤微生物的种类很多，有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物土壤微生物的种类很多，有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等。土壤微生物的数量也很大，等。土壤微生物的数量也很大，l l克

14、土壤中就有几亿到几百亿个。克土壤中就有几亿到几百亿个。l l亩地耕层土壤中，微生物的重量有几百斤到上千斤。土壤越肥沃，亩地耕层土壤中，微生物的重量有几百斤到上千斤。土壤越肥沃，微生物越多。微生物越多。微生物在土壤中的主要作用如下：微生物在土壤中的主要作用如下：(一一)分解有机质分解有机质 作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料，只有作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料，只有经过土壤微生物的作用，才能腐烂分解，释放出营养元素，供作物经过土壤微生物的作用，才能腐烂分解，释放出营养元素，供作物利用；并且形成腐殖质，改善土壤的理化性质。利用；并且形成腐殖质，改善土壤的理化性质。(二二)分解矿物质分解矿物

15、质 例如磷细菌能分解出磷矿石中的磷，钾细菌能分例如磷细菌能分解出磷矿石中的磷，钾细菌能分解出钾矿石中的钾，以利作物吸收利用。解出钾矿石中的钾，以利作物吸收利用。(三三)固定氮素固定氮素 氮气在空气的组成中占氮气在空气的组成中占4 45 5，数量很大，但植物不，数量很大，但植物不能直接利用。能直接利用。第13页/共62页液体土壤水分土壤水分土壤是一个疏松多孔体，其中布满着大大小小蜂窝状的孔隙。直径土壤是一个疏松多孔体，其中布满着大大小小蜂窝状的孔隙。直径0.001-0.001-0.10.1毫米的土壤孔隙叫毫米的土壤孔隙叫毛管孔隙毛管孔隙。存在于土壤毛管孔隙中的水分能被作物。存在于土壤毛管孔隙中的

16、水分能被作物直接吸收利用，同时，还能溶解和输送土壤养分。毛管水可以上下左右移直接吸收利用，同时，还能溶解和输送土壤养分。毛管水可以上下左右移动，但移动的快慢决定于土壤的松紧程度。松紧适宜，移动速度最快，过动，但移动的快慢决定于土壤的松紧程度。松紧适宜，移动速度最快，过松过紧，移动速度都较慢。松过紧，移动速度都较慢。第14页/共62页液体土壤溶液土壤溶液由土壤水的溶解能力，使土壤水含有多种可溶性物质，成为土由土壤水的溶解能力，使土壤水含有多种可溶性物质，成为土壤溶液。主要有多种无机盐类及可溶性有机化合物组成。壤溶液。主要有多种无机盐类及可溶性有机化合物组成。第15页/共62页液体土壤胶体土壤胶体

17、土壤胶体有三种类型：土壤矿质胶体、有机胶体和有机土壤胶体有三种类型：土壤矿质胶体、有机胶体和有机-无机胶体。无机胶体。第16页/共62页土壤空气土壤空气土壤空气 土壤空气主要来源于大气，土壤中的化学作用和生物化学过程也不断产生土壤空气主要来源于大气，土壤中的化学作用和生物化学过程也不断产生各种气体。各种气体。土壤空气与近地面大气间进行气体交换，以及土体内部气体扩散和流通，土壤空气与近地面大气间进行气体交换，以及土体内部气体扩散和流通，这种性能称为这种性能称为土壤通气性土壤通气性。土壤空气对作物种子发芽、根系发育、微生物活动及养分转化都有极大的土壤空气对作物种子发芽、根系发育、微生物活动及养分转

18、化都有极大的影响。生产上应采用深耕松土、破除板结、排水、晒田影响。生产上应采用深耕松土、破除板结、排水、晒田(指稻田指稻田)等措施，等措施，以改善土壤通气状况，促进作物生长发育。以改善土壤通气状况，促进作物生长发育。第17页/共62页、土壤性质土壤的基本性质土壤的基本性质 土壤一般物理性质：土壤比重、土壤容重、土壤孔隙度、粘结性、粘着性、可塑性、土壤热性质 第18页/共62页化学性质化学性质:(1)(1)土壤溶液土壤溶液:土壤溶液的酸碱性，土壤溶液的缓冲作用，土壤土壤溶液的酸碱性，土壤溶液的缓冲作用，土壤体系的氧化还原电位。体系的氧化还原电位。(2)(2)土壤胶体和离子交换土壤胶体和离子交换:

19、a a）土壤胶体特征）土壤胶体特征:常见土壤胶体类型、胶结性质，土壤胶体的常见土壤胶体类型、胶结性质，土壤胶体的电荷的意义。电荷的意义。b b）离子交换作用）离子交换作用:土壤的阳离子交换作用实质，影响阳离子交土壤的阳离子交换作用实质，影响阳离子交换因素，阳离子交换指标。换因素，阳离子交换指标。第19页/共62页 第二节、土壤的形成第二节、土壤的形成第20页/共62页一、定义土壤是成土母质在一定的气候条件和生物的作用下，经过一系列的物理、化学和生物化学的过程，经过长时间的演变而逐渐形成的。统一土壤形成学说（威廉斯）：土壤的形成过程就是土壤与生物统一的发生和发育过程。土壤与生物同时出现，共同发展

20、。随着生物的不断更替，土壤类型也发生更替。第21页/共62页二、成土过程的影响因素（1）母质因素（2）气候因素（3）生物因素植物、微生物、动物（4）地形因素母质、水文、气候（5）时间因素：绝对年龄、相对年龄（6）土壤形成的人类因素第22页/共62页（1）母质因素风化作用使岩石破碎，理化性质改变，形成结构疏松的风化作用使岩石破碎，理化性质改变，形成结构疏松的风化壳，其上部可称为土壤母质。风化壳，其上部可称为土壤母质。成土母质是土壤形成的物质基础和植物矿质养分元素成土母质是土壤形成的物质基础和植物矿质养分元素（氮除外）的最初来源。（氮除外）的最初来源。成土母质的类型与土壤质地关系密切。发育在基性岩

21、母成土母质的类型与土壤质地关系密切。发育在基性岩母质上的土壤质地一般较细，含粉砂和粘粒较多，含砂粒质上的土壤质地一般较细，含粉砂和粘粒较多，含砂粒较少；发育在石英含量较高的酸性岩母质上的土壤质地较少；发育在石英含量较高的酸性岩母质上的土壤质地一般较粗。一般较粗。第23页/共62页土壤的矿物组成和化学组成深受成土母质的影响。不同岩石的矿物组成有土壤的矿物组成和化学组成深受成土母质的影响。不同岩石的矿物组成有明显的差别，使其上发育的土壤的矿物组成也就不同。明显的差别，使其上发育的土壤的矿物组成也就不同。从化学组成方面看，从化学组成方面看，基性岩母质上的土壤一般铁、锰、镁、钙含量高于酸性岩母质上的土

22、壤，基性岩母质上的土壤一般铁、锰、镁、钙含量高于酸性岩母质上的土壤，而硅、钠、钾含量则低于酸性岩母质上的土壤，石灰岩母质上的土壤，钙而硅、钠、钾含量则低于酸性岩母质上的土壤，石灰岩母质上的土壤，钙的含量最高。的含量最高。第24页/共62页（2）气候因素气候对于土壤形成的影响，表现为直接影响和间接影响两气候对于土壤形成的影响，表现为直接影响和间接影响两个方面。直接影响指通过土壤与大气之间经常进行的水分个方面。直接影响指通过土壤与大气之间经常进行的水分和热量交换，对土壤水、热状况和土壤中物理、化学过程和热量交换，对土壤水、热状况和土壤中物理、化学过程的性质与强度的影响。通常温度每增加的性质与强度的

23、影响。通常温度每增加1010，化学反应，化学反应速度平均增加速度平均增加1 12 2倍；温度从倍；温度从00增加到增加到5050，化合物的，化合物的解离度增加解离度增加7 7倍。在寒冷的气候条件下，一年中土壤冻结倍。在寒冷的气候条件下，一年中土壤冻结达几个月之久，微生物分解作用非常缓慢，使有机质积累达几个月之久，微生物分解作用非常缓慢，使有机质积累起来；而在常年温暖湿润的气候条件下，微生物活动旺盛起来；而在常年温暖湿润的气候条件下，微生物活动旺盛，全年都能分解有机质，使有机质含量趋于减少。，全年都能分解有机质，使有机质含量趋于减少。气候还可以通过影响岩石风化过程以及植被类型等间气候还可以通过影

24、响岩石风化过程以及植被类型等间接地影响土壤的形成和发育。一个显著的例子是，从干燥接地影响土壤的形成和发育。一个显著的例子是，从干燥的荒漠地带或低温的苔原地带到高温多雨的热带雨林地带的荒漠地带或低温的苔原地带到高温多雨的热带雨林地带，随着温度、降水、蒸发以及不同植被生产力的变化，有，随着温度、降水、蒸发以及不同植被生产力的变化，有机残体归还逐渐增多，化学与生物风化逐渐增强，风化壳机残体归还逐渐增多，化学与生物风化逐渐增强，风化壳逐渐加厚。逐渐加厚。第25页/共62页（3）生物因素生物是土壤有机物质的来源和土壤形成过程中最活跃的因素。土壤的本质生物是土壤有机物质的来源和土壤形成过程中最活跃的因素。

25、土壤的本质特征特征肥力的产生与生物的作用是密切相关的。肥力的产生与生物的作用是密切相关的。岩石表面在适宜的日照和湿度条件下滋生出苔藓类生物，它们依靠雨水中岩石表面在适宜的日照和湿度条件下滋生出苔藓类生物，它们依靠雨水中溶解的微量岩石矿物质得以生长，同时产生大量分泌物对岩石进行化学、溶解的微量岩石矿物质得以生长，同时产生大量分泌物对岩石进行化学、生物风化；随着苔藓类的大量繁殖，生物与岩石之间的相互作用日益加强，生物风化；随着苔藓类的大量繁殖，生物与岩石之间的相互作用日益加强，岩石表面慢慢地形成了土壤；此后，一些高等植物在年幼的土壤上逐渐发岩石表面慢慢地形成了土壤；此后，一些高等植物在年幼的土壤上

26、逐渐发展起来，形成土体的明显分化。展起来，形成土体的明显分化。在生物因素中，植物起着最为重要的作用。在生物因素中，植物起着最为重要的作用。第26页/共62页（4）地形因素地形对土壤形成的影响主要是通过引起物质、能量的再分配而间接地作用地形对土壤形成的影响主要是通过引起物质、能量的再分配而间接地作用于土壤的。在山区，由于温度、降水和湿度随着地势升高的垂直变化，形于土壤的。在山区，由于温度、降水和湿度随着地势升高的垂直变化，形成不同的气候和植被带，导致土壤的组成成分和理化性质均发生显著的垂成不同的气候和植被带，导致土壤的组成成分和理化性质均发生显著的垂直地带分化。对美国西南部山区土壤特性的考察发现

27、，土壤有机质含量、直地带分化。对美国西南部山区土壤特性的考察发现，土壤有机质含量、总孔隙度和持水量均随海拔高度的升高而增加，而总孔隙度和持水量均随海拔高度的升高而增加，而pHpH值随海拔高度的升高值随海拔高度的升高而降低。此外，坡度和坡向也可改变水、热条件和植被状况，从而影响土而降低。此外，坡度和坡向也可改变水、热条件和植被状况，从而影响土壤的发育。在陡峭的山坡上，由于重力作用和地表径流的侵蚀力往往加速壤的发育。在陡峭的山坡上，由于重力作用和地表径流的侵蚀力往往加速疏松地表物质的迁移，所以很难发育成深厚的土壤；而在平坦的地形部位，疏松地表物质的迁移，所以很难发育成深厚的土壤；而在平坦的地形部位

28、，地表疏松物质的侵蚀速率较慢，使成土母质得以在较稳定的气候、生物条地表疏松物质的侵蚀速率较慢，使成土母质得以在较稳定的气候、生物条件下逐渐发育成深厚的土壤。件下逐渐发育成深厚的土壤。第27页/共62页（5）时间因素土壤发育时间的长短称为土壤发育时间的长短称为土壤年龄土壤年龄。从土壤开始形成时起直到目前为止的。从土壤开始形成时起直到目前为止的年数称为年数称为绝对年龄绝对年龄。例如，北半球现存的土壤大多是在第四纪冰川退却后。例如，北半球现存的土壤大多是在第四纪冰川退却后形成和发育的。高纬地区冰碛物上的土壤绝对年龄一般不超过一万年，低形成和发育的。高纬地区冰碛物上的土壤绝对年龄一般不超过一万年，低纬

29、未受冰川作用地区的土壤绝对年龄可能达到数十万年至百万年，其起源纬未受冰川作用地区的土壤绝对年龄可能达到数十万年至百万年，其起源可追溯到第三纪。可追溯到第三纪。由土壤的发育阶段和发育程度所决定的土壤年龄称为由土壤的发育阶段和发育程度所决定的土壤年龄称为相对年龄相对年龄。第28页/共62页（6）土壤形成的人类因素在五大自然成土因素之外，人类生产活动对土壤形成的在五大自然成土因素之外，人类生产活动对土壤形成的影响亦不容忽视，主要表现在通过改变成土因素作用于影响亦不容忽视，主要表现在通过改变成土因素作用于土壤的形成与演化。其中以改变地表生物状况的影响最土壤的形成与演化。其中以改变地表生物状况的影响最为

30、突出，人类通过耕耘改变土壤的结构、保水性、通气为突出，人类通过耕耘改变土壤的结构、保水性、通气性；通过灌溉改变土壤的水分、温度状况；通过农作物性；通过灌溉改变土壤的水分、温度状况；通过农作物的收获将本应归还土壤的部分有机质剥夺，改变土壤的的收获将本应归还土壤的部分有机质剥夺，改变土壤的养分循环状况；再通过施用化肥和有机肥补充养分的损养分循环状况；再通过施用化肥和有机肥补充养分的损失，从而改变土壤的营养元素组成、数量和微生物活动失，从而改变土壤的营养元素组成、数量和微生物活动等。最终将自然土壤改造成为各种耕作土壤。人类活动等。最终将自然土壤改造成为各种耕作土壤。人类活动对土壤的积极影响是培育出一

31、些肥沃、高产的耕作土壤，对土壤的积极影响是培育出一些肥沃、高产的耕作土壤，如水稻土等；同时由于违反自然成土过程的规律，人类如水稻土等；同时由于违反自然成土过程的规律，人类活动也造成了土壤退化如肥力下降、水土流失、盐渍化、活动也造成了土壤退化如肥力下降、水土流失、盐渍化、沼泽化、荒漠化和土壤污染等消极影响。沼泽化、荒漠化和土壤污染等消极影响。第29页/共62页三、三、成土过程指土壤中进行的一切物质和能量转化与迁移过程。由此而产生指土壤中进行的一切物质和能量转化与迁移过程。由此而产生的各种物理、化学、生物等现象的总和，决定着土壤有机和矿的各种物理、化学、生物等现象的总和，决定着土壤有机和矿质部分的

32、组成和性质，并使土壤具有一定的剖面形态和肥力特质部分的组成和性质，并使土壤具有一定的剖面形态和肥力特征。土壤中发生的一些相互联系的物理、化学、生物现象的配征。土壤中发生的一些相互联系的物理、化学、生物现象的配合可分为不同的成土基本过程，其中主要有风化过程（始成过合可分为不同的成土基本过程，其中主要有风化过程（始成过程）、淋溶过程、粘化过程、灰化过程、铁铝化过程、钙化过程）、淋溶过程、粘化过程、灰化过程、铁铝化过程、钙化过程、盐化过程、碱化过程、潜育化过程、铁质化过程、漂白过程、盐化过程、碱化过程、潜育化过程、铁质化过程、漂白过程和有机质累积过程。程和有机质累积过程。第30页/共62页按各过程在

33、土壤形成中的功能归并成三大类：按各过程在土壤形成中的功能归并成三大类：起着转化土体矿质部分的作用者，包括风化过起着转化土体矿质部分的作用者，包括风化过程、粘化过程、铁铝化过程：程、粘化过程、铁铝化过程：起着转化土体内起着转化土体内有机部分的作用者，即有机质的累积过程；有机部分的作用者，即有机质的累积过程；起起着转化和迁移成土作用矿质和有机产物的作用者，着转化和迁移成土作用矿质和有机产物的作用者，包括盐化过程、碱化过程、潜育化过程、铁质化包括盐化过程、碱化过程、潜育化过程、铁质化过程、漂白过程、淋溶过程和灰化过程。过程、漂白过程、淋溶过程和灰化过程。第31页/共62页按成土过程中物质的迁移和转化

34、特征，这些基按成土过程中物质的迁移和转化特征，这些基本过程可大致归为本过程可大致归为4 4类：类：物质加入土体者，如物质加入土体者，如有机质累积过程；有机质累积过程；物质迁出土体者，以淋溶物质迁出土体者，以淋溶过程为代表；过程为代表；土体内物质迁移者，包括钙化土体内物质迁移者，包括钙化过程、盐化过程，碱化过程、粘化过程和漂白过程、盐化过程，碱化过程、粘化过程和漂白过程；过程；土体内物质转化者，包括灰化过程、土体内物质转化者，包括灰化过程、铁铝化过程、铁质化过程和潜育化过程。自然铁铝化过程、铁质化过程和潜育化过程。自然界中，每一种土壤的形成都受一定的成土过程界中，每一种土壤的形成都受一定的成土过

35、程支配，但一种土壤的形成都不可能只是某一成支配，但一种土壤的形成都不可能只是某一成土过程的产物，而是土过程的产物，而是2 2个或个或2 2个以上成土基本过个以上成土基本过程共同作用的结果。程共同作用的结果。第32页/共62页如在热带森林植被下，由于淋溶过程、铁铝化如在热带森林植被下，由于淋溶过程、铁铝化过程和有机质累积过程的共同作用，形成了过程和有机质累积过程的共同作用，形成了砖砖红壤红壤；在温带草原植被下，同时存在有机质累；在温带草原植被下，同时存在有机质累积过程和钙化过程，发育了积过程和钙化过程，发育了黑钙土黑钙土。同一种成。同一种成土基本过程在不同土壤类型中的表现形式和进土基本过程在不同

36、土壤类型中的表现形式和进行的强度也有很大差别，如有机质累积过程，行的强度也有很大差别，如有机质累积过程，不同土壤有机质累积的数量相差悬殊，腐殖质不同土壤有机质累积的数量相差悬殊，腐殖质的组成也各异。在人为活动的影响下，耕作土的组成也各异。在人为活动的影响下，耕作土壤的形成过程具有明显的特点。各项农业措施壤的形成过程具有明显的特点。各项农业措施不断调节和改变不利的成土过程，使耕作土壤不断调节和改变不利的成土过程，使耕作土壤逐步向熟化方向发展，提高土壤肥力，以满足逐步向熟化方向发展，提高土壤肥力，以满足作物生长发育的需要。作物生长发育的需要。第33页/共62页原始成土过程：地球有地球有4646亿年

37、的历史，但土壤真正形成是从亿年的历史，但土壤真正形成是从有生物之后。从岩石露出地表着生微生物和低等植物开有生物之后。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形成的土壤过程，称为原始成土始到高等植物定居之前形成的土壤过程，称为原始成土过程。过程。根据过程中生物的变化，可把该过程分为三个阶段：根据过程中生物的变化，可把该过程分为三个阶段：首先是首先是“岩漆岩漆”阶段阶段，出现的生物为自养型微生物，如，出现的生物为自养型微生物，如绿藻、硅藻等，及其共生的固氮微生物，将许多营养元绿藻、硅藻等，及其共生的固氮微生物，将许多营养元素吸收到生物地球化学过程中；其次为素吸收到生物地球化学过程中

38、；其次为“地衣地衣”阶段阶段，在这一阶段，各种异养型微生物，如细菌、粘液菌、真在这一阶段，各种异养型微生物，如细菌、粘液菌、真菌、地衣组成的原始植物群落，着生于岩石表面与细小菌、地衣组成的原始植物群落，着生于岩石表面与细小孔隙中，通过生命活动促使矿物进一步分解，不断增加孔隙中，通过生命活动促使矿物进一步分解，不断增加细土和有机质；第三阶段为细土和有机质；第三阶段为“苔藓阶段苔藓阶段”，生物风化与，生物风化与成土过程的速度大大增加，为高等绿色植物的生长准备成土过程的速度大大增加，为高等绿色植物的生长准备了肥沃的基质。在高山冻寒气候条件的成土作用主要以了肥沃的基质。在高山冻寒气候条件的成土作用主要

39、以原始过程为主。原始过程为主。第34页/共62页第35页/共62页淋溶过程：可溶性盐类和其他移动物质自土体内淋湿或从上部土层可溶性盐类和其他移动物质自土体内淋湿或从上部土层淋洗至下部土层。淋洗至下部土层。第36页/共62页灰化过程：系指在冷湿、郁闭的针叶林植被下，土系指在冷湿、郁闭的针叶林植被下，土体中进行的强烈的体中进行的强烈的酸性淋溶过程酸性淋溶过程。其结果，使。其结果，使ALAL2 2O O3 3及腐殖质向心土淋溶、淀积；及腐殖质向心土淋溶、淀积；SiOSiO2 2在土体在土体表层（特别是亚表层）残留，形成灰白色的土表层（特别是亚表层）残留，形成灰白色的土层。二氧化硅残留在土体上部，形成

40、一个无结层。二氧化硅残留在土体上部，形成一个无结构、灰白色的淋溶层次构、灰白色的淋溶层次灰化层。在土体下部，灰化层。在土体下部，淋移而至的铁、铝螯合物，经微生物分解或为淋移而至的铁、铝螯合物，经微生物分解或为土体吸附而淀积，使心土成为铁、铝和腐殖质土体吸附而淀积，使心土成为铁、铝和腐殖质富集的淀积层。富集的淀积层。第37页/共62页粘化过程：是指粘土矿物在土壤剖面内形成和积累是指粘土矿物在土壤剖面内形成和积累的过程。在岩石风化和土壤形成过程中，一方的过程。在岩石风化和土壤形成过程中，一方面原生矿物遭受破坏，另一方面次生粘土矿物面原生矿物遭受破坏，另一方面次生粘土矿物不断生成。而生成的粘土矿物又

41、可能被破坏或不断生成。而生成的粘土矿物又可能被破坏或淋失。当粘土矿物的形成和积累超过其破坏和淋失。当粘土矿物的形成和积累超过其破坏和淋失，致使土体或某层的粘粒含量明显增加时，淋失，致使土体或某层的粘粒含量明显增加时，方称为粘化作用。其结果，形成粘化层。方称为粘化作用。其结果，形成粘化层。第38页/共62页土壤粘化作用的强弱同土壤粘化作用的强弱同气候条件气候条件有着密切的关系。在过湿地区，有着密切的关系。在过湿地区，由于终年强烈淋洗作用，粘粒常被淋移出土体或下迁至底层，由于终年强烈淋洗作用，粘粒常被淋移出土体或下迁至底层，难以在土体内形成粘化层。在干旱地区，虽有一定的残积粘化难以在土体内形成粘化

42、层。在干旱地区，虽有一定的残积粘化作用，但因降水量少，粘粒迁移量小，土壤粘化作用十分微弱。作用，但因降水量少，粘粒迁移量小，土壤粘化作用十分微弱。在温暖湿润、干湿交替的条件下，有利于粘土矿物的形成和淀在温暖湿润、干湿交替的条件下，有利于粘土矿物的形成和淀积，粘化过程表现得最为强烈，如棕壤等。积，粘化过程表现得最为强烈，如棕壤等。第39页/共62页富铝化过程：在湿热气候条件下，土壤中原生矿物遭受强烈分解，盐在湿热气候条件下，土壤中原生矿物遭受强烈分解，盐基离子和硅酸移动并大量淋湿，铁、铝、锰在次生黏土矿物中基离子和硅酸移动并大量淋湿，铁、铝、锰在次生黏土矿物中不断形成氧化物并相对聚集使土体呈鲜红

43、色。这种铁铝的富集不断形成氧化物并相对聚集使土体呈鲜红色。这种铁铝的富集过程由于伴随着硅以硅酸形式的淋失，亦称为脱硅富铝化过程。过程由于伴随着硅以硅酸形式的淋失，亦称为脱硅富铝化过程。该过程为热带、亚热带湿润地区土壤发育的普遍过程。该过程为热带、亚热带湿润地区土壤发育的普遍过程。第40页/共62页美国机遇号和勇气号火星车对火星进行了史无前例的探索，其中一主要任务就是寻美国机遇号和勇气号火星车对火星进行了史无前例的探索，其中一主要任务就是寻找赤铁矿。为什么呢？因为赤铁矿是在水分条件下才能形成。找到赤铁矿就能证明火星找赤铁矿。为什么呢？因为赤铁矿是在水分条件下才能形成。找到赤铁矿就能证明火星上曾经

44、有水。土壤之所以显红色，恰恰是因为其含有大量的赤铁矿的原因。上曾经有水。土壤之所以显红色，恰恰是因为其含有大量的赤铁矿的原因。地球上有大量水，实际上称为水球更合适。热带、亚热带地区，气候湿热、雨量充地球上有大量水，实际上称为水球更合适。热带、亚热带地区，气候湿热、雨量充沛，土壤矿物风化速度快，风化过程中形成弱碱性条件，钾、钠、钙、镁等盐分离子及沛，土壤矿物风化速度快，风化过程中形成弱碱性条件，钾、钠、钙、镁等盐分离子及硅酸都大量流失，从而造成氧化铁、氧化铝铁铝在土体内相对富集的过程，叫硅酸都大量流失，从而造成氧化铁、氧化铝铁铝在土体内相对富集的过程，叫脱硅富铝脱硅富铝化过程化过程。在这个过程中

45、，土壤中富集了大量的氧化铁，把土壤染成红色，我国南方的大。在这个过程中，土壤中富集了大量的氧化铁，把土壤染成红色，我国南方的大部土壤都受该成土过程的影响，土壤呈现出不同程度的红色。尤其是当赤铁矿微晶形成部土壤都受该成土过程的影响，土壤呈现出不同程度的红色。尤其是当赤铁矿微晶形成时，土壤呈现鲜艳的红色，这一作用称为时，土壤呈现鲜艳的红色，这一作用称为红化作用红化作用。有时候氧化铁淋溶后在某一层次淀。有时候氧化铁淋溶后在某一层次淀积后胶结、硬化而成坚硬的铁磐。表层土壤侵蚀后，铁磐出露地表。铁磐坚硬，在土壤积后胶结、硬化而成坚硬的铁磐。表层土壤侵蚀后，铁磐出露地表。铁磐坚硬，在土壤表面如同铁面具，难

46、以耕种改良；在表层下隔水隔气隔肥，是土壤的一障碍层。表面如同铁面具，难以耕种改良；在表层下隔水隔气隔肥，是土壤的一障碍层。第41页/共62页第42页/共62页第43页/共62页钙化过程钙化过程：主要出现于干旱、半干旱地区。因降水不多，土壤水分属于半淋主要出现于干旱、半干旱地区。因降水不多，土壤水分属于半淋溶型。矿物风化所释放出的易溶性盐类大部分淋失，硅铁铝等氧化物在风溶型。矿物风化所释放出的易溶性盐类大部分淋失，硅铁铝等氧化物在风化壳中基本不发生移动，土壤溶液、地下水及土壤水中几乎为最活跃的标化壳中基本不发生移动，土壤溶液、地下水及土壤水中几乎为最活跃的标志元素钙（镁）所饱和。同时，存在于土壤

47、上部土层中的石灰及植物残体志元素钙（镁）所饱和。同时，存在于土壤上部土层中的石灰及植物残体分解释放出的钙，在雨季以重碳酸钙形式向下移动，达到一定深度，再以分解释放出的钙，在雨季以重碳酸钙形式向下移动，达到一定深度，再以碳酸钙形式淀积下来，形成钙积层。碳酸钙形式淀积下来，形成钙积层。第44页/共62页盐渍化过程盐渍化过程：盐渍土中的盐分积累是地壳表层发生的地球化学过程的盐渍土中的盐分积累是地壳表层发生的地球化学过程的结果，其盐分来源于矿物风化、降雨、盐岩、灌溉水、地下水结果，其盐分来源于矿物风化、降雨、盐岩、灌溉水、地下水以及人为活动，盐类成分主要有钠、钙、镁的碳酸盐、硫酸盐以及人为活动，盐类成

48、分主要有钠、钙、镁的碳酸盐、硫酸盐和氯化物。土壤盐渍化过程是指地表水、地下水以及母质中含和氯化物。土壤盐渍化过程是指地表水、地下水以及母质中含有的盐分，在强烈的蒸发作用下，通过土体毛管水的垂直和水有的盐分，在强烈的蒸发作用下，通过土体毛管水的垂直和水平移动逐渐向地表积聚的过程。平移动逐渐向地表积聚的过程。第45页/共62页第46页/共62页第47页/共62页水浒传水浒传中林冲被人陷害，判刑发配河北沧州。沧州那时是个鸟不拉屎中林冲被人陷害，判刑发配河北沧州。沧州那时是个鸟不拉屎的盐碱地。水是苦的，土壤表面积着白花花的盐碱，寸草不生。这就是土的盐碱地。水是苦的，土壤表面积着白花花的盐碱，寸草不生。

49、这就是土壤盐渍化的结果。土壤盐渍化过程就是土壤中可溶性盐分不断富积的过程，壤盐渍化的结果。土壤盐渍化过程就是土壤中可溶性盐分不断富积的过程，盐渍化过程主要是在强烈的蒸发作用下，地下水和地面水或母质中的可溶盐渍化过程主要是在强烈的蒸发作用下，地下水和地面水或母质中的可溶性盐，通过土壤细的空隙，随着水分不断蒸发，在地表和上层土壤中不断性盐，通过土壤细的空隙，随着水分不断蒸发，在地表和上层土壤中不断累积而形成的。盐化土壤中的盐分主要是一些中性盐，如累积而形成的。盐化土壤中的盐分主要是一些中性盐，如NaClNaCl、NaNa2 2SOSO4 4、MgClMgCl2 2、MgSOMgSO4 4。盐渍化一

50、般发生在蒸发量大于降雨量，而地势低洼，地下。盐渍化一般发生在蒸发量大于降雨量，而地势低洼，地下水位埋藏较浅的地方。水位埋藏较浅的地方。第48页/共62页碱化过程：碱化过程是土壤吸附的钠离子过多造成的，该碱化过程是土壤吸附的钠离子过多造成的，该过程又称为钠质化过程。土壤碱化过程一般发生在水盐过程又称为钠质化过程。土壤碱化过程一般发生在水盐汇集的平原和盆地中多具有微度起伏不平的地势和岗、汇集的平原和盆地中多具有微度起伏不平的地势和岗、坡、洼相结合的中微地形上。碱化过程的结果可使土壤坡、洼相结合的中微地形上。碱化过程的结果可使土壤呈强碱性反应，呈强碱性反应，pHpH值值9.09.0，土壤物理性质极差