土壤形成过程及因素ppt课件.ppt
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1、第四章第四章我国主要土壤类型及其分布我国主要土壤类型及其分布 本章内容:本章内容:1 1、土壤的形成发育过程、土壤的形成发育过程 2 2、土壤的分布规律、土壤的分布规律 3 3、我国主要的土壤类型、我国主要的土壤类型 4 4、复习题、复习题 第一节第一节 土壤的形成发育过程土壤的形成发育过程一、土壤形成学说一、土壤形成学说 (一)、土壤形成学说主要内容(一)、土壤形成学说主要内容 1 1、土壤的本、土壤的本质是土壤肥力,土壤的形成是土壤肥力,土壤的形成发育育过程也就程也就是土壤是土壤肥力的形成变化过程,土壤的形成和发展变化是肥力的形成变化过程,土壤的形成和发展变化是地质大循环地质大循环和和生物
2、小循环生物小循环的统一。的统一。2 2、土壤肥力的、土壤肥力的变化决定于大小循化决定于大小循环的的强弱弱对比,比,这种种对比关比关系决定于系决定于母质母质、气候气候、生物生物、地形地形、时间时间五大自五大自然成土因素,其中生物起主导作用。然成土因素,其中生物起主导作用。(二)、地质大循环和生物小循环(二)、地质大循环和生物小循环 1 1、地、地质大循大循环 地壳表层的岩石矿物经过物理、化学风化,形成细小的颗粒,同时有一部分元素溶于水,这些岩石矿物的风化物随流水进人海洋,在海洋中经过长期的地质作用重新形成各种沉积岩,这一过程我们称之为地质大循环。2 2、生物小循、生物小循环 土壤中的生物,特别是
3、绿色植物选择吸收各种矿质养分,通过光合作用合成有机物,当生物体死去之后,生物残体通过微生物的分解作用,各种养分又重新释放出来,供给土壤生物循环利用,这一周而复始的过程称之为生物小循环。3 3、地质大、地质大循环循环、生物生物小循环的关系小循环的关系 二者共同构成土壤发生的基础,没有地质大循环,生物二者共同构成土壤发生的基础,没有地质大循环,生物小循环不能进行;没有生物小循环,土壤难以形成。两种循小循环不能进行;没有生物小循环,土壤难以形成。两种循环过程相互渗透,不可分割,同时同地进行,通过土壤相互环过程相互渗透,不可分割,同时同地进行,通过土壤相互连接在一起。连接在一起。(一)、土壤剖面(so
4、il profile)(soil profile)土壤剖面:是一个具体土壤的垂直断面,土壤剖面:是一个具体土壤的垂直断面,一个完整的土壤剖面应包括土壤形成过程中所产生的发生学层次,以及母质层次。(二)、土壤的发生学层次 土壤的发生学层次简称土壤发生层或土层。是指土壤土壤的发生学层次简称土壤发生层或土层。是指土壤形成过程中所形成的剖面层次形成过程中所形成的剖面层次(或土体构造层次或土体构造层次)。二、土壤的发生学层次二、土壤的发生学层次 土壤剖面土壤剖面 从从地地面面向向下下挖挖掘掘的的一一段段垂垂直直切切面面。土土壤壤剖剖面面的的构构造造(或或土土体体构构型型),是是指指从从上上到到下下不不同
5、同土土层层的的排列方式(如下图)。排列方式(如下图)。1 1、自然土壤的发生学层次、自然土壤的发生学层次层层次次 自自然然土土壤壤的的发发生生学学 淋溶层淋溶层A AA A0000 A AA A1 1A A2 2淀积层淀积层 B B母质层母质层 C C母岩层母岩层 R R2 2、农业土壤中的发生学层次、农业土壤中的发生学层次(1)耕作层(A)(2)犁底层(B)(3)心土层(W)(4)底土层(C)三、土壤发生 土壤形成因素学说 =f=f(,)土壤与成土条件之间的联系,即它是土壤与成土条件之间的联系,即它是母质母质、气候气候、生物生物、地形地形和和时间时间等等5 5种自然成土因素综合作用的产物;种
6、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;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;地形成和演化着;由于土壤形成因素存在着地理分布规律,所以研究土壤时一定由于土壤形成因素存在着地理分布规律,所以研究土壤时一定要考虑到土壤地理分布的规律性。要考虑到土壤地理分布的规律性。三、影响土壤形成的因素三、影响土壤形成的因素 土壤是在五
7、大成土因素(即气候、母质、生物、地形和土壤是在五大成土因素(即气候、母质、生物、地形和时间)综合作用下形成的。时间)综合作用下形成的。随着农业生产的发展和科学技术的进步,随着农业生产的发展和科学技术的进步,人为因素人为因素对土对土壤形成的影响日益深刻和广泛。壤形成的影响日益深刻和广泛。(一)、母质对土壤形成的影响 风化作用是指巨大坚硬的岩石,在外界条件作用下逐渐破碎变成大小不等的颗粒,同时改变了原来的化学组成和性质,成为土壤母质的过程。1 1、母、母质质的的类类型型 2 2、母、母质对质对土壤的作用土壤的作用 (1 1)土壤的质地主要是由母质的机械组成决定的。)土壤的质地主要是由母质的机械组成
8、决定的。(2 2)母质的矿物成分和化学成分对所形成的土壤的性质有)母质的矿物成分和化学成分对所形成的土壤的性质有 重大的影响。重大的影响。(3 3)不同母质所形成的土壤,其养分状况也不相同。)不同母质所形成的土壤,其养分状况也不相同。(4 4)在一些土壤形成过程中,母质因素起着重要的作用。)在一些土壤形成过程中,母质因素起着重要的作用。n (二)、气候对土壤形成的影响1.气候支配着成土过程的水、热条件。2.2.气候影响岩石气候影响岩石矿物物风化化强度和物度和物质的淋溶的淋溶过程。程。3.3.气候影响次生粘土气候影响次生粘土矿物的形成。物的形成。4.4.气候气候对土壤有机土壤有机质的的积累和分解
9、起着重要作用。累和分解起着重要作用。5.5.气候影响着土壤分布气候影响着土壤分布规律,尤其是地律,尤其是地带性分布性分布规律。律。(三)、生物对土壤形成的影响(三)、生物对土壤形成的影响 土壤形成的生物因素包括植物、土壤微生物和土壤动物,是成土过程中最活土壤形成的生物因素包括植物、土壤微生物和土壤动物,是成土过程中最活跃的因素。跃的因素。1 1、植物能供给土壤有机质、影响土壤理化性质,决定土壤类型,影响土壤分、植物能供给土壤有机质、影响土壤理化性质,决定土壤类型,影响土壤分布规律。布规律。2 2、土壤微生物对土壤形成的影响是非常复杂的。、土壤微生物对土壤形成的影响是非常复杂的。3 3、土壤动物
10、对土壤形成的影响也非常复杂、土壤动物对土壤形成的影响也非常复杂 。残体也是土壤有机质的一种来源残体也是土壤有机质的一种来源 ,某些动物还参与土壤结构的形成,有的,某些动物还参与土壤结构的形成,有的脊椎动物能够翻动土壤,改变土壤的剖面层次。脊椎动物能够翻动土壤,改变土壤的剖面层次。(四)、地形对土壤形成的影响 引起地表物质与能量的再分配,是影响土壤和环境之间物质、能量交换的一个重要条件。1、地形对母质起着重新分配的作用。2、不同地形影响地表水热条件的重新分配。大的地形分布和排列能影响到气候带和生物带的分布;中小地形主要影响土壤水热条件、养分、质地、土壤厚薄的差异。3、地形支配着地表径流,影响水分
11、的重新分配,在很大程度上决定着地下水的活动情况。(五)土壤发育与时间的关系 首先,母质、气候、生物、地形等因素在土壤形成过程首先,母质、气候、生物、地形等因素在土壤形成过程中的作用强度,均随着土壤年龄的增长而加深,并可从土壤中的作用强度,均随着土壤年龄的增长而加深,并可从土壤剖面分异,以及土壤的形态和性质上反映出来。剖面分异,以及土壤的形态和性质上反映出来。其次,任何土壤类型的性质不是固定不变的,土壤发育其次,任何土壤类型的性质不是固定不变的,土壤发育阶段不同,某些特性可能不大一样。阶段不同,某些特性可能不大一样。再次,处于不同环境条件下,不同土壤要获得同一个特再次,处于不同环境条件下,不同土
12、壤要获得同一个特性所需要的时间极不一样。性所需要的时间极不一样。最后,年龄与土壤发生类型之间有着一定的相关性。最后,年龄与土壤发生类型之间有着一定的相关性。146146页页绝对年龄绝对年龄是是指土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育指土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育时起直到目前所经历的时间,通常用时起直到目前所经历的时间,通常用“万年万年”表示;表示;相对年龄相对年龄是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。通常所说的土壤年龄是指相对年龄,而不是指土壤发育通常所说的土壤年龄是指相对年龄,而不是指土壤发育的年数。的年数。绝对年龄举例(1 1)1.石灰岩经过10
13、0年就可产生剥蚀2.抗蚀性较强的砂岩经过200年才可看出风化的痕迹。3.我国南方的紫色砂岩经10余年的风化成土就可形成较肥沃的土壤。4.俄罗斯平原上,3000年便可形成40 cm厚的黑钙土,7000年就可形成150 cm厚的黑钙土绝对年龄举例(2)(2)5.火山岩发育的幼年土壤:1cm/1.3年,6.非洲的氧化土:1cm/750年。7.淋溶土:37.3千年8.始成土:1.33千年l新成土:0.11.3千年l软 土:329千年l老成土:5003200千年。土壤的发育阶段 相对年龄1.初期:为未风化的母质;2.青少年期:风化已经开始,但许多母质物质仍保留在土壤中;3.壮年期:易风化的矿物大部分已分
14、解,粘粒明显增加;4.老年期:矿物分解已处于最后阶段,只有少数强抗风化的原生矿物被保存;5.最后阶段:土壤发育已完成,原生矿物基本上彻底风化。(六)、人类活动对土壤形成的影响 人类对土壤的影响是通过改变某一成土因素和各因人类对土壤的影响是通过改变某一成土因素和各因素之间的对比关系来调整土壤的发育方向的。素之间的对比关系来调整土壤的发育方向的。由于人类活动对土壤的影响是有目的的,是在长期农业生产实践中,逐渐认识土壤发生发展客观规律的基础上,利用和改良土壤,定向地培育土壤,使原来的自然土壤经人工种植朝向肥沃土壤发育。一、一、土壤主要形成过程土壤主要形成过程第二节第二节 土壤的形成过程土壤的形成过程
15、及分布规律及分布规律(一)原始成土过程 裸露的岩石表面或薄层的岩石风化物,在低等植物裸露的岩石表面或薄层的岩石风化物,在低等植物如地衣、苔鲜及真菌、细菌等微生物的作用下,开始累积如地衣、苔鲜及真菌、细菌等微生物的作用下,开始累积有机质,并为高等植物的生长发育创造了条件。这是土壤有机质,并为高等植物的生长发育创造了条件。这是土壤发育的最初阶段即原始土壤的形成。发育的最初阶段即原始土壤的形成。(二)腐殖质化过程 是指在各种植被下,是指在各种植被下,有机质在土体上部积累的有机质在土体上部积累的过程,结果在土体上部形过程,结果在土体上部形成暗色腐殖质层的过程。成暗色腐殖质层的过程。(三)粘化过程在温带
16、和暖温带半湿润、半干旱在温带和暖温带半湿润、半干旱地区,土体中水热条件比较稳定,地区,土体中水热条件比较稳定,一般在土体内部发生较强烈的原一般在土体内部发生较强烈的原生矿物分解和次生粘土矿物的形生矿物分解和次生粘土矿物的形成,或表层粘粒向下机械淋洗的成,或表层粘粒向下机械淋洗的过程。因此,一般在土体中下层过程。因此,一般在土体中下层有明显的有明显的粘粒聚积粘粒聚积,形成一个相,形成一个相对较粘重的层次,称对较粘重的层次,称粘化层粘化层。(四)钙化过程在干旱、半干旱气候条件下,在干旱、半干旱气候条件下,由于季节性淋溶,使矿物风由于季节性淋溶,使矿物风化过程中释放出的易溶性盐化过程中释放出的易溶性
17、盐类大部分被淋失,而类大部分被淋失,而硅铁铝硅铁铝等氧化物在土体中基本不发等氧化物在土体中基本不发生移动,而相对活跃的元素生移动,而相对活跃的元素钙镁钙镁,则在土体中发生淋溶、,则在土体中发生淋溶、淀积,并在土体的中、下部淀积,并在土体的中、下部形成一个碳酸钙和碳酸镁相形成一个碳酸钙和碳酸镁相对富集的对富集的钙积层钙积层。(五)盐化过程 盐盐化化过过程程是是指指土土体体中中各各种种易易溶溶性性盐盐类类在在土土壤壤表表层层积积聚聚的的过过程程。发发生生在在滨滨海海区区、干干旱旱区区、半半干旱区,形成具干旱区,形成具盐化层盐化层的盐渍土。的盐渍土。(六)碱化过程 碱化过程是指土壤胶体上吸持较碱化过
18、程是指土壤胶体上吸持较多交换性多交换性Na+,使土壤呈碱性反应,并,使土壤呈碱性反应,并引起土壤物理性质恶化的过程。结果引起土壤物理性质恶化的过程。结果在土壤底层形成具在土壤底层形成具碱化层碱化层的碱化土。的碱化土。(七)富铝化过程 在湿热气候条件下,土壤形成在湿热气候条件下,土壤形成过程中原生矿物强烈分解,释过程中原生矿物强烈分解,释放出大量盐基物质,使风化液放出大量盐基物质,使风化液呈中性或碱性环境,盐基离子呈中性或碱性环境,盐基离子和硅酸随风化液大量淋失,而和硅酸随风化液大量淋失,而铁、铝、锰等元素在碱性风化铁、铝、锰等元素在碱性风化液中发生沉积,滞留于原来的液中发生沉积,滞留于原来的土
19、层中,其结果是造成铁、铝、土层中,其结果是造成铁、铝、锰氧化物在土体中残留或富集,锰氧化物在土体中残留或富集,而使土体呈红色而使土体呈红色。(八)灰化过程在寒带和寒温带针叶林植被下,气候温和湿在寒带和寒温带针叶林植被下,气候温和湿润,降水量大大超过蒸发量,地面堆积了较润,降水量大大超过蒸发量,地面堆积了较厚的枯枝落叶层,在针叶林残落物中,富含厚的枯枝落叶层,在针叶林残落物中,富含单宁与树脂类物质,这些物质经过真菌微生单宁与树脂类物质,这些物质经过真菌微生物的分解,产生一种强有机酸物的分解,产生一种强有机酸富里酸富里酸,这种强有机酸对土壤矿物起着强烈的破坏作这种强有机酸对土壤矿物起着强烈的破坏作
20、用,并产生强酸性淋溶。其结果是土体上部用,并产生强酸性淋溶。其结果是土体上部的碱金属和碱土淋失,土壤矿物中的硅铝铁的碱金属和碱土淋失,土壤矿物中的硅铝铁发生分离,铁铝胶体淋溶淀积与下部,而二发生分离,铁铝胶体淋溶淀积与下部,而二氧化硅则残留在土体上部,从而在表层形成氧化硅则残留在土体上部,从而在表层形成一个灰白色淋溶层次,称为一个灰白色淋溶层次,称为灰化层灰化层。(九)潜育化过程由于土层长期被水浸润,由于土层长期被水浸润,空气缺乏,处于缺氧状空气缺乏,处于缺氧状态,由态,由嫌气嫌气微生物进行微生物进行分解有机质的同时,高分解有机质的同时,高价铁、锰被价铁、锰被还原还原为低价为低价铁、锰。由于铁
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