土壤的形成分类与分布概况环境土壤学

土壤的形成、类型与分布 4.1 土壤的形成4.2 土壤分类 4.3 我国土壤资源分布概况成土因素成土因素(soil-forming factor)(soil-forming factor)母质母质(parent material)(parent material)土壤发生土壤发生(soil genesis)(soil genesis)风化壳风化壳 (weathering crust)(weathering crust)土壤发育序列土壤发育序列(soil development sequence)(soil development sequence)土壤地形序列土壤地形序列(soil toposequence)(soil toposequence)土壤年代序列土壤年代序列(soil chronosequence)(soil chronosequence)4.1 4.1 土壤的形成土壤的形成关键词关键词关键词关键词:成土因素/知识结构道库恰耶夫成土因素学说道库恰耶夫成土因素学说 土土壤壤形形成成的的母母质质、气气候候、生物、地形因素生物、地形因素土壤形成的时间因素土壤形成的人为因素 认识土壤发生学说认识土壤发生学说掌握土壤与生物、掌握土壤与生物、气候、土壤水运动气候、土壤水运动特征及水热状况特征及水热状况熟悉土壤时间发育序熟悉土壤时间发育序列及人类对土壤发育列及人类对土壤发育的影响的影响 道道道道库库库库恰恰恰恰耶耶耶耶夫夫夫夫，俄国自然地理学家和土壤学家，19世纪末在科学调查的基础上，指出土壤是在母质、气候、生物、地形和时间五种因素相互作用下，所形成的一个有发展历史的独立自然体。创立成成成成土土土土因因因因素素素素学学学学说说说说；提出土壤剖面研究法和土壤制图方法；建立土壤地带性学说，是土壤发生学派的主要创始人。道库恰耶夫成土因素学说道库恰耶夫成土因素学说 道库恰耶夫(1881年)首次建立了 f(,)表示土壤与成土因素之间的发生关系。式中：表示土壤；,分别表示气候、生物、母质和时间因素。道库恰耶夫认为地形只对“隐域土/非地带性土壤”有重要意义，故未将地形因子列入。美国土壤学家Jenny H.对土壤与成土因素进行了深入研究，于1941年发表Factors of Soil Formation，提出S=f(Cl,O,R,P,T,)，简称clorpt函数式，成为土壤形成的通用公式。母母质质是是土土壤壤形形成成的的物物质质基基础础，在在生生物物气气候候作作用用下，母质表面逐渐转变成土壤。下，母质表面逐渐转变成土壤。土壤形成的母质因素土壤形成的母质因素母质在土壤形成中的作用母质在土壤形成中的作用不同母质因其矿物组成、理化性状的不同，在其它不同母质因其矿物组成、理化性状的不同，在其它成土因素的制约下，直接影响着成土过程的速度、性成土因素的制约下，直接影响着成土过程的速度、性质和方向；质和方向；母质影响土壤理化性质；母质影响土壤理化性质；母质影响土壤物质组成。母质影响土壤物质组成。土土土土壤壤壤壤与与与与大大大大气气气气之之之之间间间间经经经经常常常常进进进进行行行行水水水水分分分分和和和和热热热热量量量量的的的的交交交交换换换换。气气气气候候候候直直直直接接接接影影影影响响响响着着着着土土土土壤壤壤壤的的的的水水水水热热热热状状状状况况况况、土土土土壤壤壤壤中中中中物物物物质质质质的的的的迁迁迁迁移移移移转转转转化化化化过过过过程程程程，并并并并决决决决定定定定着着着着母母母母岩岩岩岩风风风风化化化化与与与与土土土土壤壤壤壤形形形形成成成成过过过过程的方向和速率。程的方向和速率。程的方向和速率。程的方向和速率。气气气气候候候候要要要要素素素素如如如如气气气气温温温温、降降降降水水水水对对对对土土土土壤壤壤壤形形形形成成成成发发发发育育育育具具具具有有有有重要的影响。重要的影响。重要的影响。重要的影响。土壤形成的气候因素土壤形成的气候因素土壤温度与大气温度的相关分析图式(据沃洛布耶夫，1958)气候在土壤形成中的作用气候在土壤形成中的作用气候对土壤风化作用的影响；气候对土壤风化作用的影响；气候对土壤粘土矿物类型的影响；气候对土壤粘土矿物类型的影响；气候对土壤物质迁移的影响；气候对土壤物质迁移的影响；气候对土壤有机质的影响。气候对土壤有机质的影响。不同温度带风化壳分异图式(据Gerrard J,2000年资料改编)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)土壤剖面发育与气候湿润度的关系图不同地带土壤中苜蓿碎屑分解速率的实验模拟(据Jenny,1983)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)土土壤壤形形成成的的生生物物因因素素包包括括植植物物、土土壤壤动动物物和和土土壤壤微微生生物物。生生物物的的生生命命活活动动将将太太阳阳辐辐射射能能转转变变为为化化学学能能引引入入成成土土过过程程，并并合合成成土土壤壤腐腐殖殖质质，使使土土壤壤具具备备肥肥力力特特征征，推动土壤的形成和演化。推动土壤的形成和演化。土壤形成的生物因素土壤形成的生物因素l生物量、有机质、腐植酸生物量、有机质、腐植酸l根系挤压作用及其分泌物根系挤压作用及其分泌物 中中中中国国国国东东东东部部部部由由由由东东东东北北北北往往往往华华华华南南南南的的的的森森森森林林林林植植植植被被被被和和和和土土土土壤壤壤壤分分分分布布布布依依依依次次次次为为为为：针针针针叶叶叶叶林林林林（棕棕棕棕色色色色针针针针叶叶叶叶林林林林土土土土）针针针针阔阔阔阔混混混混交交交交林林林林（暗暗暗暗棕棕棕棕壤壤壤壤）落落落落叶叶叶叶阔阔阔阔叶叶叶叶林林林林（棕棕棕棕壤壤壤壤）落落落落叶叶叶叶常常常常绿绿绿绿阔阔阔阔叶叶叶叶林林林林（黄黄黄黄棕棕棕棕壤壤壤壤）常常常常绿绿绿绿阔阔阔阔叶叶叶叶林林林林（红红红红壤壤壤壤、黄黄黄黄壤壤壤壤、赤赤赤赤红红红红壤壤壤壤）雨林、季雨林（砖红壤）。雨林、季雨林（砖红壤）。雨林、季雨林（砖红壤）。雨林、季雨林（砖红壤）。植物在成土过程中的作用植物在成土过程中的作用不同植物作用下形成土壤的有机质垂不同植物作用下形成土壤的有机质垂直分布比较直分布比较 (据熊毅，1990)土壤动物在成土过程中的作用土壤动物在成土过程中的作用南极基岩表面地衣着生与土壤南极基岩表面地衣着生与土壤的发生景观的发生景观土壤微生物在成土过程中的作用土壤微生物在成土过程中的作用示意图示意图 地地形形是是土土壤壤形形成成发发育育的的空空间间条条件件，对对成成土土过过程程的的作作用用与与母母质质、气气候候、生生物物等等不不同同，它它通通过过影影响响地地表表物物质质能能量量的的再再分分配配，从从而影响成土过程。而影响成土过程。新新构构造造运运动动及及地地形形演演变变更更是是影影响响土土壤发生发育的重要因素。壤发生发育的重要因素。土壤形成的地形因素土壤形成的地形因素土壤水量平衡图式土壤水量平衡图式(据据Gerrard J,2000)Gerrard J,2000)地形对水分运动的影响地形对水分运动的影响(据据Gerrard JGerrard J，2000)2000)土壤特性及其相互关系图式土壤特性及其相互关系图式(据据FurleyFurley，19681968年资料改编年资料改编)地形制约着地表物质和能量的再分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。的地形形态上，就形成不同土壤类型。河谷地形发育对土壤形成、演化的影响示意图河谷地形发育对土壤形成、演化的影响示意图 祁连山、居延海间含盐风化壳盐分地球化学分异图祁连山、居延海间含盐风化壳盐分地球化学分异图(据熊毅，据熊毅，1986)1986)气气气气候候候候、生生生生物物物物、母母母母质质质质、地地地地形形形形都都都都是是是是土土土土壤壤壤壤形形形形成成成成的的的的空空空空间间间间因因因因素素素素。时时时时间间间间作作作作为为为为成成成成土土土土因因因因素素素素则则则则是是是是阐阐阐阐明明明明土土土土壤壤壤壤形形形形成发展的历史动态过程。成发展的历史动态过程。成发展的历史动态过程。成发展的历史动态过程。母母母母质质质质、气气气气候候候候、生生生生物物物物和和和和地地地地形形形形等等等等对对对对成成成成土土土土过过过过程程程程的作用随着时间延续而加强。的作用随着时间延续而加强。的作用随着时间延续而加强。的作用随着时间延续而加强。土壤形成时间因素的作用土壤形成时间因素的作用土壤年龄l绝对年龄：母质现今l相对年龄：土壤剖面发育程度不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图 (据据GerrardGerrard，2000)2000)在稳定条件下土壤发育的时间序列示意图在稳定条件下土壤发育的时间序列示意图 人人为为活活动动对对土土壤壤的的影影响响具具有有双双向向性性，即即可可通通过过合合理理利利用用，使使土土壤壤朝朝向向良良性性循循环环方方向向发展，也可因不合理利用引起土壤退化。发展，也可因不合理利用引起土壤退化。人人类类活活动动一一是是通通过过改改变变成成土土条条件件，二二是通过改变土壤组成和性状来影响成土过程。是通过改变土壤组成和性状来影响成土过程。土壤形成的人为因素土壤形成的人为因素现代农业机器对土壤的影响现代农业机器对土壤的影响(据据USADUSAD，2002)2002)现代农业耕作土壤景观现代农业耕作土壤景观(据据USADUSAD，2002)2002)中国传统农耕施用农家肥的土壤景观中国传统农耕施用农家肥的土壤景观人类砍伐林木引起土壤侵蚀的景观人类砍伐林木引起土壤侵蚀的景观人类过度放牧引起土壤风蚀的景观人类过度放牧引起土壤风蚀的景观成土过程 土土壤壤形形成成过过程程是是在在以以地地质质大大循循环环与与生生物物小小循循环环为为基基础础进进行行的的土土体体与与环环境境，以以及及土土体体内内部部物物质质和和能能量量转转化化、交交流流等等的的一一系系列列物物理理、化化学学和和生生物物学学综综合合作作用用的过程。的过程。母质母质岩石岩石土土 壤壤江海堆积物江海堆积物生物体生物体搬搬 运运淋淋 溶溶养分养分释放释放风风化化成成 土土地质大循环地质大循环地质大循环地质大循环（101010106 6 6 6-10-10-10-108 8 8 8）时间长、范围广时间长、范围广时间长、范围广时间长、范围广分分 解解成成 岩岩生物小循环生物小循环生物小循环生物小循环（101010100 0 0 0-10-10-10-102 2 2 2）时间短、范围小时间短、范围小时间短、范围小时间短、范围小土壤形成过程图土壤形成过程图p原始成土过程原始成土过程p有机质积聚过程有机质积聚过程l岩漆阶段l地衣阶段l苔藓阶段高山冻寒气候条件高山冻寒气候条件寒冻土寒冻土土壤形成的主要过程土壤形成的主要过程p钙积与脱钙过程钙积与脱钙过程l残积粘化湿润地区半湿润、半干旱地区l淀积粘化p盐化脱盐过程盐化脱盐过程p碱化与脱碱过程碱化与脱碱过程p粘化过程粘化过程o脱硅富铝化过程脱硅富铝化过程l粘粒硅铝率与硅铝铁率降低l粘粒矿物：2:1 1:1+铁铝氧化物l土壤肥力降低热带亚热带高温高湿条件下：o灰化、隐灰化和漂灰化过程灰化、隐灰化和漂灰化过程l（隐）灰化过程 寒温带和寒带针寒温带和寒带针叶林植被和湿润条叶林植被和湿润条件件 热带和亚热带山热带和亚热带山地凉湿气候条件地凉湿气候条件l漂灰化过程灰化过程图解P P代表年均降水量；PEPE代表年均陆面蒸发量p潜育化和潴育化过程潜育化和潴育化过程潴育化/假潜育化p白浆化过程白浆化过程p熟化过程熟化过程l改造不利的自然成土阶段l培肥熟化阶段l高肥阶段土壤旱耕熟化过程图解土壤旱耕熟化过程图解土壤旱耕熟化过程图解土壤旱耕熟化过程图解中国黄土高原南部人为旱耕的土垫过程示意图 土土壤壤退退化化过过程程是是指指因因自自然然环环境境不不利利因因素素和和人人为为开开发发利利用用不不当当而而引引起