土壤肥料学-第二章-土壤形成

第二章 土壤的形成、分类与分布,主要内容,第一节 土壤的形成 第二节 土壤分类 第三节 我国土壤资源分布概况 第四节 我国部分土壤的分布和主要性质,本章重点,1、掌握土壤形成因素和基本过程。 2、了解土壤的分类原则。 3、了解我国土壤资源的分布。 4、几种典型土壤的主要性质。,第一节 土壤的形成,一、成土因素,19世纪末，俄罗斯土壤学家道库恰耶夫提出了五大成土因素,母质、气候、生物、地形、时间,是影响土壤形成和发育的基本因素，它是一种物质、力、条件或关系或它们的组合，其已经对土壤形成发生影响或将影响土壤的形成。,The influence of environment factors on soil formation was considered in a more systematic manner following the work of Jenny(1941). Soil =f (cl, o, r, p, t, (h)······) climate 气候 organisms 生物 relief 地形 parent material 母质 time 时间 human active 人为活动,Clorpt 函数式,第一节 土壤的形成,1、母质 (Parent Materials),母质是风化壳(weathering crust)的表层，是指原生基岩(original bedrock)经过风化、搬运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿物质层，它是形成土壤的物质基础，是土壤的前身。,母质既不同于岩石：有初步肥力，颗粒分散，疏松多孔，有一定吸附、透水和蓄水性能。 母质也不同于土壤：缺乏养分，几乎不含C、N，通气和蓄水不能同时解决。,湿度（humidity） 影响土壤中物质的迁移,影响土壤中物质的分解、合成和转化 温度(temperature) 影响矿物和有机物质的风化、分解与合成。 每增加10温度，化学反应速率可成倍增加。,温度和湿度的共同影响 （交互作用） 有机质的分解和腐殖化实际上水热两因子是共同作用着的。,气 候 的 影 响,2、气候 (Climate),第一节 土壤的形成,3、生物 (Organism),生物因素是促进土壤发生发展最活跃的因素。,把太阳能引入成土过程； 使营养元素在土壤积聚； 产生腐殖质； 形成土壤团粒结构； 改善母质理化性质。,一定意义上，没有生物因素的作用，就没有土壤的形成。,生物在土壤形成过程中的作用,植物(vegetation)的作用 能量转换(conversion of energy)及有机质形成 太阳能化学能 (潜能) 矿物质富集作用(enrichment)及有效化 把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地吸收起来，同时伴随着矿质营养元素的有效化。 促进土壤形成及结构体的发展 植物根系分泌有机酸，通过溶解和根系挤压作用破坏矿物晶格，改变矿物的性质，促进土壤形成；并通过根系活动，促进土壤结构发展。,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),11,微生物(microorganism)的作用 分解有机质，释放潜能和养分 参与腐殖质形成，增强土壤肥力 生物固定大气中的N 分解矿物，促进土壤物质的溶解和迁移 土壤动物(soil animal)的作用 参与有机体的分解，破碎； 腐殖质的形成 疏松土壤，搬运土壤 参与土壤团粒结构的形成,第一节 土壤的形成,4、地形 (Relief),（1）物质在地表进行再分配 （2）土壤及母质接受水热条件方面发生差异或重新分配,土链,有机土,潜育土,淋溶土,第一节 土壤的形成,5、时间 (Time),时间因素对土壤形成没有直接作用，但可体现土壤的发育程度。 土壤形成发育随时间推移而深化,土壤年龄(soil age) 土壤年龄是指土壤发生时间的长短和发育的程度。 绝对年龄(absolute age)：土壤在新鲜风化层或新母质上开始发育时算起迄今所经历的时间（年）； 相对年龄(relative age)：土壤的发育阶段或发育程度。 土壤剖面发育明显，土壤厚度大，发育度高，相对年龄大；反之相对年龄小。 通常说的土壤年龄是指土壤发育程度，而不是年数，即所谓的相对年龄。,第一节 土壤的形成,6、人为因素,人类活动对土壤影响是有意识、有目的的、定向的 人类活动是社会性的，它受社会制度和生产力影响 人类对土壤的影响具有两重性,1.气候是决定因素，决定土壤类型的分布规律； 2.生物是主导因素，影响土壤肥力的发育； 3.地形是调节因素，影响土壤成土的强度； 4.母质是遗传因素，影响土壤本底特性； 5.时间是发展因素，影响土壤的发育阶段；,第一节 土壤的形成,第一节 土壤的形成,二、成土过程,1、地质大循环与生物小循环,地质大循环*：裸露地表的岩石矿物风化后，其风化产物经淋溶、搬运、沉积，最后又形成岩石的循环过程； 生物小循环*：生物在地质大循环的基础上，得到岩石风化产物中的养分，以构成生物有机体，生物死亡后经微生物的分解又重新释放出养分，再供下一代生物吸收利用的循环过程；,土壤形成过程是地质大循环和生物小循环的矛盾与统一,第一节 土壤的形成,二、成土过程,地质大循环,生物小循环,特点：涉及空间大，时间长，植物养分元素不积累。,特点：涉及空间小，时间短，可促进植物养料元素的积累，使土壤中有限的养分元素发挥作用。,1）原始成土过程 2）有机质积聚过程 3）粘化过程 4）钙积和脱钙过程 5）盐化脱盐过程 6）碱化与脱碱过程,7）富铝化过程 8）灰化过程 9）潜育化和潴育化过程 10）白浆化过程 11）熟化过程 12）退化过程,第一节 土壤的形成,2、主要成土过程(p53-56),脱硅富铝化过程,黄棕壤粘膜,灰化层,黑钙土钙积层,潴育化水稻土,潜育化,水位下降后出现“红棕色锈层” 水位上升后形成“兰灰色层”,静水浸泡 强还原,第一节 土壤的形成,三、土壤剖面,1、概念 土壤剖面： 一个具体土壤的垂直断面，反映了土壤内物质运动、肥力特征； 土壤剖面构造：土壤剖面层次排列状况,第一节 土壤的形成,2、土壤的发生层次 土壤发生层：土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组成的、大致与地面平行的，并具有成土过程特性的层次。,第一节 土壤的形成,1）淋溶层（腐殖质层、A 层） 表层 生物活动最强烈 腐殖质积累较多 颜色暗，结构好 部分物质往下层淋溶,2、土壤的发生层次,第一节 土壤的形成,2、土壤的发生层次,2）淀积层（B层） 上部淋溶下来的物质及下部的 水溶性物质，聚积沉淀。 反映迁移的物质种类和迁移特 点，能较完整的反映成土过程 的特征，为诊断层。,第一节 土壤的形成,2、土壤的发生层次,3）母质层（C层） 一般岩石风化或地质沉积物 4）覆盖层（A0层） 林地的枯枝落叶层，A层之上,第二节 土壤的分类,一、分类的原则 1、以土壤发生演变为基础; 2、辩证的看待和运用土壤地带分布规律； 3、成土母质的内动力作用; 4、耕作土壤在统一的分类系统中，依质变与量变的 差异程度，合理安排； 5、土壤属性差异是划分土壤类型的主要依据。,第二节 土壤的分类,二、中国土壤分类系统：系统分类,1、分类级别 高级-土纲、亚纲、土类、亚类 中级-土属 基层-土种、亚种 土纲+亚纲：湿热铁铝土 土类+亚类+土属：氯化物滨海盐土,第二节 土壤的分类,二、中国土壤分类系统,土纲：土壤重大属性差异的归纳和概括，反映了土壤不同发 育阶段中，土壤物质移动累积引起的重大属性的差异（铁铝土）； 亚纲：在同一土纲中，根据土壤形成的水热条件和岩性及盐 碱的重大差异进行划分（湿热铁铝土）； 土类：根据成土条件、成土过程和由此发生的土壤属性三者 的统一和综合进行划分的（红壤）； 亚类：其反映主导土壤形成过程外，还有其他附加的成土过程 （山原红壤）；,第二节 土壤的分类,2、现行中国土壤分类系统,首次方案（1991）： 12 个土纲 铁铝土、淋溶土、半淋溶土、钙层土、干旱土、漠土、 初育土、半水成土、水成土、盐碱土、人为土、高山土 61 个土类 修订方案（1995）：14个土纲141 个土类,1991年首次制定12 个土纲,第三节 我国土壤资源分布概况,一、我国的自然地理条件 1、气候： 明显的季风特点，水热同季 1）温度带： 北纬20o50o 赤道、热带、亚热带、 暖温带、温带、寒温带,第三节 我国土壤资源分布概况,一、我国的自然地理条件,2、地形： 多山。山地、高丘占65% 海拔500 m占 74.8%，3000 m 占 25.9% 西高东低，三个阶梯 青藏高原，4000m 大兴安岭、太行山、巫山、雪峰山以西，20001000m 以东，多为500m以下低山丘陵与平原,第三节 我国土壤资源分布概况,一、我国的自然地理条件,3、植被 森林：热带雨林亚热带阔落混交林温带针阔混交林寒温带针叶林 草甸草原：东北平原、青藏高原草甸； 沼泽 东北、内蒙、西北草原,第三节 我国土壤资源分布概况,一、我国的自然地理条件,4、成土母质 氧化系列 还原系列,碎屑状(寒冷高山区) 含盐（干旱区） 碳酸盐（黄土区） 硅铝（东北、华北及长江中下游地区） 富铝（江南地区）,第三节 我国土壤资源分布概况,二、我国土壤分布规律,1、土壤分布的水平地带性 在水平方向上，土壤分布因生物气候带的变化而变化的规律。,热带雨林,大兴安岭林区,气候带 植被类型 地带性土壤 热带 热带雨林季雨林 砖红壤 南亚热带 常绿阔叶林 赤红壤 中亚热带 落叶阔叶常绿阔叶林 黄壤、红壤 北亚热带 落叶阔叶常绿阔叶林 黄棕壤 暖温带 落叶阔叶林 褐土、棕壤 温带 针、阔混交林 暗棕壤 寒温带 落叶针叶林 灰化土,1）纬度地带性（东部湿润区的海洋型）,第三节 我国土壤资源分布概况,二、我国土壤分布规律,2）经度地带性,湿润 黑土,半湿润 黑钙土,半干旱 栗钙土, 干旱 棕钙土, 荒漠 灰漠土、棕漠土,这种变化主要与距海洋的远近有关。距海洋愈远，气候愈干旱；距海洋愈近，气候愈湿润。气候不同，生物的特点也不同，必然带来对土壤形成和分布的重大影响。,干旱类型土壤带,湿润类型土壤带,北,东,第三节 我国土壤资源分布概况,2、垂直地带性 随海拔高度的变化土壤分布呈规律性的变化,二、我国土壤分布规律,第三节 我国土壤资源分布概况,秦岭,第三节 我国土壤资源分布概况,秦岭南北坡土壤坡向差异,第三节 我国土壤资源分布概况,二、我国土壤分布规律,3、区域分布（地域性） 中小地形上土壤呈现的分布规律 由母质、水文地质、人为因素引起,枝形土壤组合,扇形土壤组合,微域性分布,中域,思考题,1、名词解释：地质大循环、生物小循环、土壤剖面 2、土壤形成的五大成土因素？ 3、主要成土过程包括哪些？ 4、土壤分类的原则？,Thank you,我梦想的家园是没有土壤裸露的田野，在那里粮食、油料、绿肥作物各得其所，是红的、黄的、绿的交织在一起的图画,