自然地理学：第六章 土壤.ppt

第六章,土壤,学习目的：,掌握土壤圈的物质组成及特性土壤形成规律和空间分布规律土壤资源的合理利用和保护,第六章 土壤,第一节 土壤圈的物质组成及特性第二节 土壤形成与地理环境间的关系第三节 土壤分类及空间分布规律第四节 土壤类型特性第五节 土壤资源的合理利用和保护,第一节 土壤圈的物质组成及特性,一、土壤及土壤肥力1.土壤：自然地理环境的一个重要组成成分，是由其他组成成分相互作用形成的、具有自己的发生发展过程、独特的形态和组构特征的复杂自然体是一个独立的历史自然体第一节 土壤圈的物质组成及特性,土壤：是地球陆地表面由风化产物经生物改造作用形成的具有肥力的薄的疏松物质层，是天然植物和栽培作物的立地条件和生长发育的基地第一节 土壤圈的物质组成及特性,由于土壤圈所处的特殊地位，维持和繁衍地球生命所必需的各种营养物质基本上以有机质形态积累于土壤中，土壤圈成为非生物的无机界与生物有机界联系的中心环节，对人类的生存发展、自然环境的影响等方面都有重要的地位和功能土壤圈在地球系统中的地位,土壤圈的地位、内涵、功能及研究趋向,第一节 土壤圈的物质组成及特性,3.土壤有五大功能：无机质与有机质的循环生物栖息地建筑物地基水分供应及洁净支持植物生长,第一节 土壤圈的物质组成及特性,2.土壤的特点：1、具有肥力 2、属于一种永续性的可更新的自然资源,第一节 土壤圈的物质组成及特性,4.土壤肥力：天然植物或作物在生长发育过程中，土壤能同时地和不断地供应和调节所需的水分、养分、空气和热量的能力。

土壤肥力因素：水、肥、气、热自然肥力：指土壤在自然因子（气候、生物、地形等）综合作用下所具有的肥力人为肥力：指土壤在自然因子（气候、生物、地形等）综合作用下所具有的肥力第一节 土壤圈的物质组成及特性,二、土壤形态土壤形态是指土壤和土壤剖面外部形态特征(土壤剖面构造、颜色、质地构造、松紧度、孔隙度)这些特征是成土过程的反应和外部表现，以土壤的外部形态，可以区分土壤和风化壳的差别，是推断土壤形成过程、判断土壤发育阶段的依据，也是区别各土类的重要依据第一节 土壤圈的物质组成及特性,1.土壤剖面自地表向下直到土壤母质的垂直切面称为土壤剖面这些土层大致呈水平状，是土壤成土过程中物质发生淋溶、淀积、迁移和转化形成的自然土壤剖面发生层的划分和命名,第一节 土壤圈的物质组成及特性,2.颜色：世界上许多土壤类型是按照其颜色来命名的，如红壤、黄壤、黑钙土、栗钙土等第一节 土壤圈的物质组成及特性,3.质地：是指土壤颗粒的大小、粗细及其匹配状况，即土壤的组合特征按砂粒、粉砂粒和粘粒三种粒级的百分数，可划分为砂土、壤土、粘土三类 A,B,C,粘质土,砂质土,壤质土,3、质地（颗粒大小组成）,砂质土：砂粒含量在70以上。

结构松散，通气和排水条件良好，但保水保肥能力弱土壤质地三角分类法,粘质土：粘粒占优势，粘粒含量不低于40，结构较紧密，湿粘干结，通气和排水条件不佳，但保水保肥能力强壤质土：砂粒、粉砂粒和粘粒三者含量相对均匀，特性介于上述两者之间农业价值较高的土壤大都属于壤质土第一节 土壤圈的物质组成及特性,4.结构：指土壤颗粒粘结状况，土壤中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物，称为结构体(片状、柱状、棱柱状、角块状、粒状、团粒状等结构)第一节 土壤圈的物质组成及特性,5.松紧度：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一般用小刀插入土壤中，视用力的大小来衡量，分为极紧实、紧实、稍紧实、疏松等级别单粒结构,粒状结构,片状结构,快状结构,柱状结构,棱柱状结构,第一节 土壤圈的物质组成及特性,6、湿度：土壤中含水量的多少在野外直观判定时，通常分为四级：湿：用手挤压时，水可从土壤中流出；潮：放在纸上可留下湿痕，可搓成土球或土条；润：放在手上有凉润感，用手压之稍留印痕；干：放在手上无凉快感，粒粒成为硬块第一节 土壤圈的物质组成及特性,三、土壤组成土壤的组成：矿物质、有机质、水分和空气按不同的配置和比例组合而成的。

矿物质45,土壤固体,有机质5 ,空 气2030 ,水 分2030 ,空 气2030 ,水 分2030 ,孔 隙,理想土壤体积比例,第一节 土壤圈的物质组成及特性,三、土壤组成1.矿物质：来源于岩石的风化作用，包括岩石碎屑、原生矿物、次生矿物等三个组分2.土壤有机质普通的有机质：包括动植物的残体及其分解的中间产物，如蛋白质、树脂、糖类、有机酸，等特殊有机质腐殖质：是一种暗色、酸性、富含氮素的有机胶体物质，是土壤中特有的较稳定的高分子有机化合物第一节 土壤圈的物质组成及特性,三、土壤组成3.土壤水分是土壤重要组成成分和重要的肥力因素它不仅是植物生活所必需的生态因子，而且也是土壤生态系统中物质和能量流动的介质，它存在于孔隙中土壤水分来源：降水、地下水和灌溉用水第一节 土壤圈的物质组成及特性,三、土壤组成4.土壤空气是存在于土壤中的气体的总称是土壤的重要组成之一主要来自于大气，组成成分和大气基本相似，质和量上与大气有所不同土壤空气中二氧化碳含量远大于大气土壤空气中氧含量低于大气土壤空气中相对湿度高于大气第一节 土壤圈的物质组成及特性,土壤的机械组成：土壤质地（土壤形态特征）土壤溶液：土壤溶液是土壤中水分及其所含溶质的总称。

土壤的酸碱反应：土壤pH值：土壤的活性酸度土壤氧化还原反应：在氧化条件下，有机质分解快而彻底，养分多呈氧化态，有效性较高；,第一节 土壤圈的物质组成及特性,土壤溶液的浓度对作物生长的影响：当作物生长期间，36克/升土壤溶液的浓度1012克/升时，大多数作物发育良好；浓度 12克/升，作物的无机养分元素不足；浓度1012克/升时，大多数作物受抑制；浓度2025克/升，大多数作物发育不正常或死亡按pH值划分的土壤类型,南酸北碱,2001年全国降水pH值分布图,第六章 土壤,第一节 土壤圈的物质组成及特性第二节 土壤形成与地理环境间的关系第三节 土壤分类及空间分布规律第四节 土壤类型特性第五节 土壤资源的合理利用和保护,第二节 土壤形成与地理环境间的关系,一、成土学说：土壤是母质、气候、生物、地形和时间五大自然因素综合作用的产物所有的成土因素始终同时存在，并同等重要和相互不可替代地参与了土壤形成过程土壤形成因素存在着地理分布规律，特别是有由极地经温带至赤道的地带性规律第二节 土壤形成与地理环境间的关系,第二节 土壤形成与地理环境间的关系,1、母质因素母质是形成土壤的基础母质的性质在一定程度上决定了土壤的机械组成、质地和肥力。

一般土壤的性质都继承了成土母质；土壤的次生矿物和土壤肥力也深受母质的影响；成土母质影响了土壤的质地；,第二节 土壤形成与地理环境间的关系,气候：气候因素影响土壤水热状况，而水热状况又直接或间接地影响岩石的风化过程、高等植物和低等植物及微生物的活动、土壤溶液和土壤空气的迁移转化过程一般情况下，降水量增加和温度增高，岩石矿物的风化作用加强，土壤粘粒含量增多制约母质和土壤中矿物的风化和淀积,不同温度带风化壳分异图式(据Gerrard J, 2000年资料改编),第二节 土壤形成与地理环境间的关系,气候对土壤形成的影响：热带风化强度比寒带高10倍，比温带高3倍 潮湿积水和长期冰冻地区有利于有机质积累，而干旱、高温、好气、微生物活跃地区有机质矿化速度快，积累少因此，黑土分布地区，气候冷湿、有机质积累量高；栗钙土分布地区气候属半干旱，有机质质含量低气候影响土壤微生物的数量和种类：微生物在草甸土中数量最多，黑土中每克土含微生物可达数千万个；而在栗钙土、棕钙土和灰钙土中微生物含量在数百万到数千万个之间：红壤和砖红壤中较少土壤水量平衡图式,土壤剖面发育与气候湿润度的关系图,第二节 土壤形成与地理环境间的关系,生物：土壤形成的生物因素包括植物、土壤微生物和土壤动物，它们是土壤有机质的制造者，也是分解者，是土壤发生发展过程中最活跃因素。

图 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),枯残根系,枯枝落叶,草甸：土壤中积累的有机质较丰富，深厚的腐殖质层草原：有机质积累相对较少，腐殖质层较薄亚热带常绿阔叶林温带落叶阔叶林亚寒带针叶林,第二节 土壤形成与地理环境间的关系,喜 马 拉 雅 山土壤垂直分布图,红壤、黄壤,500 m,1500 m,2500 m,3500 m,4500 m,5500 m,6500 m,7500 m,8500 m,山地黄棕壤,山地灰棕壤,山地漂灰土（寒棕壤）,亚高山草甸土,高山草甸土,寒漠土,冰雪,第二节 土壤形成与地理环境间的关系,5、时间土壤的绝对年龄：从成土母质开始到至今经历的时间土壤的相对年龄：土壤发育阶段或者发育的程度在稳定条件下土壤发育的时间序列示意图,第二节 土壤形成与地理环境间的关系,6、人类活动人类生产活动对土壤形成和性质的影响是有意识有目的的，是在认识土壤客观性质的基础上对土壤进行利用改造定向施肥，创造不同熟化程度的耕作土壤 人类活动改变自然环境条件，如修筑梯田、灌排工程，放牧，砍伐林木等人类活动改变土壤内在组成，加速土壤形成过程，改变发展方向，如施肥、灌溉排水等。

半荒漠景观,东北地区黑土流失,气候,水热,母质,生物,地 形,时 间,土壤性质,有机质,矿物质,第二节 土壤形成与地理环境间的关系,二、土壤形成的基本规律自然土壤形成的基本规律是地质大循环与生物小循环过程矛盾的统一第二节 土壤形成与地理环境间的关系,1.地质大循环是指结晶岩石矿物在外力作用下发生风化变成细碎而可溶物质，被流水搬运迁移到海洋经过漫长的地质年代变成沉积岩，当地壳上升，沉积岩又露出海面成为陆地，再次受到风化淋溶过程：基岩出露地表风化淋溶风化壳搬运沉积物沉积岩； 时间极长、范围极广意义：形成疏松多孔的成土母质，为植物生长提供了基础第二节 土壤形成与地理环境间的关系,2.生物小循环是指植物吸收利用大循环释放出来的可溶性养分，通过生理活动制造成植物的活有机体，当植物有机体死亡之后，在微生物的分解作用下，又重新变为可被植物吸收利用的可溶性有机物有机质的合成与分解对立的统一过程过程：低等生物使母质积累有机质和养分地衣、苔藓高等绿色植物意义：控制了自然界养料物质无限制的淋失，使有限的营养元素得到无限的利用，使母质转化成土壤，促进土壤从简单到复杂、由低级到高级不停地运动和向前发展第六章 土壤,第一节 土壤圈的物质组成及特性第二节 土壤形成与地理环境间的关系第三节 土壤分类及空间分布规律第四节 土壤类型特性第五节 土壤资源的合理利用和保护,第三节 土壤分类及空间分布规律,一、土壤分类问题土壤分类：根据土壤的属性、成土过程和成土因素之间相关性的特点系统地认识土壤的一种方法，即按具体土壤的特性所反映出来的相似性或差异性进行分类或归类，构成一个有序排列的体系。

第三节 土壤分类及空间分布规律,国外土壤分类：1.前苏联 强调土壤与成土因素和地理景观之间的相互关系，以成土因素及其对土壤的影响作为土壤分类的理论基础，以成土过程和土壤属性(土壤形态、土壤物理、土壤化学、矿物及生物等)作为土壤分类的依据 土壤分类系统中分土类、亚类、土属、土种、亚种、变种、土系、土相等级第三节 土壤分类及空间分布规律,国外土壤分类：.美国 分类的具体指标是可以直接感知和定量测量的土壤属性，土壤类型划分只根据土壤的诊断层和诊断特性 诊断层：凡是用于鉴别土壤类型，在性质上有一系列定量说明的土层诊断特性：用于鉴别土壤类型的依据，具有定量说明的土壤性质土壤分类系统按土纲、亚纲、土类、亚类、土族、土系级，共分出11个土纲第三节 土壤分类及空间分布规律,国外土壤分类：3.西欧土壤分类：形态发生学分类，既考虑土壤的形态特征、剖面构造特征，也注意土壤的发育程度与成因主要观点是重视土壤水分移动特征；重视母质及风化类型；重视有机质的分解状态（如分出生的、熟的和粗的各种腐殖质类）第三节 土壤分类。