环境土壤学教案-东北林业大学.pdf

环境专业第一章 土壤形状特点一、差不多形状特点土壤形状确实是土壤的外部特点，这种外部特点是通过人们的感官即视觉，嗅觉和触觉来认识的在土壤形成以后，各土层在组成和性质上市不同的，因此，反映在剖面形状特点上，各层也是有差不的在野外通过土壤剖面形状的观看，可判定出土壤的一些重要性质土壤重要的形状特点有：颜色，结构，质地，坚实度，孔隙，湿度，新生体，侵入体，动物孔穴等一）土壤颜色土壤颜色是土壤内在物质组成在外在色彩的表现由於土壤的矿物组成和化学组成不同，因此土壤的颜色是多种多样的通常在鉴不士壤层次和土壤分类时，土壤颜色是专门明显的特点.土壤颜色采纳芒塞尔颜色命名系统，将土块与标准颜色卡对比，给予命名给土壤的颜色定名时,用一种颜色常常有困难，往往要用两种颜色来表示，如棕色，有暗棕，黑棕，红棕等之分如此定名，在前面的字是形容词，是指次要的颜色，而后面的字是指要紧的颜色决定土壤的颜色，要紧有以下几种物质：腐殖质含量多时，使土壤颜色呈黑色含量少时，使土壤颜色呈暗灰色氧化铁在土壤中德氧化铁一样多为含水氧化铁，如褐铁矿，针铁矿等，这些矿物使土壤呈铁锈色和黄色石英，斜长石，方解石，高岭石，二氧化硅粉末，碳酸钙粉末等，它们都能使土康呈白色。

氧化亚铁广泛显现在沼泽土，潜育土中，它使土壤具有蓝色或青灰色，如蓝铁矿，这类矿物为白色，但遇空气中德氧即专门快变为青灰色除物质成分阻碍土壤颜色外，土壤的物理性状不同，也会使土色有所差不例如，土壤愈湿，颜色愈深，土壤愈细，颜色愈浅,光线愈暗，颜色愈深因此在比较土 颜色时，必须注明条件土壤颜色本身对树木生长并不重要，然而颜色却可指示土壤的许多重要特点.土壤颜色还可阻碍土壤的温度.深色土壤比浅色土壤易吸热.有森林植被的土壤受温度的阻碍比裸露的土壤小.森林火灾后，表层土壤颜色变深，从而导致土温增加.（二）土壤结构土壤结构确实是土壤固体颗粒的空间排列方式自然界的土壤，往往不是以单粒状态存在，而是形成大小不同，形状各异的团圆体，这些团圆体或颗粒确实是各种土壤结构按照土壤的结构形状和大小可归纳为块状，核状，柱状，片状，微团圆体及单粒结构等土壤的结构状况对土的肥力高低，微生物的活动以及耕性等都有专门大的阻碍同时一些人为的活动将专门大程度上破坏土壤的结构.如森林采伐后，由于重型机械的使用将导致土壤被压实，土壤表层结构被破坏.（三）土壤质地土壤质地是土壤中各种颗粒，如砾，砂，粉粒，粘粒的重量百分含量土壤质地阻碍土壤肥力,如土壤持水力，土壤通气性，有机质的贮存，营养元素的吸附和土壤的耕性，从而阻碍树木的生长。

准确测定土壤质地要用机械分析来进行，但在野外常用指测法来判定土壤质地，将土壤质地分为：砂土，砂壤土，轻壤土，中壤土，重壤土，粘土等四）土壤湿度土壤水分是植物生长所必需的土壤肥力因素按照土壤水分含量，在野外将土壤湿度分为：干，潮，湿，重湿，极湿等五）新生体在土壤形成过程中新产生的或聚积的物质称为新生体，它们具有一定的外形和界限新生体能够按它们的外观分类，也可按它们的化学组成来分类按外观分，新生体盐霜，盐斑，结核等按照化学组成分，新生体可由易溶性盐类组成，如氯化钠，硫酸钠，碳酸钙等；还有由晶质或非晶质的化合物组成，如含水氧化铁的化合物，氧化亚铁的化合物，镒的化合物，二氧化硅和有机物等新生体是判定土壤性质，土壤组成和发生过程等专门重要的特点例如，盐结皮和盐霜，表示土 中有可溶性盐类的存在锈斑和铁结核是近代或过去，在水阻碍下产生于干湿交替的特点六）侵入体位于土体中，但不是土壤形成过程中聚积和产生的物体，称为侵入体侵入体有砖头，瓦片，铁器和磁器等一样常见于耕作土壤中，是判定人为经营活动对土壤层次阻碍所达到的深度，以及土层的来源等二、土壤剖面（-）概念1、土壤剖面：从地表凋落物向下直到土壤母质的垂直切面。

2、土壤发生层：由于成土作用形成的土层XV工 a（二）自然士康剖面的形成（一）土壤剖面定义1、定义：土壤剖面是指从地面向下挖掘所裸露的一段垂直切面,这段垂直切面的深度一样在两米以内2、自然的土壤剖面是在五个要紧成土因素的共同阻碍下形成的3、土壤剖面构造：指土壤剖面从上到下不同土层的排列方式一样情形下，这些土层在颜色、结构、紧实度和其他形状特点上是不同的各个土层的特点是与该层的组成和性质一致的，是土壤内在性状的外部表现，是在土 长期发育过程中形成的二）、淋溶作用和淀积作用1、土壤剖面各发生层次的形成：成土过程中，原生矿物持续风化，产生各种易溶性盐类，含水氧化铁和含水氧化铝以及硅酸等，并在一定条件下合成不同的粘土矿物同时通过土壤有机质的分解和腐殖质的形成，产生各种有机酸和无机酸在降雨的淋洗作用下引起土壤中的这些物质的淋溶和淀积，从而形成了土壤剖面的各种发生层次1）、淋溶作用：指土壤中的下渗水，从土壤剖面的上层淋溶或浮悬土壤中某种成分的作用因此一样将土壤剖面的上层称为淋溶层或简称 A 层2）、淀积作用：指下渗水到达剖面下层沉淀其中某些溶解物或悬浮物的作用因此，土壤剖面的下层一样称为淀积层或简称B 层。

B 层之下一样是未受淋溶或淀积作用的土壤母质层，简称C 层土壤母质下面，如果是未风化的基岩，称为基岩层或简称D 层三）物质的转移作用1、物质的转移作用淋溶作用和淀积作用紧密联系，是物质转移过程所导致的两种结果土壤水携带着溶解或悬浮的物质产生的移动，称为物质的转移作用这种转移作用分为物理性转移和化学性转移2、物理性转移矿物质与有机物质胶粒以及其他微粒，从 A 层到B 层而沉淀下来，使 B 层质地相对变粘，干燥时亦可发生裂隙3、化学性转移矿物在风化过程中产生的可溶性盐类等，从 A 层随着下渗水下移，或停积在B 层或到达地下水层而流失草原区域因易溶性盐的聚积常生成石灰质和石膏质硬盘温带森林区域含铁铝的有机和无机胶体可悬浮在渗漏水和毛管水中，从 A 层移动到B 层，亦可形成铁质硬盘4、潜育层地下水位高而排水不良的地点，矿物在风化过程中产生的可溶性盐类往往由剖面的下层，随着毛管水的上升到达地面，形成盐结皮，这种物质转移的方向和一样情形相反由于通气不良，专门是在地下水位专门高的情形下，B 层的下段或C 层的一部分，将因还原作用变为蓝灰色或绿灰色，称为潜育层或灰粘层或简称G 层四）土壤发生层次1、O 层：枯落物层据分解程度不同，可分为三个亚层。

L 层：分解较少的枯枝落叶层F层：分解较多的半分解的枯枝落叶层H层：分解强烈的枯枝落叶层，已失去其原有植物组织形状2、A1层：腐殖质层可分为两个亚层A ll层：聚积过程占优势(因此也有淋溶作用)、颜色较深的腐殖质层A12层：颜色较浅的腐殖质层3、A2层：灰化层4、AB层：腐殖质层和淀积层的过渡层5、B层：淀积层，里面含有由上层淋洗下来的物质，因此一样较坚实据发育程度的不同可分为B l、B2、B3等亚层6、BC层：淀积层和母质层的过渡层7、G层：潜育层8、C层：母质层据盐的不同有：CC层:母质层中有碳酸盐的聚积层；CS层：母质层中有硫酸盐的聚积层9、D(R)层:母 岩 层按照土壤剖面发育的程度不同能够有不同的土壤类型上面介绍的模式剖面，在实际工作中，往往可不能显现那么多的层次，而且层次间的过渡情形也会各有不同，有的层次明显，有的不明显，有的是逐步的层次间的交线有平直的、曲折的、带状的、舌状的等多种形式三、耕作土壤剖面的形成人类生产活动和自然因素的综合作用，使耕作土壤产生层次分化典型的耕作土壤剖面层次，从上到下大体能够分为三层：表土层，心土层和底土层1表土层可分为两层1、耕作层：受耕作、施肥、灌溉阻碍最强烈的土壤层，厚度一样约20厘米左右。

耕作层易受生产活动和地表生物、气候条件的阻碍,一样疏松多孔，干湿交替频繁，温度变化大，通透性良好，物质转化快，含有效态养分多根系要紧集中分布于这一层中，一样约占全部根系总量的 6 0%以上2、犁底层：位于耕作层之下，厚约6-8厘米典型的犁底层专门紧实，孔隙度小，非毛管孔隙（大孔隙）少，毛 管 孔 隙（小孔隙）多，因此通气性差，透水性不良，结构常呈片状，甚至有明显可见的水平层理这是经常受耕畜和犁的压力以及通过降水，灌溉使粘粒沉积而形成的2 心土层位于犁底层以下，厚度约为20-30厘米，该层也能受到一定的犁、畜压力的阻碍而较紧实，但不象犁底层那样紧实在耕作土壤中，心土层是起保水保肥作用的重要层次，是生长后期供应水肥的要紧层次在这一层中根系的数量约占根系总量的20-30%3 底土层在心土层以下，一样位于土体表面5 0-6 0厘米以下的深度此层受地表气候的阻碍专门少，同时也比较紧实，物质转化较为缓慢，可供利用的营养物质较少，根系分布较少一样常把此层的土壤称为生土或死i o第二章土壤生态系统的物质基础土壤有机质土壤有机质的来源、组成和类型土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分，尽管土壤有机质的含量只占土壤总量的专门小一部分，但它对土壤形成、土壤肥力、环境爱护及农林业可连续进展等方面都有着极其重要作用的意义。

一方面，它含有植物生长所需要的各种营养元素(最要紧的)，也是土壤微生物活动的能源，对土壤物理、化学和生物学性质能有着深刻的阻碍另一方面，土壤有机质对重金属、农药等各种有机、无机污染物的行为能有明显的阻碍而且土壤有机质对全球碳平稳起着重要的作用，被认为是阻碍全球温室效应的重要因素土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳的有机化合物它要紧包括土壤中各种动物、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机化合物我国地域宽敞，由于各地的自然条件和农林业经营水平不同，土壤有机质的含量差异较大低者少于1%,多者可高达20%土壤有机质含量的多少，差不多上能够反映土壤肥力水平的高低一、土壤有机质的来源土壤有机质是指土壤中含碳的有机化合物土壤中有机质的来源十分广泛1)植物残体：包括各类植物的凋落物、死亡的植物体及根系这是自然状态下土壤有机质的要紧来源对森林土壤尤为重要森林土壤相对农业土 而言具有大量的凋落物和庞大的树木根系等特点我国林业士 每年归还土壤的凋落物干物质量按气候植被带划分，依次为：热带雨林，亚热带常绿阔叶林和落叶阔叶林，暧温带落时阔时林，温带针阔混交林，寒温带针叶林热带雨林凋落物干物质量可达16700Kg/(km2 a),而荒漠植物群落凋落物干物质量仅为530kg/(nm2,a).(2)动物、微生物残体：包括土壤动物和非土壤动物的残体，及各种微生物的残体。

这部分来源相对较少但对原始土壤来讲，微生物是土壤有机质的最早来源3)动物、植物、微生物的排泄物和分泌物：土壤有机质的这部分来源尽管量专门少，但对土壤有机质的转化起着专门重要的作用4)人为施入土壤中的各种有机肥料(绿肥、堆肥、讴肥等)，工农业和生活废水，废渣等，还有各种微生物制品，有机农药等二、土壤有机质的含量土壤有机质的含量在不同土壤中差异专门大，含量高的可达20%或30%以上（如泥炭土，某些肥沃的森林土壤等），含量低的不足1%或0.5%（如荒漠土和风沙土等）在土壤学中，一样把耕作层中含有机质20%以上的土壤称为有机质土壤，含有机质在20%以下的土壤称为矿质土壤一样情形下，耕作层土壤有机质含量通常在5%以上全球土壤0?/FONT 100cm和 0?/FONT15cm 土层中有机碳的含量（有机质的含碳量平均为5 8%,因此土壤有机质的含量大致是有机碳含量的1.724倍）情形见表2-1/FONT1表2-1 全球土壤0-100cm和0-15cm 土层中有机碳的含量土纲面积（io:w）0-10 0 c m 土层中的有机碳0-15 c m 土层中有机碳Mg/hm2总量10,5g占全球%范 畴（）代表值（%）新成土14 92 199.14 8 90.0 6 6.0始成土2 15 8 016 3 3 5 2 220.0 6 6.0有机土17 4 52 0 4 5 3 5 7 2 312 5 74 7暗色土2 5 5 23 0 6。