自然地理學(xué)伍光和版第六章土壤圈

1、自然地理學(xué)伍光和版第六章土壤圈第一節(jié)第一節(jié) 土壤圈的物質(zhì)組成及特性土壤圈的物質(zhì)組成及特性一、一、 土壤及其土壤肥力的概念土壤及其土壤肥力的概念 土壤是地球陸地表面能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層土壤是地球陸地表面能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層 ，是一個(gè)獨(dú)立的自然體是一個(gè)獨(dú)立的自然體 。 由于人類對(duì)土壤的利用方式不同，對(duì)土壤產(chǎn)生由于人類對(duì)土壤的利用方式不同，對(duì)土壤產(chǎn)生不同的概念不同的概念 。 土壤的基本屬性和本質(zhì)特性是具有肥力土壤的基本屬性和本質(zhì)特性是具有肥力 。 我國(guó)勞動(dòng)人民在數(shù)千年前對(duì)土壤就有了樸我國(guó)勞動(dòng)人民在數(shù)千年前對(duì)土壤就有了樸素的認(rèn)識(shí)。公元素的認(rèn)識(shí)。公元121年前我國(guó)古書年前我國(guó)古書說(shuō)文解字說(shuō)文解字中就

2、記載著：中就記載著：“土，地之吐生萬(wàn)物者土，地之吐生萬(wàn)物者也。也。”“”“壤，柔土也，無(wú)塊曰壤。壤，柔土也，無(wú)塊曰壤?！薄９糯?。古代土同吐，壤同月襄，月襄同吐，壤同月襄，月襄肥肉也，即肥沃肥肉也，即肥沃的土稱之為壤。的土稱之為壤。 土壤的本質(zhì)屬性：具有肥力，能夠生土壤的本質(zhì)屬性：具有肥力，能夠生長(zhǎng)植物。長(zhǎng)植物。 土壤肥力土壤肥力是指土壤為植物生長(zhǎng)不斷地是指土壤為植物生長(zhǎng)不斷地供應(yīng)和協(xié)調(diào)養(yǎng)分、水分、空氣和熱量的供應(yīng)和協(xié)調(diào)養(yǎng)分、水分、空氣和熱量的能力。土壤中養(yǎng)分、水分、空氣、熱量能力。土壤中養(yǎng)分、水分、空氣、熱量 四大肥力因素不是孤立的，而是相互聯(lián)四大肥力因素不是孤立的，而是相互聯(lián)系和相互制約的

3、。系和相互制約的。 土壤肥力是土壤物理、化學(xué)、生物化學(xué)和物理土壤肥力是土壤物理、化學(xué)、生物化學(xué)和物理化學(xué)特性的綜合表現(xiàn)，也是土壤不同于母質(zhì)的化學(xué)特性的綜合表現(xiàn)，也是土壤不同于母質(zhì)的本質(zhì)特性。包括自然肥力、人工肥力和二者相本質(zhì)特性。包括自然肥力、人工肥力和二者相結(jié)合形成的經(jīng)濟(jì)肥力。結(jié)合形成的經(jīng)濟(jì)肥力。 自然肥力是由土壤母質(zhì)、氣候、生物、地形等自然肥力是由土壤母質(zhì)、氣候、生物、地形等自然因素的作用下形成的土壤肥力，是土壤的自然因素的作用下形成的土壤肥力，是土壤的物理、化學(xué)和生物特征的綜合表現(xiàn)。它的形成物理、化學(xué)和生物特征的綜合表現(xiàn)。它的形成和發(fā)展，取決于各種自然因素質(zhì)量、數(shù)量及其和發(fā)展，取決于各種

4、自然因素質(zhì)量、數(shù)量及其組合適當(dāng)與否。自然肥力是自然再生產(chǎn)過(guò)程的組合適當(dāng)與否。自然肥力是自然再生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)物，是土地生產(chǎn)力的基礎(chǔ)，它能自發(fā)地生長(zhǎng)產(chǎn)物，是土地生產(chǎn)力的基礎(chǔ)，它能自發(fā)地生長(zhǎng)天然植被。天然植被。 人工肥力是指通過(guò)人類生產(chǎn)活動(dòng)，如耕作、施人工肥力是指通過(guò)人類生產(chǎn)活動(dòng)，如耕作、施肥、灌溉、土壤改良等人為因素作用下形成的肥、灌溉、土壤改良等人為因素作用下形成的土壤肥力。土壤的自然肥力與人工肥力結(jié)合形土壤肥力。土壤的自然肥力與人工肥力結(jié)合形成的經(jīng)濟(jì)肥力，才能用以為人類生產(chǎn)出充裕的成的經(jīng)濟(jì)肥力，才能用以為人類生產(chǎn)出充裕的農(nóng)產(chǎn)品。經(jīng)濟(jì)肥力是自然肥力和人工肥力的統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品。經(jīng)濟(jì)肥力是自然肥力和人工肥力

5、的統(tǒng)一，是在同一土壤上兩種肥力相結(jié)合而形成的。一，是在同一土壤上兩種肥力相結(jié)合而形成的。 僅僅具有自然肥力的土壤，不存在人類過(guò)去勞僅僅具有自然肥力的土壤，不存在人類過(guò)去勞動(dòng)的任何痕跡。而具有經(jīng)濟(jì)肥力的土壤，由于動(dòng)的任何痕跡。而具有經(jīng)濟(jì)肥力的土壤，由于其中包括人工肥力，則凝結(jié)有人類的勞動(dòng)。由其中包括人工肥力，則凝結(jié)有人類的勞動(dòng)。由于人工肥力是憑借人的生產(chǎn)活動(dòng)形成的，人們于人工肥力是憑借人的生產(chǎn)活動(dòng)形成的，人們就可以利用一切自然條件和社會(huì)條件促使人工就可以利用一切自然條件和社會(huì)條件促使人工肥力的形成，并加快潛在肥力轉(zhuǎn)化，使土地盡肥力的形成，并加快潛在肥力轉(zhuǎn)化，使土地盡快投入生產(chǎn)快投入生產(chǎn) 人類的生

6、產(chǎn)活動(dòng)是創(chuàng)造人工肥力，充分發(fā)揮自人類的生產(chǎn)活動(dòng)是創(chuàng)造人工肥力，充分發(fā)揮自然肥力作用的動(dòng)力。土壤肥力經(jīng)常處于動(dòng)態(tài)變?nèi)环柿ψ饔玫膭?dòng)力。土壤肥力經(jīng)常處于動(dòng)態(tài)變化之中，土壤肥力變好變壞既受自然氣候等條化之中，土壤肥力變好變壞既受自然氣候等條件影響，也受栽培作物、耕作管理、灌溉施肥件影響，也受栽培作物、耕作管理、灌溉施肥等農(nóng)業(yè)技術(shù)措施以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度和科學(xué)技術(shù)等農(nóng)業(yè)技術(shù)措施以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度和科學(xué)技術(shù)水平的制約。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，能為植物或農(nóng)作物水平的制約。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，能為植物或農(nóng)作物即時(shí)利用的自然肥力和人工肥力叫即時(shí)利用的自然肥力和人工肥力叫“有效肥有效肥力力”，不能即時(shí)利用的叫，不能即時(shí)利用的叫“潛在肥力潛

7、在肥力”。潛在。潛在肥力在一定條件下可轉(zhuǎn)化為有效肥力。肥力在一定條件下可轉(zhuǎn)化為有效肥力。農(nóng)業(yè)土壤農(nóng)業(yè)土壤 也叫耕作土壤，是在自然土壤的基礎(chǔ)上，通過(guò)也叫耕作土壤，是在自然土壤的基礎(chǔ)上，通過(guò)人類生產(chǎn)活動(dòng)，如耕作、施肥、灌溉、改良等人類生產(chǎn)活動(dòng)，如耕作、施肥、灌溉、改良等以及自然因素的綜合作用下而形成的土壤，如以及自然因素的綜合作用下而形成的土壤，如耕地、果園、茶園里的土壤。耕地、果園、茶園里的土壤。 主導(dǎo)因素：人類主導(dǎo)因素：人類生產(chǎn)活動(dòng)。生產(chǎn)活動(dòng)。 二、土壤圈在地理環(huán)境中的地位和作用二、土壤圈在地理環(huán)境中的地位和作用 土壤圈在地理環(huán)境中總是占據(jù)一定的不變位土壤圈在地理環(huán)境中總是占據(jù)一定的不變位置，

8、處于地球大氣圈置，處于地球大氣圈 、水圈、生物圈、水圈、生物圈 和巖和巖石圈之間的界面石圈之間的界面 上，是地球各圈層中最活躍上，是地球各圈層中最活躍最富生命力的圈層之一，它們之間不斷地進(jìn)最富生命力的圈層之一，它們之間不斷地進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)與能量平衡。行物質(zhì)循環(huán)與能量平衡。 1 土壤圈與生物圈進(jìn)行養(yǎng)分元素的循環(huán)，土壤支持和調(diào)節(jié)生物的生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程，提供植物所需養(yǎng)分 、水分和適宜的理化環(huán)境，決定自然植被的分布。 2 土壤圈 與水圈 進(jìn)行水分平衡與循環(huán)，影響降水在陸地和水體的重新分配，影響元素的表生地球化學(xué)遷移過(guò)程及水平分布，也影響水圈的化學(xué)組成. 土壤圈與大氣圈進(jìn)行氣體的交換，影響大氣圈的化學(xué)組成，

9、水分與能量的平衡；吸收氧氣，釋放CO2、CH4、H2S、氮氧化合物和氨氣，影響全球大氣變化。 4 土壤圈與巖石圈進(jìn)行著金屬元素和微量元素的循環(huán)，土被覆蓋在巖石圈的表層，對(duì)其具有一定的保護(hù)作用，減少各種外營(yíng)力的破壞。土壤圈對(duì)地理環(huán)境的作用土壤圈對(duì)地理環(huán)境的作用 1 土壤圈與地球生命作用，包括土壤物質(zhì)循環(huán)的能土壤圈與地球生命作用，包括土壤物質(zhì)循環(huán)的能量變化，生物轉(zhuǎn)化，水循環(huán)，碳、氮、硫、磷循環(huán)量變化，生物轉(zhuǎn)化，水循環(huán)，碳、氮、硫、磷循環(huán)及環(huán)境效應(yīng)。及環(huán)境效應(yīng)。 2 土壤圈與人類生存條件，包括土壤資源區(qū)域性開發(fā)與管理，綜合農(nóng)業(yè)中的動(dòng)態(tài)變化，土壤對(duì)農(nóng)林適宜性評(píng)價(jià)，營(yíng)養(yǎng)元素的空間調(diào)控，土壤圈的各障礙因素

10、對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的限制作用。3 土壤圈與自然環(huán)境，包括重金屬元素在土壤圈中的空間分布、遷移、轉(zhuǎn)化及動(dòng)態(tài)變化，土壤污染物質(zhì)的來(lái)源、分布、變化、遷移、濃集對(duì)生物環(huán)境的影響及調(diào)控；土壤在復(fù)合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的功能及優(yōu)化模式。 4 土壤圈與全球土壤變化，包括自然與人為條件下的土壤圈內(nèi)不同土壤類型歷史演變；現(xiàn)代成土過(guò)程基本特性變化預(yù)測(cè) ；土地退化，土壤氣體的通量及其對(duì)溫室效應(yīng)的影響。 5 土壤物質(zhì)的組成與性質(zhì)，包括土壤膠體表面的性質(zhì)。土壤中有害物質(zhì)的化學(xué)行為，土壤水分性質(zhì)，植物營(yíng)養(yǎng)元素的化學(xué)性質(zhì)，根據(jù)主要微生物的生理生態(tài)特性，土壤有機(jī)質(zhì)組成，性質(zhì)，土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，功能等。三、土壤形態(tài)三、土壤形態(tài) 土壤形態(tài)是

11、指土壤與土壤剖面外部形態(tài)土壤形態(tài)是指土壤與土壤剖面外部形態(tài)特征。如土壤剖面構(gòu)造、土壤顏色、質(zhì)地特征。如土壤剖面構(gòu)造、土壤顏色、質(zhì)地結(jié)構(gòu)，孔隙度等。結(jié)構(gòu)，孔隙度等。(一一)土壤剖面與土壤發(fā)生層次土壤剖面與土壤發(fā)生層次（一）土壤剖面與土壤發(fā)生層次（一）土壤剖面與土壤發(fā)生層次 土壤剖面土壤剖面 土壤剖面類型：土壤剖面類型： 1. 自然土壤自然土壤 2. 耕作土壤耕作土壤v自然土壤剖面發(fā)生層的劃自然土壤剖面發(fā)生層的劃分和命名分和命名 v1967 1967 國(guó)際土壤學(xué)會(huì)提出把土國(guó)際土壤學(xué)會(huì)提出把土壤剖面劃分為：壤剖面劃分為： 有機(jī)層（有機(jī)層（O O） 腐殖質(zhì)層（腐殖質(zhì)層（A A） 淋溶層淋溶層 （E)

12、E) 淀積層（淀積層（B ) B ) 母質(zhì)層母質(zhì)層 （C C） 母巖層（母巖層（R R）耕作土壤剖面耕作土壤剖面 耕作層（表土層）耕作層（表土層） 屬人為表層類，包括灌淤表層，屬人為表層類，包括灌淤表層，堆墊表層和肥熟表層。土性疏松、結(jié)構(gòu)良好、有機(jī)堆墊表層和肥熟表層。土性疏松、結(jié)構(gòu)良好、有機(jī)質(zhì)含量高、顏色較暗、肥力水平低。質(zhì)含量高、顏色較暗、肥力水平低。 犁底層（亞表土層）犁底層（亞表土層） 在耕作層之下，土壤呈層片在耕作層之下，土壤呈層片狀結(jié)構(gòu)，緊實(shí)，腐殖質(zhì)含量比上層少。狀結(jié)構(gòu)，緊實(shí)，腐殖質(zhì)含量比上層少。 心土層（生土層）心土層（生土層） 在犁底層之下，受耕作影響小，在犁底層之下，受耕作影響

13、小，淀積作用明顯，顏色較淺。淀積作用明顯，顏色較淺。 底土層底土層 （死土層）（死土層） 幾乎未受耕作影響，根系少，幾乎未受耕作影響，根系少，土壤未發(fā)育，仍保留母質(zhì)特征。土壤未發(fā)育，仍保留母質(zhì)特征。（二）土壤的一般形態(tài)特征（二）土壤的一般形態(tài)特征土壤顏色土壤顏色 根據(jù)土壤顏色變化可作為判斷和研究土壤成土條根據(jù)土壤顏色變化可作為判斷和研究土壤成土條件、成土過(guò)程、肥力特征和演變的依據(jù)。件、成土過(guò)程、肥力特征和演變的依據(jù)。 土壤顏色是土壤分類的和命名的重要的依據(jù)之一土壤顏色是土壤分類的和命名的重要的依據(jù)之一 如用顏色命名的如用顏色命名的 紅壤，黃壤，黑土，黑鈣土栗鈣土紅壤，黃壤，黑土，黑鈣土栗鈣土等

14、。等。 土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地 土壤顆粒的組合特征，一般分為砂土，土壤顆粒的組合特征，一般分為砂土， 壤土和粘土壤土和粘土 土壤結(jié)構(gòu)土壤結(jié)構(gòu) 土壤顆粒的膠結(jié)情況，有團(tuán)粒、塊狀、土壤顆粒的膠結(jié)情況，有團(tuán)粒、塊狀、 核狀、柱狀、棱柱狀、片狀核狀、柱狀、棱柱狀、片狀 松緊度松緊度 土壤疏松和緊實(shí)的程度土壤疏松和緊實(shí)的程度 孔隙孔隙 土粒之間存在的空間，是土壤水分、土粒之間存在的空間，是土壤水分、 空氣的通道和倉(cāng)庫(kù)空氣的通道和倉(cāng)庫(kù) 土壤濕度土壤濕度 土壤的干濕程度，反應(yīng)土壤中土壤的干濕程度，反應(yīng)土壤中 水分含量的多少水分含量的多少 新生體新生體 土壤發(fā)育過(guò)程中物質(zhì)重新淋溶淀積和聚集土壤發(fā)育過(guò)程中物質(zhì)重新淋溶

15、淀積和聚集的生成物。根據(jù)新生體的性質(zhì)和形狀可以判斷出土的生成物。根據(jù)新生體的性質(zhì)和形狀可以判斷出土壤類型、發(fā)育過(guò)程及歷史演變特征壤類型、發(fā)育過(guò)程及歷史演變特征 侵入體侵入體 外界進(jìn)入土壤的特殊物質(zhì)外界進(jìn)入土壤的特殊物質(zhì) 四、四、 土壤的物質(zhì)組成土壤的物質(zhì)組成 土壤是由固相、液相和氣相等三相物質(zhì)土壤是由固相、液相和氣相等三相物質(zhì)組成的組成的 （一）土壤礦物質(zhì)（一）土壤礦物質(zhì) 土壤礦物質(zhì)是土壤的主要組成物質(zhì)，構(gòu)成土壤的“骨骼”。 土壤礦物主要組成元素土壤礦物主要組成元素 地殼中已知的90多種元素土壤中都存在 按成因土壤礦物質(zhì)可以分為：按成因土壤礦物質(zhì)可以分為： 原生礦物質(zhì)原生礦物質(zhì) 次生礦物質(zhì)次生

16、礦物質(zhì) 原生礦物質(zhì)原生礦物質(zhì) 各種巖石受到不同程度的物各種巖石受到不同程度的物理風(fēng)化而未經(jīng)化學(xué)風(fēng)化的碎屑物，其原有的化理風(fēng)化而未經(jīng)化學(xué)風(fēng)化的碎屑物，其原有的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)均未改變。學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)均未改變。 次生礦物質(zhì)次生礦物質(zhì) 由原生礦物質(zhì)經(jīng)風(fēng)化后重新由原生礦物質(zhì)經(jīng)風(fēng)化后重新形成的新礦物。土壤次生礦物分為三類：簡(jiǎn)單形成的新礦物。土壤次生礦物分為三類：簡(jiǎn)單鹽類、次生氧化物類和次生鹽類、次生氧化物類和次生 鋁硅酸鹽類鋁硅酸鹽類(二二) 土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì) 土壤有機(jī)質(zhì)概指土壤中動(dòng)植物殘?bào)w微生物體及其分解和生成的物質(zhì)1.土壤有機(jī)質(zhì)的化學(xué)組成土壤有機(jī)質(zhì)的化學(xué)組成 包括碳水化合物、含氮化合物、木質(zhì)

17、素、含硫包括碳水化合物、含氮化合物、木質(zhì)素、含硫含磷化合物。含磷化合物。2.土壤微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的作用土壤微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的作用 土壤中的細(xì)菌、放線菌、真菌、藻類和原生動(dòng)土壤中的細(xì)菌、放線菌、真菌、藻類和原生動(dòng)物等是土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的主要?jiǎng)恿ξ锏仁峭寥烙袡C(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的主要?jiǎng)恿?3.有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化 兩個(gè)過(guò)程兩個(gè)過(guò)程 1 礦物化過(guò)程礦物化過(guò)程 進(jìn)入土壤的動(dòng)植物殘?bào)w在土進(jìn)入土壤的動(dòng)植物殘?bào)w在土壤微生物的參壤微生物的參 與下，把復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)分解為簡(jiǎn)單與下，把復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)分解為簡(jiǎn)單有機(jī)質(zhì)的過(guò)程有機(jī)質(zhì)的過(guò)程 2 腐殖質(zhì)化過(guò)程腐殖質(zhì)化過(guò)程 進(jìn)入土壤的動(dòng)植物殘?bào)w在土進(jìn)入土壤的動(dòng)植物殘?bào)w在土壤微生物的作

18、用下分解后再縮合和聚合成一系列壤微生物的作用下分解后再縮合和聚合成一系列黑色高分子有機(jī)物的過(guò)程黑色高分子有機(jī)物的過(guò)程 4.有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤肥力的作有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤肥力的作用用 1. 土壤有機(jī)質(zhì)含有豐富的植物所需營(yíng)養(yǎng)元素和多土壤有機(jī)質(zhì)含有豐富的植物所需營(yíng)養(yǎng)元素和多種微量元素，不斷供應(yīng)植物吸收利用。種微量元素，不斷供應(yīng)植物吸收利用。 2.土壤有機(jī)質(zhì)具有較強(qiáng)的代換能力，可以大量吸土壤有機(jī)質(zhì)具有較強(qiáng)的代換能力，可以大量吸收保存植物養(yǎng)分，以免淋溶損失。收保存植物養(yǎng)分，以免淋溶損失。 3. 土壤有機(jī)質(zhì)和氨基酸等是絡(luò)合劑，與鈣鎂鋁形土壤有機(jī)質(zhì)和氨基酸等是絡(luò)合劑，與鈣鎂鋁形成穩(wěn)定性絡(luò)合物，能提高無(wú)機(jī)磷酸鹽溶解性。成穩(wěn)

19、定性絡(luò)合物，能提高無(wú)機(jī)磷酸鹽溶解性。 4. 二、三羧基酸與金屬離子形成穩(wěn)定絡(luò)合物的能力較強(qiáng)，有活化土壤微量元素的作用。 5. 土壤有機(jī)膠體是一種具有多價(jià)酸根的有機(jī)弱酸，其鹽類具有兩性膠體的作用，有很強(qiáng)緩沖酸堿的能力。 6. 腐殖質(zhì)是膠結(jié)劑，能使土壤形成良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改善土壤耕作。7. 腐殖質(zhì)色暗，可增加土壤吸熱能力，同時(shí)其導(dǎo)熱性小，有利于保溫。（三）土壤水分（三）土壤水分 土壤水分是土壤重要組成成分和重要的肥力因素。它不僅是植物生活所必需的生態(tài)因子，而且也是土壤生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量流動(dòng)的介質(zhì)，它存在于孔隙中。 土壤水分的來(lái)源及消耗土壤水分的來(lái)源及消耗 主要來(lái)源于大氣降水、地下水和灌溉用水，水

20、汽的主要來(lái)源于大氣降水、地下水和灌溉用水，水汽的凝結(jié)也會(huì)增加極少量的土壤水凝結(jié)也會(huì)增加極少量的土壤水 。 消耗主要有土壤蒸發(fā)，植物吸收利用和蒸騰，水分消耗主要有土壤蒸發(fā)，植物吸收利用和蒸騰，水分的滲漏和徑流的滲漏和徑流 土壤水分平衡土壤水分平衡 水水=水水收入收入-水水支出支出 吸濕水 土壤顆粒表面張力所吸收的水汽，不能移動(dòng)， 植物不能吸收。 毛管水 毛管孔隙中毛管力所吸附保存的水分，是自由液態(tài)水， 是土壤中植物利用的有效水分 有兩種：毛管上升水和毛管懸著水。重力水 土壤水分含量超過(guò)田間持水量（毛管懸著水達(dá)最大值）時(shí)沿土壤非毛管孔隙向下移動(dòng)的多余水分。 土壤水分類型土壤水分類型 土壤水分主要分

21、為吸濕水、毛管水和重力水土壤水分主要分為吸濕水、毛管水和重力水 (四四)土壤空氣土壤空氣 主要來(lái)自于大氣，組成成分和大氣基本相似，主要來(lái)自于大氣，組成成分和大氣基本相似，質(zhì)和量上與大氣有所不同。質(zhì)和量上與大氣有所不同。 土壤生物生命活動(dòng)的影響二氧化碳比大氣中含量高而氧土壤生物生命活動(dòng)的影響二氧化碳比大氣中含量高而氧氣含量比大氣低。氣含量比大氣低。 土壤空氣中的水汽大于土壤空氣中的水汽大于70% ，大氣中小于，大氣中小于4%，相差甚，相差甚遠(yuǎn)遠(yuǎn) 土壤固氮微生物能固定一部分氮?dú)猓黾油寥赖睾?，土壤固氮微生物能固定一部分氮?dú)?，增加土壤氮素含量，而土壤中進(jìn)行的硝化作用和氮化作用，氮素又轉(zhuǎn)化為氮而土

22、壤中進(jìn)行的硝化作用和氮化作用，氮素又轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂桶贬尫诺酱髿庵校呋颈３制胶?。氣和氨釋放到大氣中，二者基本保持平衡。五、土壤物質(zhì)之間的相互作用五、土壤物質(zhì)之間的相互作用 （一）（一） 土壤機(jī)械組成土壤機(jī)械組成 組成土壤的大小不同的土粒按不同比例混合在一起表組成土壤的大小不同的土粒按不同比例混合在一起表現(xiàn)出來(lái)的土壤粗細(xì)狀況稱土壤的機(jī)械組成或土壤質(zhì)地?，F(xiàn)出來(lái)的土壤粗細(xì)狀況稱土壤的機(jī)械組成或土壤質(zhì)地。 土壤質(zhì)地分類土壤質(zhì)地分類是以土壤中各粒級(jí)含量的相對(duì)百分比是以土壤中各粒級(jí)含量的相對(duì)百分比作為標(biāo)準(zhǔn)的作為標(biāo)準(zhǔn)的 土壤質(zhì)地的性質(zhì)土壤質(zhì)地的性質(zhì) 土壤質(zhì)地影響土壤水分、空氣和熱量的運(yùn)動(dòng)，土壤質(zhì)地影響土壤

23、水分、空氣和熱量的運(yùn)動(dòng)，也影響?zhàn)B分的轉(zhuǎn)化（質(zhì)地和有效水容量之間有密切也影響?zhàn)B分的轉(zhuǎn)化（質(zhì)地和有效水容量之間有密切關(guān)系）。關(guān)系）。 土壤質(zhì)地影響土壤結(jié)構(gòu)類型，含粘土高的土壤土壤質(zhì)地影響土壤結(jié)構(gòu)類型，含粘土高的土壤易形成水穩(wěn)定性團(tuán)聚體和裂隙；細(xì)砂或極細(xì)砂比例易形成水穩(wěn)定性團(tuán)聚體和裂隙；細(xì)砂或極細(xì)砂比例大的土壤只能形成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；粗砂無(wú)法團(tuán)聚。大的土壤只能形成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；粗砂無(wú)法團(tuán)聚。（二）土壤膠體的性質(zhì)（二）土壤膠體的性質(zhì) 土壤膠體是指土壤中高度分散粒徑在土壤膠體是指土壤中高度分散粒徑在1100mm之間的物質(zhì)。之間的物質(zhì)。 土壤膠體的種類土壤膠體的種類 按其成分和性質(zhì)有三類：按其成分和性質(zhì)有三類：

24、 土壤礦物質(zhì)膠體土壤礦物質(zhì)膠體，包括次生硅酸鹽，簡(jiǎn)單，包括次生硅酸鹽，簡(jiǎn)單的鐵、鋁氧化物，二氧化硅的鐵、鋁氧化物，二氧化硅 有機(jī)膠體有機(jī)膠體，包括腐殖質(zhì)有機(jī)酸蛋白質(zhì)及其衍，包括腐殖質(zhì)有機(jī)酸蛋白質(zhì)及其衍生物等大分子有機(jī)化合物。生物等大分子有機(jī)化合物。 有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膠體，有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膠體，土中有機(jī)膠體和無(wú)機(jī)土中有機(jī)膠體和無(wú)機(jī)膠體通過(guò)各種鍵（橋）力相結(jié)合的有機(jī)膠體通過(guò)各種鍵（橋）力相結(jié)合的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合無(wú)機(jī)復(fù)合體。體。 土壤膠體的性質(zhì)土壤膠體的性質(zhì) 1 巨大的表面和表面能巨大的表面和表面能 2 帶電性帶電性 3 分散和凝聚性分散和凝聚性 土壤的離子交換土壤的離子交換 土壤膠體表面與溶液介質(zhì)中電荷符號(hào)

25、相同的離土壤膠體表面與溶液介質(zhì)中電荷符號(hào)相同的離子相交換。子相交換。（三）土壤溶液（三）土壤溶液 土壤溶液是土壤中水分及其所含溶質(zhì)的總稱，土壤溶液是土壤中水分及其所含溶質(zhì)的總稱，溶液中所含物質(zhì)有以下幾類：溶液中所含物質(zhì)有以下幾類： 不純凈降水及其在土壤中接納的溶解性氣體不純凈降水及其在土壤中接納的溶解性氣體 無(wú)機(jī)鹽類無(wú)機(jī)鹽類 有機(jī)化合物類有機(jī)化合物類 無(wú)機(jī)膠體類無(wú)機(jī)膠體類 絡(luò)合物類絡(luò)合物類 土壤的酸堿反應(yīng)土壤的酸堿反應(yīng) 土壤中的酸性和堿性物質(zhì)解離土壤中的酸性和堿性物質(zhì)解離出出H+和和HO 數(shù)量中和數(shù)量中和 土壤的氧化還原反應(yīng)土壤的氧化還原反應(yīng) 氧化劑氧化劑m+ +n 電子電子還還原劑原劑 土壤

26、的緩沖性土壤的緩沖性 土壤加酸或加堿時(shí)具有緩沖酸堿土壤加酸或加堿時(shí)具有緩沖酸堿度改變的能力度改變的能力 （三）土壤溶液（三）土壤溶液第二節(jié)第二節(jié) 土壤形成與地理環(huán)境的關(guān)系土壤形成與地理環(huán)境的關(guān)系一、成土因素學(xué)說(shuō)一、成土因素學(xué)說(shuō) 基本觀點(diǎn)基本觀點(diǎn) 1 土壤是母質(zhì)、氣候、生物、地形和時(shí)間五大自土壤是母質(zhì)、氣候、生物、地形和時(shí)間五大自然因素綜合作用的產(chǎn)物。然因素綜合作用的產(chǎn)物。 2 所有的成土因素始終同時(shí)存在并同等重要和所有的成土因素始終同時(shí)存在并同等重要和相互不可替代地參與了土壤形成過(guò)程。相互不可替代地參與了土壤形成過(guò)程。 3 土壤永遠(yuǎn)受制于成土因素的發(fā)展變化而不斷地土壤永遠(yuǎn)受制于成土因素的發(fā)展變

27、化而不斷地形成演化；土壤是一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的和有生有滅或有進(jìn)形成演化；土壤是一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的和有生有滅或有進(jìn)有退的自然體。有退的自然體。 4 土壤形成因素存在著地理分布規(guī)律，特別是有土壤形成因素存在著地理分布規(guī)律，特別是有由極地經(jīng)溫帶至赤道的地帶性規(guī)律。由極地經(jīng)溫帶至赤道的地帶性規(guī)律。二、成土因素對(duì)土壤形成的作用二、成土因素對(duì)土壤形成的作用 (一一) 母質(zhì)因素母質(zhì)因素 巖石風(fēng)化的產(chǎn)物稱成土母質(zhì)，簡(jiǎn)稱母質(zhì)。母質(zhì)是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物稱成土母質(zhì)，簡(jiǎn)稱母質(zhì)。母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。 多數(shù)土壤的屬性均繼承了母質(zhì)的特性多數(shù)土壤的屬性均繼承了母質(zhì)的特性 母質(zhì)層具有不同的質(zhì)地層可影響土壤的物質(zhì)遷移母質(zhì)

28、層具有不同的質(zhì)地層可影響土壤的物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程轉(zhuǎn)化過(guò)程 不同母質(zhì)對(duì)土壤的次生礦物有影響不同母質(zhì)對(duì)土壤的次生礦物有影響 不同母質(zhì)所形成的土壤養(yǎng)分狀況不相同不同母質(zhì)所形成的土壤養(yǎng)分狀況不相同 成土母質(zhì)影響土壤的質(zhì)地成土母質(zhì)影響土壤的質(zhì)地（二）氣候因素氣候因素影響土壤水熱狀況；氣候影響次生礦物的形成氣候影響巖石礦物風(fēng)化強(qiáng)度氣候?qū)ν寥烙袡C(jī)質(zhì)的積累和分解起重要作用氣候影響土壤微生物的數(shù)量和種類氣候影響土壤的地帶性分布規(guī)律（三）生物因素綠色植物利用太陽(yáng)能進(jìn)行光合作用制造成活體有機(jī)質(zhì)，在以有機(jī)生物殘?bào)w形式聚集于母質(zhì)表層，推動(dòng)了土壤的形成和演化。土壤微生物分解動(dòng)植物有機(jī)殘?bào)w釋放其中潛藏的能量和養(yǎng)分供生物再吸收

29、利用促進(jìn)土壤肥力不斷發(fā)展；還參與土壤腐殖質(zhì)的形成.土壤中的原生動(dòng)物，各種昆蟲等的殘?bào)w也是土壤有機(jī)質(zhì)來(lái)源之一，它們參與土壤有機(jī)殘?bào)w的分解、破碎及翻動(dòng)、攪拌疏松土壤和搬運(yùn)土壤 。 （四）地形因素 不同地形影響地表水熱條件的重新分配。主要表現(xiàn)在不同高度坡度和坡向等對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收和地面輻射的差異。 地形支配著地表徑流 地形影響成土母質(zhì)的分配 地形影響土壤的發(fā)育過(guò)程（五）時(shí)間因素 土壤發(fā)育的時(shí)間（成土年齡）可說(shuō)明土壤在歷史進(jìn)程中發(fā)生發(fā)展和演變的動(dòng)態(tài)過(guò)程，是研究土壤特性和發(fā)生分類的重要基礎(chǔ)。二、成土因素對(duì)土壤形成的作用(六六) 人類生產(chǎn)活動(dòng)人類生產(chǎn)活動(dòng) 人類生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)土壤形成和性質(zhì)的影響是有意人類生產(chǎn)活

30、動(dòng)對(duì)土壤形成和性質(zhì)的影響是有意識(shí)有目的的，是在認(rèn)識(shí)土壤客觀性質(zhì)的基礎(chǔ)上識(shí)有目的的，是在認(rèn)識(shí)土壤客觀性質(zhì)的基礎(chǔ)上對(duì)土壤進(jìn)行利用改造定向施肥，創(chuàng)造不同熟化對(duì)土壤進(jìn)行利用改造定向施肥，創(chuàng)造不同熟化程度的耕作土壤程度的耕作土壤 。三、土壤形成的基本規(guī)律三、土壤形成的基本規(guī)律 自然土壤形成的基本規(guī)律是地質(zhì)大循環(huán)與自然土壤形成的基本規(guī)律是地質(zhì)大循環(huán)與生物小循環(huán)過(guò)程矛盾的統(tǒng)一生物小循環(huán)過(guò)程矛盾的統(tǒng)一 地質(zhì)大循環(huán)地質(zhì)大循環(huán)，是指結(jié)晶巖石礦物在外力作用下發(fā)生風(fēng)化變成細(xì)碎而可溶物質(zhì)，被流水搬運(yùn)遷移到海洋經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代變成沉積巖，當(dāng)?shù)貧ど仙?，沉積巖又露出海面成為陸地，再次受到風(fēng)化淋溶 。 生物小循環(huán)生物小循環(huán)

31、，是指植物吸收利用大循環(huán)釋放出來(lái)的可溶性養(yǎng)分，通過(guò)生理活動(dòng)制造成植物的活有機(jī)體，當(dāng)植物有機(jī)體死亡之后，在微生物的分解作用下，又重新變?yōu)榭杀恢参镂绽玫目扇苄杂袡C(jī)物。四四 主要成土過(guò)程主要成土過(guò)程 1. 1. 原始成土過(guò)程原始成土過(guò)程 在裸露的巖石表面或薄層巖石在裸露的巖石表面或薄層巖石風(fēng)化物上著生細(xì)菌、放線菌真菌等微生物，即后風(fēng)化物上著生細(xì)菌、放線菌真菌等微生物，即后生長(zhǎng)藻類，生長(zhǎng)藻類， 再后生長(zhǎng)地衣、苔蘚，它們開始積累再后生長(zhǎng)地衣、苔蘚，它們開始積累有機(jī)物并為高等植物生長(zhǎng)創(chuàng)造條件。有機(jī)物并為高等植物生長(zhǎng)創(chuàng)造條件。 2. 2. 灰化過(guò)程灰化過(guò)程 土體亞表層土體亞表層SiOSiO2 2殘留殘留

32、R R2 2O O3 3及腐殖質(zhì)及腐殖質(zhì)淋溶及淀積的過(guò)程。淋溶及淀積的過(guò)程。 3. 3. 粘化過(guò)程粘化過(guò)程 土體中粘土礦物的生成和聚集過(guò)程。土體中粘土礦物的生成和聚集過(guò)程。 4. 4. 富鋁化過(guò)程富鋁化過(guò)程 土壤形成中土體脫硅富鋁鐵的過(guò)土壤形成中土體脫硅富鋁鐵的過(guò)程。程。 5. 鈣化過(guò)程鈣化過(guò)程 碳酸鹽在土體中淋溶淀積的過(guò)程碳酸鹽在土體中淋溶淀積的過(guò)程 6. 鹽漬化過(guò)程鹽漬化過(guò)程 土體上部易溶性鹽類的聚集過(guò)程。土體上部易溶性鹽類的聚集過(guò)程。 7. 堿化過(guò)程堿化過(guò)程 土壤吸收復(fù)合體上交換性鈉占陽(yáng)離子土壤吸收復(fù)合體上交換性鈉占陽(yáng)離子交換量交換量30%以上，以上，pH大于大于9， 呈堿性反應(yīng)，并引起

33、呈堿性反應(yīng)，并引起土壤物理性質(zhì)惡化的過(guò)程。土壤物理性質(zhì)惡化的過(guò)程。 8. 潛育化過(guò)程潛育化過(guò)程 低洼積水地區(qū)土體發(fā)生還原的過(guò)程低洼積水地區(qū)土體發(fā)生還原的過(guò)程 9. 潴育化過(guò)程潴育化過(guò)程 土壤形成過(guò)程中的氧化還原過(guò)程土壤形成過(guò)程中的氧化還原過(guò)程 10. 白漿化過(guò)程白漿化過(guò)程 土壤表層由于土體上層滯水土壤表層由于土體上層滯水而發(fā)生的潴育漂洗過(guò)程。而發(fā)生的潴育漂洗過(guò)程。 11. 腐殖質(zhì)化過(guò)程腐殖質(zhì)化過(guò)程 在生物因素影響下，在土體在生物因素影響下，在土體中尤以土體表層進(jìn)行的腐殖質(zhì)累積過(guò)程。中尤以土體表層進(jìn)行的腐殖質(zhì)累積過(guò)程。 12. 泥炭化過(guò)程泥炭化過(guò)程 有機(jī)質(zhì)以植物殘?bào)w形式的累有機(jī)質(zhì)以植物殘?bào)w形式的

34、累積過(guò)程。積過(guò)程。 13. 土壤的人為熟化過(guò)程土壤的人為熟化過(guò)程 在人類合理耕作利在人類合理耕作利用改良及定性培育下，使土壤向著肥力提高的用改良及定性培育下，使土壤向著肥力提高的方向發(fā)展的過(guò)程。方向發(fā)展的過(guò)程。第三節(jié)第三節(jié) 土壤的分類及空間分布規(guī)律土壤的分類及空間分布規(guī)律一、土壤分類一、土壤分類（一）國(guó)外土壤分類（一）國(guó)外土壤分類 1. 前蘇聯(lián) 強(qiáng)調(diào)土壤的與成土因素和地理景觀之間的相互關(guān)系，強(qiáng)調(diào)土壤的與成土因素和地理景觀之間的相互關(guān)系，以成土因素及其對(duì)土壤的影響作為土壤分類的理論基礎(chǔ)，以成土因素及其對(duì)土壤的影響作為土壤分類的理論基礎(chǔ)，以成土過(guò)程和土壤屬性（土壤形態(tài)、土壤物理、土壤化以成土過(guò)程和

35、土壤屬性（土壤形態(tài)、土壤物理、土壤化學(xué)、礦物及生物等）作為土壤分類的依據(jù)。學(xué)、礦物及生物等）作為土壤分類的依據(jù)。 土壤分類系統(tǒng)中分土類、亞類、土屬、土種、亞種、變土壤分類系統(tǒng)中分土類、亞類、土屬、土種、亞種、變種、土系、土相等級(jí)。種、土系、土相等級(jí)。 美國(guó) 分類的具體指標(biāo)是可以直接感知和定量測(cè)量的土分類的具體指標(biāo)是可以直接感知和定量測(cè)量的土壤屬性，土壤類型劃分只要一句土壤的診斷層和壤屬性，土壤類型劃分只要一句土壤的診斷層和診斷特性。診斷特性。 診斷層：凡是用于鑒別土壤類型，在性質(zhì)上有一診斷層：凡是用于鑒別土壤類型，在性質(zhì)上有一系列定量說(shuō)明的土層。系列定量說(shuō)明的土層。 診斷特性：用于鑒別土壤類型

36、的依據(jù)是具有定量診斷特性：用于鑒別土壤類型的依據(jù)是具有定量說(shuō)明的土壤性質(zhì)。說(shuō)明的土壤性質(zhì)。 土壤分類系統(tǒng)按土綱、亞綱、土類、亞類、土族、土壤分類系統(tǒng)按土綱、亞綱、土類、亞類、土族、土系級(jí)，共分出個(gè)土綱。土系級(jí)，共分出個(gè)土綱。（二）中國(guó)的土壤分類（二）中國(guó)的土壤分類 1.中國(guó)土壤發(fā)生學(xué)分類中國(guó)土壤發(fā)生學(xué)分類 以成土因素、成土過(guò)程和土壤屬性作為基礎(chǔ)。以成土因素、成土過(guò)程和土壤屬性作為基礎(chǔ)。 分類系統(tǒng)采用土綱、亞綱、土類、亞類、土屬、分類系統(tǒng)采用土綱、亞綱、土類、亞類、土屬、土種、變種土種、變種7級(jí)，以土類和土種為基本分類單級(jí)，以土類和土種為基本分類單元，共分元，共分12土綱，土綱，27亞綱，亞綱，

37、60土類，土類，234亞類。亞類。 2. 中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中國(guó)土壤系統(tǒng)分類 以診斷層和診斷特性作為分類的基礎(chǔ)，以定量化、以診斷層和診斷特性作為分類的基礎(chǔ)，以定量化、標(biāo)準(zhǔn)化為特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化為特點(diǎn)二、二、 土壤空間分布規(guī)律土壤空間分布規(guī)律土壤分布的地帶性規(guī)律是指廣域土壤與大氣和生物土壤分布的地帶性規(guī)律是指廣域土壤與大氣和生物條件相適應(yīng)的分布規(guī)律。它包括由于大氣候生物條件相適應(yīng)的分布規(guī)律。它包括由于大氣候生物條件緯度、經(jīng)度及海拔高度變化所引起的土壤地條件緯度、經(jīng)度及海拔高度變化所引起的土壤地帶性分布規(guī)律。帶性分布規(guī)律。（一）土壤分布與地理環(huán)境的關(guān)系一）土壤分布與地理環(huán)境的關(guān)系 土壤帶的三維成土分布因素函

38、數(shù)土壤帶的三維成土分布因素函數(shù) s=f(W*J *W） 式中式中 s 為土壤分布特征為土壤分布特征 W 為緯度為緯度 J 為經(jīng)度為經(jīng)度 G 為海拔高度為海拔高度(二二) 土壤的水平分布規(guī)律土壤的水平分布規(guī)律 1. 1. 緯度地帶性分布規(guī)律緯度地帶性分布規(guī)律 太陽(yáng)輻射從赤道向兩極遞減，氣候生物等成太陽(yáng)輻射從赤道向兩極遞減，氣候生物等成土因子也按緯度方向呈有規(guī)律的變化土因子也按緯度方向呈有規(guī)律的變化 ，地帶性土，地帶性土壤大致呈平行于緯線并以緯線呈帶狀分布壤大致呈平行于緯線并以緯線呈帶狀分布 兩種表現(xiàn)形式：全球性的（ 由北而南的冰沼土帶、灰化土帶和磚紅土帶）區(qū)域性的 2. 干濕度地帶性規(guī)律干濕度地

39、帶性規(guī)律 海陸分布的態(tài)勢(shì)不同，水分條件和生物因素海陸分布的態(tài)勢(shì)不同，水分條件和生物因素從沿海向內(nèi)陸發(fā)生有規(guī)律的變化，土壤帶從沿從沿海向內(nèi)陸發(fā)生有規(guī)律的變化，土壤帶從沿海向內(nèi)陸呈大致平行于經(jīng)線的帶狀分布。海向內(nèi)陸呈大致平行于經(jīng)線的帶狀分布。世界土壤分布的緯度地帶性和干濕地帶性沿海到內(nèi)陸：濕潤(rùn)森林土類半濕潤(rùn)的森林草原土類半干旱的草原土類干旱的荒漠土類（三）（三） 土壤的垂直地帶分布規(guī)律土壤的垂直地帶分布規(guī)律 土壤的垂直地帶性是指隨山體海拔升高，熱量遞減，土壤的垂直地帶性是指隨山體海拔升高，熱量遞減，降水在一定高度內(nèi)遞增，超出一定高度后降低，引起降水在一定高度內(nèi)遞增，超出一定高度后降低，引起植被等成土因素按海拔高度發(fā)生有規(guī)律的變化，土壤植被等成土因素按海拔高度發(fā)生有規(guī)律的變化，土壤類型也相應(yīng)呈垂直分帶現(xiàn)象。類型也相應(yīng)呈垂直分帶現(xiàn)象。 垂直帶譜垂直帶譜 山地土壤各類型的垂直排列順序結(jié)構(gòu)型式山地土壤各類型的垂直排列順序結(jié)構(gòu)型式垂直帶譜特點(diǎn)垂直帶譜特點(diǎn)山地基帶與當(dāng)?shù)氐牡貛韵嘁恢?，由基帶隨山體山地基帶與當(dāng)?shù)氐?/p>