4 土壤形成与发育_1
土壤的形成发育过程
土壤发育的阶段性
七、人类活动对土壤发生演化的影响
人类活动在土壤形成过程中具独特的作用,与其他5 个因素有本质的区别:
1、人类活动对土壤的影响是有意识、有目的和 定向的。 2、人类活动是社会性的,它受着社会制度和社 会生产力的影响,在不同的社会制度和生产力水平 下,人类活动对土壤的影响及其效果有很大的差别。 3、人类活动可通过改变各种自然因素而起作用, 这种作用可分为有利和有害两个方面(表5-6)。 4、人类活动对土壤的影响也具有两重性。利用 合理,有助于土壤肥力的提高;利用不当会破坏土 壤。
二母质的类型资料仅供参考?????运积母质残积母质成土母质类型????????????????????????????????????崩积物重积母质地心引力冰碛母质冰川砂丘黄土母质风海积母质湖积母质洪积母质坡积母质冲积母质流水沉积水资料仅供参考三母质在土壤形成中的作用11母质对成土过程的速度性质和方向有影响
2、生物小循环(micro-biological cycle):是植物营
养元素在生物体与土壤之间的循环。即植物从土壤中吸
收养分,然后又通过动植物残体回到土壤中,在微生物 的作用下又转化为植物所需养分,并促进土壤肥力形成 和发展的过程。是从土壤到土壤的一个过程。 3、地质大循环和生物小循环的特点
地质大循环涉及空间大,时间长,植物养分元素不
通常说的土壤年龄是指土壤的发育程度,而不是 年数,亦即通常所谓的相对年龄。
(二)土壤形成速率和所需的时间
1、土壤形成速率受母质和环境条件差异的影响。
在湿润气候条件下,石灰岩只需100年就风化,而砂岩
则需要200年。 2、土壤发育速率与时间变化有关。一般当土壤处 于幼年阶段时,土壤的特性随时间变化很快,但随着 成土年龄的增加,速率渐渐转慢,且不同的成土过程 在时间上的变化强度也是不同的; 3、不同地区、类型的土壤,形成的时间有很大的 差异。
《土壤形成过程》PPT课件
生物迁移
图5-6 土壤形成发育中生物迁移示意图
图5-7 成土过程中物质迁移转化图 式
土壤形成过程的实质
土壤的本质特征是具有肥力和自 净能力。 土壤发生学认为,土壤形成过 程实质上是生物积累过程和地球化学过 程的对立和统一。土壤形成的标志是含 腐殖质层次的出现和有机-无机复合体的 形成。
土体物质 的输出
各种不同的土体构型。 各种土壤的剖面都是由特定的,并有内在联系的发生土层所组成,
从而形成一定的土体构型,是野外鉴定土壤类型的基础。
—— 各种具体的成土过程都会有一个与之相适应的模式土层。
—— 各种具体的成土过程都发生于土壤剖面的某一层位,但又与整个 土体的物质运动相联系。
—— 某一具体土壤类型,可以包括一种或几种成土过程。
“岩漆”阶段→“地衣阶段” →“苔藓阶段”
5.2 主要成土过程
2、腐殖质化过程:土壤中的粗有机质物质,如植物的 根、茎、叶等分解转化为腐殖质的过程。
3、粘粒化过程:土体中的矿质颗粒由粗变细 而形成粘粒,以及粘粒在剖面中积聚的过程。 可分为:
① 残积粘化过程:粘粒未经移动,原地发生的粘化。 ② 淋淀粘化:上部形成的粘粒经机械淋洗聚积在下部土层。
9、盐化过程:指成土母质中可溶性盐被淋洗 到地下水中,并随地下水流动迁移到排水不畅 的低洼地区,在蒸发量大于降水量的情况下, 盐分由被上行水携带到土体表层聚集的过程。
10、碱化过程:指钠离子在土壤表面的累积, 使土壤呈强碱性反应,并形成物理性质恶劣的 碱化层。
11、熟化过程:指在人为干预下,土壤兼受自 然因素和人为因素的综合影响下进行的土壤发 育过程。
土体物质与 能量的输入
土体内部物质和 能量的转化
图5-8 土壤形成过程中物质迁移和转化示意图
第四章我国主要的土壤类型及分布
四、 地形对土壤形成的影响
引起地表物质与能量的再分配,是影响土壤和 环境之间物质、能量交换的一个重要条件。
1、地形对母质起着重新分配的作用。
2、不同地形影响地表水热条件的重新分配。
大的地形分布和排列能影响到气候带和生物带 的分布 ;中小地形主要影响土壤水热条件、养分、 质地、土壤厚薄的差异。 3、地形支配着地表径流,影响水分的重新分配, 在很大程度上决定着地下水的活动情况。
(3)不同母质所形成的土壤,其养分状况也不相同。
(4)在一些土壤形成过程中,母质因素起着重要 的作用。
二、气候对土壤形成的影响 气候支配着成土过程的水、热条件。 (1)气候影响岩石矿物风化强度和物质的淋溶过程。 (2)气候影响次生粘土矿物的形成。 (3)气候对土壤有机质的积累和分解起着重要作用。 (4)气候影响着土壤分布规律,尤其是地带性分 布规律。
A B
C R
A1 A2
淀积层
母质层 母岩层
二、土壤的发生学层次 1、自然土壤的发生学层次
2、农业土壤中的发生学层次
(1)耕作层(A) (2)犁底层(B) (3)心土层(W) (4)底土层(C)
4.1.1.3 影响土壤形成的因素
土壤是在五大成土因素(即气候、母质、 生物、地形和时间)综合作用下形成的。
方向的。
4.1.1.4 主要成土过程
一、原始成土过程 从岩石出露地表着生微生物和低等植物开始 到高等植物定居之前形成的土壤过程,称为原始 成土过程。 二、腐殖化过程 是指在生物因素作用下,在土体中,尤其 是在土体表层所进行的腐殖质累积过程。
4.1.1.4 主要成土过程
三、粘化过程 是指矿物颗粒由粗变细形成粘粒的过程,或粘 粒在土体中淀积使粘粒含量增加的过程。 四、钙化过程 是指碳酸盐在土体中的淋溶淀积的过程,多发 生在干旱、半干旱地区。
土壤形成与发育
1、影响母质类型的形成:
地形条件支配母质的搬运和堆积。不同地形部位上分 布着不同的母质类型。
2、改变地带性气候特征:
海拔不同,坡向不同,温度和气候就有差异。同一地 区,海拔高的山地上,气温低,湿度大;低丘的顶部 易旱,洼地易过湿。同一山体,南坡较温暖,“阳 坡”,北坡较阴凉,“阴坡”。
这些条件的差异,轻者影响土壤性状,重者影响土壤 类型。
在干旱寒冷地区,降雨少,温度低,风化作用进行缓 慢,盐基的淋溶程度低。因此土壤常呈盐基饱和状态, 偏碱性。
在湿润温暖地区,风化作用进行的迅速而强烈,多呈 盐基不饱和状态,呈酸性。
三、地形因素
地形指地表的形态特征。不时具体的物质。 地形不直接对土壤的形成产生影响,而是间接地影
响土壤的形成过程。它的影响主要有两个方面:
土壤形成与发育
第一节 土壤形成因素
土壤是成土母质在诸多环境因素的共同作用 下,经过一系列物理、化学和生物化学的作用 而形成的。土壤与大气圈、岩石圈、水圈和生 物圈之间存在着经常性的物质与能量交换。
严格说来,任何与土壤在时间和空间上有 联系的因素都对土壤形成有影响。但一般认为, 气候、生物、母质、地形、时间和人为活动等 因素比较重要。
2、“地衣”阶段:出现各种异养型微生物,如细菌、真 菌、地衣组成的原始植物群落,进一步促进矿物分解, 增加土壤有机质和细土。
3、“苔藓”阶段:生物风化和成土过程速度大大提高, 为高等绿色植物的生长准备了物质基础。
二、有机质累积过程
在草本或木本植被下,有机质在土体上部的累积过 程,称为有机质累积过程。
四、生物因素
包括植物、土壤动物、土壤微生物 生物因素是土壤形成的一个极其重要的因素。从某
种意义上说,没有生物,就没有土壤的形成。 生物因素的作用体现在如下几个方面:
土壤形成与发育
土壤形成与发育
土壤的成土因素可分为: • 自然成土因素(气候、生物、母质、地形、时间)
存在于一切土壤形成过程中,产生自然土 壤。 • 人为成土因素
在人类社会活动的范围内起作用,对自然 土壤进行改造,可改变土壤的发育程度和 发育方向。
↓
“苔藓”阶段:
↓
原始土壤
土壤形成的物质基础是母质,能量的基本 来源是气候,生物的功能是物质循环和能 量交换,地形和时间以及人为活动则影响 土壤的形成速度和发育程度及方向。
(一)原始成土过程 从岩石露出地表着生微生物和低等植物开始到高 等植物定居之前形成的土壤过程,称为原始成土 过程。
“岩漆”阶段:
↓
“地衣”阶段:
土壤农作物学-1
母质在土壤形成中的作用(二)
母质对土壤理化性质有很大的影响:
✓ 影响土壤养分状况:如钾长岩、斜长岩; ✓ 影响土壤机械组成和质地:红色风化壳
和玄武岩发育的红壤质地粘重,花岗岩 和砂页岩发育的质地居中,砂岩、片岩 的质地最轻; ✓ 影响矿物组成、土壤发育层次等;
(二)气候
1、湿度因子对土壤形成的影响
(十三)熟化过程 是指在人为因素影响下,通过耕作、施肥、灌溉等措
施,改造土壤的土体构型,减弱或消除土壤中存在的障碍 因素,协调土体水、肥、气、热等,使土壤肥力向有利于 作物生长方向发展的过程。简单地说为人类定向培育土壤 的过程。可分为旱耕熟化和水耕熟化。 某一土壤类型的形成经常由一个主要成土过程和几个辅助 过程共同作用完成。
二、土壤肥力
1.概念
土壤肥力——是指在植物生长期间,土壤能持续不断 地、适量地提供并协调植物生长所需要的水分、养 分、空气、热量等因素及其他生活条件的能力。肥 力是土壤的基本属性和质的特征。
水、肥、气、热——称为四大肥力因素。
肥沃土壤上生长的作物
瘠薄土壤上生长的作物
2.土壤肥力的种类
根据土壤肥力的来源不同,土壤肥力有 自然肥力和人为肥力的区别。 自然肥力是指土壤在自然因子即五大成土因素 (气候、生物、母质、地形和年龄)的综合作 用下发育来的肥力,它是自然成土过程的产物。 人为肥力是耕作熟化过程发育而来的肥力,是 在耕作、施肥、灌溉及其它技术措施等人为因 素影响作用下所产生的结果。
土壤是自然界中具有特殊形态、性质和功能 的自然体。即:土壤是地球陆地表面(形态)具有 肥力(性质),能够生长绿色植物(功能)的疏松 表层(形态)。
2、土壤的基本物质组成
土粒
土 壤 水
土壤空气
第四章土壤形成因素学说123-PPT课件
第六节 土壤形成的人为因素 第4章
一、人为活动特点
1)有意识、有目的; 2)社会性; 3)双向性
二、人类活动在土壤形成与演变中的作用
1)人类活动一是通过改变成土因素或各因素对比关系 来影响土壤发育; 2)直接改变土壤组成和性状来影响成土过程。
第4章
不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图 (据Gerrard,2000)
К, О, Г, Б分别表示气候、生物、母质、时间。
3、詹尼
美国土壤学家H.詹尼(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。 詹尼认为在成土过程中的生物主导并不是千篇一律的现象,在不 同地区、不同类型的土壤往往有某一因素占优势。 4、威廉斯 苏联土壤学家,认为土壤的本质特性是具有肥力,强调生物主导 作用。
第四节 土壤形成的地形因素
地形影响土壤形成之间没有物质和能量的交换,主要是通过其他因素, 即间接引起地表物质与能量的再分配,来影响土壤形成和发育过程的 方向和强度。
第4章
一、地形影响地表水热状况与物质分异
1、支配地表径流、土内径流和排水,影响土壤水分、土壤性状和成 土作用强度、过程等。 2、土壤物质分异 影响地表物质的组成和地球化学分异过程。如正负地形。 3、通过地形高度、坡向等影响土壤的水热组合。 海拔高度的影响,土壤的垂直分异现象。 坡向影响, 阴坡和阳坡, 迎风破和背风坡
2)生物小循环
含义:通过植物(包括所有参与这一过程的生物)的反复吸收利 用和积累营养物质的这一过程,又称“物质的生物累积过程”。
第二章土壤形成与发育
第八章土壤发生、分类与分布第一节土壤形成的过程一、土壤形成的实质:是地质大循环与生物小循环的矛盾统一。
二、植物营养物质的地质大循环(地质大循环)物质的地质大循环是指地面岩石的风化产物通过各种不同的物质运动形式,最终流归海洋,经过长期的地质变化,成为各种海洋沉积物,以后由于地壳运动或海陆变迁,露出海面又成为岩石,并再次进行风化,成为新的风化壳—母质的过程。
这个需要时间极长而涉及范围极广的过程,称为物质的地质大循环。
实质:(1)、主导因素是气候。
(2)、作用时间长,作用范围广。
(3)、岩石遭到破坏,营养淋失。
(4)提供了土壤形成的物质基础即母质,初具养分,还具有一定的保水,保肥能力,但性状不良。
三、植物营养物质的生物小循环(生物小循环)物质的生物小循环是指有机质在土体中不断分解和合成的作用。
初具养分>生长低等植物→吸收养分物质合成自身的有机体分解———>有机残体分解为无机(保存了可溶性养分)————>经微生物mi物和简单的有机物一部分重新进入地质大循环的过程中。
一部分保存在母质中→为植物重新吸收利用,反复作用疏松散碎体可溶有有机、无机物质,可生长高等的植物,从而跃升为土壤。
实质:(1)主导因素是生物(2)作用时间短,作用范围小,(3)养分得到保存,避免了地质大循环的养分的淋溶、散失。
(4)成土作用:完善土壤养分,增加有机质,尤其形成了腐殖质,改善了土壤的理化性状,使土体发生分化。
四、两者关系:两者既相互联系又相互对立。
生物小循环是地质大循环的一部分,大循环为小循环提供了基础条件,没有大循环,也就没有小循环,没有小循环也就没有养分的集中、累积,促进母质的分化,性状得不到改良。
生物小循环与地质大循环的过程相反,但又建立在地质大循环的基础上。
土壤形成过程就是建立在此两者的基础上,这一对矛盾相互作用,不断发展的过程中,土壤肥力也就得到不断地发展。
五、主要成土过程1.富铝化过程:富铝化过程是指土体中脱硅、富铁铝的过程。
高中地理精品课件:《土壤的形成》1
3.(1)土壤处在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧密接触地带。土壤的形成和发育 会受到其他圈层 的影响。气候可以通过水热,直接影响土壤的形成与发育;也可以通过影响植 被、水源等,间接影响 土壤的形成。土壤圈与大气圈在近地表进行频繁的水分、热量等的迁移 和交换,对地区气候产生直接 影响。土壤圈是全球水循环的重要组成,大气降水通过土壤进入 水圈。土壤是直接在岩石圈表层的风 化产物上发育形成的,这些风化物是土壤矿物养分的最初 来源。土壤覆盖于岩石上,能够减少外力对 母质的破坏。土壤圈是陆地生物圈的载体,土壤支 撑绿色植物,为其供应水分、养分;而植被是土壤 中有机质的重要来源,与土壤肥力密切 相关 (2)有道理。土壤的分布具有地带性的规律。希施金的风 景画真实地反映了森林景观。而 通过真实的森林景观,科学家们能够判森林植物群落类型,进而推断 当地的气候类型。同 时,结合绘画中的地形、水文等条件,人们能够判断当地土壤的性质,最后根据 土壤与岩石圈 的关系,推断出土壤下方岩石的性质。
生长在培地茅之间的果树
培地茅茂密的根系
(1)说出泰国的气候类型及其特征。
热带季风气候。全年高温,分旱雨两季,降水多且集中,且降水量大。
(2)在泰国泥岩地区,为什么要种植培地茅?
泥岩土质较差,因颗粒微小,遇水易形成泥浆,干燥时则迅速硬实结块。
泰国为热带季风气候,旱雨季明显,降水季节变化大。培地茅根系密集发达,能 够有效增加土壤的有机质含量。培地茅在雨季时能增加雨水下渗,减小地面径流, 防止土壤受到冲刷侵蚀;旱季时能增加土壤水分,起到了改良土壤的作用。
棕壤发育在温带落叶阔叶 主要分布于东部广 林下,剖面具有鲜棕色的 大地区,西部山地 淀积层,土层较厚,质地 一定高度也有分布。 黏重,表层有机质含量高, 自然肥力较高。
园林技术专业知识点梳理与总结
园林技术专业知识点梳理与总结一、引言园林技术作为一门综合性的学科,涉及到植物学、土壤学、水利工程、景观设计等多个领域。
本文旨在对园林技术专业的知识点进行梳理与总结,以帮助读者全面了解园林技术的基本概念、原理和应用。
二、植物学知识点1. 植物分类学:介绍植物的分类体系、主要分类群和分类方法。
2. 植物生理学:讲解植物的生长发育、光合作用、呼吸作用和营养吸收等生理过程。
3. 植物病理学:介绍植物病害的种类、病原体和防治方法。
4. 植物繁殖学:讲解植物的繁殖方式,包括有性繁殖和无性繁殖。
5. 植物营养学:介绍植物的营养需求和施肥技术,包括氮、磷、钾等元素的作用和补充方法。
三、土壤学知识点1. 土壤形成与发育:讲解土壤的形成过程和土壤发育的主要因素。
2. 土壤物理性质:介绍土壤的颗粒组成、容重、孔隙度等物理性质及其对植物生长的影响。
3. 土壤化学性质:讲解土壤的酸碱性、养分含量、有机质含量等化学性质及其调控方法。
4. 土壤微生物学:介绍土壤中的微生物种类、功能和作用,以及微生物对土壤质量的影响。
5. 土壤改良技术:讲解土壤改良的方法和原理,包括有机肥料的应用、石灰调节土壤酸碱性等。
四、水利工程知识点1. 水文学基础:介绍水文学的基本概念、水文循环和水文要素的测量方法。
2. 水资源管理:讲解水资源的开发利用、水资源评价和水资源保护的方法。
3. 水利工程设计:介绍水利工程的规划、设计和施工流程,包括水池、渠道、喷灌系统等。
4. 水土保持技术:讲解水土保持的原理和方法,包括植被覆盖、防风固沙等措施。
5. 水质净化技术:介绍水质净化的方法和原理,包括生物净化、化学净化和物理净化等。
五、景观设计知识点1. 景观规划原理:介绍景观规划的基本原则和方法,包括场地分析、功能布局等。
2. 景观设计构图:讲解景观设计的构图原则和技巧,包括比例、对称、重复等。
3. 植物配置与搭配:介绍植物的选择、配置和搭配原则,以实现景观设计的效果。
第三章 土壤形成过程
图 盐化过程图解
土壤主要成土过程
(二)生物过程
包括氮的固定,有机质转化等过程。
(1)原始成土过程
N素固定
自养型微生物(地衣、苔藓等) 有机体形成
异养型微生物(细菌、真菌等)
有机残体分解 腐殖质合成
土壤N素+腐殖质 矿物、岩石风化释放出矿质养分
第三章 土壤形成过程
第一节 地质大循环与生物小循环 第二节 主要成土过程 第三节 土壤发育
第一节 土壤形成过程中的大小循环
地质大循环:指地面岩石的风化、风化产物的淋溶 与搬运、堆积,进而产生成岩作用。
生物小循环:指植物营养元素在生物体与土壤之间 的循环;植物从土壤中吸收养分,形成植物体,后 者供动物生长,而动植物残体回到土壤中,在微生 物的作用下转化为植物需要的养分,促进土壤肥力 的形成和发展。
2. [化学淋溶]由于新化学组分的产生导致淋溶发生
(1)灰化
Fe、Mn有机络合、螯合物形成, 导致Fe、Mn淋溶, 伴有原生、次生矿物的分解、合 成;
灰白色层
灰化过程
在寒温带、寒带针叶林植被和 湿润条件下,土壤中铁铝与有 机酸性物质螯合而淋溶淀积的 过程。
在强酸性淋溶作用下,土壤矿 物遭受破坏。铁、铝和有机质 发生化学迁移,二氧化硅在表 层残留,形成灰白色的淋溶层 (灰化层)和铁、铝氧化物的 淀积层。
土壤形成过程:
成土母质在各种物理、化 学和生物作用影响下发生 物质迁移和转化,致使土 壤发育程度不断提高的过 程。
主要成土过程
我们将土壤中物质的交换与转化看作为成土 过程;但不把土壤中能量的交换和转化作为 成土过程,而仅仅将它看作是成土过程的动 力;尽管能量交换和转化与物质的交换和转 化常是相伴发生的。
《土壤形成和发育》课件
目录
• 土壤形成和发育的基本概念 • 土壤类型及其特征 • 土壤的物理性质 • 土壤的化学性质 • 土壤的生物性质 • 土壤的保护与改良
01
土壤形成和发育的基本概念
Chapter
土壤形成和发育的定义
土壤形成
是指土壤在气候、生物、母质、 地形、时间等外在因素影响下, 发生物质迁移和转化,并最终形 成土壤的过程。
土壤中存在着大量的动物,如蚯蚓、蚂蚁、蜈蚣等,它们对土壤 的形成和发育也有重要影响。
动物对土壤的改良
动物在土壤中活动,有助于改善土壤的结构和通气性,同时也能帮 助分解有机物质,提高土壤肥力。
动物对植物生长的影响
动物的活动可以促进植物根系的生长和发育,从而影响植物的生长 和产量。
土壤中的植物
植物在土壤中的作用
合理利用和保护土壤的措施
合理利用土壤
科学合理地利用土地资源,避免过度 开发和不合理利用。
保护土壤的措施
加强土地管理,控制污染源,提高公 众对土壤保护的认识等。
THANKS
感谢观看
03
土壤的物理性质
Chapter
土壤的颗粒组成
土壤颗粒组成
土壤是由不同大小的颗粒组成的,这些颗粒包括矿物质、有机质 和水分等。
土壤质地分类
根据土壤颗粒组成的不同,可以将土壤分为砂土、壤土和黏土等不 同质地类型。
土壤颗粒组成与土壤肥力
土壤颗粒组成直接影响土壤的通气性、保水能力和养分含量,从而 影响作物的生长和发育。
在这一阶段,土壤的理化性质逐渐稳 定,土壤结构、肥力等特征逐渐显现 。
土壤形成和发育的影响因素
生物在土壤的形成和发育过程中 起着关键作用,植物和微生物通 过生命活动影响土壤的理化性质 。
土壤形成的概念
土壤形成的概念土壤形成是指自然界中土壤的发生、演变和发展过程。
土壤是由岩石经过风化、物理破碎、化学变质以及有机物质的加入等一系列过程形成的,它是地球上最重要的自然资源之一。
土壤形成的过程是一个复杂、长期的过程,涉及地质、气候、植被、动物和微生物等多种因素的相互作用。
土壤形成的主要步骤包括物理风化、化学风化、物质迁移和聚积、生物活动等。
首先,物理风化是指由气候和地质条件引起的岩石的物理破碎和分解过程。
气候的变化,尤其是温度的变化,会导致岩石的膨胀和收缩,从而引起物理风化。
同时,水的冻融、风的吹拂、植物的根系生长等也会导致岩石的物理破碎。
物理风化不仅破碎细大颗粒,还形成了微风化物质。
其次,化学风化是指岩石中的矿物质在水、酸、氧等化学物质的作用下发生化学反应,从而引起岩石的溶解、分解和改变。
化学风化主要受气候、水体性质、岩石成分和结构等因素的影响。
溶液中的各种离子和细粒颗粒通过水分和水体迁移而发生聚积,形成土壤的颗粒组成和结构。
物质迁移和聚积是土壤形成的重要过程。
在物质迁移过程中,水中的溶解物质和悬浮物质通过液相运动和扩散等作用从上层土壤向下层土壤迁移。
水的渗透性和持水能力对物质迁移有着重要的影响。
在物质聚积过程中,迁移的物质在土壤中逐渐聚积,形成贫瘠层、颜色层、有机层等不同的土层结构。
这些土层的形成是土壤发生演化的重要标志。
生物活动是土壤形成的关键因素之一。
植物的根系生长和分泌物对土壤的形成和改良起着重要的作用。
根系通过生物力学作用破碎岩石、改变土壤结构、增加土壤的通透性。
植物的落叶、死根和腐殖物等有机物质的输入为土壤提供养分,促进土壤的有机质的积累。
同时,土壤中的微生物和动物也参与土壤有机质的分解和物质的循环,进一步影响土壤的形成。
总的来说,土壤形成是一个复杂的过程,受到地质、气候、植被、动物和微生物等多种因素的影响。
这些因素通过物理风化、化学风化、物质迁移和聚积、生物活动等多个步骤相互作用,一起形成和改良土壤。
土壤学
第一章土壤的形成和发育矿物的概念:矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物。
它们具有一定的化学性质,内部构造和物理特性,并以各种形态,存在于自然界中成土的主要矿物:原生矿物、次生矿物原生矿物:由地壳深处的岩浆冷凝而成的矿物,在风化过程中没有改变原来的化学成分和结构,只遭到物理性的破坏,而留存于土壤中。
(石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、磷灰石等)。
次生矿物:由原生矿物经过化学变化,形成的新矿物。
它的性质、成分、形态都发生了变化。
由于这些次生矿物颗粒很细,又称粘土矿物。
(高岭石、蒙脱石、水云母(伊利石),含水氧化物和二、三氧化物,铝土矿Al2O3·3H2O、褐铁矿2Fe2O3·3H2O、针铁矿等)岩石的概念:岩石是由一种或数种矿物组成的自然集合体。
由多种矿物集合而成的岩石称为复成岩,由一种矿物组成的岩石称为单成岩成土的岩石:岩浆岩、沉积岩、变质岩岩浆岩:岩浆岩是由地下的岩浆,经熔融作用以后上升到地表或地壳内,经过冷凝以后形成的岩石。
在地壳深处冷凝的叫侵入岩,岩浆流出地表形成的叫喷出岩。
特点是不具层理、不含化石,侵入岩多具大形的矿物结晶,喷出岩则具玻璃质结晶与气孔构造。
沉积岩:沉积岩是由地壳上早期形成的各种岩石,经风化、搬运、沉积、胶结作用形成的岩石。
其特点是有明显的层理,常含有化石、所含矿物成分极其复杂变质岩:变质岩是由岩浆岩、沉积岩在高温高压下发生变质作用所形成的,其矿物组成、结构和化学成分较岩浆岩、沉积岩有显著改变。
一般特点是片状(或片麻状)组织,变质后的岩石较变质前致密、坚硬、比较不容易风化。
矿物岩石对土壤性质的影响:影响土壤颗粒的粗细、影响土壤的酸碱性、影响土壤养分状况风化过程概念:岩石风化指的是露出地面的大块岩石,在地表各种自然因素的作用下,逐渐由大块散碎成小块,同时化学成分也发生了改变,岩石所发生的这一切变化,就叫岩石的风化过程。
风化作用的类型:物理风化、化学风化、生物风化物理风化:岩石在外力影响下,机械地分裂成碎屑,只改变大小与形状,而不改变其成分的过程。
土壤发生条件
土壤发生条件
土壤的形成和发生是一个复杂的过程,受到多个因素的影响。
下面是一些常见的土壤发生条件:
1. 岩石母质:岩石母质是土壤发生的原始物质,不同的岩石类型会影响土壤的化学和物理性质。
例如,石灰岩母质会导致土壤呈碱性,花岗岩母质则可能导致土壤富含矿物质。
2. 气候条件:气候对土壤发生有重要影响。
降水量、温度、日照等因素会影响岩石风化速度、有机物分解速率以及植被生长等,进而影响土壤的形成。
3. 生物活动:植物根系的生长、微生物的代谢活动以及动物的生活行为都会影响土壤的物理和化学性质。
植物根系的活动可以增强土壤结构和增加有机质含量,而微生物和动物的活动则可以促进有机物分解和养分转化。
4. 土地形态:地势的起伏、坡度和地势位置等都会对土壤发生产生影响。
例如,在山地区域,土壤容易因水流冲刷而形成。
5. 时间因素:土壤发生需要很长时间的过程,通常需要几百到几千年的时间。
时间越长,土壤发育越完善。
需要注意的是,以上条件只是一些常见因素,实际土壤发生还受到其他因素的综合影响。
不同地区的土壤形成条件也会有所差异。
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3、影响土体层次构造:
河流冲积母质一般具有层次性,在河流冲积母质上发 育的土壤,也多具有层次性。
二、气候因素
热量和降雨直接影响土壤的水热状况和土壤的风化-淋 溶过程,同时对地表植被分布起决定性影响。 在干旱寒冷地区,降雨少,温度低,风化作用进行缓慢, 盐基的淋溶程度低。因此土壤常呈盐基饱和状态,偏碱 性。 在湿润温暖地区,风化作用进行的迅速而强烈,多呈盐基 不饱和状态,呈酸性。
黄 棕 壤
四、富铝化过程
又称脱硅富铝化过程。 在湿热气候条件下,土 壤中原生矿物遭受强烈 分解,盐基离子和硅酸 移动并大量淋失,铁、 铝、锰等次生粘土矿物 不断形成氧化物并在土 体内相对聚积的过程。
五、潜育化过程
潜育化过程:指低洼积水地区的土
体发生的还原过程。土壤长期渍水、空 气缺乏,处于缺氧状态,有机质嫌气分 解,铁锰化合物在嫌气条件下被还原为 低价铁、锰。由于铁、锰还原的脱色作 用,使上层颜色变为灰蓝色或青灰色的 潜育层;同时,低价铁、锰流动性强, 极易流失,使潜育层粘粒部分的硅铝率 和硅铁率都较高。
2、淀积层(B):处于 A层的下面,是物 质淀积作用造成 的。一个完全发育 的土壤剖面必须具 备这一个土层。 3、母质层(C):处于 土体最下部,没有 发生明显的成土作 用,其组成物就是 母质。
农业土壤的土体构型又有所不同。其表层 是耕作层(A),耕作层底下可能出现犁底层 (P)。犁底层底下可能出现潴育层、潜育 层,也可能是仍然保持了原来自然土壤特征的 B层,视具体土壤而定。
一、原始成土过程
从岩石露出地表着生 微生物和低等植物开始到 高等植物定居之前的土壤 形成过程。 出现自养微生物, 如:绿藻、硅藻等,及与 其共生的固氮微生物。吸 收营养元素,并使之进入 生物地球化学循环。
出现异养型微生物, 如细菌、真菌、地衣组成 的原始植物群落,进一步 促进矿物分解,增加土壤 有机质,为高等绿色植物 的生长准备了物质基础。
生物小循环
♠ 生物小循环:有机质合成与分解的对立统一过程。 ♠ 土壤中的生物,特别是绿色植物选择吸收各种矿质养 分,通过光合作用合成有机物,当生物体死去之后,生 物残体通过微生物的分解作用,各种养分又重新释放出 来,供给土壤生物循环利用。 ♠ 生物小循环涉及空间小,时间短,可促进植物养分元素 的积累。
典型的土壤层次结构
O A E B C
堆积枯枝落叶,下部已初步 分解 腐殖质含量高,与矿物颗 粒紧密结合形成暗色土层 物质淋失,颜色较浅 淋溶层淋移物质在此层沉 积,多形成核状、柱状、棱 状结构,较紧实 土层较深,受成土因素影响 小,保持母质特性
土壤剖面的三个基本层次 1、淋溶层(E): 处于土体最上 部,又称为表土 层。它包括有机质 的累积层和物质的 淋溶层。在比较湿 润的地区,该层内 发生着物质的淋 溶。
六、人为因素
人为活动主要是农业耕作活动。农业活动的历史越长, 生产力水平越高,对土壤的影响就越深刻。 农业活动以外的人为活动对土壤的影响也越来越广泛, 越来越深刻。
第五章 土壤分类与分布
原始土壤
耕作土壤
成土母质
成熟土壤
裸露岩石
风化作用
微生物 低等植物
草本植物 木本植物
耕作培育
生土 熟土 肥土
¾ 原始成土过程 ¾ 灰化成土过程 ¾ 粘化成土过程 ¾ 盐化成土过程 ¾ 碱化成土过程 ¾ 白桨化成土过程 ¾ 脱硅富铝化过程 ¾ 潜育化成土过程 ¾ 潴育化成土过程 ¾ 熟化成土过程
基本成土过程
暗 棕 壤 剖 面
褐 土 剖 面
黄 壤 剖 面
第三节 土壤形成与地理环境的关系
s = f(cl, o, r, p, t…) s = f(o, cl, r, p, t…) s = f(r, o, cl, p, t…) s = f(o, cl, p, r, t…)
气候 生物 地形 母质 时间 人为因素
第四章 土壤形成与发育
第一节 主要成土过程 第二节 土壤发育 第三节 土壤形成与地理环境
第一节 主要成土过程
土壤形成过程:地质大循环和生物小循环矛 盾统一的结果。
地质大循环
地壳表层的岩石矿物经过物理、 化学风化,形成疏松多孔的母质,同 时释放大量的矿质成分,在大气降水 的作用下,或被淋溶或被地表径流搬 运,这些风化淋溶产物随流水进人海 洋和湖泊,经过长期的地质作用重新 形成各种沉积岩。在内力地质作用下 些沉积岩再次出露地表遭受风化成为 土壤母质。 这一过程历时漫长、涉及范围极 广。
七、腐殖化过程
有机质在土壤表层聚积,形成暗色腐殖质层。腐 殖化过程主要发生在草原和草甸土中,由于气 候、母质等因素,大量累积的有机质分解过程缓 慢,在土壤表层累积为腐殖层。
八、熟化过程
在耕作条件下,通过耕作施肥、培肥与改良,促 进水肥气热诸因素不断协调,使土壤向着有利于 作物高产方向转化的过程,称为熟化过程。 旱作条件下的土壤熟化过程称为旱耕熟化过程。 水田条件下的土壤熟化过程称为水耕熟化过程。
二、灰化过程
在寒温带、寒带针叶林植被和湿 润条件下,土壤中铁铝与有机酸 性物质螯合淋溶淀积的过程。 在强酸性淋溶作用下,土壤矿物 遭受破坏。铁、铝和有机质发生 化学迁移形成淀积层,二氧化硅 在表层残留,形成灰白色的淋溶 层(称灰化层)和铁、铝氧化物 粘粒的生成或淋溶、淀积而导致粘粒 含量增加的过程。尤其在温带、暖温带的半湿润、半干 旱地区,土体中的水热条件较稳定,发生强烈的原生矿 物分解和次生粘土矿物的形成,或表层粘粒向下机械淋 洗而淀积,形成粘粒明显聚积的粘化层。
土壤发生层是指 土壤形成过程中所产生 的、具有特定组成和性 质的、大致与地面平行 的、并具有成土过程特 征的层次。 土壤发生层分化 越明显,表示土壤的发 育程度越高。
灰 化 土 剖 面
红 壤 剖 面
黑 土 剖 面
玄 武 岩 风 化 壳
依据土壤剖面中物 质累积、迁移和转化的 特点,土壤颜色、土壤 质地、土壤结构、土壤 孔隙等构成情况的差 异,可以在土壤剖面上 划分出六个主要发生层 次: O、A、E、B、C、R
土壤的次生潜育化?
潜育红壤(美国弗吉尼亚)
六、潴育化过程
潴育化过程也是在渍水影响下发生的,但处于 干湿交替状况,即是一个氧化还原交替的过 程。从而使土壤中的铁、锰处于氧化还原交替 的过程。渍水时铁、锰被还原迁移;水位下降 时铁、锰又被氧化而淀积,使土体内出现锈 纹、锈斑、铁锰结核和红色胶膜等物质。
九、退化过程
由于不利的自然因素和人为利用不当而引起的 土壤肥力下降、植物生长条件恶化和土壤生产 力减退的过程,称为退化过程。 退化过程包括物理退化(坚实硬化、土壤生产 力减退)、化学退化(酸化、碱化、肥力减 退、化学污染)和生物退化(有机质降低、动 植物区系减少)三大类。
第二节 土壤发育
地表岩石风化物在环境因素的作用下, 形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的 过程,称为剖面发育。
土壤剖面
土壤剖面是土壤内在性质的外部表 现,是成土因素长期作用的历史记录,是 认土、用土、改土的主要依据之一。
土壤剖面:自地表向下 直到土壤母质的垂直切 面。 一个完整的土壤剖面应 包括土壤形成过程中产 生的发生学层次和母质 层。
三、地形因素
主要表现在两个方面: 1、影响母质类型的形成 2、改变地带性气候特征
土壤與地形關係圖
四、生物因素
主要体现在: 1、有机质的累积 2、植物营养元素的富集
五、时间因素
时间影响其它因素的作用程度: 在其它因素相同的条件下,时间越长,土壤的 发育程度就越高。 在一定条件下,土壤发育到一定程度,就会与 环境达成平衡,即达到稳定状态。
一、母质因素
母质的影响: 1、影响土壤质地
例:砂岩含大量石英,所形成的土壤质地较粗。玄 武岩几乎不含石英,以易风化的矿物为主,所以形成的 土壤质地较粘。
2、影响土壤矿质养分的储量和化学性质
土壤中的矿质养分大部分是从母质中继承下来的。 基性岩发育的土壤,铁、镁含量一定高;石灰岩发育 的土壤钙含量较高,pH值较大。