第一章 土壤组成与性质1
土壤地理学第一章土壤的组成与性质
三、土壤有机质
（一）土壤有机质的来源、组成和性质 1、土壤有机质的概念：土壤中动植物的残体
及其分解产物和合成产物及活的或死的微生物的 总称叫土壤的有机质，化学成分主要有：碳水化 合物，含氮化合物、纤维素、木质素、灰分物质 （K、Na、Ca等）油、蜡、单宁物质。
2、有机质的来源：来源于动、植（包括微生 物）的残体，主要是绿色高等植物的根、茎（草 本植物）、枯枝落叶（木本植物，水溶性占 10%—15%）等有机残体及分解的中间产物和 代谢产物。（土壤中有机质一般只占百分之几， 最高不过20%）。
（二）土壤空气
1、土壤空气的来源和组成
土壤空气（soil air） 主要来自大气。由于土壤生 物生命活动的影响，二氧化碳比大气中含量高，而氧含量 比大气的低。大气中CO2含量为0.03%，氧在大气中约占 20%，而土壤空气中只有10—12%。
2、土壤与大气间的气体交换
由于土壤中氧气和二氧化碳浓度不同，根据气 体运动规律，气体总是从浓度高的地方向浓度小 的地方扩大，大气中氧的浓度高，可不断进人土 壤中，而土壤中由于生物等的影响，二氧化碳浓 度高，不断向大气中扩散。土壤这种扩散机制称 为“土壤呼吸作用”。
3、土壤的通气性 土壤空气与大气间的气体交换，以及土体内
部允许气体扩散和流通的性能，称为土壤通气性。 4、土壤气体交换速率的指标
土壤呼吸系数（RQ），是指土壤中产生二氧 化碳的容积与消耗氧的容积的比率，两者容积相 当时，RQ＝1，如果RQ＞1，土壤中二氧化碳含 量高，说明土壤通气性差。
氧扩散率（ODR），是指植物吸收，微生物 活动或为水所置换时氧的补充速率，通常以每平 方厘米，每分钟所扩散氧的克数（或微克）来表 示。
符号表示如 下：（图1.3）
《土壤的性质》课件
详细描述
壤土是一种理想的土壤类型，其颗粒大小适中，既具有良好的保水性，又能保持良好的通气性和排水性，同时肥 力适中，适合大多数作物的生长。
06
土壤的保护与改良
土壤退化的原因
01
02
03
自然因素
气候变化、地质结构、水 文条件等自然因素可能导 致土壤退化。
人为因素
过度开发、不合理的土地 利用、污染等人为因素是 导致土壤退化的主要原因 。
氧化条件下，这些元素易被固定。
04
土壤氧化还原状况受气候、水分、植被等多种因素影 响，不同地区和不同土壤类型之间存在差异。
土壤盐分
01 02 03 04
土壤盐分是指土壤中溶解的盐类物质的总和，通常以离子状态存在。
土壤盐分对土壤的理化性质、生物活动以及植物生长都有重要影响。
土壤盐分受气候、地形、母质等多种因素影响，不同地区和不同土壤 类型之间存在差异。
况、盐分等。
04
土壤的生物性质
土壤微生物
土壤微生物种类
土壤中存在着大量的微生物，包括细菌、真菌、放线菌等，它们 在土壤中发挥着重要的作用。
微生物与土壤肥力
微生物通过分解有机物、转化养分等过程，对土壤肥力产生重要影 响。
微生物与植物根系相互作用
植物根系与土壤微生物相互作用，形成共生关系，促进植物生长。
土壤侵蚀
风蚀、水蚀等侵蚀作用导 致土壤流失，破坏土壤结 构。
土壤改良的方法
物理改良
通过增加有机肥、客土改 良、深耕松土等物理措施 改善土壤结构。
化学改良
通过施用化学肥料、调节 土壤酸碱度等措施改善土 壤养分状况。
生物改良
利用微生物、蚯蚓等生物 活动改善土壤有机质和养 分状况。
《土壤的基本组成》课件
2 生物因素
包括植物根系、动物活动和微生物的作用， 对土壤组成和养分循环产生重要影响。
3 物理因素
包括母岩的性质、风化作用和水力过程等， 影响土壤的颗粒组成和结构。
4 化学因素
包括溶解的盐类和酸碱度等，对土壤的化学 性质和养分供应产生影响。
总结
通过深入了解土壤的基本组成，我们可以更好地利用土壤资源，并保护我们 的环境。土壤分层和组成对土壤的性质和功能至关重要，同时受到多种因素 的共同作用。
有机质组分
土壤中的有机物质，包括植物的残渣、动物的 遗体和分解产物。
水分组分
土壤中的水分，对植物生长和土壤物理化学性 质起重要作用。
矿物质组分
特点和功能
矿物质组分为土壤提供结构和 支撑，并起到储存和释放养分 的作用。
常见的矿物质组分
包括石英、长石、云母等，不 同的矿物质具有不同的化学和 物理性质。
《土壤的基本组成》PPT 课件
土壤是我们生命中不可或缺的一部分。深入了解土壤的基本组成，将帮助我 们更好地利用土壤资源，保护我们的环境。
土壤的定义
土壤是指地球表面由矿物质、有机物、空气和水分组成的自然体系。不同的 定义取决于土壤研究的目的和背景。
土壤分层
1
土壤分层的定义
土壤分层是指土壤剖面中不同层次的存在，每个层次在一定程度上具有独特的特 征和组成。
2
土壤分层的原因
土壤分层是由于不同的土壤形成过程和环境因素的作用造成的。
3
土层划分的基本原则
土层划分基于颜色、结构、质地、有机质含量等外观特征，以及土壤大地貌过程 的信息。
土壤的主要组成部分
矿物质组分
土壤中最主要的组分之一，由各种矿物颗粒组 成。
土壤的组成课件
03
维护地球生态平衡
通过保护土壤生态环境，促进生态系统的物质循环和能量流动，维护地
球生态平衡。同时，减少农业生产对环境的污染和破坏，实现人类与自
然的和谐共处。
THANKS
感谢观看
土壤功能
土壤具有提供植物生长所需养分和水分、固定植物 根系、提供微生物活动场所、调节气候等多种功能 。
土壤分类与分布
土壤分类
根据土壤性质和形成条件，土壤 可分为砂土、壤土、粘土等多种 类型。
土壤分布
土壤类型和分布受气候、地形、 母质等多种因素影响，呈现出明 显的地带性和区域性。
土壤形成过程
01
岩石风化
岩石在物理、化学和 生物作用下逐渐破碎 和分解，形成土壤矿 物质。
02
有机质积累
植物和动物残体以及 微生物活动产生的有 机质在土壤中逐渐积 累。
03
土壤熟化
在成土过程中，土壤 逐渐发育成熟，形成 具有肥力的土壤层。
04
人类活动影响
人类农业生产、土地 利用等活动对土壤形 成和发育产生重要影 响。
02
单细胞动物，如阿米巴虫，参 与土壤有机质的分解。
微生物在土壤中的作用
分解有机质
微生物通过分泌胞外酶 将大分子有机物分解为 小分子有机物，进而吸
收利用。
转化养分
微生物参与土壤中的氮 、磷、硫等元素的循环 和转化，提高土壤肥力
。
改善土壤结构
微生物的菌丝和分泌物 有助于土壤团粒结构的 形成，提高土壤通透性
土壤是生态系统的重要组成部分，对维持生态平衡具有重要作用。土壤
中的生物群落、有机质等组分对生态系统的物质循环和能量流动有重要
影响。
02
保护土壤生态环境的方法
土壤地理学第一章ppt课件
13
精选ppt课件2021
14
土壤具有自身发生发展的历史，同时是一个从 形态、物质组成、结构和功能上可以剖析的物 质实体，是一个独立的历史自然体。
土壤系统是一个开放系统，与环境间进行物质、 能量的输入和转化。
土壤是绿色植物生长繁殖的自然基地，是植物、 动物生活、繁衍的场所。
因此，土壤是人类赖以生存、发展必需的生产 资料，是人类劳动的对象和产物，是重要的自然资 源。
精选ppt课件2021
6
学习重点
精选ppt课件2021
7
精选ppt课件2021
8
1.1 土壤及其肥力
➢ 中国古代土壤：万物自生焉则曰土
周礼：“万物自生焉则 曰土”
说文解字：“土者，是 地之吐生物者也”， “二，像地之上，地之 中”， “｜，物出形 也”，。
周礼：“以人所耕而树 艺焉则曰壤”
土壤地理学
精选ppt课件2021
1
课程目标
➢ 介绍土壤地理学的基础知识，了解土壤的组成及基本 属性
➢ 分析土壤发生、发育及分异过程，掌握土壤形成与地 理环境、人类活动之间的关系
➢ 熟悉国内外土壤分类体系，了解我国主要土壤类型的 分布、形成过程和基本特性
➢ 树立综合自然地理观，认识土壤圈在地球表层系统中 的重要作用和土壤资源的重要性
土壤是固态地球表面具有生命活动，处于生 物与环境间进行物质循环和能量交换的疏松 表层（赵其国 1996）
土壤是发育于地球陆地表面，具有生物活性 和孔隙结构的介质，是地球陆地表面的脆弱 薄层（Garrison S. 1992）
精选ppt课件2021
11
精选ppt课件2021
12
精选ppt课件2021
土壤组成及性质
人类应该如何对待地球表面的土壤
土壤原生矿物和次生矿物有那些异同？
水云母、高岭石、蒙脱石各有那些异同？其在中国的空间分布上有哪些特征。
土壤水分有那些类型，
毛管水和重力水有那些共同点和不同点？对土壤环境的影响有何异同？
土壤结构类型
土壤胶体有那些重要特征？土壤胶体有那些类型？
影响土壤阳离子交换量的因素有哪些及影响过程？
第
现代成土理论的基本思想内容
气候因素如何对土壤的发育过程（可以某个区域为例讨论）？
生物因素如何对土壤的发育过程
土壤母质能够对土壤的发育过程和特征产生那些影响。
土壤、土壤剖面、土壤发生层、土壤剖面结构、原生矿物、土壤次生矿物、土壤质地，土壤呼吸、土壤机械组成/土壤质地、灰分、土壤有机质、土壤自由酸度、潜在酸度、土壤缓冲作用、重力水、毛管水、有效水、无效水、持着毛管水、悬着毛管水、盐基饱和度、阳离子交换作用
钙化过程、富铁铝化过程、粘化过程、淋溶和淀积过程、腐殖质化过程、土壤演替
与土壤流体有关的性质
与土壤胶体有关的行知
土壤胶体的种类
土壤胶体的主要性质
离子交换吸附作用-阳离子吸附交换作用
阳离子交换量
影响离子交换的因素
盐基饱和度
与土壤真溶液有关的性质
土壤酸度：自有酸度、潜在酸度
土壤缓冲作用
土壤氧化还原体系
土壤热量状态
土壤热量来源
土壤热学性质：
土壤温度状况
第一部分 土壤组成及其呈现的特征
土壤有机质的矿质化
矿质化的概念
灰分物质
影响土壤有机质矿质化的因素
土壤固相呈现的诊断特征
土壤结构：单粒状、粒状结构、块状结构、柱状结构、片状结构
土壤的组成和性质
土壤的组成和性质一、土壤的组成土壤是环境中特有的组成部分，是位于陆地表面呈连续分布，具有肥力并能生长植物的疏松层，它是一个复杂的体系。
它的组成包括固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分或溶液）和气相（土壤空气）等三相物质四种成分有机地组合在一起构成的一种特殊物质。
按容积计，在较理想的土壤中，矿物质约占38—45%,有机质约占5—12%, 土壤孔隙约占50%, 土壤水分和空气存在于土壤孔隙内，三相之间亦经常变动而相互消长。
按重量计，矿物质可占固相部分的90—95%以上，有机质约占1 —10%左右。
（一）土壤矿物质土壤矿物质来源于地壳岩石（母岩）和母质，它对土壤的性质、结构和功能影响很大。
土壤中的矿物质由岩石风化和成土过程中形成的不同大小的矿物颗粒（或土粒）组成的。
自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同的比例组合而成，各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成，也叫土壤质地。
（二）土壤有机质进入土壤中的有机物质包括植物、动物及微生物等死亡残体，经分解转化逐渐形成有机质，即腐殖质，土壤腐殖质是土壤有机质的主要部分，约占有机质总量的50—65%。
腐殖质不是单一分子的有机质，而是在组成、结构和性质上具有共同特征，又有差异的一系列高分子有机化合物，腐殖质在土壤中可以呈腐殖酸或腐殖酸盐类存在，亦可以铁、铝的凝胶状态存在，也可与粘粒紧密结合，以有机-无机复合体等形态存在。
这些存在形态对土壤一系列的物理化学性质有很大影响，对土壤肥力有重大作用。
土壤有机质的化学组成包括：糖类（碳水化合物）、木质素、有机氮、脂肪、蜡质、单宁、木栓质、角质、有机磷及灰分等。
土壤中的有机质组成二、土壤的物理化学性质一）土壤的物理性质土壤结构：一般把土壤颗粒（包括单独颗粒、复粒和团聚体）的空间排列方式及其稳定程度，孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构。
土壤中的ca\卩6!3+等多价阳离子及有机质，腐殖质都有胶结剂的作用，参与土壤颗粒的团聚。
土壤的组成和性质
土壤的组成和性质1 土壤的组成土壤是由固、液、气三相物质构成的复杂的多相体系。
土壤固相包括矿物质、有机质和土壤生物；在固相物质之间为形状和大小不同的孔隙，孔隙中存在水分和空气。
土壤是以固相为主，三相共存。
三相物质的相对含量因土壤种类和环境条件而异。
土壤组分的比例（体积分数）为：矿物质约45％，有机质约5％，水20％～30％，空气20％～30％。
1.1土壤矿物质矿物质是土壤中最基本的组分，重量占土壤固体物质总重量的90％以上。
矿物质通常是指天然元素或经无机过程形成并具结晶结构的化合物。
地球上大多数土壤矿物质都来自各种岩石，这些矿物经物理和化学风化作用从母岩中释放出来时，就成为土壤矿物质和植物养分的主要来源。
土壤矿物质按其成因可分为原生矿物和次生矿物两类。
⑴原生矿物：指在物理风化过程中产生的未改变化学成分和结晶构造的造岩矿物，如石英、云母、长石等，属于土壤矿物质的粗质部分，形成砂粒（直径在2.00～0.05mm之间）和粉砂（直径在0.05～0.002mm之间）。
原生矿物主要有四类：①硅酸盐类矿物；②氧化物类矿物；③硫化物类矿物；④磷酸盐类矿物。
⑵次生矿物：指原生矿物晶化学风化后形成的新矿物，其化学成分和晶体结构均有所改变。
次生矿物包括：①简单盐类；②三氧化物；③次生铝硅酸盐。
其中，三氧化物和次生铝硅酸盐是土壤矿物质中最细小的部分，常称为粘土矿物，如高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、褐铁矿和三水铝土等，它们形成的粘粒（直径小于0.002mm）具有吸附、保存呈离子态养分的能力，使土壤具有一定的保肥性。
1.2土壤有机质土壤有机质指土壤中含碳有机化合物的总称。
有机质按重量计算只占土壤固体总重量的5％左右。
土壤有机部分主要可以分为两类：原始组织及其部分分解的有机质和腐殖质。
原始组织包括高等植物未分解的根、茎、叶；动物分解原始植物组织，向土壤提供的排泄物和死亡之后的尸体等。
这些物质被各种类型的土壤微生物分解转化，形成土壤物质的一部分。
泥土成分知识点总结
泥土成分知识点总结泥土是地球表面的一种物质，它是由碎石、矿石、有机物质和水混合而成的。
泥土是大自然中的重要资源，是植物生长的基础。
泥土成分的知识点主要包括泥土的物理性质、化学成分和生物组成。
这些知识点对理解泥土的性质和作用有着重要的作用，下面将逐一介绍这些知识点。
1. 泥土的物理性质泥土是由颗粒和空隙组成的。
颗粒主要包括砂、粉砂、粘土和有机质四种。
砂颗粒直径大于0.05毫米，粉砂颗粒直径在0.05毫米到0.002毫米之间，粘土颗粒直径小于0.002毫米。
泥土中的颗粒大多是由矿物质构成的，这些矿物质来源于岩石的风化和分解。
有机质是泥土中的另一个重要成分，它主要来源于植物残渣和微生物的分解。
泥土中的空隙是由颗粒之间的间隙和颗粒周围的空隙组成的。
空隙的大小和分布对泥土的透气性和排水性有着重要的影响。
2. 泥土的化学成分泥土是由多种元素和化合物组成的。
其中，氧、硅、铝、铁、钙、钾、钠是泥土中含量最丰富的元素。
这些元素通常以矿物质的形式存在于泥土中，它们的含量和种类对泥土的化学性质和植物生长有重要的影响。
此外，泥土中还含有一些重金属元素，如铅、镉、铬等。
这些重金属元素的含量过高会对土壤和植物造成危害。
泥土中的有机物质是泥土中的另一个重要成分。
有机物质包括植物残渣、动物残渣和微生物分解产物。
有机物质对泥土的结构和性质有着重要的影响，它可以改善泥土的透气性、保水性和肥力，是植物生长所需的重要营养物质。
3. 泥土的生物组成泥土中存在着大量的微生物和生物体。
微生物主要包括细菌、真菌和放线菌等。
它们在泥土中扮演着重要的角色，可以分解有机物质、改善土壤结构，还可以和植物共生，提供氮、磷、钾等营养物质。
此外，泥土中还存在着各种土壤动物，如蚯蚓、昆虫等。
它们可以改善土壤的通气性和排水性，还可以促进有机物质的分解和转化。
以上是泥土成分的主要知识点，了解这些知识点对理解泥土的性质和作用非常重要。
希望以上内容对您有所帮助。
高一上学期地理土壤知识点
高一上学期地理土壤知识点土壤是地球表层的一种重要自然资源，是植物的重要生长基质，也是生物圈中最活跃的部分之一。
它是由岩石经长时间风化和生物作用形成的一种复杂的物质体系，由无机物、有机物、水分、空气和微生物等组成。
土壤的形成、性质和分类对于地理学的学习非常重要，下面我们来详细了解一下高一地理上学期的土壤知识点。
一、土壤的形成1. 岩石风化和物理变异：地球上的岩石经过日晒、雨淋、冻融等自然力作用，破碎并形成碎屑岩，然后逐渐分解成粉砂、粘土和砾石等颗粒。
2. 土壤的化学变化：岩石中含有各种矿物质成分，经由水、空气等的化学作用，矿物质发生分解和转化，形成新的化合物。
3. 有机质的堆积和分解：植物残体、动物尸体等有机物质经分解、腐殖、矿化等过程形成胶体稳定的有机物质，成为土壤有机质的重要组成部分。
二、土壤的性质1. 颜色：土壤的颜色与土壤中的有机质、矿物质成分、水分和微生物等有关。
通常有红色、黄色、褐色、黑色等不同颜色的土壤，不同颜色的土壤具有不同的性质和肥力。
2. 质地：土壤的质地主要由颗粒大小决定，包括沙质土壤、粉砂质土壤、粘土质土壤等。
不同质地的土壤具有不同的通气性、水分保持能力和肥力。
3. 含水量：土壤中的土壤含水量影响着植物的生长。
土壤水分过多或过少，都会对植物的生长产生不利影响。
4. 土壤通气性：土壤通气性的好坏对根系呼吸有重要影响，也影响着土壤中微生物的活动和养分的释放。
5. 肥力：土壤的肥力与土壤中有机质、矿质和微生物等相关。
良好肥力的土壤可以提供植物生长所需的养分。
三、土壤的分类1. 按照起源分类：土壤可以分为母质土壤、演化土壤和沉积土壤。
母质土壤是直接由岩石经物理、化学和生物作用形成的，演化土壤是在母质土壤基础上形成的经过长期演化和发育的土壤，沉积土壤是河流、湖泊、海洋等沉积物堆积形成的土壤。
2. 按照土壤的物理特征分类：土壤可以分为沙质土壤、粉砂土壤、粘土土壤和壤土。
沙质土壤中颗粒较大，通气性好，但保水能力差；粉砂土壤与沙质土壤相比有更多的细颗粒，保水能力较沙质土壤更强；粘土土壤颗粒更细，保水能力较强，但通气性较差；壤土是由沙、粉砂和粘土按一定比例混合而成的土壤。
土壤环境化学 (1)
c. 土壤胶体中SiO2/R2O3比值越大，阳离子交换量 越大； d. 土壤pH值下降，阳离子交换量降低。 可交换性 阳离子 盐基离子（Ca2+、Mg2+、K+、 Na+和NH4+等） 致酸离子（Al3+、H+）
盐基饱和土壤：当土壤胶体上吸附的阳离子均为 盐基离子，且已达到吸附饱和时的土壤。
面也显著地增大。
胶体表面分子与内部分子所处的状态不同，受到
内外部两种不同的引力，因而具有多余的自由能即表
面能，这是土壤胶体具有吸附作用的主要原因。
比表面积越大，表面能越大，胶体的吸附性越强。
蒙脱石的比表面积最大（600-800 m2/g），高岭 石最小（7-30 m2/g），有机胶体的比表面积也大 （~700 m2/g）。
缓冲碱：H2CO3 + OH- = H2O + HCO3-
次生矿物
2. 土壤有机质（Soil Organic Matter）
土壤有机质是土壤形成的主要标志，土壤肥力
的表现，土壤中含碳有机物的总称，含量在土壤中
一般为5%以下。
土壤有机质主要来源于动植物残体，微生物体 及其分解和合成的有机物质。可分为非腐殖质和腐 殖质两大类。
3. 土壤水分（Water in Soil）
气相（土壤空气）
土壤中固、液、气相结构图
典型土壤随深度呈现不同的层次
覆盖层（A0）
淋溶层（A）
淀积层（B） 母质层（C） 基岩（D）
1. 土壤矿物质（Soil Minerals）
土壤矿物质是岩石经过物理风化和化学风化形
成的。按成因类型分类： 原生矿物
各种岩石受到程度不同的物理风化而未经 化学风化的碎屑物，其原有化学组成和结 晶构造都没有改变。 大多数是由原生矿物经化学风化后形成的 新矿物，其化学组成和晶体结构都有所改 变。
土壤的组成和性质
土壤的组成和性质一、土壤的组成土壤是环境中特有的组成部分，是位于陆地表面呈连续分布，具有肥力并能生长植物的疏松层，它是一个复杂的体系。
它的组成包括固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分或溶液）和气相（土壤空气）等三相物质四种成分有机地组合在一起构成的一种特殊物质。
按容积计，在较理想的土壤中，矿物质约占38—45%，有机质约占5—12%，土壤孔隙约占50%，土壤水分和空气存在于土壤孔隙内，三相之间亦经常变动而相互消长。
按重量计，矿物质可占固相部分的90—95%以上，有机质约占1—10%左右。
（一）土壤矿物质土壤矿物质来源于地壳岩石（母岩）和母质，它对土壤的性质、结构和功能影响很大。
土壤中的矿物质由岩石风化和成土过程中形成的不同大小的矿物颗粒（或土粒）组成的。
自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同的比例组合而成，各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成，也叫土壤质地。
（二）土壤有机质进入土壤中的有机物质包括植物、动物及微生物等死亡残体，经分解转化逐渐形成有机质，即腐殖质，土壤腐殖质是土壤有机质的主要部分，约占有机质总量的50—65%。
腐殖质不是单一分子的有机质，而是在组成、结构和性质上具有共同特征，又有差异的一系列高分子有机化合物，腐殖质在土壤中可以呈腐殖酸或腐殖酸盐类存在，亦可以铁、铝的凝胶状态存在，也可与粘粒紧密结合，以有机-无机复合体等形态存在。
这些存在形态对土壤一系列的物理化学性质有很大影响，对土壤肥力有重大作用。
土壤有机质的化学组成包括：糖类（碳水化合物）、木质素、有机氮、脂肪、蜡质、单宁、木栓质、角质、有机磷及灰分等。
土壤中的有机质组成二、土壤的物理化学性质一）土壤的物理性质土壤结构：一般把土壤颗粒（包括单独颗粒、复粒和团聚体）的空间排列方式及其稳定程度，孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构。
土壤中的Ca2+、Fe3+等多价阳离子及有机质，腐殖质都有胶结剂的作用，参与土壤颗粒的团聚。
小学科学土壤的组成(课件)
小学科学土壤的组成（课件）土壤是地球上最常见的物质之一，它是由各种不同的自然因素作用在侵蚀岩石、有机物和水之间形成的复杂混合物。
它不仅是植物生长的基础，还是生态系统中至关重要的组成部分。
了解土壤的组成对于培养孩子们对科学的兴趣和理解自然世界至关重要。
一、土壤的定义和重要性土壤可以定义为地球表面的薄层物质，它由岩石粉末、有机物质、微生物、水和空气混合而成。
土壤被广泛认为是自然资源的重要组成部分，对于维持生物多样性和生态平衡起着至关重要的作用。
它不仅是植物的生长介质，还在水循环和养分循环中发挥着重要的作用。
二、土壤的物质组成1. 矿物质矿物质是土壤中的无机物质，其中包括岩石颗粒和矿物颗粒。
岩石颗粒是由侵蚀的岩石破碎而成的，矿物颗粒则是由不同的矿物质组成的微小颗粒。
这些颗粒的大小和组成对土壤的属性和质地有重要影响。
2. 有机物质有机物质是土壤中的一种重要成分，它包括已经分解的植物和动物残体、腐殖质和微生物。
有机物质的含量取决于土壤的类型、气候和生态系统。
它对土壤的肥力和水持有能力起着重要的作用。
3. 微生物微生物是土壤中的重要组成部分，它们包括细菌、真菌和其他微生物。
微生物在土壤中起着关键的生态角色，它们参与有机物质的分解和循环、营养元素的转化以及植物根系的健康生长。
4. 水和空气土壤中的水分和空气对于植物生长至关重要。
水分在土壤中以不同形式存在，包括土壤水分和土壤含水量。
空气则通过土壤中的孔隙和根系空间提供给植物根部。
土壤中的水和空气对于维持土壤的生态系统服务和植物健康至关重要。
三、土壤的多样性土壤具有极高的多样性，它可以根据地理位置、气候条件、母岩类型、植被类型等因素而呈现出不同的特征。
例如，沙壤土由大颗粒的石英和沙粒组成，具有较低的肥力和水持有能力；壤土是由沙、粘土和泥混合而成，具有较好的肥力和排水性；红壤主要分布在热带和亚热带地区，它们富含氧化铁和氧化铝，呈现出红色的外观。
四、土壤与植物生长土壤是植物生长的基础。
地理化学教案：土壤的组成与性质
地理化学教案：土壤的组成与性质一级标题：土壤的组成土壤是地球上最重要的自然资源之一，对于植物生长和繁衍、水循环以及维持生态平衡具有重要作用。
了解土壤的组成和性质，有助于我们更好地理解和保护土壤资源。
本篇文章将介绍土壤的组成部分，即无机物和有机物。
二级标题1：无机物的组成土壤中的无机物主要包括矿物质、水和空气。
矿物质是构成土壤基本颗粒的重要组成部分，它们可以通过物理力学或化学反应进行分离或转变。
常见的矿物质有黏土、石英、长石等。
这些矿物质不仅影响土壤性质，还直接或间接地影响植物生长。
除了矿物质外，约50%左右的体积百分比是由孔隙充满空气和水来占据。
每个孔隙中含有不同比例的空气和水，这取决于附近根系对土壤水分吸收情况以及降雨量等因素。
空气在土壤中起到提供氧气给根系呼吸、调节温度和释放有害气体的作用。
水则为植物提供养分以及保持土壤湿度等。
二级标题2：有机物的组成有机物是土壤的另一个重要组成部分，由植物和动物遗体、粪便、微生物等形成。
这些有机物通过生殖活动（如树叶脱落）或分解过程（如动物尸体腐烂）在土壤中积累。
它们对于土壤肥力和健康至关重要。
土壤中的有机质可以被细菌、真菌和其他微生物降解，转变为更简单的化合物。
这个过程称为腐殖化作用。
有机质在土壤中分解释放出的营养元素（如氮、磷、钾等）是植物生长不可或缺的。
一级标题：土壤的性质了解土壤组成之后，我们可以进一步了解其性质，并通过对比不同类型的土壤来对其进行分类。
二级标题1：质地与结构土壤的质地指的是其中颗粒大小的组成。
按颗粒大小可以将其划分为黏土、砂和粉状颗粒。
黏土颗粒最小，有较高的保水性和持肥能力，但透气性较差；砂颗粒最大，排水性好但保水能力较差；而中等大小的粉质颗粒具有较好的排水性和保水能力。
土壤结构指的是土壤颗粒之间的空隙排列方式。
常见的结构类型有块状结构、柱状结构和板状结构。
不同结构类型对于根系生长和树立植物支撑起重要作用。
二级标题2：酸碱性土壤的酸碱性对植物营养吸收和微生物活动产生重要影响。
(推荐)第一章_2_土壤的组成与性质
特性：除水铝英石外，一般对阳离子的静电吸附力较 弱．但是，铁铝氧化物，特别是它的凝胶态物质对阴离子（如 磷酸根离子）吸附能力强，其具有专性吸附能力．影响污染物 的行为．
分布特点：在红壤中分布广．
３ 黏粒矿物表面功能团特性
１）层状硅酸盐矿物表面功能团
二类： 层状硅酸盐四面体片底部的硅氧烷三角网孔表面功能团 层状硅酸盐边面断键处的羟基
土壤定义：
不同学者有不同的观点和认识（工程专家、生态学 家、土壤学家、农学家、环境科学家）。
综合性定义：土壤是历史自然体，是位于地球陆地 表面和浅水域底部的具有生命力、生产力的疏松而 不均一的聚积层，是地球系统的组成部分和协调环 境质量的中心要素。
土壤具有的特征
➢ 具有生产力：水分、养分、材料、建筑基础 ➢ 具有生命力：生物多样性、能量交换、物质循环 ➢ 具有环境净化能力：吸附、分散、中和、降解 ➢ 是自然要素的中心环节：矿物颗粒、有机质、水、空气、开放
第一章:土壤的组成与性质
第一节: 土壤基本组成 第二节: 土壤性质 第三节: 土壤形成与发育 第三节: 中国土壤分布特点与分类 第四章: 土壤环境及其功能
第一章:土壤的组成与性质
第一节: 土壤基本组成 第二节: 土壤性质 第三节: 土壤形成与发育 第三节: 中国土壤分布特点与分类 第四章: 土壤环境及其功能
硅氧烷三角网孔功能团
层状硅酸盐边面断键处的羟基
类型： Si-OH （硅烷醇基） Al-OH (铝醇基）
M-OH 性质取决于M Si-OH，能解离出H+ Al-OH，其将与H+结合
2）粘粒氧化物和氢氧化物表面功能基
类型与活性 羟基与一个金属离键合---A, 最活性 能与H+形成配合物，也可释放质子
土壤地理学第一章 土壤剖析第二节 土壤组成 - 土壤有机质1
2NH3 3O2 亚硝酸细菌 2HNO2 2H2O 661.5焦耳 ２HNO2 O2 亚硝酸细菌 2HNO3 175.8焦耳
硝酸与硝酸盐可被植物生长利用，而改良酸性土壤中多添加石灰。
c.反硝化：
土壤通气条件较差，如土壤淹水或紧实时，且土壤PH值较高，C/N也大 时，易于反硝化作用的进行，造成N的固定，植物无法利用。
森林土壤：酸性有机质(acid organic mater)
草原土壤：中性有机质(neutral organic mater)
一般植物残体数量：森林>草原>荒漠 森林植被中：热带森林>亚热带森林>温带森林>寒温带针叶林
植物残体的成分及含量大致如图1-16
进入土壤的有机物质的化学组成
矿化率一般在1%～3%。由于土壤有机质的矿化率与有机氮的矿化率
同步，因而可通过测定土壤有机氮的矿化率来代表有机质的矿化率。
（四）影响土壤有机质矿质化的因素
1、温度(temperature)
25－35℃条件下，微生物活动最为旺盛，利于OM矿质化 分解，提供作物所需养分。
2、通气状况 (aeration status)
含硫蛋白质经过生物化学作用，分解产生硫酸。
含硫蛋白质 含硫氨基酸 H 2 S H 2 SO4 2H 2 S O2 S2 2H 2O 热量 2S 2H 2O＋3O2 2H 2 SO4 热量
2. 脂肪(fattiness)、树脂(pitch)、蜡质(waxiness)、单宁(tannin) 的矿质化
如：甲酸3.2×10-3 M、乙酸4.6×10-3 M、 正丁酸7×10-4 M，就
会对植物根系产生较严重的危害。
1-1第一章土壤的组成与性质-矿物质
包括K、Na、Ca、Mg的碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐和氯化物； 常见于干旱和半干旱地区以及滨海地区的土壤中。
2.次生氧化物类——由原生矿物风化而形成 Fe2O3 ：多见于湿热地区土壤，是土壤的重要染色物质， 因含结晶水数量不同形成多种矿物：褐红色—赤铁矿 （Fe2O3）、黄棕色—针铁矿（Fe2O3·H2O）、棕褐色— 褐铁矿（Fe2O3·nH2O）等。
2∶1型——蒙脱石类矿物，以蒙脱石、绿泥石、拜来石为代表。晶层 由两层硅氧片和一层铝氧片重叠而成，晶层之间由氧键联结，氧键键 能较弱，晶层间连接松弛，层间距大且可变，遇水易膨胀，为胀缩性 矿物；因普遍具有同晶置换现象，常使矿物颗粒带有负电荷，具有较 强的吸附性、可缩性和胀缩性。
2∶1+K+型——水云母类矿物，以水云母、伊利石为代表。晶层构造 与蒙脱石类矿物相似，也由两层硅氧片和一层铝氧片重叠而成，只是 在相邻晶层之间有K+存在，使晶层结合紧密，层间距缩小，遇水膨胀 受限，胀缩性较弱，同晶置换现象，可使矿物颗粒带有负电荷，其吸 附性介于高岭石类矿物和蒙脱石类矿物之间。
Al2O3 ：多见于湿热地区土壤，是铝硅酸盐矿物的风化 产物，性质极稳定，分为一水氧化铝（Al2O3·H2O）和 三水氧化铝（Al2O3·3H2O）两种类型。
MnO/MnO2 ：是原生矿物在湿热条件下高度风化或在潴 水条件下经氧化还原产生，在土壤结构表面上常呈棕、 黑色胶膜，或呈结核状存在。 SiO2 ：常见于温带森林土壤，由土壤溶液中溶解的 SiO2在酸性介质中凝聚产生，多以粉末状附着于土壤结 构表面。
基本粒级——砾石、砂粒、粉砂粒和粘粒
各粒级的矿物组成和性质
粒级 砾石 砂粒 粉粒 粘粒 粒径（mm） >1 1-0.05 0.05-0.005 <0.005 矿物组成 原生矿物 原生矿物 原生矿物 少量次生矿物 次生矿物 物理性质 肥力特性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章
2 土壤矿物的迁移转化
① 土壤矿物质的风化过程
风化作用是地球表面或近地球表面的岩石在大气圈 各种营力作用下所产生的物理化学变化。岩石发 生物理和化学的变化称为风化。或者：地壳表层 的岩石，在大气和水的联合作用以及温度变化的 生物活动的影响下，所发生的一系列崩解和分解 作用。
② 岩石矿物风化作用的类型
呈短柱状、致密 块状，棕至暗黑色， 条痕灰色，中等解理， 硬度5.5。辉长岩和玄 武岩中，在岩石中多 呈晶粒状。伴生矿物 为角闪石、斜长石、 辉石等，较角闪石难 风化，风化物为粘土 矿物，富含Fe。
橄揽石（Mg，Fe）2SiO4
第1章 橄榄石呈粒状集 合体出现，橄榄绿色， 玻璃光泽或油脂光泽。 橄榄石为超基性岩的 主要组成矿物，伴生 矿物为斜长石、辉石， 不与石英共生，易风 化，风化产物有蛇纹 石、滑石等。
斜长石 Na（AlSi3O8）· Ca（Al2Si2O8） 第1章
常呈板状和柱状 晶体。白色或灰白色。 玻璃光泽，完全解理， 硬度6.0～6.5。在岩 石中多呈晶粒，长方 形板状，白色或灰白 色，玻璃光泽。伴生 矿物主要是辉石和角 闪石。斜长石比正长 石容易风化，风化产 物主要是粘土矿物， 能为土壤提供K、Na、 Ca等矿物养分。
第1章
热 冷
冷 热
岩石的层状剥落示意图
引起物理风化作用的因素很多，主要有： 第1章
★热力作用 岩石受热后引起表层和内部热胀冷缩不
同引起。 ★冰劈作用 进入岩石裂缝中的水反复融化与冻结，
对岩面产生劈裂作用而引起。
★风和流水的作用 主要风和流水把岩石表层剥落的 碎屑吹走、冲走及磨蚀。
★冰川作用 冰川底部和两侧的岩石会受到冰川的压
土壤圈在地理环境中的地位1
第1章
第1章
土 壤 圈 在 地 理 环 境 中 的 地 位 2
结论：土壤圈在地理环境中的地位
第1章
与生物圈进行养分元素的循环 与水圈进行水分平衡与循环 与大气圈进行气体交换 与岩石圈进行金属元素和微量元素的循环
第1章
(2) 土壤的作用
1) 土壤是各圈层之间物质、能量的交汇处；
2 土壤肥力
概念1：土壤为植物生长不断供应和协调养 分、水分、空气和热量的能力。 概念2：土壤为植物生长供应和协调营养因 素（水分和养料）以及环境因素（热量 和空气）的能力。 四大肥力因素：养分、水分、空气和热 量。 四者互相影响、互相制约，不同条件下， 主导肥力因素存在差异。
{
肥力的高低取决于土体中水、肥、气、热四个 因素之间的整体功能的协调程度以及能否满足植 物生长发育过程中行为特征的要求。 肥力高的土壤能“稳、匀、足、适”地供应和 协调作物对水、肥、气、热的需要。 稳－能把水分和养分源源不断地供应给植物； 匀－土壤随时均匀地供应水分和养分； 足－土壤能足够地供应植物生长所需要的水分 和养分； 适－土壤供应的量适当。 稳和适是根本；匀和足是保证条件。 强调动态观点
因土壤有自然土壤和农业（人工）土壤之分，肥力有自然肥力和人工肥力之分。 因此要合理利用土壤，提高肥力水平。
3 土壤圈在地理环境中的地位和作用 第1章
(1)地位
占据一定的不变位臵，处于地球大气圈、
水圈、生物圈和岩石圈之间的界面上，是地球
各圈层中最活跃最富生命力的圈层之一，它们
之间不断进行物质循环与能量转化。
③水解作用：指水解离出H+对矿物的分解作用。是 化学分解的主要作用，可使矿物彻底分解。分解 过程可分为： 脱盐基阶段：即H+交换出矿物中的盐基离子形成 可溶性盐而被淋溶的过程，可表示为（以正长石 为例）： 2K2AI2Si6O16+HOH→KHAI2Si6O16+KOH KHAI2Si6O16+HOH = H2AI2Si6O16+KOH 脱硅阶段：即矿物中硅以游离硅酸形式被析出并 开始淋溶的过程 H2AI2Si6O16+5HOH = H2AI2Si2O8+4H2Si03 富铝化阶段：即矿物被彻底分解、硅酸盐继续淋 溶而氢氧化铝相对富集的过程。 H2AI2Si2O8+4HOH = 2AI（HO）3+2H2Si03
第1章
土壤矿物主要来自成土母质或母岩，是土壤的 主要组成物质。土壤矿物构成了土壤的“骨骼”，它 对土壤组成、性状和功能具有巨大的影响。按照发生 类型可将土壤矿物划分为原生矿物、次生矿物、可溶 性矿物三大类。
1 2 3 4
原生矿物 土壤矿物的迁移转化 次生矿物 成土母质形成的阶段性
第1章
1 原生矿物(primary mineral)
云母类因化学成分不同而分为白 云母和黑云母
黑云母KH2（Mg， Fe）3AlSi3O12 深 褐 色或黑色，其他性 质同白云母。 黑云母主要分布 在花岗岩、片麻岩 和结晶片岩中，伴 生矿物是石英、正 长石等。黑云母较 白云母易于风化， 风化物为碎片状。 白 云 母 KH2Al3Si3O12 常见片状、鳞片状。 白云母无色透明或浅 色（浅黄、浅绿）透 明。极完全解理，薄 片具有弹性，珍珠光 泽，硬度2.0～3.0。 白云母较难风化， 风化产物为细小的鳞 片状，强烈风化后能 形成高岭石等粘土矿 物。
第1章
化学风化是岩石在外界条件的影响下，引起化学 成分的改变，产生新的物质的过程。
(1)水的作用 ①水化作用
2Fe2O3+3H2O2→Fe2O3.3H2O
通常矿物经水的作用后，硬度降低，体积增加，溶解度增加。
②溶解作用 CaCO3+H2O+2CO2 → Ca(HCO3)2+O2
水是一种极性溶剂，岩石中的矿物都是无机盐，在水中多少都能溶
1.直接来源于母岩特别是岩浆岩。其中包括 铝硅酸盐类、长石类矿物、云母类矿物、橄 榄石类矿物、辉石与角闪石类矿物、氧化物 类、硫化物类和磷灰石类。原生矿物的风化 过程不仅在时间上有阶段性，在空间上也有 地带性。 2.主要的土壤原生矿物类型为硅酸盐和铝硅 酸盐，包括石英、长石、云母、辉石、角闪 石、橄榄石等； 3.原生矿物稳定性不同，风化后成为母质和 植物养分的重要来源。
力和磨蚀作用而破碎。 ★卸荷作用 指由岩石卸荷释重而引起的剥离作用。 在花岗岩分布区最为常见。 ★根劈作用 指由于植物的根系发育而造成的风化。
由于冰的冻结扩大了岩石的裂隙
气温变化引起岩石胀缩不均而崩解过程示意图
风蚀残土墩
魔鬼城-准噶尔盆地西北边缘
沟蚀
2）化学风化作用
第1章Leabharlann 岩石和矿物在大气，水及生物的相互作用下发生的 化学成分和矿物组成的变化，称化学风化。 引起化学风化作用的主要因素有 ●溶解作用 指岩石矿物溶解于水的作用。 ●水化作用 指水分子与矿物化合生成含水矿物的化 学作用。 ●水解作用 指矿物与水发生反应而分解的作用。 ●氧化作用 岩石中的很多矿物都能被自然界的氧氧 化生成新矿物。 ●碳酸化作用 碳酸与岩石中的金属离子发生反应 形成碳酸盐的作用称之为碳酸化作用。这种现象在 石灰岩地区最为常见。
2）土壤是联系有机界和无机界的枢纽和中心 环节；
3）环境影响土壤，土壤也影响环境； 4）土壤是自然地理环境的一面镜子。
结论： 土壤圈对地理环境的作用
第1章
土壤圈与地球生命作用 土壤圈与人类生存条件 土壤圈与自然环境 土壤圈与全球土壤变化 土壤物质的组成与性质
第二节 土壤矿物
第1章
正长石KalSi3O8
晶体 短柱状 ， 肉红 色、浅黄色、浅黄红色 等，玻璃光泽，完全解 理，硬度6.0。正长石在 岩石中呈晶粒，长方形 的小板状，板面具有玻 璃光泽。伴生矿物为石 英、云母等。正长石易 风化，风化后形成粘土 矿物高岭石等，可为土 壤提供大量K养分。正长 石类矿物一般含氧化钾 16.9％。
第1章
普通角闪石
Ca（Mg，Fe）3Si4O12
角闪石呈细长柱 状，深绿至黑色，玻 璃光泽，完全解理， 硬度5.0～6.0,角闪 石主要分布在岩浆岩 和变质岩中的片麻岩 和片岩中。在岩石中 呈针状或纤维状。伴 生矿物为正长石、斜 长石和辉石，角闪石 易风化，风化产物为 粘土矿物。
第1章
辉石Ca（Mg,Fe）Si2O6
种类的细分
第1章
（1）硅酸盐、铝硅酸盐类矿物：在土壤的原生矿物中硅酸盐、铝硅酸 盐占绝对优势，一般为晶质矿物。 ①长石类：长石类矿物占地壳重要的50-60%，占土壤重量的10-15%，其 代表矿物是呈粉红色或红色的正长石，钠长石和钙长石较少见。 ②云母类 ：常见的有白云母和黑云母。 ③橄榄石类 ：此类矿物是铁、镁比例不定的正硅酸盐类，极易风化。 ④辉石、角闪石类 ：此类矿物属偏硅酸盐类，为暗绿色和黑色的暗色 矿物。 (2)氧化物类矿物 二氧化硅是土壤中分布最广泛的矿物之一，二氧化硅是极稳定的、不活 泼的矿物，实际上它是土壤的基底物。 (3)硫化物类矿物 土壤中只常见铁的硫化物矿物，即黄铁矿和白铁矿，两者为同质异 构物，分子式均为FeS2，是土壤中硫的主要来源。 (4)磷酸盐类矿物 其成分主要为氟磷灰石和氯磷灰石两种。
第1章
土壤位于陆地表面，是覆盖于岩石圈之上的由风 化产物经过生物改造作用而形成的具有肥力的疏松物 质层，一般的土壤概念不包括水下的疏松物质。组成 比较复杂，固相物质是最基本的成分，此外，还有空 隙的存在，空隙中有空气和水分。
土壤是疏松 的物质层
第1章
理想土壤体积比例
孔 隙
空 气 20－30 ％ 水 分 20－30 ％
解一些，绝对不溶于水的无机物质，在自然界是不存在的。 例如云母，看起来很难溶解，但1份重量的云母可溶于340000份重量 水中。 地表的水还常常溶有CO2 ，NO2及有机酸等物质，这大大提高了它的 溶解能力。 据估计，地球上所有的河流，每年把溶解状态的盐类带入海洋的量， 多达40亿kg。
第1章