《土壤地理学》第4章 土壤形成因素学说

图4-12 南极洲基岩表面地衣着生与土壤的发生景观
图4-13 南极大陆寒漠区砂岩表面地衣生长示意图
图4-14 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)
图4-15 生物群落及其对成土过程的作用图式
4.4 土壤形成的岩石圈(母质)因素
母质是土壤形成的物质基础，在生物
气候作用下，母质表面逐渐转变成土壤。 但母质并不仅是被改造的材料，同时对成 土过程有一定作用，这种作用愈是在成土 过程的初期愈较显著。母质对成土过程和
总之，地形制约着地表物质和能量的再 分配，地形的发育支配着土壤的演替，在不 同的地形形态上，就形成不同土壤类型。
4.6 土壤形成的水圈(水文)因素
水分是所有生物活动，特别是高等植 物生长发育不可或缺的生命要素和营养元
素的载体；是土壤发生发育过程必需的物
质及物化与生物反应过程的重要介质。水 分参与了土壤形成中的物质与能量的迁移 转换和交换过程。水分在母岩风化与成土 过程的作用，如图4-20~4-21所示。
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第4章 土壤形成因素学说
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 道库恰耶夫成土因素学说 土壤形成的气候因素 土壤形成的生物因素 土壤形成的母质因素 土壤形成的岩石圈(地形)因素 土壤形成的水圈(水文)因素
4.7
4.8
土壤形成的时间因素
土壤形成的人为因素 思考题与个案分析
因素，如图4-16~4-19所示。
图4-16 地形对水分运动的影响
(据John Gerrard，2000)
图4-17 土壤特性及其相互关系图式 (据Furley，1968年资料改编)
图4-18 祁连山、居延海间含盐风化壳盐分地球化学分异图 (据熊毅，1986)
图4-19 河谷地形发育对土壤形成、演化的影响示意图
图4-10 河北坝上简育干润均腐土在风蚀过程中的变化图
图4-11 模拟的全球陆地表面碱性阳离子沉降量分布图
(据Kuylenstierna, 2001)
4.3 土壤形成的生物因素
生物将太阳辐射能转变为化学能引入成
土过程，并合成土壤腐殖质。在土壤中生
活着有数百万种植物、动物和微生物，它
们的生理代谢过程构成了地表营养元素的 生物小循环，使得养分在土壤中保持与富 集，从而促使了土壤的发生与发展，如图 4-12~4-15所示。
图4-1 土壤性状由初态向稳态演化模式图
4.2 土壤形成的气候因素
气候是土壤形成的能量源泉。土壤与
大气之间经常进行水分和热量的交换。气 候直接影响着土壤的水热状况、土壤中物 质的迁移转化过程，并决定着母岩风化与 土壤形成过程的方向和强度。气候要素如
气温、降水及风力对土壤形成发育具有重
要的影响，如图4-2~4-11所示。
土条件，二是通过改变土壤组成和性状来
影响成土过程，如图 4-24～4-28所示。
图4-24 现代农业机器对土壤的影响
(据USAD，2002)
图4-25 现代农业耕作土壤景观
(据USAD，2002)
图4-26 中国传统农耕施用农家肥的土壤景观
图4-27 人类砍伐林木引起土壤侵蚀的景观
图4-28 人类过度放牧引起土壤风蚀的景观
德国科学家亚历山大 封 洪堡在《亚洲 地质学和气候学片断》中，揭示了欧亚大陆 中西部气候与植被的规律性变化；现代土壤 地理学奠基人道库恰耶夫，19世纪末在科学
调查的基础上，将广阔地域土壤与其自然条
件联系起来，创立了成土因素学说。
道库恰耶夫(1881年) 首次建立了 П＝f(К, О, Г, Б) 表示土壤与成土因素之间的发生关系。式中： П表示土壤；К, О, Г, Б分别表示气候、生物、 母质和时间因素。道库恰耶夫认为地形只对 “隐域土”有重要意义，故未将地形因子列入。 他还提出土壤是一个独立自然体，成为现代土 壤科学及土壤地理学的独特研究对象。
图4-20 水分在成土过程中的作用示意图
图4-21 华北平原地下水位变化及其对土壤形成的影响
4.7 土壤形成时间因素的作用
时间和空间是一切事物存在的基本形
式。气候、生物、母质、水文和地形都是
土壤形成的空间因素。时间作为成土因素 则是阐明土壤形成发展的历史动态过程。 母质、气候、生物、水文和地形等对成土 过程的作用随着时间延续而加强，如图4-22、
知识结构
认识土壤发生学说
4.1 道库恰耶夫成土因素学 说 4.2~4.6 土壤形成的气候、 生物、母质、地形与 水文因素
掌握土壤与生物气 候、土壤水运动特 征，土壤水热状况
熟悉土壤时间发育序 列及人类对土壤发育 的影响
4.7 土壤形成的时间因素 4.8 土壤形成的人为因素
4.1 道库恰耶夫成土因素学说
图4-6 美国中部土壤碳酸钙层出现深度与年降水量关系图
(据Jenny, 1983)
图4-7 土壤剖面发育与气候湿润度的关系图
图4-8 印度24℃等温沿线区表土有机碳含量与年降水量关系图 (据Jenny, 1983)
mg(m2年)－1
图4-9 模拟的2050年世界陆地硫沉降量分布图 (据Kuylenstierna, 2001)
土壤特性的影响是在母质风化和成土过程
中施加影响的，可见，母质的这种影响属 于钝性的。
4.5 土壤形成的岩石圈(地形)因素
岩石圈表面形态即地形，它是土壤形成 发育的空间条件，对成土过程的作用与母质、 气候、生物等不同，它通过影响地表物质能
量的再分配，从而影响成土过程。新构造运
动及地形演变更是影响土壤发生发育的重要
4-23所示。
图4-22 不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图 (据Gerrard，2000)
图4-23 在稳定条件下土壤发育的时间序列示意图
4.8 土壤形成的人为因素
人为活动对土壤的影响受社会制度和
社会生产力水平的制约，而且这种影响具
有双向性，即可通过合理利用，使土壤朝
向良性循环方向发展，也可因不合理利用 引起土壤退化。人类活动一是通过改变成
河上下游流域土壤形成发育之影响。
思考题与个案分析
1. 试讨论分析土壤形成因素方程的基本原理。
2. 简述土壤发生学理论的基本观点及其发展过程。 3. 请小组讨论六大成土因素在土壤形成过程的作用。 4. 通过实地观察试发现各种成土因素与土壤之间的 物 质能量交换过程。 5.为什么说评价母质和土壤类型之间的相互关系是困 难的？
1. 试讨论分析在调查建立土壤气候方程或建立土壤 时间序列中的主要问题。 2. 通过收集你比较熟悉地区的成土环境条件资料， 结合你所学的地理学专业知识，试分析各成土因 素之间的相互关系。 3. 据有关资料：【2000年中国黄河干流河水中悬浮 物浓度高达1 500～5 500 mg/L】。试结合你的 学习与调查，黄河流域生物气候、母质因素对黄
教学重点
1. 掌握土壤地理发生学的基本理论 2. 掌握生物气候、母质、地质水文因素
对土壤形成发育的影响
3. 认识时间与土壤发育之间的相互关系
4. 理解人类活动对土壤发育的影响。
关键词
成土因素(soil-forming factor)
母质(parent material) 土壤发生(soil genesis) 风化壳 (weathering crust) 土壤发育序列(soil development sequence) 土壤地形序列(soil toposequence) 土壤年代序列(soil chronosequence)
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，如图4-1所示。
图4-2 土壤温度与大气温度的相关分析图式 (据沃洛布耶夫，1958)
热带雨林
波哥大草原
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内华达山地 积雪
图4-3 不同地带土壤中苜蓿碎屑分解速率的实验模拟 (据Jenny,1983)
图4-4 不同温度带风化壳分异图式 (据Gerrard J, 2000年资料改编)
图4-5 土壤水量平衡图式 (据Gerrard J, 2000)