土壤的形成、分类和分布

五大成土因素:
19世纪未，俄国土壤学家B.B.道库恰耶夫 (Dokuchaev,1846-1903)通过对俄罗斯大草原土壤的调查,提出土 壤的五大成土因素，即
气候-climate 母质-parent material
生物-organism 地形-topography
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时间-time
二、土壤形成过程中的大小循环
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自然土壤形成的规律就是物质的地质大循环过程和 生物的小循环过程的矛盾统一。
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三、主要成土过程
1、原始成土过程
2、土壤灰化过程
3、土壤粘化过程
4、土壤脱铝和富铝化过程
5、土壤腐殖化过程 6、土壤泥炭化过程
7、土壤碳酸钙淋溶和淀积过程
8、土壤盐化和脱盐过程
9、土壤碱化和脱碱过程 10、土壤潜育化过程
8.1 土壤形成与发育
一、土壤形成因素及其在土壤发生中的作用
土壤形成因素(soil forming factor) ：又称成土因素,是影 响土壤形成和发育的基本因素。
土壤发生学说(soil genesis theory)：认为土壤是在各种自 然和人为因素的影响下由岩石风化成母质，再由母质 演化成土壤的。
在针叶林植被下的残落物富含单宁 和树脂类物质，经过真菌微生物的分解 后会产生一种强有机酸-富里酸，对土壤 矿物质起着极强的破坏作用。强酸性淋 溶作用条件下，土壤表层除石英外的其 他矿物均可被淋失或从土体中排出，从 而在残落物层的下部形成了强酸性的灰 白色土层即灰化层。
灰化层
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（3）土壤粘化过程(clayification)
《土壤分类暂行草案》 1992年，《中国土壤》（全国土查办）
《中国土壤分类系统》
1995年，《中国土壤系统分类》
二、我国现行土壤分类系统
分类原则： 发生学原则
土壤属性是成土条件和成土过程的综合反映 统一性原则
耕作土壤与自然土壤统一分类 定量性原则
土壤属性的差异是划分土壤类型的主要依据， 理化和生物鉴定确立分类单元
在温暖、湿润的气候条件下，原生矿物在土壤形成过 程中不断分解；而与此同时，次生矿物不断地生成，从而 形成了富含粘土矿物的粘重土层,这就是土壤的粘化过程。
粘化过程主要包括: 残积粘化(residual clayification) 淋溶粘化(eluvial clayification)
粘化过程
（4）土壤脱铝和富铝化过程（decilicification and allitization） 在热带和亚热带气候条件下，原生矿物在土壤形成 过程中强烈分解，次生粘土矿物不断形成，组成矿物质 的部分硅、铁和铝发生分离，盐基和硅遭到淋失。
红土又称第四 纪红色粘土，多呈 现红色、红棕色， 质地粘重，养分少， 分布于我国南方。
脱硅富铝 化过程
四、我国土壤分类系统土壤命名
土壤名称的来源(连续命名和分段（独立）命名) 土纲和亚纲：由土类名称概括而成,（湿暖）淋溶土 土类和亚类：习惯名称部分采用经提炼的土壤俗名（黄） 红壤，（淋溶）黑钙土，楼土，黑垆土 土属：亚类加属性，或土种提炼 氯化物滨海盐土，黄 褐土，粘盘黄褐土 土种和变种：群众名（+地名）死黄土、刚黄土
诊断层(diagnostic horizon)：用于识别土壤分类单元，在性质 上有一系列定量规定的特定土层。
诊断特性：用于分类的目的不是土层，而是具有定量规定 的土壤性质（形态的、物理的、化学的）则称为诊断特性。
诊断特性与诊断层的不同在于所体现的土壤性质并非 一定为某一土层特有，而是可出现于单个土体的任何部位。
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土壤个体发育的图式（据H.D.Foth,1984)
土壤剖面、发生层和土体构型
土壤剖面(soil profile)：是一个具体土壤的垂直断面，其深度一
般达到基岩或达到地表沉积体的相当深度为止。一个完整的土壤剖面 应包括土壤形成过程中所产生的发生学层次（发生层）和母质层。
土壤发生层(soil genetic horizon)：是指土壤形成过程中所形成
基层土壤命名含义（简易、明了、确切)
1、反映母质、质地：黄砂土、黄泥土 2、反映土体颜色：马肝土、赤砂土、黑粘土 3、耕层土壤物理性状：板浆白土、淀浆土 4、障碍层次或新生体：粘盘黄刚土，上位砂姜黑土、铁
地质大循环：是指地面岩石的风化、风化产物的淋溶与 搬运、堆积，进而产生成岩作用。“成土—成岩—成土”
生物小循环：是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。
二者关系：地质大循环和生物小循环的共同作用是土 壤发生的基础,无地质大循环,生物小循环就不能进行；无 生物小循环,仅地质大循环,土壤就难以形成。
黑钙土钙积层
（8）土壤盐化和脱盐过程 (salinization and desalinization)
土壤盐化过程是指各种易溶性盐类在土壤表层逐渐 积聚的过程。排除盐土中过多可溶性盐分、降低其含盐 量的过程称为脱盐过程。
盐分集聚 盐分在耕层（表层）积聚
团粒结构层
盐分阻隔在耕层以下
粗料阻断层
（9）土壤碱化和脱碱过程 (solonization and solodization)
没有产生明显的成土作用的土层,其组成物就是前面所述的母质。
土壤剖面发生层与层次字母注记
用以表示发生层的层位和性状
层次定义
A
淋溶层
B
淀积层
C
母质层
O
有机质层,水分不饱和,有机质含量≥35%
H
有机质层,水分长期饱和,有机质含量≥35%
E
灰化层，砂粒与粉粒聚集
G
潜育层
P
人工熟化层（水稻土中的渗育层）
W
潴育层
第八章 土壤形成分类和分布
土壤是成土母质在一定的水、热和生物条件下， 经过一系列的物理、化学和生物化学的作用逐渐形 成的。
母质和环境之间发生一系列的物质和能量的交 换与转化后形成土壤腐殖质和粘土矿物，发育了层 次分明的土壤剖面，导致具有肥料特征的自然体— —土壤的出现。
土壤圈（pedosphere）：覆盖于地球表面和浅水域底部的 土壤构成的一种连续体或覆盖层，它犹如地球的地膜，在 一定程度上类似生物体的生物膜。
的具有特定性质和组成的、大致与地面相平行的，并具有成土过程特 性的层次。作为一个土壤发生层，至少应能被眼识别，其不同于相邻 的土壤发生层。识别土壤发生层的形态特征一般包括颜色、质地、结 构、新生体和紧实度等。
土体构型(soil profile pattern)：是各土壤发生层在垂直方向有
规律的组合和有序的排列状况。不同的土壤类型有不同的土体构型， 因此土体构型是识别土壤的最重要的特证。
一方面，由于铁和锰的还原脱色作用，使 土壤剖面上部的颜色变为灰蓝色或青灰色；
另一方面，被还原的低价铁和锰的流动性 强，极易流失，从而发生所谓的“潜水离铁作 用”，使潜育层粘粒部分的铝铁率和硅铁率都 较高。
在沼泽土以及某些水稻土、白浆土、红黄 壤的形成过程中存在有不同程度的潜育化作用。
四、土壤发育
土壤发育（soil development)：地壳表面的岩石风化体及 其再积体，接受其所处的环境因素的作用，而形成具有一 定剖面形态和肥力特性的土壤。
铁或铝氧化物在土体中特别在 粘粒部分中的相对含量不断增加， 从而引起铁或铝氧化物在土壤上层 中“残余积聚”，而二氧化硅在土 体中特别在粘粒部分的绝对含量不 断降低。
脱硅富铝 化过程
红壤、黄壤和砖红壤形成过程 中广泛存在的脱硅和富铝化作用。
（5）土壤腐殖化过程（humification）
在草原及草甸植被条件下， 土层上部积聚大量的有机质。由 于气候或母质等因素的作用，大 量累积的有机质不能彻底地被分 解,在嫌气微生物的作用下形成了 大量的腐殖质，从而在土壤表层 累积而形成腐殖质层。
土壤的腐殖化过程广泛存在 于自然界各种土壤的形成过程中。
（6）土壤泥炭化过程 (paludification)
沼泽地区过度潮湿的水文地质条件以及生长繁茂的沼 泽植被，土壤表层累积的大量有机质得不到彻底的分解和 转化。
微生物分解有机质不仅为自身的生长提供了能量和营 养物质，同时也为沼泽植物的生长提供了养分，并将一部 分有机质转化为腐殖质。
2、淀积层（B层）(illuvial horizon) ：它处于A层的下面，是物质
淀积作用造成的。淀积的物质可以来自土体的上部，也可来自下部地下 水的上升，可以是粘粒也可以是钙铁锰铝等，淀积的部位可以是土体的 中部也可以是土体的下部。一个发育完全的土壤剖面必须具备这一个重 要的土层。
3、母质层（C层）(parent material horizon) ：处于土体最下部,
未彻底分解的有机质、微生物残体和腐殖质共同组成 了沼泽土壤中的泥炭层。
沼泽植物的更迭死亡过程就是泥炭层的累积过程。
（7）土壤碳酸钙的淋溶和淀积过程(decalcification and calcification) 脱钙积钙
CaCO3(淀积) ＋ CO2 + H2O ＝ Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2形成引起脱钙，CaCO3形成导致积钙。
土壤碱化过程是指土壤胶体中吸附过多的可交换性钠 而使土壤呈强碱性反应，并引起土壤物理性质恶化的过程。
脱碱化是碱化过程的逆过程，它是指钠离子脱离土壤 胶体而进人土壤溶液的过程。这个过程往往伴随着粘粒(胶 体)的分散。
（10）土壤潜育化过程 (gleyization)
由于土层终年积水，在氧气缺乏或完全没 有氧气的情况下，由嫌气微生物分解有机质的 同时，高价铁和锰被还原为低价铁和锰。
三、我国土壤分类系统分类级别
分类单元（七级） 土纲 12 亚纲 28 土类 61 基本分类单元 亚类 233
高级分类单元 （区域规划）
土属
土种 基本分类单元 亚种（变种）
中级级分类单元
基层分类单元 （地方利用改良）
中国土壤分类
土纲 亚纲
干
干
旱
温
土
干
旱
土
土类
棕 钙 土
亚类
棕钙土 淡棕钙土 草甸棕钙土 盐化棕钙土 碱化棕钙土 棕钙土性土
有机质分解而产生的大量二氧化碳能使本来较难移动的碱土金属加 速进人到物质的地质大循环中,并被吸收到生物小循环中来。同时,二氧 化碳的产生也导致了藻类和地衣在岩石表面的出现。
藻类和地衣与细菌和真菌共同组成了陆地上的原始植物群落，从而 开始了土壤形成过程中的生物累积阶段。
（2）土壤灰化过程(podzoliation)
D
沉积的砾质异元母质层
R
连续的坚硬岩层
8.2 土壤分类
土壤分类：根据土壤的性质和特征对土壤进行分门别类 建立不同级别的分类系统，通过比土评土，确定土壤名称。
理论意义： 反映土壤学科的研究水平 实践意义： 土地资源评价，土壤利用和改良（识土用土改土）
研究资料的交流
土壤系统分类中用来鉴定和命名土壤的主要依据。
（1）原始成土过程
矿物被风化分解后在岩石表面形成了松散碎屑物薄层，创造 了水 分和养料的储存条件，并释放了部分矿物质养料，从而导致生物有机体 开始在风化产物中的出现。
无机营养型细菌（铁细菌、硫细菌、磷细菌）将铁、硫、磷、氮等 各种元素引人到地球生物化学过程中。
无机营养型细菌导致有机残体的累积以及引起分解有机质的异养型 细菌的出现。异养型细菌把营养元素分解出来并纳人生物小循环中。
最基本的三个发生层组成
1、淋溶层（A层）（eluvial horizon)：处于土体最上部，故又称
为表土层，它包括有机质的积聚层和物质的淋溶层。本层中生物活动最 为强烈，进行着有机质的积聚或分解的转化过程。在较湿润的地区，该 层内发生着物质的淋溶，故称为淋溶层。它是土壤剖面中最为重要的发 生学土层，任何土壤都具有这一土层。
我国土壤剖面
一、我国土壤分类的历史（古代）
《禹贡》 土色分为：黑、白、赤、黄、青 土性分为：壤、坟、埴、垆、黎、涂
《管子•地员篇》 九州之土，凡九十物
《齐民要术》 各项农作物所适宜的土壤性质和土壤类型的关系
一、我国土壤分类的历史（现代）
20-30年代，现代土壤分类开始 50年代，土壤分类演变 1958年，全国土壤普查 1978年，《中国土壤》（南土所）
土壤圈的功能:
（1）对生物圈：支持和调节生物过程；提供植物生长 的养分、水分与适宜的物理条件；决定自然植被的分布与 演替。
（2）对气圈：影响大气圈的化学组成，水分与热量平 衡；吸收O2，释放CO2、CH4、H2S、NO，对全球大气变 化有明显影响。
（Leabharlann Baidu）对水圈：影响降水分配。
（4）对岩石圈：有一定的保护作用。