任务一土壤基本组成

土壤中常见生物的种类与数量
生物种类 细 菌 放线菌 真 菌 藻 类 原生动物 线 虫 其他动物 蚯 蚓 表层土壤中的数量 每平方米数量 1013～1014 1012～1013 1010～1011 109～1010 109～1010 106～107 103～105 30～300 每克数量 108～109 107～108 105～106 104～105 104～105 10～102 — — 生物量/kg· hm-2 450～4500 450～4500 560～5600 56～560 17～170 11～110 17～170 110～1100
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根际微生物
土壤固相组成
土壤生物的主要功能
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土壤固相组成
3.土壤有机质 土壤有机质是指以各种形 态存在于土壤中的含碳有 机化合物的总称，包括土 壤中各种动植物微生物残 体、土壤生物的分泌物与 排泄物，及其这些有机物 质分解和转化后的物质。 大部分土壤中有机质含量 只占到土壤总重的很小一 部分，但在土壤肥力、物 质循环、农业可持续发展 及土壤环境中发挥重要的 作用。
矿物质
有机质
液体
气体
土壤的基本物质组成
土壤固相组成
矿物质来自于岩石风化，是组成土壤的“骨架”；
有机质含量很少，但好似土壤的“肌肉”，对土壤肥力和生产性 能影响很大。 土壤水分是极稀薄的溶液，存在并运动于孔隙之中，就像土壤的 “血液”一样，是三相物质最活泼的部分。 土壤的气相部分是土壤中的混合气体，充满在那些未被水分占据 的孔隙之中，是土壤的“肺部”。
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国际制土壤质地分类表（四类十二级）
质 地 分 类 类 别 砂土类 质地名称 砂土和壤质砂土 砂质壤土 黏粒 0～15 0～15 颗 粒 组 成/质量% 粉砂粒 0～15 0～15 砂粒 85～100 55～85
壤土
壤土类 粉砂质壤土 砂质黏壤土 黏壤土 黏壤土类 粉砂质黏壤土 砂质黏土 壤质黏土 粉砂质黏土 黏土类
注：生物量的数值以活重为基础，土壤深度为表层15cm。
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土壤固相组成 （2）土壤生物类型
土壤动物：土壤动物是指在土壤中度过全部或部分生活史的动物，其种类繁
多，常见有原生动物（变形虫、鞭毛虫、纤毛虫）和后生动物（昆虫、蚯蚓、 线虫、蠕虫、蜈蚣、蜘蛛、蛇类、蚁类、蜗牛、螨类、千足虫、环节动物 等）。
0～15
0～15 15～25 15～25 15～25 25～45 25～45 25～45 45～65 65～100
30～45
45～100 0～30 20～45 45～85 0～20 0～75 45～75 0～35 0～35
40～55
0～55 55～85 30～55 0～40 55～75 10～55 0～30 0～55 0～35
紧砂土 砂壤土
壤土
轻壤土 中壤土 重壤土 轻黏土
黏土
中黏土 重黏土
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土壤固相组成
国际制分类特点：首先根据黏粒(<0.002mm)含量确定四大类：砂土类、壤
土类、黏壤土类和黏土类，其界限分别为15%、25%、45%和65%；然后根据
砂粒、粉粒和黏粒的含量进一步细分为四类十二级。
卡庆斯基制分类特点：依据物理性黏粒（<0.01mm）或物理性砂粒
0.0005～0.0001 <0.0001
黏
粒
<0.002
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土壤固相组成 土壤质地是指土壤中各粒级土粒含量(质量)百分率的组合，又称
土壤机械组成。土壤质地是最基本物理性质之一，对土壤各种性状， 如土壤通透性、保蓄性、耕性及养分含量有重要影响，是评价土壤肥 力和植物适宜性的重要依据。 土壤质地分类是根据土壤的粒级组成对土壤颗粒组成状况进行的类 别划分。 国际制 卡庆斯基制 土壤质地分类 美国制 中国制 国内常用的有国际制和卡庆斯基制。
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生长在岩石缝隙中的树木
土壤固相组成
（2）土壤颗粒 土壤是由各种大小不同的矿质土粒组成的。土粒大小不 同，其物理、化学性质不同，对土壤肥力的作用也不相同，为了研究和 使用方便，根据土粒的粒径和性质将其划分为若干等级，称为粒级。
常用土粒分级标准
国 际 制
粒级名称 石砾 粗砂粒 粒径/mm >2 2～0.2 0.2～0.02 0.02～ 0.002 物 理 性 黏 粒 物 理 性 砂 粒
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2.1土壤固相组成
土壤是由固相、液相和
气相三相物质所组成。 固相物质包括土壤矿物 质、有机质及土壤生物， 而分布于大小孔隙中的 成分为土壤液相和气相。 液相的主要成分是水分 与溶解在其中的各种物 质，土壤气相的主要成 分是氧气、二氧化碳等 气体。
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农业土壤的一般组成
25% 45%
25% 5%
是溶解有一定浓度无机 有机离子和分子的稀薄 溶液。
通常所说的土壤水实际
上是指在105℃下从土壤 中驱逐出来的水分。
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土壤液相组成
1. 土壤含水量 （1）质量含水量
即单位质量土壤中水分的质量占烘干
土质量的比值，通常用百分数表示， 标准单位是g/kg。 （2）容积含水量
土壤植物：土壤植物是土壤的重要组成部分，就高等植物而言，主要是指高
等植物地下部分，包括植物根系、地下块茎（如甘薯、马铃薯等）。
土壤生物的主要类群
பைடு நூலகம்12
土壤固相组成
（3）土壤微生物
是土壤中最重要的生物类型，种类 多、数量大，是土壤生物中最活跃的 部分。 细菌：有近50个属250种 ，占微生物 总数量的70%～90%。细菌是单细胞 生物，个体很小，较大的个体长度很 少超过5μm，但它表面积/体积比大， 代谢强，繁殖快，与土壤接触的表面 积大。据估计，每克干土中细菌总表 面积达20cm2。 土壤细菌的最适温度为20～40℃，最 适pH为6.0～8.0。 放线菌：占土壤微生物总数的5%～ 30%，是典型的好氧性微生物，适宜 在中性至偏碱性、通气良好的土壤中 生长。
土壤的物质组成 土壤物质 矿物质 有机质与生物 水分 按干重计 95%左右 5%左右 按体积计 50%左右 10%左右 15%～40%
空气
15%～40%
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土壤固相组成
1.土壤矿物质 （1）主要的成土矿物 矿物是指自然产出的、具有 一定化学组成和物理特性的 元素或化合物。它是岩石的 组成成分，也是土壤矿物质 的来源。 目前，已知的矿物约有3000 多种，但与土壤有关的不过 数十种。 根据其产生的方式不同，可 将矿物分成两大类，即原生 矿物和次生矿物。
任务一
土壤基本组成
1.土壤固相组成 2.土壤液相组成 3.土壤气相组成
任务目标
知识目标
熟悉土壤、土壤肥力及土壤质地。 了解土壤有机质的组成及特点。 了解土壤生物的组成及作用。 熟悉土壤水分的类型、表示方法及调节。 了解土壤空气特点，熟悉土壤通气性及调节。
能力目标
能用手测法判断土壤质地。 能进行土壤自然含水量的测定。
土壤固相组成
（2）土壤有机质的组成 组成元素：
主要有C、O、H、N等；，C/N在
10～12之间； 灰分元素：Ca、Mg、K、Na、Si、 P、S、Fe、Al、Mn； 少量的I、Zn、B、F等。
主要组分：
非腐殖物质:主要是一些较简单、
易被微生物分解的糖类、有机酸、 氨基酸、木质素、蛋白质、纤维 素、半纤维素、脂肪等高分子物 质。 腐殖物质：是一类经过土壤微生 物作用后，由酚类和醌类物质聚 合、由芳环状结构和含氮化合物、 碳水化合物组成的复杂多聚体， 是性质稳定、新形成的深色高分 子化合物。
指有机质在微生物的作用下，
先分解产生简单有机化合物， 继而将简单有机化合物作为 中间产物，又转化合成为腐 殖质的过程。
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土壤有机质的转化示意
土壤固相组成
（4）土壤腐殖质
土壤腐殖质通常由胡敏酸、富里
酸和胡敏素三种。由于胡敏素与 土粒结合较紧，一般不易提取出 来。胡敏酸和富里酸合称为腐殖 酸，占腐殖质的60%左右。通常 都以腐殖酸作为腐殖质的代表。
黏土
重黏土
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卡庆斯基土壤质地分类制（三类九级）
质地分类 类别 名称 松砂土 砂土 物理性黏粒含量/% 灰化土类 草原土类及红 碱化及强碱化 黄壤类 土类 0～5 5～10 10～20 20～30 30～40 40～50 50～65 65～80 ＞80 0 ～5 5～10 10～20 20～30 30～45 45～60 60～75 75～85 ＞85 0 ～5 5～10 10～15 15～20 20～30 30～40 40～50 50～65 ＞65 物理性砂粒含量/% 灰化土类 草原土类及红 碱化及强碱 黄壤类 化土类 100～95 95～90 90～80 80～70 70～60 60～50 50～35 35～20 ＜80 100～95 95～90 90～80 80～70 70～55 55～40 40～25 25～15 ＜85 100～95 95～90 90～85 85～80 80～70 70～60 60～50 50～35 ＜65
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土壤固相组成
根际微生物 根际是指植物根系及其影响所及的 范围，一般在距根表2mm的范围内。 离根越近，微生物数量越多。 根际微生物旺盛的代谢可促进植物 营养元素的矿化，增加对植物养分 供应。 某些根际微生物能产生维生素、氨 基酸或生长刺激素，刺激根际微生 物和植物的生长。 可分泌抗生素类物质，有助于植物 避免土著性病原菌的侵染。 还能产生铁载体，改善植物的铁营 养，保护植物免受病菌的侵害。 但一些根际微生物也会对植物生长 产生不利影响，如与植物竞争养分、 产生连作病害、分泌毒性物质等。
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土壤生物的主要类群
土壤固相组成
真菌：土壤真菌约有170个属，
690多种，广泛分布于耕作层 中。土壤真菌有藻状菌、子囊 菌和担子菌。
真菌大多是好气性的，耐酸性
较强，最适pH为6.0～7.5。
藻类：藻类是微小的含有叶绿
素的有机体，主要有硅藻、绿 藻和黄藻。在温暖、水分充足 的土壤表面大量繁殖，在肥沃 土壤中藻类发育也极为广泛 。
（>0.01mm）的含量，并参考土壤类型，将土壤质地分成砂土类、壤土类
和黏土类；然后再根据各粒级含量的变化进一步细分为三类九级。
对我国而言，一般选用卡庆斯基制中草原土及红黄壤类的分类级别。
土壤固相组成
2.土壤生物
土壤生物是指全部或部分生命周期在土壤中生活的生物类群，是土壤具有生命
活动的主要成分。 （1）土壤生物的多样性：土壤生物包括土壤动物、土壤植物和土壤微生物等。土 壤生物不仅种类多，数量也大，其生物量通常可占土壤有机质总量的1%～8%。
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土壤固相组成
（1）土壤有机质 的来源与形态 农业土壤中有机 质的重要来源是 每年施用的有机 肥料、植物残茬 和根系及分泌物、 人畜粪便、工农 业副产品的下脚 料、城市垃圾、 污水等。
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作物根系、残茬及 根系分泌物
农 业 土 壤 有 机 质 来 源
农家肥
工业、生活垃圾
土壤固相组成
有机质的形态
土壤腐殖质主要由碳、氧、氢、
氮、磷、硫等元素组成，以及与 腐殖质形成腐殖酸盐的阳离子。 在不同的土壤中，腐殖质各组成 分的元素含量相差很大。
富里酸（黄腐酸）与 胡敏酸（褐腐酸）
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土壤固相组成
土壤有机质的作用
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2.2 土壤液相组成
土壤液相主要成分是土
壤水分与溶解在水分中 的各种物质。
土壤水分并非纯水，而
新鲜的有机物质，是指刚进
入土壤不久，基本未分解的 动植物残体。
半分解的有机物质，指多少
受到微生物分解，多呈分散 的暗黑色碎屑和小块，如泥 碳等。
腐殖物质，是指经微生物改
造后的一类特殊高分子有机 化合物，呈褐色或暗褐色， 是土壤有机质的最主要的一 种形态，占有机质总量的 85%～90%。
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俄罗斯卡庆斯基制
粒级名称 石 块 石 砾 粗砂粒 中砂粒 细砂粒 粗粉粒 中粉粒 细粉粒 粒 径/mm >3 3～1 1～0.5 0.5～0.25 0.25～0.05 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.001
砂粒
细砂粒 粉砂粒
粗黏粒
黏粒 中黏粒 细黏粒
0.001～0.0005
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土壤腐殖物质的形成示意
土壤固相组成
（3）土壤有机质的转化 土壤有机物质在微生物的作 用下，向着两个方向转化， 即有机质矿质化和腐殖化过 程。
有机质矿质化过程
是指有机质在微生物作用下，
分解为简单无机化合物的过 程。该过程为植物和微生物 提供养分和能量，也为土壤 腐殖质提供物质来源。
有机质腐殖化过程