土壤地理学课件(全部)

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L
VT V
脉冲输入 到反射的 时间为t VR
波导棒
θv=-5.3×10-2+2.92×10-2εa-5.5×10-4 ε2a +4.3×10-6 ε3a
三、气相: 土壤空气 土壤空气是指土壤中存在的各种气体混合物,它和土壤 水共存于土壤孔隙中,是土壤肥力要素之一. 1、土壤空气的来源:主要来自大气. 2、土壤空气的组成
化学束缚水
土壤由干变湿 31
(
吸 大 湿 吸 系 湿 数 量
15-16
凋 萎 系 数
6.25

1/2

8/100

1/1000
( 最 大 持 水 量 和 饱 持 水 量
物 理 束 缚 水 105℃ 最
(
所含水分 在105℃ 以上方可 释放
土壤水分类型
化合水及 结晶水 吸湿水 膜状水
最 大 分 子 持 水 量
⑤ 、腐殖质的溶解、凝聚和稳定性 5 、影响土壤有机质转化的因素 ①土壤温度 ②土壤含水量与通气状况 ③ 植物殘体的特性: C/N( 25--30:1) ④ 土壤特性
6、土壤有机质在土壤肥力上的作用
① 提供作物和微生物需要的养分 ② 增强土壤的保肥性 ③ 促进土壤物理性质的改善 ④ 其它方面的作用
③ 土壤是具有肥力的自然体。它是土壤的本质属性,是土壤学研 究的中心内容 3 、土壤与土地 ⑴ 区别: ① 土壤是地球上能够生长植物并产生收获的疏松表层 ② 土地是由地球一定高度和深度的岩石、矿藏、土壤、水 份、大气和植被等构成的自然综合体,同时还包括人类劳动 的种种结果 ⑵ 联系: ――土壤肥力是土壤和土地的基本要素,是二者研 究的中心环节
③ 经济肥力:人为肥力和自然肥力相互作用产生的综合效应
④ 有效肥力:经济肥力在生产中表现出来的那一部分肥力
⑤ 潜在肥力: 没有在生产上表现出来的那一部分肥力 3 、土壤肥力和土壤生产力的区别: 土壤肥力:是指土壤为植物生长供应和协调水分、养分、空气
和热量的能力。它是土壤的本质属性
生产力: 土壤肥力与土壤环境相互作用而产生的一种综合效应 • 土壤肥力高并不意味着土壤生产力就高 • 强调农田基本建设,改良土壤环境
n(AI4O12)12-
OHAi3+ 2O2-: 10H-
… …
si4+ O2-
1:1矿物 如:高岭石晶体结构
O2si4+

2O2-: 10HAi3+ 2O2-: 10Hsi4+ O2-
… …
2:1矿物 如:蒙脱石晶体结构
(二)、土壤矿物质的风化及地理分布
1 、土壤矿物质的风化过程 ⑴ 物理风化 ⑵ 化学风化 水的溶解作用 水化作用 水解作用 氧化作用 ⑶ 生物风化 (物理风化和化学风化)
黑色
占腐殖质总质量的60%
): 不溶于酸、碱
3、腐殖质成分的提取
4 、腐殖质的性质
① 、功能团含量多(羧基、酚羟基、甲氧基、醌基等) ―COOH;
―OH;
OCH3;
═O ═O
②、分子量很大 (可以从十至几百到大致几百万) ③ 、化学结构成芳香族性
糖 芳核 金属离子 酚酸 多肽
④ 、具有代换吸收性 ―RCOOH+KCI ― RCOOK+HCI
我国土壤粘土矿物分布规律
水云母— 蒙脱石区 水云母区 水云母—蛭石区
(二)
土壤有机质
1 、土壤有机质的概念:它是指土壤中的各种含碳有机化合 物,其Hale Waihona Puke Baidu包括动植物残体、微生物体和这些生物残体的不同 分解阶段的产物,以及由分解产物合成的腐殖质等. 2 、土壤有机质的来源及组成成分 ⑴ 来源 ① 自然土壤: 动植物残体
2、土壤矿物的地理分布 ① 原生矿物的分布: 干冷气候条件下,土壤中含原生矿物种类较多 湿热气候条件下,土壤中含原生矿物氧化物较多
过渡气候条件下,土壤中含原生矿物硅酸盐较多
② 次生粘土矿物的分布: 在干旱寒冷地区,土壤主要是以水云母为主 在温暖或温湿地区,土壤主要是以蒙脱石为主
在强烈化学风化的热带和亚热带地区,主要是以高岭石为主
3、土壤有机质的转化
矿质化过程
腐殖化过程
⑴ 矿质化过程
R—(C, 4H) +2O2
(含碳和氢的化合物)
(主要动力是土壤微生物)
在微生物联 合作用下
CO2+2H2O+能量
例:
(C6H12O5)n C6H12O5
水解 H2 O
nC6H12O5
(葡萄糖)
好气、霉菌 O2 细菌
嫌气.细菌
(COOH)2+3H2O
(1)、土水势及其分势
a、基质势(Ψm) 由吸附力和毛管力所制约的土水势叫基质势 b、压力势(Ψp) 是指在土壤水饱和的情况下,由于受压力而产生的土水势 Ψp=ρwghv C、溶质势(Ψs) 是指由土壤水中溶解的溶质而引起的土水势 d、重力势(Ψg) e、总水势(Ψt) Ψt= Ψm + Ψp+ Ψs+ Ψg
土体储水变化△ W
U上行水量
D下渗水量
4、土壤水分含量的表示方法 (1)、质量含水量 土壤水质量 土壤质量含水量(%) = 干土质量 ×100
(2)、容积含水量 土壤水容积 土壤容积含水量(%) = 土壤总容积 ×100
(3)、相对含水量 土壤相对含水量 = 土壤含水量 田间持水量
5、土壤水分的能态

影响植物的生长
第二节 土壤性质
土壤颜色 土壤质地 土壤结构 一、土壤的物理性质 土壤的物理机械性 土壤的一般物理性
二、液相 (土壤水分)
1 、土壤水分的来源 土壤水分主要来自大气降水、灌溉水、地下水.此外,还包
括水汽的凝结
大气降水
地面植物截留 30%
地表径流
进入湖泊、河流、海洋(5%) 地表蒸发进入大气(10%)
进入土壤中
2 、土壤水分类型及其特性
土壤含水情况
土壤对水分的 保持力(大气压) 土壤水分常数 10000
土壤空气与大气组成的差异
气体
近地表的大气
土壤空气 O2(%) 20.94 18.0~20.03 CO2(%) N2(%) 其它气体(%)
0.03
0.15~0.65
78.05
78.8~80.24
0.98
0.98
(1)、土壤空气中的CO2含量高于大气
(2)、土壤空气中的O2含量低于大气 (3)、土壤空气中水汽含量一般高于大气 (4)、土壤空气中含有较多的还原气体
(2)、土水势的测定
——基质势的测定
张力计测定法:
加 水 口 气腔
真空表
水 银 环
连接管
深度 多孔毛瓷环
6、土壤水分含量的测定方法 (1)、烘干法 取样 称重 烘至恒重
》》》》》》
称量
(2)、灼烧法 (3)、中子法 (4)、TDR法 TDR——(Time-Domain-Reflectometry) 时域反射仪
2 、土壤矿物质的类型及性质 原生矿物 次生矿物 (粘土矿物) ⑴ 原生矿物 1) 、概念: 土壤原生矿物是指各种岩石受到不同程度的物理风化而 未经化学风化的碎屑物.其原来的化学组成和结晶构造均未 改变.
2) 、类型及性质
a 、 硅酸盐、铝硅酸盐类
原生矿物
b 、氧化物类 c 、 硫化物类 d 、磷酸盐类
(草酸)
(COOH)2
(COOH)2
CO2 +H2O
CH3(CH2)2COOH +2H2+2CO2
(丁酸)
⑵ 腐殖化过程
植物残体
在微生物作用下
腐殖质
(3) 土壤腐殖质 1、土壤腐殖质是指有机质分解后再缩合而成的一系列黑褐色 高分子有机化合物. 2 、腐殖质的组成成分 胡敏酸 (棕色): 溶于碱而不溶于酸 富里酸 ( 黄色 ): 既溶于碱又溶于酸 胡敏素 (
三、土壤在地理环境中的地位和作用
1 、土壤圈与其它圈层的相互作用 ① 、对生物圈的影响。 ② 、对大气圈的影响。 ③、对水圈的影响。 ④ 、对岩石圈的影响。 2、土壤地理学与相邻学科的关系
四、
土壤地理学研究的主要内容和方法
一、主要研究内容 探讨土壤的物质组成和性质; 土壤的形成、发生分类 以及土壤类型地理分布规律;土壤生态环境与土壤的合理利 用与保护 二、主要方法 1 、传统方法: 野外调查; 土壤定位观测; 室内研究(包括 土样的分析测定、图表的编制和调查研究报告的编写等) 2 、新技术、新方法: 土样分析测试的自动化; 土壤制图的电 子计算机化; 土壤动态的遥感监测; 土壤分析的数据化等. 练习:
一水型氧化铝(AI2O3·H2O)
③ 层状硅酸盐粘土矿物类:包括伊利石、蒙脱石、高岭石等.它们是
构成土壤粘粒的主要成分
·它是由硅氧四面体和铝氧八面体连接而成的薄片层状结晶体
氧离子 硅离子
共用氧
skip
……
四面体 (SiO4)4氧离子 铝离子
硅氧片 n(Si4O10)4
-
共用氧
…… 八面体 (AIO6)9铝氧片、水铝片
• 一般而言,森林土>草原土>荒漠土 • 对森林土而言,热带森林土>亚热带>温带>寒带 • 对草原土而言,热带稀树草原>温带>荒漠化>荒漠化植被
②耕作土壤: 人工施肥、作物收获后的残渣以及作物根系分泌物
⑵ 组成成分 (有机酸)
元素组成:主要是由C、 O 、 H、N、 S等元素 a 、碳水化合物 b 、含氮化合物 c 、木质素 d 、含磷、硫化合物 e 、脂肪、蜡质、单宁和树脂
土壤的物质组成及性质
土壤三相物质组成 固相 液相 气相 土壤物理性质 土壤胶体 土壤溶液
一 、 土壤物质组成
有机质12%
矿物质
固相
有机质 三相 液相
矿物质 38%
空气25%
气相
• 液相气相处于彼此消长状态
水分25%
土壤的容积组成 >>>>>>>
一、固相
(一) 土壤矿物质
1 、土壤矿物质来源: 成土母质
⑵ 次生矿物
1)、概念 又叫粘土矿物,是由原生矿物经风化作用和成 土作用重新形成的另一类矿物,其化学组成和构造都经过改 变,而不同于原来的原生矿物.它是土壤物质中最细小的部 分(粒经<0.001mm) 2) 、类型及性质 简单盐类 次生氧化物矿物类 次生铝硅酸盐类 ① 简单盐类:它包括各种碳酸盐、重碳酸盐、氯化物类, 它们都是原生矿物经过化学风化后的最终产物.
绪 论
土 壤 地 理 学电子教案
China West Normal University
土壤物质组成及性质
1、营养库 2、养分转化和循环 3、雨水的涵养 4、支撑
我国主要的土壤类型
土壤形成、分类与分布
四川的土壤类型
土壤污染与保护
制作与主讲:罗明云
联系方式:2194885
绪 论
土壤概念及性质 土壤肥力 土壤在地理 环境中的地 位和作用 土壤地理研究 内容与方法
②非层状粘土矿物类 褐铁矿 (棕、橘红色) 氧化铁和氢氧化铁类 赤铁矿 (赭红色) 磁赤铁矿(红棕色) 氧化铝矿物类 三水型氧化铝(AI2O3·3H2O) 氧化锰矿物类:土壤中常见为MnO和MnO2,在土壤结构表 面上呈棕、黑色胶膜或呈结核状存在 次生氧化硅:主要指氧化硅凝胶和蛋白石.在酸性条件下,氧化 硅聚合成蛋白石,内含许多有机、无机杂质,呈彩色. 针铁矿 (黄-棕褐色) 纤铁矿 (橙色) 水铁矿 (棕色)
(
最 小 持 水 量
田 间 持 水 量
最 大 毛 管 持 水 量
毛 管 持 水 量
)
毛管悬着水 毛管上升水
)
)
)
重力水
无效水
一定情 况下为 有效水
土壤水分有效性
有效水
多余水
>>>>>>>>>>
3、田间土壤水分平衡
△W = P+I+U-E-T-R-In-D
截流蒸发 In
蒸散E+T 降水P 灌溉 I
地表损 失 R
二、土壤肥力
1 、概念:是指土壤为植物生长供应和协调水分、养分、空 气和热量的能力.它是土壤物理、化学、生物性质的综合反应.
◇ 土壤肥力是土壤的本质属性。 ◇ 土壤肥力有量的区别. 2 、土壤肥力的类型 ① 自然肥力:土壤在自然因素联合作用下所发展出来的肥力,
是自然成土过程的产物. 如:原始森林; 高山土壤„ ② 人为肥力:在耕种过程中发展出来的肥力,是农业土壤在耕种 、施肥、改良及其它技术措施等人为因素影响下产生的结果
3、土壤与大气间的气体交换:土壤空气和大气的交换主要是通 过个别气体成分的差异(分压梯度)发生的扩散.这种扩散又称 之为土壤呼吸作用
土壤空气的对流 土壤空气的扩散
4、影响土壤气体交换的因素: ① 大气气压、空气气温及土温 ② 土壤质地和结构
③ ④ 土壤水分 土壤与大气中的O2和CO2的浓度差
5、土壤空气交换的意义 ① 影响土壤微生物
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一、土壤概念及性质
1 、概念:① 土壤是地球上能够生长植物并产生收获的疏松表 , 是母质、气候、生物、地形和时间等5大自然因素综 合作用产产物。(前苏— 威廉 斯) 特点:体现了土壤的形成过程 — 岩石风 化―成土过程―土壤; 土壤的基本属性―有肥力。 ② 土壤是具自动供肥机能和自动调节水、热、气、 肥机能的一类生物体 (中国—侯光炯) 特点:土壤是一种有生命的物质。 2 、土壤性质 ① 土壤是一个独立的自然体。 ② 土壤是运动着的自然体。
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