土壤地理学课件第四讲土壤形成因素与形成过程.ppt

1、l母母质土壤土壤肥力的形成质土壤土壤肥力的形成过程养分的积累过程生物过程养分的积累过程生物小循环与地质大循环小循环与地质大循环l题目：北京地区耕地碳酸盐褐土不同农题目：北京地区耕地碳酸盐褐土不同农作物氮及灰分元素生物循环的比较研究作物氮及灰分元素生物循环的比较研究l作者：黄德华、陈佐忠、张鸿芳作者：黄德华、陈佐忠、张鸿芳l时间：时间：1982.41982.4l刊物：植物生态学与地植物学丛刊刊物：植物生态学与地植物学丛刊l一。研究方法l二。研究地区自然条件l三。研究结果l1.生物量l2.氮l3.磷l4.钾l5.钙镁铁硫锰等l1.不同作物存留、归还和吸收数量的特点不同作物存留、归还和吸收数量的特点

2、l2.不同作物归还比例的特点不同作物归还比例的特点l3.不同作物对不同元素选择性吸收的特点不同作物对不同元素选择性吸收的特点l4.不同作物生物循环和农田土壤元素平衡不同作物生物循环和农田土壤元素平衡和施肥和施肥l1.不同作物存留、归还和吸收不同元素差不同作物存留、归还和吸收不同元素差别很大。花生吸收钙镁量大；小麦、大别很大。花生吸收钙镁量大；小麦、大麦等吸收较高数量氮磷钾钙硅等麦等吸收较高数量氮磷钾钙硅等l2.不同作物对不同元素归还特点不同：不同作物对不同元素归还特点不同：l1）低归还：氮磷钾，归还比例低于）低归还：氮磷钾，归还比例低于10%l2）中归还：钙镁硫硅钠等，归还比例）中归还：钙镁硫

3、硅钠等，归还比例10%-30%l3）高归还：铁锰等，归还比例高于）高归还：铁锰等，归还比例高于30%l土壤形成过程中的物质与能量转化是地球表层土壤形成过程中的物质与能量转化是地球表层系统物质与能量转化总过程的一部分。系统物质与能量转化总过程的一部分。l 影响地表物质转化的主要因素：影响地表物质转化的主要因素：l 外在因素与内在因素：外在因素与内在因素：l 外在因素：外在因素：1.1.太阳辐射和由之决定的气候条太阳辐射和由之决定的气候条件等件等.2.2.水文地质条件水文地质条件.3.3.地形地形.4.4.土壤性质等土壤性质等 内在因素内在因素;不同化学元素的结构及其化学物不同化学元素的结构及其化

4、学物的性质的性质l溶解迁移溶解迁移 (lixiviatonlixiviaton transport):transport):土体中物质与水形成真溶液土体中物质与水形成真溶液,并随水并随水溶液迁移的过程溶液迁移的过程.其特点元素迁移其特点元素迁移 为主为主.淋溶过程与毛管上升淋溶过程与毛管上升 表层积聚表层积聚.l盐类物质迁移顺序盐类物质迁移顺序:lCaCl2MgCl2NaC1kC1MgSo4Na2CO3CaSO4CaCo3 波雷诺夫波雷诺夫(1937)(1937)提出土壤成份相对活性序提出土壤成份相对活性序列列:C1-=100 SO42-=57 Ca2+=3.0 Na+=2.4 K+=1.25

5、 SiO2=0.20 Fe2O3=0.04 Al2O3=0.02l还原迁移还原迁移(reduction transport):l 地表渍水情况下地表渍水情况下,土壤处于土壤处于 嫌嫌 气还气还原条件原条件,某些变价态元素被还原而随水迁某些变价态元素被还原而随水迁移的过程移的过程.其特是铁、锰转化与移动其特是铁、锰转化与移动.EhEh值氧化还原电位值氧化还原电位 Eh=-500mvEh=-500mv极端还原极端还原 =-200mv=-200mv强还原强还原 =100mv=100mv通气不良通气不良 =300mv=300mv中度氧化中度氧化 =500mv=500mv强氧化强氧化 还原条件化学元素迁

6、移顺序还原条件化学元素迁移顺序:Ca CaMnMnMgNaPKFeSiOMgNaPKFeSiO2 2ALAL 配合迁移配合迁移(Coordination transport):金属离子与电子给予体的离子或分子金属离子与电子给予体的离子或分子之间通过配位键形成的配合物随水迁移之间通过配位键形成的配合物随水迁移的过程的过程.生物参予生物参予,金属元素与腐殖质结合为金属元素与腐殖质结合为其特征其特征.形成络合物形成络合物 螯合物螯合物 自然自然 条件下地表中条件下地表中,二者难以区分二者难以区分,合称合称配合物。配合物。悬浮迁移悬浮迁移(suspended transport):次生铝硅酸盐粘粒分散

7、于水体中形成悬浮次生铝硅酸盐粘粒分散于水体中形成悬浮液下渗或侧流液下渗或侧流.其特点粘粒移动其特点粘粒移动.生物迁移生物迁移(biologicai transport):生物有机体吸收生物有机体吸收.积聚并形成有机化积聚并形成有机化合物的迁移过程合物的迁移过程.l这是指不同土壤类型在形成过程这是指不同土壤类型在形成过程中所具备的共同的作用，包括物中所具备的共同的作用，包括物质循环及土壤内部的物理、化学、质循环及土壤内部的物理、化学、生物作用生物作用这是指不同土壤在其形成过程中所具备的这是指不同土壤在其形成过程中所具备的特殊过程，它决定不同土壤类型间的差特殊过程，它决定不同土壤类型间的差异。主要

8、表现在异。主要表现在4 4个方面：个方面：1.1.有机物质合成、分解与转化过程有机物质合成、分解与转化过程.2.2.土壤矿物质迁移与转化过程土壤矿物质迁移与转化过程.3.3.熟化过程熟化过程4.4.退化过程退化过程 矿质化过程矿质化过程(Mineralization)(Mineralization)微生物作用微生物作用 有机物质中矿质元素分解、氧化转变有机物质中矿质元素分解、氧化转变为无机态物质的过程为无机态物质的过程l 淋洗作用（淋洗作用（leaching)leaching)l 土壤中可溶物质随土壤溶液向下移动的土壤中可溶物质随土壤溶液向下移动的作用。作用。l 淀积作用（淀积作用（illuv

9、iationilluviation)l 土壤物质在剖面中由一层迁移到另土壤物质在剖面中由一层迁移到另一层的沉积作用。一层的沉积作用。l 淋淋淀淀作用（作用（eluviation-illuviationeluviation-illuviation)l淋洗作用和淀积作用的统称。淋洗作用和淀积作用的统称。残积粘化作用残积粘化作用 次生黏化作用次生黏化作用 淀积黏化作用淀积黏化作用 残积粘化作用残积粘化作用 （residual residual clayficationclayfication)母岩在风化成土过程中，其原生矿母岩在风化成土过程中，其原生矿物就地生成粘粒并聚积于土体层的作用。物就地生成粘

10、粒并聚积于土体层的作用。l 次生黏化作用次生黏化作用(secondary(secondary clayificationclayification)l 在特定的水热条件下，土壤中原生矿在特定的水热条件下，土壤中原生矿物发生土内风化，就地生成和聚积次生物发生土内风化，就地生成和聚积次生黏粒，形成土内黏化层的作用。黏粒，形成土内黏化层的作用。l 淀积黏化作用淀积黏化作用(illuvialilluvial clayoficationclayofication,argillificationargillification)l 土壤表层土壤表层 或淋溶层的黏粒分散后随悬或淋溶层的黏粒分散后随悬液向下迁移

11、，淀积于一定深度，形成淀液向下迁移，淀积于一定深度，形成淀积黏化层的作用。积黏化层的作用。l硅化作用硅化作用(silicificationsilicification)l土壤中二氧化硅相对富集的作用。土壤中二氧化硅相对富集的作用。l脱硅作用脱硅作用(desilicificationdesilicification)l土壤中铝硅酸盐水解，氧化硅淋失的作土壤中铝硅酸盐水解，氧化硅淋失的作用。用。石膏聚积作用石膏聚积作用(gypsum accumulation)(gypsum accumulation)次生石膏在土壤中聚积的作用。次生石膏在土壤中聚积的作用。l棕化作用棕化作用(brownificat

12、ion,braunificationbrownification,braunification)l温带湿润气候条件下原生矿物中的铁被温带湿润气候条件下原生矿物中的铁被风化释放，进而氧化和水化，氧化铁、风化释放，进而氧化和水化，氧化铁、氢氧化铁充分分散于土壤基质内，使土氢氧化铁充分分散于土壤基质内，使土壤呈棕色的作用。壤呈棕色的作用。l 红化作用红化作用(rubificationrubification)l土壤中非晶质氢氧化铁的消散和针土壤中非晶质氢氧化铁的消散和针l铁矿、赤铁矿微晶的形成，充分分铁矿、赤铁矿微晶的形成，充分分l散于土壤基质内使土壤呈鲜艳红色散于土壤基质内使土壤呈鲜艳红色l的作用

13、。的作用。黄化作用黄化作用黄壤所具有的特殊的成土过程。其原因是成土环境湿度黄壤所具有的特殊的成土过程。其原因是成土环境湿度大，土壤经常保持湿润，土壤中的氧化铁高度水化形大，土壤经常保持湿润，土壤中的氧化铁高度水化形成一定量的针铁矿，并常与有机质结合，导致剖面呈成一定量的针铁矿，并常与有机质结合，导致剖面呈黄色或者蜡黄色。黄色或者蜡黄色。l 硅铝硅铝化作用化作用(siallitizationsiallitization)l温带地区土壤中温带地区土壤中2 2：1 1型黏粒矿物转化形型黏粒矿物转化形成的作用。成的作用。l铁铝铁铝化作用化作用(ferrallitizationferrallitizat

14、ion)l热带、亚热带地区原生矿物强烈分解，盐基热带、亚热带地区原生矿物强烈分解，盐基l淋失，二氧化硅部分淋溶，铁、铝氧化物富淋失，二氧化硅部分淋溶，铁、铝氧化物富l集的作用。集的作用。l退化退化:l(1)(1)生物体在进化过程中某一部分生物体在进化过程中某一部分器官变小器官变小,构造简化构造简化,机能减退机能减退,甚至甚至完全消失完全消失.-.-现代汉语词典现代汉语词典l (2)(2)泛指事物由优变劣泛指事物由优变劣,由好变由好变坏坏.-.-现代汉语词典现代汉语词典l（3 3）环境或者某种资源的质量和利）环境或者某种资源的质量和利用价值减小的过程用价值减小的过程-英汉生态学词英汉生态学词典典

15、演替是植物群落随时间推移而发生变化的演替是植物群落随时间推移而发生变化的现象现象 关于荒漠化关于荒漠化(Desertification)(Desertification)包括气候变化和人类活动等各种因素造成的干旱、半包括气候变化和人类活动等各种因素造成的干旱、半干旱和干旱亚湿润地区的土地退化干旱和干旱亚湿润地区的土地退化 l 退化不仅是植被的退化退化不仅是植被的退化l 而且是土壤的退化而且是土壤的退化l 也包括生物群落与小气候的变化也包括生物群落与小气候的变化 联合国粮农组织对土地退化的划分联合国粮农组织对土地退化的划分 侵蚀侵蚀 盐碱盐碱 有机废料有机废料 传染性生物传染性生物 工业无机废料

16、工业无机废料 农药农药 放射性物质放射性物质 重金属重金属 肥料肥料 洗涤剂洗涤剂 l1 1）土壤形成因素历史发展土壤形成因素历史发展l2 2）气候与土壤形成）气候与土壤形成l3 3）生物与土壤形成）生物与土壤形成l4 4）母质与土壤形成）母质与土壤形成l5 5）人类活动与土壤形成）人类活动与土壤形成l张凤荣，马步洲，李连捷编著，张凤荣，马步洲，李连捷编著，l土壤发生与分类学，土壤发生与分类学，l北京大学出版社，北京大学出版社，1992lDevelopments in Soil Science-Volume 29lVital Soil Function,Value and Properties

17、，Edited by Peter Doelman ，Herman J.P.Eijsackers，2004，ELSEVIERl lLynette K.Abbott and Daniel V.Murphy,l Soil Biological Fertility-A Key to Sustanable Land Use in Agriculture KLUWER ACADEMIC PUBKLISHERS,2005l10月月11日，日，18日和日和25日停课，顺延。日停课，顺延。l1。复习第一讲到第四讲内容。复习第一讲到第四讲内容。l2。预习第五讲关于土壤分类问题。预习第五讲关于土壤分类问题发生发生分类和系统分类分类和系统分类l3.第五讲我们有一个课堂复习第五讲我们有一个课堂复习l包括上述内容包括上述内容