1、第六章土壤圈第一节土壤的组成与性质第一节土壤的组成与性质 一、土壤及土壤肥力的概念一、土壤及土壤肥力的概念二、土壤圈的地位和作用二、土壤圈的地位和作用 三、土壤形态三、土壤形态四、土壤物质组成四、土壤物质组成五、组成物质之间的相互作用五、组成物质之间的相互作用土壤的基本特性和本质特征土壤的基本特性和本质特征肥力肥力。土壤及土壤肥力的概念土壤及土壤肥力的概念土壤土壤是地球陆地表面地球陆地表面覆盖于岩石圈之上的由风化产物经生物改造作用风化产物经生物改造作用形成的具有肥力的薄的疏松物质层。疏松物质层。土壤肥力：指土壤为植物生长不断地供应和协调土壤肥力：指土壤为植物生长不断地供应和协调养分、水分、空气
2、和热量的能力。养分、水分、空气和热量的能力。土壤的有效肥力：耕种土壤中自然肥力与人为肥土壤的有效肥力：耕种土壤中自然肥力与人为肥力的综合效应。力的综合效应。中国汉字里的“土”，实际上就反映了土壤在自然地理环境中的位置和作用。“二二”代表了土壤的位置是在岩石面以上，地面岩石面以上，地面以下以下，处在大地的表层；“”则是表示土壤能够生长植物土壤能够生长植物。汉字汉字“土土”的象形意义的象形意义 肥力：长期提供与调节养分、水分、空气、热量（肥力：长期提供与调节养分、水分、空气、热量（4大要素）大要素）土壤层愈深厚，植物生长愈有利土壤层愈深厚，植物生长愈有利丰收和富裕丰收和富裕土壤圈在地理环境中的地位
3、和作用土壤圈在地理环境中的地位和作用 土壤圈土壤圈土壤以不完全连续不完全连续的状态存在于地球表层地球表层，称为土壤圈土壤圈或土被土被。土壤圈在地理环境中总是占据一定的不变位置，处于地球大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间的界面上，是地球各圈层中最活跃最富生命力的圈层之一，它们之间不断进行物质循环和能量平衡。土壤圈的作用土壤圈的作用：）土壤圈与地球生命作用）土壤圈与人类生存条件）土壤圈与自然环境）土壤圈与全球土壤变化）土壤圈物质的组成与性质土壤形态土壤形态土壤形态土壤形态指土壤和土壤剖面外部形指土壤和土壤剖面外部形态特征。态特征。土壤形态是成土过程的反映和外部表现，土壤形态是成土过程的反映和外部表现
4、，通过土壤形态可以区别土壤与风化壳的差别，通过土壤形态可以区别土壤与风化壳的差别，土壤形态也是区别各土壤类型的重要依据土壤形态也是区别各土壤类型的重要依据（一）土壤剖面与土壤发生层次（一）土壤剖面与土壤发生层次 土层土层（soil horizon）成土过程成土过程对疏松物质的改造作用改造作用，特别是腐殖质腐殖质的形成和加入过加入过程程，以及颗粒与溶解物质颗粒与溶解物质的转移过程转移过程，导致土壤内部沿垂直方向垂直方向发生分异分异，形成了一些物理和化物理和化学性质学性质明显不同的水平层次水平层次，称为土层（soil horizon）或土壤发生层次。土壤剖面土壤剖面（soil profile）自然
5、土壤自然土壤是由不同性质的土壤层土壤层叠合构成，由上而下，显示土层序列土层序列及组合状况组合状况的垂直切面，称为土壤剖面（soil profile）。土壤剖面土壤剖面 土壤剖面土壤剖面岩石岩石风化壳风化壳土壤土壤植物植物1 1、自然土壤剖面模式、自然土壤剖面模式 土壤剖面分层模式土壤剖面分层模式土壤学家按照土壤层的性土壤层的性质质及其在土壤剖面中的位置在土壤剖面中的位置划分土层：(1)O层层（有机质层有机质层，organic horizon）覆盖于矿质土壤表面土壤表面的由植物和动物残落物植物和动物残落物组成的层次。(2)A层层（腐殖质层，腐殖质层，humushorizon）土壤剖面中由土壤腐解
6、产物组成的层次。(3)E层层（淋溶层淋溶层，eluvial horizon）土壤剖面中由水分淋溶作用所形成的土层，位于矿质土壤的最上层，直接处于有机质层之下。()B B层层（淀积层淀积层，illuvial horizon）土壤剖面中位于淋溶层之下的矿质土壤，是A层淋洗出来的物质沉淀和集聚沉淀和集聚的层次。一般位于土壤剖面中部又被称为B层。()C)C层层（风化层或母质层风化层或母质层，regolith）指土体以下疏松的、尚未受到成土过程（特别是生物作用）影响的层次。它是上部土体赖以形成的母体物质。()R)R层层（基岩层基岩层，bed rock）尚未受到风化作用影响的下垫坚硬岩石，如花岗岩、砂岩、
7、石灰岩等。有些土壤与基岩有发生上的继承关系（通过风化层）有些则没有（异地沉积母质）。R：岩石层：岩石层C：母质层：母质层B：淀积层：淀积层E：淋溶层：淋溶层A：腐殖质层：腐殖质层O：有机质层：有机质层风化壳（层）风化壳（层）土壤发生层vH层：泥炭化层vO层：有机质层。枯枝落叶堆积过程，残体不能分解。vA层：矿质土层。土中有机质腐殖质化，以细颗粒分散于土中。土层色暗。vE层：淋溶化，硅酸盐粘粒、铁铝损失，石英富集vB层：积淀层。母质特征消失或微弱，硅酸盐粘粒、铁铝或腐殖质积淀vC层：母质层，风化壳的顶层，Cm:紧实vR层：岩石层（砾石层为C层，根可穿入）钙积层人为耕作人为耕作也是改变土壤剖面的一
8、个重要因素也是改变土壤剖面的一个重要因素。特别是现代农业对土壤大面积开垦及长期使用，这种作用变得愈来愈重要。A A、人类的耕作必然使土壤上部的原始土层受到原始土层受到破坏破坏，形成一种性质近似均一的耕作层耕作层（用ApAp表示）。Ap层通常是由OO层层和A A层层混合后形成的。B B、有些土壤的原始原始A A层层比较深厚深厚，以至A A层不全层不全包括在耕作层包括在耕作层中。C C、而在原始原始A A层十分浅薄层十分浅薄的情况下，犁底线可能达到达到B B层层的顶部甚至深入到深入到B B层层中去。、耕作土壤剖面、耕作土壤剖面 层层 次次 代代号号 基基 本本 特特 征征 熟熟 土土 层层 耕作层
9、 A 经长期耕作种植，熟化程度高熟化程度高，腐殖质含量丰富腐殖质含量丰富，暗灰色，土层疏松，以团粒结构为主团粒结构为主。犁底层 P1 经长期反复压实，呈片状、层状结构片状、层状结构，紧实，腐殖腐殖质显著减少质显著减少。半熟化层 P2 受上层渗漏水淋溶作用明显淋溶作用明显，颜色不均匀颜色不均匀，由于耕作时间及技术措施不同，厚度不一厚度不一，对作物生长和肥力仍有一定影响，为A、B间过渡层过渡层之一。生生土土层层 心土层 B 熟化程度很弱，淀积作用明显淀积作用明显，呈块、柱状或棱柱块、柱状或棱柱状结构状结构，颜色与自然土壤的同层次相似，厚度变化大。死死土土层层 底土层 C 几乎末受耕作影响，成土作用
10、弱，保持母质的特点保持母质的特点，常可出现潜育化现象潜育化现象。耕作土壤的剖面构造和特点耕作土壤的剖面构造和特点（二）土壤的一般形态特征（二）土壤的一般形态特征 1 1、土壤颜色、土壤颜色 土壤的颜色是观察者直接获得的最早和最强烈的土壤信息，是许多土壤性质的直接反映。影响因素影响因素：颜色与土壤的矿物质成分矿物质成分、有机有机质含量质含量、排水条件排水条件和通气状况通气状况密切相关。中国标准土壤色卡，共有种色调，个色片，采用芒塞尔颜色序列系统，其命名是用色调、亮度和彩度。A、热带和亚热带土壤、热带和亚热带土壤 含有较多的氧化铁（赤铁矿赤铁矿，Fe2O3）而明显地呈现出红色红色。高度水化后的氧化
11、铁水化后的氧化铁（Fe2O3 3H2O）则偏黄色黄色，所以在同一地带内比较阴湿的林下阴湿的林下或降水降水丰富的山地上部丰富的山地上部，往往出现黄色黄色的土壤；较干较干的地方或山地的下部则出现红色红色的土壤。B、温带或寒冷地区的土壤、温带或寒冷地区的土壤 由于含有大量腐解的有机质有机质，所以表层多呈暗黑暗黑色色。虽然热带土壤热带土壤中也含有有机物质，但在含量较低时往往被氧化铁掩盖，仍显红色红色。在含量较高时，则混合为红褐色红褐色。C C、干旱和半干旱地区的土壤、干旱和半干旱地区的土壤 内部与盐土的表层出现偏白偏白色调，原因是碳酸钙、石膏和可溶性盐的聚集。D D、排水不良的土壤、排水不良的土壤 颜
12、色灰暗灰暗，通常呈浅灰色、蓝灰色或蓝绿色。原因是变价离子都处于低价还原状态低价还原状态（如FeO、MnO等）。如果排水情况稍好排水情况稍好，在大的空隙中有空气流通，空隙周围的铁受到氧化，就会在蓝灰的底色上出现许多黄褐色斑点黄褐色斑点。、土壤结构、土壤结构(1)概念概念 土壤结构土壤结构（soil structure）指土壤颗粒的胶结情况。土壤中的颗粒大都通过某种胶胶结物质结物质相互联接组合在一起，形成较大型的团聚体。这种由基本颗粒聚合形成的团聚体就称为土壤结构。进行土壤的粒组分析时首先要用物理和化学的方法破坏破坏土壤结构。(2)分类分类:按形态分为形态分为团粒结构、块状结构、核状结构、柱状结构
13、、棱柱状结构、片状结构等。土壤的基本结构类型、土壤质地土壤质地土壤颗粒的组合特征。土壤颗粒的组合特征。一般分为砂土、壤土和粘土等。一般分为砂土、壤土和粘土等。、松紧度松紧度土壤疏松和紧实的程度。土壤疏松和紧实的程度。、孔隙孔隙土粒之间存在的空间。土粒之间存在的空间。、土壤干湿度土壤干湿度土壤的干湿程度，反映土壤中土壤的干湿程度，反映土壤中水分含量的多少。水分含量的多少。、新生体新生体土壤发育过程中物质重新淋溶淀积土壤发育过程中物质重新淋溶淀积和聚积的生成物。和聚积的生成物。、侵入体侵入体由外界进入土壤中的特殊物体。由外界进入土壤中的特殊物体。土壤物质组成土壤物质组成土壤由固、液、气三相组成。固
14、体物质土壤由固、液、气三相组成。固体物质是土壤最基本的成分，可以说是整个土体的骨骼和躯体骨骼和躯体。1、土壤、土壤矿物质和有机质：矿物质和有机质：其中占绝大多数绝大多数的通常是矿物质颗粒矿物质颗粒，有机质有机质也有一定的比例；2、土壤水分与空气、土壤水分与空气：在土壤的固体颗粒之间，有大量空隙空隙的存在。充填于空隙中的是空气和水分（确切地说是溶液溶液）。空隙中气、液两者的比例并非是固定不变的，经常随外界天气和其他因素的改变而彼此消长彼此消长。（一）土壤矿物质和有机质（一）土壤矿物质和有机质土壤发育阶段示意图土壤发育阶段示意图 1 1、土壤矿物质、土壤矿物质 土壤矿物质土壤矿物质土壤中的无机物质
15、无机物质，源于岩石的风化作用风化作用，它在大小和组成上都是多变多变的。从起起源源来说，土壤矿物质土壤矿物质包括：岩石碎屑：岩石碎屑（detritusdetritus）、原生矿物原生矿物（primary mineralprimary mineral）、次生矿物次生矿物（secondary mineralsecondary mineral）三个部分。（1）岩屑）岩屑大块岩石破坏后的残屑，但仍然是一种矿物质矿物质集合体集合体；在土壤中它们是最粗大最粗大的成分，通常以砾石砾石和粗粗砂砂的形式出现。（2）原生矿物）原生矿物岩屑进一步分解破坏、矿物集合体分散后分散后的产物；在形态上它们是单独的矿物晶体单独
16、的矿物晶体，但在成分上和结构上与原始母岩中的矿物一致与原始母岩中的矿物一致，没有产生性质的变化。原生矿物多是一些抗风化能力较强的矿物抗风化能力较强的矿物，如石英和某些长石类矿物。原生矿物的晶体相对较大晶体相对较大，在土壤中多以砂砂粒粒和粉砂粉砂的形式出现。（3）次生矿物）次生矿物原生矿物化学风化或蚀变后的新型矿物新型矿物，是在疏松母质发育和土壤形成作用进行时，由不稳定的原不稳定的原生矿物风化形成生矿物风化形成的，多属粘粒粘粒一级，如铝硅酸盐粘粒（高岭石、蒙脱石、伊利石等）和铁、铝的氧化物等。、土壤有机质、土壤有机质(1)含量含量 在矿质土壤的表层有机质有机质一般仅占1%5%，但其作用和对土壤理
17、化性质的影响能力却远远超过其重量的比例。(2)分类分类 土壤中的有机质包括两大类:A、非特殊性有机质、非特殊性有机质；B、土壤腐殖质腐殖质（humus）(3)原始来源原始来源 土壤有机质的原始来源原始来源是植物的死亡组织死亡组织和一部分动动物的排泄物物的排泄物及尸体尸体，其中以植物组织为主植物组织为主。在自然条件下，林木、灌丛、草地和其他植被的地上部分地上部分和根部根部每年都为土壤提供大量的有机残体，这些物质被各种各样的土壤动物和微生物粉碎、转化和分解，再通过渗透和混合而变成土壤的一部分。(4)有机残体在土壤中的转化有机残体在土壤中的转化 有机残体在土壤中的转化有2种不同的途径：A、矿质化过程
18、、矿质化过程（mineralization）即分解过分解过程程有机残体在细菌细菌（bacteria）和真菌真菌（fungi）的作用下彻底氧化分解氧化分解为无机矿质无机矿质养分与CO2和H2O的过程。B、腐殖质化过程、腐殖质化过程（humification），其产物是腐殖质腐殖质有机残体在微生物不完全分解时的中间中间产物产物，能重新合成一类性质较稳定的有机高分子化合物，称为腐殖质腐殖质。腐殖质是棕色或暗棕色的无定形胶体物质。有机质在土壤中的类型及其转化关有机质在土壤中的类型及其转化关系系（二）土壤水分与土壤空气（二）土壤水分与土壤空气1 1、土壤水分、土壤水分(1)(1)土壤水分来源及损耗土壤水
19、分来源及损耗来源：大气降水、地下水和灌溉用水。损耗：土壤蒸发、植物吸收利用和蒸腾、水分的渗漏和径流。(2)(2)土壤水分类型土壤水分类型根据土壤水分所受吸力的大小土壤水分所受吸力的大小，把土壤主要水分分为吸湿水、毛管水和重力水吸湿水、毛管水和重力水三种类型。、土壤空气、土壤空气 土壤孔隙中存在的各种气体混合物。土壤孔隙中存在的各种气体混合物。特点：特点：(1)(1)土壤空气不连续，而是存在于固体隔开的土壤空土壤空气不连续，而是存在于固体隔开的土壤空隙中。隙中。这使得它们的成分在土壤中的各处可能很不成分在土壤中的各处可能很不一致一致。(2)2)土壤空气具有比较高的含水量土壤空气具有比较高的含水量
20、，在土壤含水量适宜时，土壤空气的相对湿度接近相对湿度接近100%100%。(3)(3)土壤空气与大气成分有差异。土壤空气与大气成分有差异。土壤空气中的CO2CO2含量比大气中的高含量比大气中的高，氧含量氧含量较低较低。(4)(4)土壤空气的含量与土壤水分互为消长。土壤空气的含量与土壤水分互为消长。土壤空气的含量很大程度上取决于水分的增减，空气只能流入那些未被水分占据的空隙流入那些未被水分占据的空隙。土壤组成物质之间的相互作用土壤组成物质之间的相互作用（一）土壤的机械组成（一）土壤的机械组成 也叫土壤质地（也叫土壤质地（soil texture），是指土），是指土壤中不同大小的分散颗粒的组成比例
21、。壤中不同大小的分散颗粒的组成比例。一般来说，一般来说，土壤的质地土壤的质地可以归纳为可以归纳为三大三大类型类型：（1）砂质土类）砂质土类（2）粘质土类）粘质土类（3）壤质土类）壤质土类 土壤质地三角表土壤质地三角表（1 1）砂质土类）砂质土类砂粒含量在砂粒含量在70%70%以上的土壤。以上的土壤。特点特点:由于颗粒组成粗大，相应的空隙也较大，排水和通气由于颗粒组成粗大，相应的空隙也较大，排水和通气条件良好。但也有保水和蓄肥能力弱的缺点，土体多呈松散条件良好。但也有保水和蓄肥能力弱的缺点，土体多呈松散状态，结构性不强。状态，结构性不强。（2 2）粘质土类）粘质土类粘粒占优势的土壤属于粘质土粘粒
22、占优势的土壤属于粘质土类，粘粒的含量一般不低于类，粘粒的含量一般不低于40%40%。特点特点:由于粘质土的颗粒细小，有巨大的表面积，所以对水由于粘质土的颗粒细小，有巨大的表面积，所以对水分和养分有很强的保持力。粘质土中虽然空隙较多，但都属分和养分有很强的保持力。粘质土中虽然空隙较多，但都属于小空隙。水、气的运动缓慢，排水和通气状况不佳。粘质于小空隙。水、气的运动缓慢，排水和通气状况不佳。粘质土通常有较强的粘结性和可塑性。湿时粘着，干时硬结，胀土通常有较强的粘结性和可塑性。湿时粘着，干时硬结，胀缩幅度较大。缩幅度较大。（3 3）壤质土类）壤质土类砂粒、粉砂粒和粘粒三者在比例上均不占绝对优势的一类
23、混合土壤混合土壤。特点:兼有砂质和粘质土壤的一些特性，并调和了它们的一些不利因素。因此是一种物理性质介于砂土和粘土之间的土壤。大多数农业价值较高的土壤都属于壤质土。（二）土壤胶体的性质（二）土壤胶体的性质土壤胶体土壤胶体指土壤中高度分散粒径在指土壤中高度分散粒径在100mm之间的物质。之间的物质。、土壤胶体的种类：土壤矿质胶体、有机胶体、土壤胶体的种类：土壤矿质胶体、有机胶体、有机无机复合胶体。有机无机复合胶体。、土壤胶体的性能：、土壤胶体的性能：（）巨大的比表面和表面能；（）带电性；（）巨大的比表面和表面能；（）带电性；（）分散和凝聚性（）分散和凝聚性、土壤的离子交换、土壤的离子交换土壤胶体
24、表面与溶液介质土壤胶体表面与溶液介质中电荷符号相同的离子相交换。中电荷符号相同的离子相交换。（二）土壤溶液（二）土壤溶液（）土壤的酸碱反应（）土壤的酸碱反应指土壤中的酸性物质指土壤中的酸性物质和碱性物质解离出和碱性物质解离出HH和和HOHO数量中和的结果，数量中和的结果，使土壤呈现不同的酸碱反应。使土壤呈现不同的酸碱反应。（）土壤的氧化还原作用（）土壤的氧化还原作用指氧化剂物质和指氧化剂物质和还原剂物质的电子得失过程，是土壤溶液中普遍还原剂物质的电子得失过程，是土壤溶液中普遍存在的现象。存在的现象。（）土壤的缓冲性（）土壤的缓冲性指土壤加酸或加碱时具指土壤加酸或加碱时具有缓和酸碱度改变的能力。
25、有缓和酸碱度改变的能力。指土壤中水分及其所含溶质的总称。指土壤中水分及其所含溶质的总称。土壤溶液是一种多相分散系的混合液，具有酸碱土壤溶液是一种多相分散系的混合液，具有酸碱反应、氧化还原作用和缓冲性能。反应、氧化还原作用和缓冲性能。酸碱盐碱地盐蒿第二节 土壤形成与地理环境间的关系一、成土因素学说1、道库恰耶夫的成土因素学说2、美国学者的成土因素学说 影响土壤的五种自然因素五种自然因素母质、生物、母质、生物、气候、地形气候、地形、时间和人类活动时间和人类活动，从各自不同的侧面共同控制着土壤的发育和特性的形成。二、土壤发育的影响因素二、土壤发育的影响因素1 1、母质因素、母质因素 (1)(1)概念
26、与分类概念与分类 残积母质残积母质岩石风化后，停留在原处很长时间的疏松物质。运积母质运积母质岩石风化后，由外力移至他处的疏松物质。对于残积母质，土壤特性深受下伏岩石的影响深受下伏岩石的影响，这种影响在土壤发育的初期尤其强烈初期尤其强烈。原始岩石对土壤的影响主要是由其所含矿物的成分矿物的成分和性质性质造成的。对于运积母质，土壤继承的主要是由其不同的不同的搬运方式搬运方式和沉积环境沉积环境所形成的特性，有时甚至直接用母质类型来命名土壤用母质类型来命名土壤，如冲积土、冰碛土等。2 2、生物因素、生物因素 生物对土壤形成和发育的主要作用主要作用是向土壤中输入有机质向土壤中输入有机质。这个过程主要是由植
27、物植物完成的。草地草地和森林森林是地球表面两种面积最大、差别明显的植被类型，比较草地下面发育的土壤与森林下面土壤有机质的含量和有机质的含量和分布分布，可以清楚地看到生物因素对土壤特性的影响作用。草地和森林两种植被下土壤有机质含量与分布对比草地和森林两种植被下土壤有机质含量与分布对比 差别差别：(1)(1)草地植被生物量生物量 森林有机质含量有机质含量。原因草类生命周期短草类生命周期短，每年死亡的大量地上茎叶和底下根系，提供了相当数量腐殖化的有机质。树木生命树木生命周期长周期长，大量的有机质储存在活的植物组织内，每年的残落物归还量并不很大。(2)(2)有机质剖面分布的差异。有机质剖面分布的差异。
28、草地土壤草地土壤有机质向下逐渐减少向下逐渐减少，暗色A A层非常深厚层非常深厚。森林土壤森林土壤有机质集中表层集中表层，向下急剧减少急剧减少，A A层浅薄层浅薄。原因原因草类草类以地下经常死亡的根系作为土壤的主要有机质来源；而森林植物森林植物的根系是多年生的，有机质主要来自地上的枯枝落叶，并在地面分解和积累。森林森林和湿和湿草原草原生态生态系统系统中有中有机质机质的分的分布布3 3、气候因素、气候因素 气候因素气候因素为土壤直接提供水分水分和热量热量。水分和能量是土壤中一切过程，包括物质的迁移、转化迁移、转化和生命活动生命活动的基础。此外，气候因素（主要是水热条件水热条件）还通过影响母质的影响
29、母质的风化风化和控制植物生长控制植物生长，对土壤产生的影响作用。(1)(1)影响母质的风化影响母质的风化 风化作用风化作用强度明显地受水热条件水热条件控制。(2)控制植物生长控制植物生长 气候决定着自然植被的生长，从而间接影响土壤间接影响土壤的发育。地球表面风化壳随气候的变化规律地球表面风化壳随气候的变化规律 地形因素本身并本身并不包含实体成分不包含实体成分，而只是一种地表空间的地表空间的几何形态几何形态。但地形却可以通过控制母质、控制母质、气候及生物因素气候及生物因素，对土壤的发育和特性产生强烈的间接影响间接影响。不同地形影响地表水热条件的重新分配。主要表现在不同高度、高度、坡度和坡向坡度和
30、坡向等对太阳辐射的吸收和地面辐射的差异。4 4、地形因素、地形因素 时间因素主要影响母质、生物、气候和地形因素的作用强度和深度，控制其它实体因素对土壤影响的历程。5 5、时间因素、时间因素 人类生产活动对土壤形成和性质的影响是有意人类生产活动对土壤形成和性质的影响是有意识有目的的，是在认识土壤客观性质的基础上对土识有目的的，是在认识土壤客观性质的基础上对土壤进行利用改造定向施肥，创造不同熟化程度的耕壤进行利用改造定向施肥，创造不同熟化程度的耕作土壤作土壤 。6 6、人类因素、人类因素 土壤形成：土壤形成：地质淋溶（地质大循环）与生物积累（生物小循环）的产物地质淋溶（地质大循环）与生物积累（生物
31、小循环）的产物三、土壤形成的基本规律三、土壤形成的基本规律 地质大循环指结晶岩石矿物在外力作用下发生风化变成细碎而可溶物质，被流水搬运迁移到海洋经过漫长的地质年代变成沉积岩，当地壳上升，沉积岩又露出海面成为陆地，再次受到风化淋溶。岩石风化风化搬运沉积沉积岩：一方面释放出可溶性物质植物吸收的矿物养分；另一方面产生碎屑物质土壤母质。母质源源不断地提供可溶性矿物质。地质淋溶不能提供植物生长的全部养分，如氮等。生物小循环指植物吸收利用大循环释放出来的可溶性养分，通过生理活动制造成植物的活有机体，当植物有机体死亡之后，在微生物分解作用下，又变为可被植物吸收利用的可溶性有机物。生物吸收养分、光合作用有机体
32、死亡分解养分（植物、动物）有机物质在土体中合成与分解的过程 生物合成主要是植物的光合作用，在阳光作用下，吸收CO2，放出O2，形成有机体 氮主要依靠土壤生物（固氮菌、藻类）生产（一）国外分类1、前苏联：强调土壤与成土因素和地理关系（水热条件、风化作用、生物循环）以成土因素及其对土壤的以成土因素及其对土壤的影响作为土壤分类的理论基础，以成土过程和土影响作为土壤分类的理论基础，以成土过程和土壤属性（土壤形态、土壤物理、土壤化学、矿物壤属性（土壤形态、土壤物理、土壤化学、矿物及生物等）作为土壤分类的依据。及生物等）作为土壤分类的依据。土壤分类系统中分为土类、亚类、土属、土土壤分类系统中分为土类、亚类
33、、土属、土种、亚种、变种、土系、土相等级。种、亚种、变种、土系、土相等级。2、美国：具体指标，可直接感知和定量测量，土壤类土壤类型划分只要依据土壤的诊断层和诊断特性。型划分只要依据土壤的诊断层和诊断特性。诊断层：诊断层：凡是用于鉴别土壤类型，在性质上有凡是用于鉴别土壤类型，在性质上有一系列定量说明的土层。一系列定量说明的土层。诊断特征诊断特征：用于鉴别土壤类型的依据是具有定用于鉴别土壤类型的依据是具有定量说明的土壤性质。量说明的土壤性质。有机质、接触面、富集（铁铝等）、水分、机械组成等。土壤分类系统按土纲、亚纲、土类、亚类、土壤分类系统按土纲、亚纲、土类、亚类、土族、土系级，共分出个土纲。土族
34、、土系级，共分出个土纲。中国：成土因素、成土过程、土壤属性（定量化、标准化）。中国土壤分类早期受苏联影响，现代与美国及联合国接轨。1 1、中国土壤发生学分类、中国土壤发生学分类 以成土因素、成土过程和土壤属性作为基础。以成土因素、成土过程和土壤属性作为基础。2 2、中国土壤系统分类、中国土壤系统分类 以诊断层和诊断特性作为分类的基础，以定量以诊断层和诊断特性作为分类的基础，以定量化、标准化为特点。化、标准化为特点。（二）中国的土壤分类（二）中国的土壤分类二、土壤空间分布规律 土壤分布的地带性规律是指广域土壤与大气和土壤分布的地带性规律是指广域土壤与大气和生物条件相适应的分布规律。它包括由于大气
35、候、生物条件相适应的分布规律。它包括由于大气候、生物条件、纬度、经度及海拔高度变化所引起的生物条件、纬度、经度及海拔高度变化所引起的土壤地带性分布规律。土壤地带性分布规律。1、土壤分布与地理环境间的关系土壤带的三维成土分布因素函数土壤带的三维成土分布因素函数 s=f(WJ G）式中式中 s 为土壤分布特征为土壤分布特征 W 为纬度为纬度 J 为经度为经度 G 为海拔高度为海拔高度2、土壤的水平分布规律（1）纬度地带性分布规律纬度地带性分布规律 太阳辐射从赤道向两极递减，气候生物等成土因子也按纬度方向呈有规律的变化，地带性土壤大致呈平行于纬线并以纬线呈带状分布。两种表现形式：两种表现形式：全球性
36、的（由北而南的冰沼土带、灰化土带和砖红土带）区域性的（2）干湿度地带性规律干湿度地带性规律 海陆分布的态势不同，水分条件和生物因素从沿海向内陆发生有规律的变化，土壤带从沿海向内陆呈大致平行于经线的带状分布。3、土壤的垂直分布规律 土壤的垂直地带性是指随山体海拔升高，热量递减，降水在一定高度内递减，超出一定高度后降低，引起植被等成土因素按海拔高度发生有规律的变化。山地垂直带谱的特征：山地垂直带谱的特征：（1 1）在相似的经度上从低纬到高纬垂直带谱由繁）在相似的经度上从低纬到高纬垂直带谱由繁到简，同类土壤的分布高度有由高降低的趋势。到简，同类土壤的分布高度有由高降低的趋势。（2 2）在相似的纬度上
37、由湿润到半湿润，半干旱及）在相似的纬度上由湿润到半湿润，半干旱及干旱地区，山地土壤垂直带谱由复杂趋向简单，同干旱地区，山地土壤垂直带谱由复杂趋向简单，同类土壤的分布高度则逐渐升高。类土壤的分布高度则逐渐升高。（3 3）在相同或相似的地理位置，山体越高，相对）在相同或相似的地理位置，山体越高，相对高差越大，土壤垂直带谱越完整。高差越大，土壤垂直带谱越完整。土壤垂直地带和水平地带相关性示意图土壤垂直地带和水平地带相关性示意图黄壤、红壤 水稻土 砖红壤 红壤 栗钙土 棕钙土 棕壤 暗棕壤 紫色土 黄棕壤、黄壤 漠土 风沙土 棕钙土 高山草甸土 高山草原土 棕壤、褐土 盐碱土 黑土 潮土 绵土、黑垆土
38、 黄棕壤、棕壤 1.有机土 富含有机质。相当于泥炭土，发育在地势低洼的沼泽地，汛期淹水，土壤含水量高，通气差，有机质不能充分分解，黑土层厚。2.人为土耕作、灌溉、施肥而培育的土壤，如水稻土、淤灌土、菜园土等 类别：水耕人为土和旱耕人为土 特点：耕作层 分布：人类活动最活跃地区稻土植被水稻土旱作人为土 中国人为土 土壤中矿物分解成氧化物，SiO2积累主要诊断特征：灰化淀积层，层厚2.5cm，85%的灰化淀积物，ph30cm，富含粘粒，80g/kg 上表土层（150cm）铁铝高度富集，如赤红壤、赤黄壤 土壤高度风化，几乎不含可风化物；ph4.25.3；分布：华南台闽粤滇，气候高温多雨，植被为热带和
39、南亚热带雨林。中国富铝土分布诊断 土质细软，无石质组成；土层深厚，粘土矿物为主，高膨胀性，遇水膨胀，脱水干裂 分布：冲积平原，河湖相沉积物，如黄淮海平原地区变性土中国湿成土诊断 干旱条件下发育,植被稀疏，旱生、丛生；淋溶弱，易溶盐（碳酸钙、石膏）聚集（蒸发积盐）如棕钙土、漠土 分布：年降水10g/kg 碱积层碱土，ph9 发育：降水少、蒸发量高，地下水水高，土壤蒸发积盐。分布：内陆干旱洼地、滨海低地盐碱地盐蒿中国盐渍土 化学还原过程、嫌气分解过程形成 潜育层特征：蓝绿杂色，少量锈斑、铁锰结核 形成环境：低洼地、水分饱和、有机质 类型：草甸土、沼泽土、潮土 成土特点：腐殖质积累和钙积作用，具有黑
40、沃表层和均腐殖质特性。类型：黑垆土、黑钙土、栗钙土等 分布：半湿润、半干旱的草甸、草原；我国东北、西北黑垆土栗钙土 矿物中度风化、氧化铁富集，无铁铝层 类型：黄壤、粘淀红壤 分布：热带亚热带、长江以南，常绿针、阔叶林黄壤 硅酸盐矿物风化变质，风化粘土由表层向下迁移，在一定深度积淀成层。形成环境：雨热同季，干湿季节明显；针阔叶混交林、常绿林 类型：黄棕壤、棕壤、褐土 分布：广泛，寒温带至南亚热带 淋溶（滤）作用：淋洗作用、螯淋作用、机械淋移作用的总称。水进入土体后，土体物质随水从上部迁移至下部或移出，使某些土层的某些物质变化，土体层次发生分异。淋溶层：由淋溶作用造成物质下迁或损失的土层称为淋溶层
41、 螯淋作用：土壤中的金属离子与有机酸通过配位键结合而成络合物（螯合物）随土壤溶液向下淋溶的过程。暗棕壤褐土中国淋溶土分布中国弱淋溶土 发育弱，未成熟的土壤；低阶段风化，质粗夹岩屑，无淋溶积淀层，具有雏形层。石质初育土、部分潮土、部分棕壤等。具有弱度或没有土层分化的土壤。风砂土、部分紫色土、冲积土等。紫色土中国初育土（新成土、雏形土）中国高寒土始成土始成土变性土变性土新成土新成土有机土有机土淋溶土淋溶土旱成土旱成土软软 土土氧化土氧化土灰灰 土土老成土老成土岩石圈岩石圈水圈水圈生物圈生物圈大气圈大气圈土壤类型与水热条件的关系土壤类型与水热条件的关系古土壤1、土地资源概念、土地资源概念2、土地资源的特点：、土地资源的特点：3、世界土壤资源概况、我国土壤资源的特点：、世界土壤资源概况、我国土壤资源的特点：4、土壤资源的利用与保护目前存在有哪些主要问题？、土壤资源的利用与保护目前存在有哪些主要问题？5、土壤资源的合理利用与保护应采取哪些措施？、土壤资源的合理利用与保护应采取哪些措施？第五节第五节 土壤资源的合理利用与保护土壤资源的合理利用与保护
