1、第4章泰山学院旅游与资源环境学院泰山学院旅游与资源环境学院第4章第四章第四章 土壤形成因素学说土壤形成因素学说第4章1、掌握土壤地理发生学的基本理论掌握土壤地理发生学的基本理论2、理解掌握气候、生物、地形、母质、时间因素对土壤形成、理解掌握气候、生物、地形、母质、时间因素对土壤形成发育的影响发育的影响3、理解成土因素之间的关系、理解成土因素之间的关系4、理解人类活动对土壤发育的影响、理解人类活动对土壤发育的影响 1 1、土壤地理发生学的基本理论土壤地理发生学的基本理论 2 2、六大成土因素、六大成土因素对土壤形成发育的影响对土壤形成发育的影响 第4章1、洪堡、洪堡德国科学家亚历山大 封 洪堡在
2、亚洲地质学和气候学片断中，揭示了欧亚大陆中西部气候与植被的规律性变化，导致土壤性状产生显著差异，该认识是土壤形成因素学说形成的科学基础。2、道库恰耶夫、道库恰耶夫现代土壤地理学奠基人道库恰耶夫，19世纪末在科学调查的基础上，将广阔地域土壤与其自然条件联系起来，创立了成土因素学说。道库恰耶夫(1881年)首次建立了 (,)T,分别表示气候、生物、母质、时间。分别表示气候、生物、母质、时间。一、成土因素学说的发展一、成土因素学说的发展第4章3、詹尼、詹尼 美国土壤学家美国土壤学家H.詹尼詹尼(Jenny H)对土壤与成土因素进行了深入研对土壤与成土因素进行了深入研究，于究，于1941年发表年发表F
3、actors of Soil Formation，提出，提出S=f(Cl,O,R,P,T,)，简称，简称clorpt函数式，成为土壤形成的通函数式，成为土壤形成的通用公式。用公式。詹尼认为在成土过程中的生物主导并不是千篇一律的现象，在不詹尼认为在成土过程中的生物主导并不是千篇一律的现象，在不同地区、不同类型的土壤往往有某一因素占优势。同地区、不同类型的土壤往往有某一因素占优势。4、威廉斯、威廉斯 苏联土壤学家，认为土壤的本质特性是具有肥力，强调生物主导苏联土壤学家，认为土壤的本质特性是具有肥力，强调生物主导作用。作用。5、柯夫达、柯夫达 苏联土壤学家，苏联土壤学家，历史发生学因素。历史发生学因
4、素。第4章二、土壤形成的基本规律二、土壤形成的基本规律地表物质的地表物质的地质大循环过程和生物小循环过程的矛盾统一。地质大循环过程和生物小循环过程的矛盾统一。1、物质的地质大循环过程、物质的地质大循环过程l含义：指地表岩石经风化、搬运、堆积形成沉积物，并在一定条件含义：指地表岩石经风化、搬运、堆积形成沉积物，并在一定条件下固结成岩，再经地壳运动抬升出露地表，重新开始另一循环。下固结成岩，再经地壳运动抬升出露地表，重新开始另一循环。l特点：特点：A、岩石风化形成了土壤的基底物质、岩石风化形成了土壤的基底物质母质。母质。岩石只有经过地质大循环才具有了一定的通透性和保肥保水能力，为岩石只有经过地质大
5、循环才具有了一定的通透性和保肥保水能力，为土壤肥力发展提供了前提条件。土壤肥力发展提供了前提条件。B、其方向力图使土壤养分淋失，纳入新的地质大循环。、其方向力图使土壤养分淋失，纳入新的地质大循环。C、其循环周期长、范围广。、其循环周期长、范围广。地质大循环周期很长，只能用地质历史时间来表示，而且影响的范地质大循环周期很长，只能用地质历史时间来表示，而且影响的范围很广，涉及到陆地和海洋。围很广，涉及到陆地和海洋。第4章2）生物小循环）生物小循环l含义：通过植物（包括所有参与这一过程的生物）的反复吸收利含义：通过植物（包括所有参与这一过程的生物）的反复吸收利用和积累营养物质的这一过程，又称用和积累
6、营养物质的这一过程，又称“物质的生物累积过程物质的生物累积过程”。l特点：吸收特点：吸收-分解分解-归还归还A、植物从成土母质和土壤中吸收养分，构成有机体；动物以植物、植物从成土母质和土壤中吸收养分，构成有机体；动物以植物为食料，变成动物有机体；为食料，变成动物有机体；B、当这些植物死亡之后，经微生物的分解作用，有机残体中的营、当这些植物死亡之后，经微生物的分解作用，有机残体中的营养元素又变成无机物质，一部分又重新进入地质大循环的过程中，养元素又变成无机物质，一部分又重新进入地质大循环的过程中，另一部分可为植物重新吸收利用。另一部分可为植物重新吸收利用。C、生物小循环促使植物营养元素在土壤的表
7、层集中和累积，在土、生物小循环促使植物营养元素在土壤的表层集中和累积，在土壤形成中起主导作用。壤形成中起主导作用。第4章3、地质大循环与生物小循环的矛盾统一、地质大循环与生物小循环的矛盾统一 土壤形成过程是建筑在地质大循环（营养元素的释放和淋溶过程）土壤形成过程是建筑在地质大循环（营养元素的释放和淋溶过程）与生物小循环（营养元素被生物吸收积累和释放过程）的基础上与生物小循环（营养元素被生物吸收积累和释放过程）的基础上的。的。生物小循环是构成地质大循环中地表物质运动的一部分。地质生物小循环是构成地质大循环中地表物质运动的一部分。地质大循环使营养元素不断向下淋失，而生物小循环却从地质大循环大循环使
8、营养元素不断向下淋失，而生物小循环却从地质大循环中不断的积累生物所必需的营养元素。按照生物界的发展过程，中不断的积累生物所必需的营养元素。按照生物界的发展过程，原始生物对营养元素的要求是种类少，数量低，所以积累在土壤原始生物对营养元素的要求是种类少，数量低，所以积累在土壤中的营养物质也少。随生物种类的进化，通过生物的选择性吸收，中的营养物质也少。随生物种类的进化，通过生物的选择性吸收，土壤中的养分积累也越来越多。生物对土壤的影响是逐渐扩大和土壤中的养分积累也越来越多。生物对土壤的影响是逐渐扩大和加深的。加深的。在地质大循环和生物小循环这一对矛盾相互作用、不断发展的在地质大循环和生物小循环这一对
9、矛盾相互作用、不断发展的过程中，土壤肥力也得到不断发展。过程中，土壤肥力也得到不断发展。第4章一、气候直接影响土壤的水热状况一、气候直接影响土壤的水热状况1、通过水热条件，制约土壤中有机质的转化、矿物质的风化、通过水热条件，制约土壤中有机质的转化、矿物质的风化、迁移以及土壤水分动态，从而直接影响土壤形成、发育。迁移以及土壤水分动态，从而直接影响土壤形成、发育。2、通过光、热、水分条件的影响生物，特别是植物生长、繁、通过光、热、水分条件的影响生物，特别是植物生长、繁殖和种群组成等，从而间接通过植物群落制约成土过程。殖和种群组成等，从而间接通过植物群落制约成土过程。3、气候控制土壤形成方向及其地理
10、分布，尤其地带性分布规律、气候控制土壤形成方向及其地理分布，尤其地带性分布规律温度：制约土壤元素迁移转化的能力和方式。温度：制约土壤元素迁移转化的能力和方式。水分：媒介与载体等。水分：媒介与载体等。风：土壤侵蚀、风力堆积造成土壤物质成分的变化。风：土壤侵蚀、风力堆积造成土壤物质成分的变化。气候因素对土壤形成主要是通过温度、湿度、降水和蒸发等因素起作用，气候因素对土壤形成主要是通过温度、湿度、降水和蒸发等因素起作用，即水热条件及其动态的组合。即水热条件及其动态的组合。二、气候影响土壤的形成过程二、气候影响土壤的形成过程第4章一、植物群落原生演替与土壤起源一、植物群落原生演替与土壤起源1 1、隐花
11、植物与土壤起源、隐花植物与土壤起源 （藻类和地衣）（藻类和地衣）2 2、显花植物与土壤发育（土壤形态发育）、显花植物与土壤发育（土壤形态发育）第4章3、微生物作用、微生物作用 1）分解有机质，释放各种养分）分解有机质，释放各种养分 2）合成腐殖质，发展土壤胶体性能）合成腐殖质，发展土壤胶体性能3）加速无机物转化，）加速无机物转化，自养性细菌如固氮菌能增加土自养性细菌如固氮菌能增加土壤氮素含量壤氮素含量4）分解矿物质，提供植物矿质元素）分解矿物质，提供植物矿质元素 如氮、磷、钾、钙等矿质元素如氮、磷、钾、钙等矿质元素总之，在一定意义上说，没有生物作用，就没有土壤总之，在一定意义上说，没有生物作用
12、，就没有土壤的形成过程。的形成过程。第4章二、二、植物在土壤形成的作用植物在土壤形成的作用 1 1、植物植物在有机质积累中的影响、植物植物在有机质积累中的影响 将分散在岩石圈、水圈和大气圈中的营养元素有选择的吸收，利用将分散在岩石圈、水圈和大气圈中的营养元素有选择的吸收，利用太阳能辐太阳能辐 射能合成有机质，将太阳辐射能引入成土作用的轨道（光合射能合成有机质，将太阳辐射能引入成土作用的轨道（光合作用）。作用）。2 2、植物对矿质养分及其性状影响、植物对矿质养分及其性状影响 向土壤表层聚集产生腐殖质，形成良好土壤结构，产生了土壤肥力向土壤表层聚集产生腐殖质，形成良好土壤结构，产生了土壤肥力 特性
13、，推动特性，推动 土壤的形成和演化。土壤的形成和演化。3 3、土壤动物作用、土壤动物作用 1 1）自身是土壤有机质的来源之一；）自身是土壤有机质的来源之一；2 2）对土体物质迁移、转化，土壤的组成、性质与形态结构等作用。）对土体物质迁移、转化，土壤的组成、性质与形态结构等作用。第4章第4章第4章第4章第4章 南极大陆寒漠区砂岩表面地衣生长示意图 第4章一、一、成土母质的概念成土母质的概念 母岩：与土壤形成有关的块状岩体。母岩：与土壤形成有关的块状岩体。母质：与土壤发生直接联系的母岩风化物。母质：与土壤发生直接联系的母岩风化物。二、成土母质作用二、成土母质作用 母质是土壤形成的物质基础，土壤在不
14、同程度上影响土壤发生母质是土壤形成的物质基础，土壤在不同程度上影响土壤发生 过程、成土方向等。过程、成土方向等。1、物质的机械组成的直接影响作用、物质的机械组成的直接影响作用 2、非均质的母质对地表水分运移和物质能量迁移作用、非均质的母质对地表水分运移和物质能量迁移作用 3、土壤形成发育的方向和速率、土壤形成发育的方向和速率总之，母质是土壤形成的物质基础，是在生物气候等因素作用下，总之，母质是土壤形成的物质基础，是在生物气候等因素作用下，逐渐转变而来，但不等同于土壤。逐渐转变而来，但不等同于土壤。第4章第四节第四节 土壤形成的地形因素土壤形成的地形因素地形影响土壤形成之间没有物质和能量的交换，
15、主要是通过其他因素，地形影响土壤形成之间没有物质和能量的交换，主要是通过其他因素，即间接引起地表物质与能量的再分配，来影响土壤形成和发育过程的即间接引起地表物质与能量的再分配，来影响土壤形成和发育过程的方向和强度。方向和强度。一、地形影响地表水热状况与物质分异一、地形影响地表水热状况与物质分异 1、支配地表径流、土内径流和排水，影响土壤水分、土壤性状和成、支配地表径流、土内径流和排水，影响土壤水分、土壤性状和成土作用强度、过程等。土作用强度、过程等。2、土壤物质分异、土壤物质分异影响地表物质的组成和地球化学分异过程。如正负地形。影响地表物质的组成和地球化学分异过程。如正负地形。3、通过地形高度
16、、坡向等影响土壤的水热组合。、通过地形高度、坡向等影响土壤的水热组合。海拔高度的影响，土壤的垂直分异现象。海拔高度的影响，土壤的垂直分异现象。坡向影响，坡向影响，阴坡和阳坡，阴坡和阳坡，迎风破和背风坡迎风破和背风坡第4章二、地形发育与土壤演变二、地形发育与土壤演变河谷地形发育对土壤形成、演化的发育的影响示意图河谷地形发育对土壤形成、演化的发育的影响示意图第4章 它作为成土因素则是阐明土壤形成发展的历史动态过程。母质、气它作为成土因素则是阐明土壤形成发展的历史动态过程。母质、气候、生物、水文和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强。候、生物、水文和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强。绝对
17、年龄：是指土壤从母质上开始发育，直到现在所经历的时间。绝对年龄：是指土壤从母质上开始发育，直到现在所经历的时间。相对年龄：土壤的相对年龄是指土壤的发育程度，一般用土壤剖相对年龄：土壤的相对年龄是指土壤的发育程度，一般用土壤剖面的分异程度来确定。可划分为：幼年、成熟和老年三个阶段。面的分异程度来确定。可划分为：幼年、成熟和老年三个阶段。第4章一、人为活动特点一、人为活动特点1）有意识、有目的；）有意识、有目的；2）社会性；）社会性；3）双向性）双向性二、人类活动在土壤形成与演变中的作用二、人类活动在土壤形成与演变中的作用1）人类活动一是通过改变成土因素或各因素对比关系）人类活动一是通过改变成土因
18、素或各因素对比关系来影响土壤发育；来影响土壤发育；2）直接改变土壤组成和性状来影响成土过程。）直接改变土壤组成和性状来影响成土过程。第4章不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图 (据据Gerrard，2000)第4章在稳定条件下土壤发育的时间序列示意图 第4章现代农业机器对土壤的影响现代农业机器对土壤的影响(据据USAD，2019)第4章现代农业耕作土壤景观现代农业耕作土壤景观(据据USAD，2019)第4章中国传统农耕施用农家肥的土壤景观中国传统农耕施用农家肥的土壤景观第4章人类砍伐林木引起土壤侵蚀的景观人类砍伐林木引起土壤侵蚀的景观第4章人类过度放
19、牧引起土壤风蚀的景观人类过度放牧引起土壤风蚀的景观第4章成土因素的相互作用成土因素的相互作用第4章1 1、土壤地理学，李天杰等主编，高等教育出版社，土壤地理学，李天杰等主编，高等教育出版社，2 2、中国土壤，熊毅，李庆逵主编第一版科学出版社、中国土壤，熊毅，李庆逵主编第一版科学出版社3 3、土壤学（下册），东北林学院主编，林业出版社，、土壤学（下册），东北林学院主编，林业出版社，198019804、中国科学院南京土壤研究所、中国科学院南京土壤研究所 issas.ac/xwgj/xwgjdetail.asp?n_id=1435、中国土壤学会、中国土壤学会 csss.org/6、中国土壤数据库、中国土壤数据库 soil.csdb/7、台湾土壤网页、台湾土壤网页ihouse.hkedcity/hm1203/biosphere/soil.htm第4章1、试讨论分析土壤形成因素方程的基本原理。2、简述土壤发生学理论的基本观点及其发展过程。3、请小组讨论六大成土因素在土壤形成过程的作用。4、通过实地观察试发现各种成土因素与土壤之间的物 质能量交换过程。5、为什么说评价母质和土壤类型之间的相互关系是困 难的？思思 考考 题题第4章
