1、 第七章第七章土壤资源与利用土壤资源与利用第一节 土壤形成与分布 一、土壤形成因素一、土壤形成因素 土壤处在岩石圈、水圈、大气圈和生物土壤处在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的交界面上,各种物质和能量交流多圈的交界面上,各种物质和能量交流多通过土壤来实现。通过土壤来实现。19世纪世纪80年代,俄国土壤地理学家道库年代,俄国土壤地理学家道库恰耶夫查结果认为,土壤是在母质、气恰耶夫查结果认为,土壤是在母质、气候、生物、地形和时间等五个成土因素候、生物、地形和时间等五个成土因素综合作用下形成的。综合作用下形成的。S=f(cl,o,r,p,t)风化壳风化壳:岩石风化产物以残积或再积的方式堆积在岩石风化产物
2、以残积或再积的方式堆积在岩石圈上,形成厚薄不一的疏松层次,即风化壳。岩石圈上,形成厚薄不一的疏松层次,即风化壳。成土母质成土母质:是风化壳的表层,原生基岩经过风化、:是风化壳的表层,原生基岩经过风化、搬运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻搬运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿物层,是形成土壤的物质基础,是土壤的的地质矿物层,是形成土壤的物质基础,是土壤的前身。前身。土壤就是在风化壳上发育形成的,因而,成土壤就是在风化壳上发育形成的,因而,成土风化壳即通常所说的成土母质,它的类型土风化壳即通常所说的成土母质,它的类型与土壤形成密切相关。与土壤形成密切相关。母质是形成土壤的物质
3、基础母质是形成土壤的物质基础不同母质因其矿物组成、理化性状的不同,在其它不同母质因其矿物组成、理化性状的不同,在其它成土因素的制约下,直接影响着成土过程的速度、成土因素的制约下,直接影响着成土过程的速度、性质和方向;性质和方向;母质的机械组成直接影响土壤的机械组成。母质的机械组成直接影响土壤的机械组成。石英含量较多的花岗岩风化体石英含量较多的花岗岩风化体 富有盐基成分的基性岩(富有盐基成分的基性岩(SiO252%)的风化体)的风化体(玄武岩)(玄武岩)在炎热而湿润的气候条件下,花岗岩风化物上在炎热而湿润的气候条件下,花岗岩风化物上发育的土壤,由于本身的盐基性离子少,在强淋溶发育的土壤,由于本身
4、的盐基性离子少,在强淋溶条件下极易淋失,使土壤呈酸性反应。条件下极易淋失,使土壤呈酸性反应。在基性岩及石灰岩风化物上发育的土壤,由于富在基性岩及石灰岩风化物上发育的土壤,由于富含盐基性离子,淋溶作用慢,延缓了土壤的酸化过含盐基性离子,淋溶作用慢,延缓了土壤的酸化过程,土壤中矿质养分含量也比较丰富。程,土壤中矿质养分含量也比较丰富。发育在河流冲积物母质发育在河流冲积物母质上的上的潮土潮土,土壤坡面中,土壤坡面中质地的层次性质地的层次性(二)(二)气候气候 以水热最为重要;影响土体矿物和有机质的以水热最为重要;影响土体矿物和有机质的物理、化学和生物化学作用物理、化学和生物化学作用 土壤形成土壤形成
5、过程的方向和速率。过程的方向和速率。(三)生物(三)生物(没有生物的作用,就没有土壤的形成过程)(没有生物的作用,就没有土壤的形成过程)植物具有选择性吸收养分的作用;植物富集养分的作用;生物的固氮作用;微生物和土壤动物分解转化有机质的作用。(四)地形(四)地形(Relief)水、热条件以及母质和土壤矿物颗水、热条件以及母质和土壤矿物颗粒的重新分配粒的重新分配如:垂直地带性、山脉走向、海拔高度如:垂直地带性、山脉走向、海拔高度地形与母质的关系地形与母质的关系 冲积物坡积物洪积物残积物(五)时间(五)时间(一)土壤年龄(一)土壤年龄土壤年龄土壤年龄是指土壤发生发育时间的长短,通是指土壤发生发育时间
6、的长短,通常把土壤年龄分为绝对年龄和相对年龄。常把土壤年龄分为绝对年龄和相对年龄。绝对年龄绝对年龄是指该土壤在当地新鲜风化层或新是指该土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育时算起迄今所经历的时间,母质上开始发育时算起迄今所经历的时间,通常用年表示;通常用年表示;相对年龄相对年龄则是指土壤的发育阶段或土壤的发则是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。育程度。成土时间对土壤发育的影响成土时间对土壤发育的影响人类活动对土壤发生演化的影响人类活动对土壤发生演化的影响 1 1、人类活动对土壤的影响是、人类活动对土壤的影响是有意识、有目的、定向的有意识、有目的、定向的。在农业生产实践中,在逐渐认识土壤发生发展
7、客观规律在农业生产实践中,在逐渐认识土壤发生发展客观规律的基础上,利用和改造土壤、培肥土壤。的基础上,利用和改造土壤、培肥土壤。2 2、人类对土壤的影响也具有两重性,利用合理,有助于、人类对土壤的影响也具有两重性,利用合理,有助于土壤肥力的提高;利用不当会破坏土壤,如我国不同地土壤肥力的提高;利用不当会破坏土壤,如我国不同地区的土壤退化主要是由于人类不合理地利用土壤引起的。区的土壤退化主要是由于人类不合理地利用土壤引起的。沙沙 漠漠 与与 绿绿 洲洲二、成土过程土壤形成过程是在以地质大循环与生物小循环为基土壤形成过程是在以地质大循环与生物小循环为基础进行的土体与环境,以及土体内部物质和能量础进
8、行的土体与环境,以及土体内部物质和能量转化、交流等的一系列物理、化学和生物学综合转化、交流等的一系列物理、化学和生物学综合作用的过程。作用的过程。(一)土壤形成过程中的大小循环(一)土壤形成过程中的大小循环1.地质大循环:地质大循环:裸露地表的岩石矿物风化后,其风化产物经淋溶、裸露地表的岩石矿物风化后,其风化产物经淋溶、搬运、沉积,最后又重新形成岩石,这个岩石搬运、沉积,最后又重新形成岩石,这个岩石风化物风化物岩石的循环过程称为地质大循环。岩石的循环过程称为地质大循环。它的循环特点是时间长、范围广。它的循环特点是时间长、范围广。生物在地质大循环的基础上,得到岩石风化产物中的养分,以构成生物有机
9、体,生物死亡后,经微生物的分解又重新释放出养分,再供下一代生物吸收利用,这种循环称为生物小循环。特点是时间短、范围小。2生物小循环生物小循环土壤形成过程图地质大循环与生物小循环岩石岩石风化物风化物岩石岩石无机养分无机养分生物有生物有机质机质无机养分无机养分时间长、范围广时间长、范围广母质母质岩石岩石土土 壤壤江海堆积物江海堆积物生物体生物体分解分解淋溶搬运淋溶搬运流流 失失成岩成岩养分养分释放释放风风化化成成 土土大小循环关系图土壤形成的物理、化学和生物化学综合作用过程土壤形成的物理、化学和生物化学综合作用过程 生物富集养分和合成腐殖质,微生物的固氮以及矿物的化生物富集养分和合成腐殖质,微生物
10、的固氮以及矿物的化学风化释放的矿质养分和形成的粘粒矿物学风化释放的矿质养分和形成的粘粒矿物 土壤表层土壤表层积累腐殖质和矿质胶体,并保蓄氮素和矿质养分;积累腐殖质和矿质胶体,并保蓄氮素和矿质养分;微生物分解以及雨水、各种有机酸作用下,微生物分解以及雨水、各种有机酸作用下,氮素和矿质养氮素和矿质养分溶解淋洗、迁移到不同深度淀积分溶解淋洗、迁移到不同深度淀积 土壤表层和母质层土壤表层和母质层之间分化出某些物质含量高的层次;之间分化出某些物质含量高的层次;生物在土壤中生活、穿行,使土层内或土层间产生扰动;生物在土壤中生活、穿行,使土层内或土层间产生扰动;地表的侵蚀和堆积改变了原来的土层构造和肥力状况
11、。地表的侵蚀和堆积改变了原来的土层构造和肥力状况。12个主要成土过程:1、腐殖化过程土体中腐殖质不断形成和积累的过程。条件:有有机物质的加入,积累大于分解。特征:土色深A2、粘化过程、粘化过程 定义:土壤剖面中粘粒形成和淀积定义:土壤剖面中粘粒形成和淀积的过程。的过程。残积粘化残积粘化:粘粒形成后未经迁移,就地:粘粒形成后未经迁移,就地积累。(多发生在半湿润和半干旱地区)积累。(多发生在半湿润和半干旱地区)淀积粘化淀积粘化:粘粒形成后,向下迁移和淀:粘粒形成后,向下迁移和淀积。(多发生在湿润地区)积。(多发生在湿润地区)条件:温暖湿润的气候。条件:温暖湿润的气候。特征:粘粒含量较相邻特征:粘粒
12、含量较相邻土层高、较紧实。土层高、较紧实。3、钙化过程、钙化过程 定义:由于季节性的淋溶条件,钙以碳酸定义:由于季节性的淋溶条件,钙以碳酸盐(或硫酸盐)的形式在土体内移动和淀盐(或硫酸盐)的形式在土体内移动和淀积的过程。(干旱和半干旱地区)积的过程。(干旱和半干旱地区)特征:钙积层碳酸钙的含量高:特征:钙积层碳酸钙的含量高:10-20%之之间,可见白色的粉末状、假菌丝体、结核间,可见白色的粉末状、假菌丝体、结核状、层状。加稀盐酸产生气泡。状、层状。加稀盐酸产生气泡。4、盐化过程 定义:土体内的盐分不断向地表移动和聚集的过程 条件:地下水矿化度高;蒸发量大于降雨量 特点:碱分含量高;pH中性 类
13、型:盐渍土5、碱化过程、碱化过程 定义:土壤胶体上交换性钠增多,使土壤呈定义:土壤胶体上交换性钠增多,使土壤呈强碱性反应,土壤物理性质恶化的过程。强碱性反应,土壤物理性质恶化的过程。碱化过程的发生与土壤中存在的碱化过程的发生与土壤中存在的NaHCO3或或Na2CO3有关。有关。6、灰化过程:、灰化过程:在酸性淋溶条件下,不易溶解的硅酸残留在土体表层,而铁、铝、锰等盐基被淋洗至下层而淀积的过程。表层形成灰白色的淋溶层,称之为灰化层。7、白浆化过程、白浆化过程定义:土体上层潜水而发生的还原离铁、定义:土体上层潜水而发生的还原离铁、离锰作用而使土层漂白的过程。离锰作用而使土层漂白的过程。条件:侧渗水
14、和直渗水使被还原的铁、锰条件:侧渗水和直渗水使被还原的铁、锰从表层带走而使表层土壤脱色,形成白色从表层带走而使表层土壤脱色,形成白色土层,成为白浆层。土层,成为白浆层。8、(脱硅)富铝化过程、(脱硅)富铝化过程定义:在碱性淋溶条件下,定义:在碱性淋溶条件下,硅酸和盐基被淋洗而铁和硅酸和盐基被淋洗而铁和铝富积的过程。铝富积的过程。条件:湿热的气候条件、条件:湿热的气候条件、盐基含量低的母质、水分盐基含量低的母质、水分移动通畅的地形。移动通畅的地形。特征:土壤酸性、粘重,特征:土壤酸性、粘重,大多呈红色。大多呈红色。9、潜育化过程、潜育化过程定义:土体在长期渍定义:土体在长期渍水条件下铁锰呈还原水
15、条件下铁锰呈还原态存在,形成灰色、态存在,形成灰色、深灰色或蓝灰色土层深灰色或蓝灰色土层的过程。的过程。条件:嫌气条件:嫌气特征:灰色或蓝色的特征:灰色或蓝色的土体。土体。10、潴育化过程、潴育化过程 土体中由于氧化还原交替进行,土体结构表面出现锈纹、锈斑或铁锰结核的过程。(水稻土中多见)特征:不同形态的铁锰胶膜或结核11、熟化过程、熟化过程耕种土壤在人为因素和自然因素综合影响耕种土壤在人为因素和自然因素综合影响下,土壤定向培育的过程下,土壤定向培育的过程12、退化过程、退化过程因自然环境不利因素和人为利用不当而引因自然环境不利因素和人为利用不当而引起土壤肥力下降,植物生长条件恶化和土起土壤肥
16、力下降,植物生长条件恶化和土壤生产力减退的过程。壤生产力减退的过程。1定义定义 通过研究土壤剖面,可了解成土因素的影响,以通过研究土壤剖面,可了解成土因素的影响,以及土壤内的物质运动特点和肥力特征。及土壤内的物质运动特点和肥力特征。土壤剖面土壤剖面:是一个具体土壤的垂直断面,其深度一般达到基是一个具体土壤的垂直断面,其深度一般达到基岩或达到地表沉积体的相当深度为止。常包括发生层和母岩或达到地表沉积体的相当深度为止。常包括发生层和母质层。质层。土壤发生层:土壤发生层:土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组成的、大致与地面平行的,并具有成土过程特性的层次。成的
17、、大致与地面平行的,并具有成土过程特性的层次。2土壤剖面形态特征的鉴别项目主要有:土壤剖面形态特征的鉴别项目主要有:颜色、质地、结构、孔隙与裂隙、松紧度、新生颜色、质地、结构、孔隙与裂隙、松紧度、新生体、侵入体、体、侵入体、pH值、石灰反应等。值、石灰反应等。(三三)土壤剖面、发生层和土体构型土壤剖面、发生层和土体构型3土壤剖面构造土壤剖面构造 指土壤剖面层次排列状指土壤剖面层次排列状况。况。它从上至下可划分出三它从上至下可划分出三个基本的发生层次:个基本的发生层次:淋溶层(淋溶层(A层):层):即表土层,处于土体最即表土层,处于土体最上部,包括有机质的积上部,包括有机质的积聚层和物质淋溶层。
18、聚层和物质淋溶层。此层生物活动最强烈,此层生物活动最强烈,腐殖质累积较多,颜色腐殖质累积较多,颜色较暗,结构较好,又称较暗,结构较好,又称腐殖质层。腐殖质层。聚聚合合土土体体单个土体ABBCCR单个土体单个土体非土壤非土壤土体层土体层风化层风化层母岩母岩 聚合土体的界线单个土体的界线图图 单个土体与聚合土体单个土体与聚合土体(土壤个体)示意图(土壤个体)示意图淀积层(淀积层(B层):层):处于处于A层之下,是物质淀积作用造成的。层之下,是物质淀积作用造成的。淀积层是土壤剖面的重要层次,它反映迁移的物淀积层是土壤剖面的重要层次,它反映迁移的物质种类和迁移特点,能比较完整地反映成土过程质种类和迁移
19、特点,能比较完整地反映成土过程的特征,且比较稳定,是许多土壤类型的诊断层的特征,且比较稳定,是许多土壤类型的诊断层次。次。一个完整的剖面必须有一个完整的剖面必须有B层。层。母质层(母质层(C层):层):处于土体最下部,没有产生明显的成土作用的土处于土体最下部,没有产生明显的成土作用的土层。基本上不受成土过程影响的层次。层。基本上不受成土过程影响的层次。它一般是岩石风化物或地质沉积物。它一般是岩石风化物或地质沉积物。土壤剖面层次 -母母 质质 幼年土幼年土 成熟土成熟土反映土壤风化发育的指标反映土壤风化发育的指标1、Sa值:硅铝率或值:硅铝率或Ki值。值。Sa=SiO2(摩尔数)摩尔数)/Al2
20、O3(摩尔数)摩尔数)2、Saf值:硅铝铁率值:硅铝铁率 土壤粘粒中,土壤粘粒中,SiO2与(与(Al2O3+Fe2O3)的的比率,称为做硅铝铁率。比率,称为做硅铝铁率。SiO2/R2O3是土壤分类的一个重要依据。是土壤分类的一个重要依据。硅铝铁率(硅铝铁率(silica-sesquioxide ratio)SiO2(摩尔数)摩尔数)硅铝铁率硅铝铁率=Al2O3(摩尔数)摩尔数)+Fe2O3(摩尔数)摩尔数)硅铝铁率的意义:硅铝铁率的意义:可判断粘粒矿物的组成和类型。可判断粘粒矿物的组成和类型。说明成土过程特征,土壤发育程度,说明成土过程特征,土壤发育程度,SiO2/R2O3大,土壤脱铝,大,
21、土壤脱铝,SiO2/R2O3小,土壤富铝。小,土壤富铝。说明剖面中物质的淋溶状况。说明剖面中物质的淋溶状况。我国的地形特点我国的地形特点 我国是一个多山的国家,山地、高原和丘陵约占全国土地总面积的65%。海拔500米以上的占全国土壤面积的74.8%。海拔3000米以上的达25.9%,世界最高峰珠穆朗玛峰就在我国与尼泊尔的国境线上。三、土壤分布三、土壤分布第一阶梯:第一阶梯:青藏高原,平均海拔在青藏高原,平均海拔在4000米以上。米以上。第二阶梯:第二阶梯:北起大兴安岭、太行山、北起大兴安岭、太行山、经巫山到雪峰山一线以西,大经巫山到雪峰山一线以西,大致海拔为致海拔为2000米米1000米的高原
22、米的高原和盆地,包括了内蒙古高原、和盆地,包括了内蒙古高原、黄土高原、云贵高原和塔里木黄土高原、云贵高原和塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地盆地、准噶尔盆地、四川盆地等。等。第三阶梯:第三阶梯:第二线以东至海陆交界第二线以东至海陆交界处,多为海拔处,多为海拔500米以下的平原米以下的平原与丘陵,包括东北平原,华北与丘陵,包括东北平原,华北平原、长江中下游平原。平原、长江中下游平原。第四阶梯:第四阶梯:为海岸线以东的中国近为海岸线以东的中国近海大陆架,海水深度不到海大陆架,海水深度不到200米。米。n我国地势总轮廓我国地势总轮廓是西高东低,呈阶是西高东低,呈阶梯状分布。梯状分布。土壤的地理分布,既
23、有与生物气候条土壤的地理分布,既有与生物气候条件相适应,表现为件相适应,表现为广域的(地带性)水平广域的(地带性)水平分布规律和垂直分布规律分布规律和垂直分布规律,也有与地方性,也有与地方性(地域性)的母质、地形、水文、成土年(地域性)的母质、地形、水文、成土年龄相适应,表现为龄相适应,表现为地域性的分布规律地域性的分布规律。地带性土壤的概念地带性土壤的概念 地带性土壤地带性土壤(zonal soilzonal soil)由生物气候条件决定而发育的土壤。由生物气候条件决定而发育的土壤。这种土壤是广域(广大空间)分布的这种土壤是广域(广大空间)分布的土壤(黄壤、棕壤、暗棕壤土壤(黄壤、棕壤、暗棕
24、壤)纬度地带性纬度地带性经度地带性经度地带性垂直地带性垂直地带性 地带性土壤分布的函数表达式地带性土壤分布的函数表达式:S=f(w j g)指土壤带和纬度基本上平行的土壤分布规律。指土壤带和纬度基本上平行的土壤分布规律。东部湿润区的海洋型带谱(纬度地带性):东部湿润区的海洋型带谱(纬度地带性):南南北:砖红壤(热带)、赤红壤(南亚热带)、北:砖红壤(热带)、赤红壤(南亚热带)、红壤和黄壤(亚热带)、黄棕壤(北亚热带)、红壤和黄壤(亚热带)、黄棕壤(北亚热带)、棕壤(暖温带)、暗棕壤(温带)和棕色针叶林棕壤(暖温带)、暗棕壤(温带)和棕色针叶林土壤(寒温带)。土壤(寒温带)。1.土壤纬度地带性土
25、壤纬度地带性2土壤经度地带性土壤经度地带性n土壤带因所在地的外形、山脉走向、风向土壤带因所在地的外形、山脉走向、风向等因素的干扰,与经度基本上平行,为经度等因素的干扰,与经度基本上平行,为经度地带性。地带性。内陆干旱的大陆型带谱(经度地带性):内陆干旱的大陆型带谱(经度地带性):东东西:西:暗棕壤、黑土(湿润)、黑钙土暗棕壤、黑土(湿润)、黑钙土(半湿润)、栗钙土(半干旱)、棕钙土(半湿润)、栗钙土(半干旱)、棕钙土(干旱)、灰漠土和棕漠土(荒漠)。(干旱)、灰漠土和棕漠土(荒漠)。我国的土壤水平分布规律,基本上我国的土壤水平分布规律,基本上 是由是由以下两个以下两个地带谱构成:地带谱构成:中
26、国土壤水平地带分布模式中国土壤水平地带分布模式土壤的垂直地带性山区的土壤随着土壤的垂直地带性山区的土壤随着 海拔高度的变化而呈现有规律的更替。海拔高度的变化而呈现有规律的更替。一是海拔一是海拔100米米/0.6 二是植被分布随之变化二是植被分布随之变化 土壤是成土因素作用的产物。土壤是成土因素作用的产物。3.土壤垂直地带性土壤垂直地带性1)热带、亚热带:热带、亚热带:砖红壤(或赤红壤或红壤)砖红壤(或赤红壤或红壤)山地黄壤山地黄壤山地灌山地灌丛草甸土丛草甸土2)北亚热带:北亚热带:黄棕壤黄棕壤山地棕壤山地棕壤山地草甸土山地草甸土3)暖湿带湿润地区:暖湿带湿润地区:棕壤棕壤山地棕壤山地棕壤山地暗
27、棕壤山地暗棕壤 土壤由低到高的垂直分布规律,与由南往北的纬度水平地带分布规律是近似的 山地土壤类型类似于基带土壤向高纬度地山地土壤类型类似于基带土壤向高纬度地区推移而出现的相应土壤类型。区推移而出现的相应土壤类型。土壤垂直分布规律(秦岭)4.土壤的区域性土壤的区域性 在水平地带性和垂直地带分布规律的基在水平地带性和垂直地带分布规律的基础上,在中小地形上,由于母质,水文础上,在中小地形上,由于母质,水文地质和人为改造地形等原因而呈现土壤地质和人为改造地形等原因而呈现土壤分布的中域和微域性分布的规律。分布的中域和微域性分布的规律。我国非地带性土壤我国非地带性土壤 潮土潮土 盐渍土盐渍土 水稻土水稻
28、土 菜园土菜园土 紫色土紫色土 石灰土石灰土 土壤分类学土壤分类学(soil taxonomy):是研究和:是研究和描述土壤和它们之间的区别,探讨这种区别描述土壤和它们之间的区别,探讨这种区别的因果关系,并运用所掌握的资料去建立某的因果关系,并运用所掌握的资料去建立某个土壤分类系统的学科。个土壤分类系统的学科。土壤分类土壤分类:根据一定的原则和标准,将:根据一定的原则和标准,将土壤进行归类和排队。土壤进行归类和排队。第二节第二节 土壤分类土壤分类(soil classification)一、土壤分类的基本概念一、土壤分类的基本概念世界上主要的土壤分类制度世界上主要的土壤分类制度 我国是世界上有
29、文字记载的土壤分我国是世界上有文字记载的土壤分类的最早国家。类的最早国家。近代的土壤分类是近代的土壤分类是18831883年前苏联学年前苏联学者道库恰耶夫和他的学生们开始的。自者道库恰耶夫和他的学生们开始的。自那以后各国学者相继开展这方面的工作,那以后各国学者相继开展这方面的工作,形成了以下几种主要的土壤分类制度。形成了以下几种主要的土壤分类制度。前前苏联的土壤分类制(发生分类)苏联的土壤分类制(发生分类)进行土壤分类的着眼点是进行土壤分类的着眼点是气候和植被气候和植被,提,提出土壤地带性概念。具体内容是:以出土壤地带性概念。具体内容是:以土类土类作为作为土壤分类的基本单位,从上往下逐渐演译,
30、按土壤分类的基本单位,从上往下逐渐演译,按土壤发生上土壤发生上的质量变化,逐级细分(亚类、土的质量变化,逐级细分(亚类、土属、土种、变种)。发生分类学观点,在土壤属、土种、变种)。发生分类学观点,在土壤科学的发展中,是有一定影响的,甚至至今还科学的发展中,是有一定影响的,甚至至今还占统治地位。占统治地位。美国的土壤分类制(土壤性状分类)美国的土壤分类制(土壤性状分类)以以诊断层诊断层作为分类的依据,各级分类的作为分类的依据,各级分类的基础是野外可以基础是野外可以定量和查核的土壤性状定量和查核的土壤性状,以,以土系作为分类的基础,从下往上归纳而成。土系作为分类的基础,从下往上归纳而成。目前该分类
31、在世界上流传较广。目前该分类在世界上流传较广。西欧土壤形态发生分类西欧土壤形态发生分类 由古比亚纳(由古比亚纳(WLKubiena)创立。其特创立。其特点是:重视水成(半水成)土壤的分类、土壤点是:重视水成(半水成)土壤的分类、土壤发育程度和人为土壤的研究发育程度和人为土壤的研究.联合国联合国FAO-UNESCOFAO-UNESCO世界土壤图的土世界土壤图的土壤单元壤单元 从从1961年起,年起,FAO和和UNESCO开展了一开展了一项协作计划,进行世界土壤普查,编制世界土项协作计划,进行世界土壤普查,编制世界土壤图,采用美国新土壤分类制和其他分类制中壤图,采用美国新土壤分类制和其他分类制中的
32、诊断指标划分土壤单元。的诊断指标划分土壤单元。二、二、美国土壤系统分类美国土壤系统分类1975年正式出版了年正式出版了土壤系统分类土壤系统分类(Soil Taxonomy)(一)诊断层和诊断特性(一)诊断层和诊断特性 建立了一系列的有数量指标的诊断层和诊断特征。建立了一系列的有数量指标的诊断层和诊断特征。诊断层诊断层:指用于识别土壤分类单元,在性质上有一系指用于识别土壤分类单元,在性质上有一系列定量说明的土层。列定量说明的土层。诊断特性诊断特性:指有定量说明的土壤性质。指有定量说明的土壤性质。共有共有7个诊断表层和个诊断表层和19个诊断表下层,个诊断表下层,21个诊断特性个诊断特性(1994年
33、)。年)。(二)系统分类的结构依据诊断层及诊断特性。依据诊断层及诊断特性。土纲(土纲(soil order):11个土纲个土纲 亚纲亚纲(suborder)大土类(大土类(great group)亚类亚类(subgroup)土族土族(families)土系土系(series)新成土Entisol-rich in primary mineral relics 土壤发育程度弱,土壤发育程度弱,有雏形层,弱度有雏形层,弱度发育的发育的B B层层从岩石露出地面有微生物着生开始到植物定居之前形成的土壤软土Mollisol-rich in 2:1 phyllosilicate clay minerals
34、and OM变性土变性土Vertisol-2:1 minerals with high shrink-swell50 cm干时开裂淋溶土淋溶土Alfisol-increased weathering but 2:1 minerals still dominate;1:1 minerals are creeping in,however.Alfisol(California State Soil)老成土老成土Ultisol-1:1 minerals and oxides now are becoming a dominant feature氧化土Oxisol-Oxides of Al and F
35、e dominate the soil profile火山灰土Andisol-火山灰发育火山灰发育而成,矿物结而成,矿物结晶差晶差灰土灰土Spodosol2 m内可见灰化层内可见灰化层有机土有机土Histosol-1三、三、中国土壤系统分类中国土壤系统分类(一)形成和发展(一)形成和发展 中国近代土壤分类工作开始于中国近代土壤分类工作开始于20世纪世纪30年年代,采用的是美国马伯特土壤分类,建立代,采用的是美国马伯特土壤分类,建立了了2000多个多个土系土系。现行的中国土壤分类系统是中国土壤分类现行的中国土壤分类系统是中国土壤分类系统中的高级分类。系统中的高级分类。解放后至解放后至20世纪世纪
36、80年代,全面学习苏联的土年代,全面学习苏联的土壤分类。壤分类。20世纪末叶,借鉴美国和其他国家的经验,世纪末叶,借鉴美国和其他国家的经验,拟定了中国土壤系统分类。拟定了中国土壤系统分类。1992年全国第二次土壤普查将我国土壤分年全国第二次土壤普查将我国土壤分为为12个土纲个土纲61个土类。个土类。1995提出了中国土壤系统分类修订方提出了中国土壤系统分类修订方案,案,14个土纲个土纲141个土类。个土类。(二)分类原则系统分系统分土纲、亚纲、土类、亚类、土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种和亚种(变种)土属、土种和亚种(变种)七级。七级。前四级为高级分类,后三级为基层分类。前四级为高级分类,后
37、三级为基层分类。土纲:土纲:是对某些有共性的土类的概括和归纳。反映了土壤不同是对某些有共性的土类的概括和归纳。反映了土壤不同发育阶段中,土壤物质移动累积所引起的重大属性的差异。发育阶段中,土壤物质移动累积所引起的重大属性的差异。如:铁铝土是在湿热条件下,在脱硅富铁铝化过程中产生的如:铁铝土是在湿热条件下,在脱硅富铁铝化过程中产生的粘土矿物以粘土矿物以1:1高岭石和三二氧化物为主的一类土壤。高岭石和三二氧化物为主的一类土壤。亚纲:亚纲:在土纲范围内,根据反映控制现代成土过程的水热条件在土纲范围内,根据反映控制现代成土过程的水热条件来划分。来划分。如:初育土纲可按岩性划分为土质初育土和石质初育土亚
38、纲。如:初育土纲可按岩性划分为土质初育土和石质初育土亚纲。土类:土类:是高级分类中的基本分类单元。土类之间,无论在成是高级分类中的基本分类单元。土类之间,无论在成土条件,成土过程或土壤属性方面都有质的差别。土条件,成土过程或土壤属性方面都有质的差别。如:砖红壤土类代表热带雨林下高度化学风化、富含游离铁如:砖红壤土类代表热带雨林下高度化学风化、富含游离铁铝的酸性土壤。黑土类代表温带湿润草原下发育的有大量腐铝的酸性土壤。黑土类代表温带湿润草原下发育的有大量腐殖质积累的土壤。殖质积累的土壤。亚类:亚类:是在同一土类范围内的划分。它主要根据主导成土过是在同一土类范围内的划分。它主要根据主导成土过程以外
39、的附加成土过程来划分。程以外的附加成土过程来划分。如:红壤土类中,红壤亚类是代表了典型红壤的一个亚类,如:红壤土类中,红壤亚类是代表了典型红壤的一个亚类,而黄红壤则是由红壤向黄红壤过渡的一个亚类。而黄红壤则是由红壤向黄红壤过渡的一个亚类。土属:土属:主要根据成土母质的成因类型和岩性,区域水文控制主要根据成土母质的成因类型和岩性,区域水文控制的盐分类型等地方性因素来划分。的盐分类型等地方性因素来划分。如:盐土可以根据盐分类型划分为硫酸盐盐土、硫酸盐如:盐土可以根据盐分类型划分为硫酸盐盐土、硫酸盐氯氯化物盐土、氯化物盐土等。化物盐土、氯化物盐土等。土种:土种:是基层分类的基本分类单元。根据土壤剖面
40、构是基层分类的基本分类单元。根据土壤剖面构型和发育程度来划分。型和发育程度来划分。如:山地土壤可根据土层厚度、粘粒含量或砾石含量如:山地土壤可根据土层厚度、粘粒含量或砾石含量划分土种,盐土可以根据盐分含量来划分土种。划分土种,盐土可以根据盐分含量来划分土种。变种:变种:是土种范围内的变化,一般以表土层的某些差是土种范围内的变化,一般以表土层的某些差异,如表土层耕性、质地、有机质、砾石含量和耕层异,如表土层耕性、质地、有机质、砾石含量和耕层厚度等来划分。厚度等来划分。此系统的高级分类单元反映土壤发生分布规律,因而此系统的高级分类单元反映土壤发生分布规律,因而土类之间主要是在发生学上的差异;而基层
41、分类单元土类之间主要是在发生学上的差异;而基层分类单元则主要考虑到土壤在其生产利用方面的不同。则主要考虑到土壤在其生产利用方面的不同。中国土壤系统分类的特点中国土壤系统分类的特点(1)以诊断层和诊断特性为基础)以诊断层和诊断特性为基础(2)面向世界,与国际接轨)面向世界,与国际接轨(3)充分体现中国特色)充分体现中国特色 中国土壤系统分类的依据中国土壤系统分类的依据 以诊断层、诊断特性和诊断现象作为划分以诊断层、诊断特性和诊断现象作为划分土壤类别的依据。共分出土壤类别的依据。共分出33个诊断层和个诊断层和25个个诊断特性。诊断特性。诊断表层诊断表层有机质表层有机质表层腐殖质表层类腐殖质表层类人
42、为表层类人为表层类结皮表层类结皮表层类1、有机表层、有机表层3、暗沃表层、暗沃表层6、灌淤表层、灌淤表层10、干旱表层、干旱表层2、草毡表层、草毡表层4、暗瘠表层、暗瘠表层7、堆垫表层、堆垫表层11、盐结壳、盐结壳5、淡薄表层、淡薄表层8、肥熟表层、肥熟表层9、水耕表层、水耕表层诊断表下层诊断表下层1、漂白层、漂白层6、聚铁网纹层、聚铁网纹层11、粘磐、粘磐16、超石膏层、超石膏层2、舌状层、舌状层7、灰化淀积层、灰化淀积层12、碱积层、碱积层17、钙积层、钙积层3、雏形层、雏形层8、耕作淀积层、耕作淀积层13、超盐积层、超盐积层 18、超钙积层、超钙积层4、铁铝层、铁铝层9、水耕氧化还原、水
43、耕氧化还原层层14、盐磐、盐磐19、钙磐、钙磐5、低活性富铁、低活性富铁 层层10、粘化层、粘化层15、石膏层、石膏层20、磷磐、磷磐诊断特性诊断特性 1、有机土壤物质、有机土壤物质 10、氧化还原特征、氧化还原特征 19、富铁特性、富铁特性2、岩性特征、岩性特征 11、土壤温度状况、土壤温度状况 20、铝质特性、铝质特性3、石质接触面、石质接触面12、永冻层次、永冻层次21、富磷特性、富磷特性4、准石质接触面、准石质接触面13、冻融特征、冻融特征22、钠质特性、钠质特性5、人为淤积物质、人为淤积物质14、n值值23、石灰性、石灰性6、变性特征、变性特征15、均腐殖质特性、均腐殖质特性24、盐
44、基饱和度、盐基饱和度7、人为扰动层次、人为扰动层次16、腐殖质特性、腐殖质特性25、硫化物物质、硫化物物质8、土壤水分状况、土壤水分状况 17、火山灰特性、火山灰特性9、潜育特征、潜育特征 18、铁质特性、铁质特性 有机土 人为土 灰土 火山灰土 铁铝土 变性土 干旱土 盐成土 潜育土 均腐土 富铝土 淋溶土 雏形土 新成土高级单元分类方案高级单元分类方案l14 个土纲l39 个亚纲l141 个土类14个土纲个土纲中国土壤系统分类高级单元(一)OrderSuborderGroup(141个个)有机土有机土永冻有机土永冻有机土落叶永冻有机土落叶永冻有机土,纤维永冻有机土纤维永冻有机土,半腐永冻有
45、机土半腐永冻有机土正常有机土正常有机土落叶落叶,纤维纤维,半腐半腐,高腐高腐人为土人为土水耕人为土水耕人为土潜育潜育,铁渗铁渗,铁聚铁聚,简育简育旱耕人为土旱耕人为土肥熟肥熟,灌淤灌淤,泥垫泥垫,土垫土垫灰土灰土腐殖灰土腐殖灰土简育腐殖灰土简育腐殖灰土正常灰土正常灰土简育正常灰土简育正常灰土火山灰土火山灰土寒冻火山灰土寒冻火山灰土简育寒冻火山灰土简育寒冻火山灰土玻璃火山灰土玻璃火山灰土干润玻璃火山灰土干润玻璃火山灰土,湿润玻璃火山灰土湿润玻璃火山灰土湿润火山灰土湿润火山灰土腐殖湿润火山灰土腐殖湿润火山灰土,湿润火山灰土湿润火山灰土铁铝土铁铝土湿润铁铝土湿润铁铝土暗红湿润铁铝土暗红湿润铁铝土,简
46、育湿润铁铝土简育湿润铁铝土变性土变性土潮湿变性土潮湿变性土盐积盐积,钠质钠质,钙积钙积,简育简育干润变性土干润变性土腐殖干润变性土腐殖干润变性土,钙积干润变性土钙积干润变性土,简育干润变性土简育干润变性土湿润变性土湿润变性土腐殖湿润变性土腐殖湿润变性土,钙积湿润变性土钙积湿润变性土,简育湿润变性土简育湿润变性土中国土壤系统分类高级单元(二)OrderSuborderGroup(141个个)干旱土干旱土寒性干旱土寒性干旱土钙积钙积,石膏石膏,粘化粘化,简育简育正常干旱土正常干旱土钙积钙积,石膏石膏,盐积盐积,粘化粘化,简育简育盐成土盐成土碱积盐成土碱积盐成土龟裂碱积盐成土龟裂碱积盐成土,潮湿碱积
47、盐成土潮湿碱积盐成土,简育碱积盐成土简育碱积盐成土正常盐成土正常盐成土干旱正常盐成土干旱正常盐成土,潮湿正常盐成土潮湿正常盐成土潜育土潜育土寒冻潜育土寒冻潜育土有机寒冻潜育土有机寒冻潜育土,简育寒冻潜育土简育寒冻潜育土滞水潜育土滞水潜育土有机滞水潜育土有机滞水潜育土,简育滞水潜育土简育滞水潜育土,正常潜育土正常潜育土含硫含硫,有机有机,表锈表锈,暗沃暗沃,简育简育均腐土均腐土岩性均腐土岩性均腐土富磷岩性均腐土富磷岩性均腐土,黑色岩性均腐土黑色岩性均腐土干润均腐土干润均腐土寒性寒性,粘化粘化,钙积钙积,简育简育湿润均腐土湿润均腐土滞水湿润均腐土滞水湿润均腐土,粘化湿润均腐土粘化湿润均腐土,简育湿
48、润均腐土简育湿润均腐土富铁土富铁土干润富铁土干润富铁土钙质干润富铁土钙质干润富铁土,粘化干润富铁土粘化干润富铁土,简育干润富铁土简育干润富铁土常湿富铁土常湿富铁土富铝常湿富铁土富铝常湿富铁土,粘化常湿富铁土粘化常湿富铁土,简育常湿富铁土简育常湿富铁土湿润富铁土湿润富铁土钙质钙质,强育强育,富铝富铝,粘化粘化,简育简育中国土壤系统分类高级单元(三)OrderSuborderGroup(141个个)淋溶土 冷凉淋溶土冷凉淋溶土漂白漂白,暗沃暗沃,简育简育干润淋溶土干润淋溶土钙质钙质,钙积钙积,铁质铁质,简育简育常湿淋溶土常湿淋溶土钙质钙质,铝质铝质,铁质铁质湿润淋溶土湿润淋溶土漂白漂白,钙质钙质,
49、粘磐粘磐,铝质铝质,铁质铁质,简育简育雏形土寒冻雏形土寒冻雏形土永冻永冻,潮湿潮湿,草毡草毡,暗沃暗沃,暗瘠暗瘠,简育简育潮湿雏形土潮湿雏形土潜育潜育,砂姜砂姜,暗色暗色,淡色淡色干润雏形土干润雏形土灌淤灌淤,铁质铁质,斑纹斑纹,石灰石灰,简育简育常湿雏形土常湿雏形土冷凉冷凉,钙质钙质,铝质铝质,酸性酸性,简育简育湿润雏形土湿润雏形土钙质钙质,紫色紫色,铝质铝质,铁质铁质,酸性酸性,暗沃暗沃,斑纹斑纹,简育简育新成土人为新成土人为新成土扰动扰动,淤积淤积砂质新成土砂质新成土寒冻寒冻,干旱干旱,暖热暖热,干润干润,湿润湿润冲积新成土冲积新成土寒冻寒冻,干旱干旱,暖热暖热,干润干润,湿润湿润正常新
50、成土正常新成土黄土黄土,紫色紫色,红色红色,寒冻寒冻,干旱干旱,暖热暖热,干润干润,湿润湿润1、有机土、有机土 富含有机质的土壤富含有机质的土壤 低洼低地低洼低地 通气条件差通气条件差2、人为土、人为土 耕作灌溉和施肥培育下的土壤耕作灌溉和施肥培育下的土壤 相当于水稻土、菜园土相当于水稻土、菜园土 含侵入体含侵入体 分为水耕人为土(分为水耕人为土(100天有水)和天有水)和 旱耕人为土旱耕人为土3、灰土、灰土 螯合淋溶作用螯合淋溶作用 有灰化层有灰化层 相当于漂灰土、灰化土相当于漂灰土、灰化土 我国小面积见于大兴安岭北端、长我国小面积见于大兴安岭北端、长白山北坡和青藏高原东南缘白山北坡和青藏高