土壤与土壤形成过程.ppt

土壤與土壤形成過程,何沛勝,土壤與成土作用 (Pedogenesis),土壤是一動態體(Dynamic Body) 土壤的物理及化學特性 土壤剖面(Soil Profile) 影響土壤形成的因素 土壤形成過程 成土作用(Pedogenesis) 世界土壤分佈,土壤是一動態體(Dynamic Body),土壤是一動態層(dynamic layer), 在這層內有複雜的化學, 物理及生物活動不斷地進行. 土壤會因應氣候, 地形及植被的狀況而進行調節, 若以上這些因素改變, 它亦會作出內部改變.,土壤物質 Soil Matters,固體 Solid 有機物質Organic及無機物質Inorganic 水 Water 從降水, 表徑流, 下滲及地下水所組成的複雜化學溶液 空氣 Air 泥土孔隙Pore spaces 充滿空氣及水份 田間持水量 Field Capacity 當降雨後(2-3天), 泥土從飽和狀態中, 泥土水經自由下滲及流動後仍保存在泥土的水份. 它是土壤保水性的指標,土壤的物理及化學特性,土壤顏色 土壤的紋理結構Soil Texture 土壤結構 Soil Structure 膠體Colloids, 盬基物質Bases及酸鹼度Acidity 土壤水,土壤顏色 Soil Colour,黑色 大量腐殖質(humus) (涼溫帶氣候) 溫帶草原 淺色 少腐殖質 (熱帶氣候) 荒漠 紅色 較多的含鐵化合物 (排水良好) 熱帶雨林 灰色及藍色 化合物在離子還原的狀態 (排水不良) 沼澤,土壤的紋理結構,土壤紋理結構 Soil Texture,砂(%),粉砂(%),黏土,砂,黏土,輕壤土,中壤土,土壤紋理結構 Soil Texture,砂, 粉砂及黏土的比例 土壤紋理結構 保水性質(Water-retention properties) 壤土Loam結構是最適合植物生長.,土壤紋理結構 Soil Texture,砂質壤土,黏土壤土,壤土,粉砂壤土,粉砂黏土,砂,黏土,粉砂,土壤結構 Soil Structure,塊狀,碎屑狀 / 粒狀,片狀,棱柱狀,土壤結構 Soil Structure,獨立個的泥土顆粒聚合一起成為塊狀(lump)或自然土壤結構體(peds). 土壤結構對是否容易耕作有重要意義 碎屑狀/粒狀結構: 最適合種籽發芽生長,土壤膠體 Soil Colloids, 鹽基物質Bases及 酸鹼度Acidity,膠體 Colloids 無機物Inorganic: 微細黏土(黏土礦物)的化學特質 有機質Organic: 腐殖質Humus,鹽基物質 Bases,黏土礦物帶負電. 它會吸引其他表面帶正電的礦物離子(cation)以達致中性(neutralized)的情況. 鈣 (C), 鎂 (Mg), 鉀 (K) and 鈉 (Na) 這些帶正電礦物便是 鹽基物質Bases 而這些鹽基物質亦正是植物所需的養份.,鹽基物質 Bases,分解者把動物及植物遺骸分解,令鹽基物質能循環不息地返回泥土. 泥土中的鹽基物質可以經人為補充 肥料 鹽基物質是植物生長所必需的養份.,酸鹼度 Acidity,量度酸鹼度是pH值.,泥土水 Soil Water,它是極複雜的化學溶液. 它是被稀釋的溶液, 當中物質包括重碳酸鹽bicarbonates, 硫酸鹽sulfates, 氯化物chlorides, 硝酸鹽nitrates, 磷酸鹽phosphates, 各類的矽酸鹽silicates(鈣, 鎂, 鉀, 鈉及鐵).,根據泥土内不同的紋理結構, 顏色及連續性而出現不同的分層 土壤層Soil horizons 風化層Regolith 底岩 / 母岩Bedrock,泥土剖面 Soil Profile,泥土剖面Soil Profile,A層 淋溶層 / 淋失層 Zone of eluviation B層 澱積層 Zone of illuviation C層 風化 / 半風化物質Weathered material D層 未風化岩石Unweathered rock,地面,落葉及有機碎屑,部份被分解的有機碎屑,深色及含有豐富腐殖質,淺色, 有機質及膠質的淋溶區 (黑鈣土缺少此層),過渡往B層, 但較近似A層,過渡往B層, 但較近似B層,顏色較深, 大量膠質在此沉積,過渡往C層,沼澤中的潛育層Glei,真土,影響土壤形成的因素,被動成土因素 Passive Formers 母岩 Parent materials 地形 / 地勢 Topography/ Landform 時間 Time 主動成土因素 Active Formers 氣候 Climate 生物因素 Biotic factor,被動的成土因素 Passive Formers,母岩 Parent Material 地形 / 地勢 Topography / Landform 時間 Time 年輕的泥土或發展欠佳的土壤缺乏明顯的分層,主動成土因素 氣候 Climate,濕氣, 影響 化學及生物活動 過多降水 淋溶作用eluviation及澱積作用 illuviation 過多蒸發 毛細管作用capillary action,主動成土因素 氣候Climate,溫度, 影響 化學反應 Chemical reaction 細菌活動 Bacterial activities 分解速率 Rate of decomposing,主動成土因素 氣候Climate,風: 較次要的因素 增加蒸發 令泥土再分布 (吹走及沉積),主動成土因素 生物因素,植被 Vegetation 提供腐殖質, 固定泥土及藉著蒸騰作用吸收泥土水以抵消泥土水的下滲 保持土壤肥力 不同類型的植物需要不同比例的鹽基物質. 樹: 需要較少的鈣及鎂 草: 需要較多的鈣及鎂,主動成土因素 生物因素,由細菌至大型動物 機械作用 例: 蚯蚓挖地洞 例: 人類挖掘隧道 化學作用 例: 有機酸,土壤形成過程,風化 Weathering 物理, 化學及生物 土壤生成作用 Soil genesis 潻加Additions, 流失losses, 轉換transformation, 移位translocation 參考中文大學Powerpoint,氧化土(Oxisols)及旱成土(Aridisols),參考中文大學Powerpoint 參考氧化土及旱成土的特別成土過程,世界土壤分布模式