土壤肥料学.docx

教学参考书目 1、西南农业大学，土壤学（第二版），农业出版社，1999；2、朱祖祥，土壤学，农业出版社，1983；3、黄昌勇，土壤学（面向21世纪课程教材），中国农业出版社，2000；4、谢德体，土壤肥料学，中国农业出版社5、张凤荣，土壤地理学，中国农业出版社6、朱鹤健，土壤地理学，高等教育出版社7、全国土壤普查办公室.中国土壤.中国农业出版社，1998； 8、安徽省土壤普查办公室.安徽土壤.科学出版社，1998。 目 录绪论 第一章 土壤母质与土壤的形成 第二章 土壤肥力的物质基础 第三章 土壤的基本性质 第四章 土壤水 气 热和养分状况 第五章 土壤分类与中国土壤分布 第六章 安徽土壤 绪 论 教学内容： 土壤和土壤肥力的概念； 土壤在农业生产和自然环境中的地位； 土壤学发展概况； 土壤学的研究内容与学习方法； 教学重点： 土壤和土壤肥力的概念； 土壤学在农业生产和自然环境中的作用 土壤学的学习方法一、土壤与土壤肥力1. 土壤的概念古代解释：生态学家：环境学家：工程专家：土壤学家和农学家：古代解释生态学家生态学家从生物地球化学观点出发，认为土壤是地球表层系统中，生物多样性最丰富，生物地球化学的能量交换、物质循环（转化）最活跃的生命层。环境学家环境学家认为：土壤是重要的环境因素、环境污染物的缓冲带和过滤器工程专家工程专家则把土壤看作承载高强度压力的基地或作为工程材料的来源土壤学家和农学家土壤学家和农学家对土壤定义：土壤是地球陆地表面上，能够生长植物的疏松表层。其本质特征是具有肥力。以俄国的威廉斯为代表，应该明确两点：土壤是环境的产物，判定土壤类型应了解环境特征；土壤是独立的自然综合体，有其本身的发生、发展与演化规律。2、土壤肥力（1）定义：美国；前苏联；候光炯；陈恩凤；熊毅（中国土壤）（2）分类：（3）土壤生产力和土壤肥力的关系：美国对土壤肥力定义土壤肥力是土壤满足植物生长所需养分的能力前苏联对土壤肥力定义土壤肥力是土壤满足植物生长所需水分和养分的能力中国对土壤肥力定义候光炯：1960年中国农业土壤概论中认为：土壤肥力是土壤能够稳、匀、足、适提供植物生长所需养分、水分和环境条件能力陈恩凤土壤肥力的物质基础及其调控：土壤肥力是土壤满足植物生长所需的营养条件和环境的能力，以及土壤自动调节和抵抗外界不良条件的能力，具体包括土壤的体质和体形熊毅，1987年中国土壤学中：土壤肥力是指土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力。它是土壤的基本属性和本质特征它是土壤从营养条件和环境条件方面供应和协调植物生长的能力，其中水、肥、气、热是其四大肥力因素，彼此并不孤立，而是相互联系和相互制约的。在此采用之。（2）土壤肥力分类自然肥力和人为肥力自然肥力是指土壤在自然因子即五大成土因素（气候、生物、母质、地形和年龄）的综合作用下发育而来的，不受人类影响的肥力人为肥力是指耕作熟化过程发育而来的肥力，是在耕作、施肥及其它技术措施等人为因素影响作用下所产生的结果可见，只有从来不受人类影响的自然土壤才仅仅具有自然肥力潜在肥力和有效肥力从肥力在生产上可发挥出来产生的效果看，直接能够反映出来的肥力叫有效肥力；而没有直接反映出来的肥力叫潜在肥力。两者可相互转化（3）土壤生产力和土壤肥力的关系土壤肥力是指土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力；土壤生产力是由土壤肥力与发挥肥力作用的外界条件所决定的，从这个意义上看，肥力只是生产力的基础，而不是全部。所谓发挥外界条件指土壤所处环境、气候、日照状况、地形、供水、耕作等二、土壤在农业和自然环境中的地位1、土壤是农业生产的基础：2、土壤是自然环境的重要组成部分：3、土壤是地球陆地生态系统的基础：4、土壤是人类社会的宝贵资源：1、土壤是农业生产的基础“民以食为天，食以土为本”就精辟地概括了人类、农业与土壤之间的关系2、土壤是自然环境的重要组成部分3、土壤是地球陆地生态系统的基础在陆地生态系统中，土壤作为最为活跃的生命层，事实上，它是一个相对独立系统。通过影响生态系统中生产者绿色植物，从而影响整个系统4、土壤是人类社会的宝贵资源 资源是自然界中能为人类利用的物质和能量基础，是可供人类开发利用并具有应用前景和价值的物质。 土壤是可再生资源，可持续利用，但利用如果不合理就会出现一些问题：如土壤沙化，水土流失、土壤污染、肥沃度下降等三、土壤学的发展简史和现状1、西欧土壤学派：（1）农业化学土壤学派（2）农业地质土壤学派2、俄国土壤发生学派及其发展：3、美国土壤学派及其发展：4、中国土壤学的发展：西欧土壤学派农业化学土壤学派19世纪以来，德国化学家李比希A观点：即矿质营养学说，大田产量随施入土壤的矿质养料数量的多少而相应的变化，土壤是植物养料的储藏库，植物靠吸收土壤和肥料中的矿质养料而滋养，植物长期吸收消耗土壤中的矿质养料，会使土壤库的矿质养料储量减少，为了弥补土壤库储量的减少，可通过施用化学肥料和轮栽等方式如数归还土壤，以保持土壤肥力永续不衰B 积极意义：人类有意识地调节人与土壤之间物质交换的思想；所建立的化学方法用于土壤化学过程研究C 局限性：以纯化学观点来对待复杂土壤肥力问题，片面强调植物是土壤养料的消耗者，却忽视植物对土壤养料的积聚和提高肥力作用西欧土壤学派农业地质土壤学派19世纪后半叶，德国地质学家，法鲁、李希霍芬、拉曼等A 观点：土壤形成过程是岩石风化过程，即认为土壤是岩石经过风化而成的地表疏松层。由此导出，随着土壤的发育，风化和淋溶作用趋于增强，必然引起土壤养料越来越少，肥力下降B 积极作用：从发生学角度研究土壤；对土壤矿物质形成过程深入研究C 局限性：混淆了土壤和母质的本质区别；忽视了生物在土壤形成过程中的作用俄国土壤发生学派及其发展19世纪7080年代，俄国学者道库恰耶夫创立了土壤发生学派(1)观点：土壤形成过程是岩石风化过程和成土过程所推动的，具体表现在道氏1883年的俄国黑钙土一书，认为A 土壤是独立历史自然体，有自己发生和发育历史。使土壤学不在是农业化学和地质学的分支，而成为一门独立学科B 把土壤形成与环境条件联系起来。提出了有名的成土因素学说，即土壤是五大成土因素综合作用的产物，并创立了土壤生成因子公式C 在土壤形成与环境条件复杂关系上，认识到土壤在空间分布的规律性，提出了土壤地带性学说D 提出了土壤调查和制图以及土壤剖面性状作为土壤分类的依据俄国土壤发生学派及其发展(2)评价积极作用A 创立了以发生学观点来研究和认识土壤的发生学派，为近代土壤地理学的发展奠定了基础B 从此土壤学或土壤地理学才确定了自己的研究对象和研究方法，产生现代土壤地理学C 在道氏成土因素学说基础上，原苏联威廉斯提出了统一土壤形成过程学说：包括，土壤形成过程是物质的生物小循环和地质大循环的对立统一过程；生物因素和生物小循环起主导作用；同时指出，土壤本质是土壤肥力，即土壤生物发生学派局限性：局限于定性相关分析，尚无可能进行定量关系研究美国土壤学派及其发展希尔格德，世界最早土壤发生学研究者马伯特，土壤学家，曾把俄国土壤发生学派观点引进美国；以土壤剖面等土壤本身的性态为研究核心，制定了美国的第一个土壤分类系统；确立了基层分类单元土系，在美国沿用至今斯密斯等人在60年代以来，对土壤形态、属性和分类进行定量研究，用电子计算机储存土壤资料1875年，美国农业部水土保持局出版了土壤系统分类学，是按照土壤诊断层和诊断特性为依据，对土壤进行定量分类的一部有特色的现代土壤分类著作，对世界土壤学也产生重大影响，并于土壤发生学派并列于土壤地理学领域中中国土壤学的发展我国古代土壤科学不仅起源较早，而且造诣很深，对世界土壤科学的发展曾做出国重要贡献如我国夏代尚书的禹贡篇，距今约有4100多年的历史，其中所概述的九州土壤的一些特征、地理分布以及肥力等级，是世界上最早的土壤专著稍后管子。地员篇可以说是我国最早的土壤分类文献；其它如周礼齐民要术等也都有关于土壤地理知识的记载和总结中国土壤学的发展我国近代土壤学发展历史较短，进程缓慢1906年，北师大学堂农科才开始土壤学教学；1930年，北京地质调查所成立土壤研究室，开始了土壤调查研究，出版了土壤专报、土壤季刊等；到1950年后，我国土壤科学研究紧紧围绕国家的经济建设、结合农、林、牧业规划和发展，广泛开展土壤资源综合考察、农业区划，流域治理、地产田改良，水土保持及改土培肥；1985年、1978年先后两次全国性土壤普查，编写了个地区以至全国的土壤志，绘制了土壤图中国土壤学的发展总体说，我国近代土壤学发展，在30年代至建国前，受马伯特思想影响；建国后主要受俄国土壤学派影响较大、甚至至今；在80年代后期起，又受到美国土壤学派的影响，且逐渐加剧四、土壤学的研究内容土壤学就是研究土壤性状、土壤发生、土壤分类和分布的科学，并且也是研究土壤调查、利用和改良的科学1、土壤发生的研究2、土壤的组成、性质和形态的研究3、土壤分类和类型的研究4、土壤分布规律的研究5、土壤资源的利用与保护五、土壤学的研究方法1、宏观研究与微观研究2、综合、交叉研究3、野外调查与实验室结合4、新技术的应用1、宏观研究与微观研究自然科学发展到现在，有的向宏观方向发展，有的则向微观方向发展。对于地球表层系统应宏观研究，如全球系统、土地系统、遥感与地理信息系统等。对于土壤组成成分、晶体结构等用微观研究方法应对不同的研究对象，采用不同尺度宏观和微观研究方法2、综合、交叉研究土壤科学在研究方法上还必须综合交叉。因为人类社会对土壤的需求增加，土壤学面临的矛盾是一些直接关系到社会发展的重大问题。需要土壤学与农业科学、环境科学、生态学、社会学、社会经济学进行综合交叉、相互渗透。多学科的合作是今后土壤学研究方法上更新思路的一个趋势3、野外调查与实验室结合自然土壤具有时空变化特点，是一个时间上处于动态，空间上具有异向性的三维连续体，因而土壤学有实验科学和野外科学的双重特点4、新技术的应用遥感技术、数字化技术、地理信息系统技术已经较成功被应用于建立土壤信息技术、土壤数据库等。一些现代生物技术和方法已被土壤相关分支学科所采用或正在开发。而一些理化分析的新仪器、新设备如各种光谱仪、电子显微镜等现代仪器，已经普遍在实验室中应用复习思考题1、土壤和土壤肥力的概念是怎样的？2、土壤在农业生产与地理环境中的地位如何？3、简述土壤科学的发展概况：4、土壤学的研究方法有哪些？5、土壤学的研究内容主要有哪些？谢谢 大家！第一章 土壤母质与土壤的形成第一节 成土母质 第二节 土壤的形成因素 第三节 土壤的形成过程 第四节 土壤的形态特征 教学内容地壳物质组成；矿物与岩石；岩石的风化；母质及类型；成土因素学说；成土因素的作用。土壤形成基本规律；主要成土过程；土壤形态特征教学重、难点主要矿物与主要岩石风化过程与风化阶段成土因素的作用土壤形成基本规律主要成土过程土壤剖面与剖面构型第一节 成土母质一、母质的概念母质是指岩石的风化碎屑物，其是形成土壤的物质基础。所以成土母质的主要来源是岩石二、地壳物质的组成（一） 地壳物质的元素组成：（二） 主要造岩矿物：（三） 主要成土岩石：三、岩石的风化与土壤母质的形成1、岩石的风化作用：2、风化进程：3、土壤母质的类型：（一） 地壳物质的元素组成地壳包括的化学元素很多，但主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠钾镁等组成，其中主要成分是氧与硅两种元素组成，两者占地壳元素组成的75%，而氧几乎占一半强调两点：第一，各种元素大部分以化合态存在于地壳中第二，作为植物所需的某些营养元素不仅含量很少，而且以难溶的化合物封闭在坚硬的岩石中（二） 主要造岩矿物1、矿物的概念矿物是一类天然产生于地壳中且具有一定化学组成、物理特性和内部构造的化合物或单质。它是组成岩石的基本单位 ，也是土壤矿物质的来源自然界矿物有三千多种，造岩矿物只有几十种，且主要是硅酸盐类（即硅的含氧盐）矿物（占地壳重量的80%）2、分类（1)原生矿物： (2)次生矿物：3、主要成土矿物：（1)原生矿物形成于高温高压下的矿物即岩浆熔融体或热液中形成的矿物，这部分矿物仅经物理机械作用、破碎变小，保留在土壤中其主要有石英、长石（正、斜）、云母（白、黑）、辉石、角闪石、橄榄石等。以上矿物逐渐由浅色变成深色，并且抗风化能力逐渐减弱。另有硫化物类、磷灰石等从土壤中实际存在的原生矿物的种类与数量，可以说明母岩或母质的来源，土壤和母质之间发生联系的紧密程度，以及母质风化的程度。在风化中原生矿物分解一部分转化为次生矿物；另一部分转化为各种可溶性盐类，成为植物需要的矿质营养元素如P、S、K、Ca、Mg以及微量元素的初始来源(2) 次生矿物概念：原生矿物风化和成土过程中经化学变化，或由分解产物重新结合而成的矿物，叫次生矿物类型：次生矿物主要有层状硅酸盐矿物（如高龄石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等）和氧化物矿物（如氧化铁、氧化铝、氧化硅、氧化锰等） 、碳酸盐： 方解石（CaCO3）、白云石CaMg（CO3）2分布：我国南方以高岭石和含水的氧化物为主；北方以蒙脱石、蛭石、水化云母（伊利石）为主，另有少量氧化物形成：A、矿物分解形成： 碱性条件 原生矿物 蒙脱石 蛭石和水云母 高岭石 氧化物 镁丰富 B、再结晶：是上一过程的逆过程，但可以从氧化物变成高岭石。（三） 主要成土岩石各种矿物经常是以集合体的形态存在于地壳中，这种矿物的集合体就叫做岩石根据岩石的成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类岩浆岩由岩浆冷凝而成的岩石统称为岩浆岩。它的共同特征是没有层次、没有化石、不含有机沉淀物，常具有块状构造。根据岩浆岩的生成地壳部位不同，可分为侵入岩和喷出岩；同时根据SiO2含量（65%、52%、45%）可分为酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩四种沉积岩由各种先成岩石（岩浆岩、变质岩、原有沉积岩）经过风化、搬运、沉积、重新固结而成的岩石，叫沉积岩。另外生物的遗骸或生物的新陈代谢作用所形成的物质的沉积也可形成沉积岩。它主要特征是具有层理构造，且常含化石可分为碎屑岩（如砾岩砂岩）、粘土岩（如页岩、粘土岩）、化学岩和生物化学岩（如石灰岩、白云岩）等三大类砾岩（颗粒直径2毫米）砂岩（颗粒直径0.05-2毫米）粉砂岩（颗粒直径0.005-0.05毫米）粘土岩（颗粒直径2时，为高硅性土，含盐基丰富，土壤吸水、保水、保肥力强；同时含蒙脱石类粘土矿物多，具有强烈的膨胀性收缩性，持水力高，渗透率低，易与腐殖酸钙紧密结合而成稳定的团聚体，一般土质较好。低硅性土，性质相反3、土壤母质的类型（1）残积物：又称原积母质是指未经外力搬运迁移而残留于原地的风化产物，多分布于山地与丘陵顶部较高部位。总的特点是：风化物的层次薄、质地疏松、通气性好。母质性质受基岩的影响（2）坡积物是指在重力和雨水冲刷的影响下，将山坡上部的风化产物搬运到坡脚或谷地堆积而成。特点是：搬运不远，分选度差，层次不明显，养分比较丰富（3）洪积物由于山区临时性洪水爆发，洪水夹带岩石碎屑、砂粒、粘粒等物质沿山坡下泻到山前平缓地带沉积而成。其外形是以山谷出口为尖端向四处分散的扇状锥，分选性差。形成土壤，从冲积扇顶部向扇缘推移由粗变细，肥力逐渐提高（4）河流冲积物是由岩石的风化产物，受河流经常性流水侵蚀、搬运，在流速减缓时沉积与河谷地区的沉积物。在山谷主为砾石和砂粒，分选性差；在开阔平原区则较细，特点为：成层性、成带性、成分复杂。土壤多肥沃（5）湖积物是由湖水泛滥沉积而成的沉积物，分布在大湖的周围。有机质含量较高（6）海积物为海相沉积物。质地细的养分高，但都含有盐分，含量多者对作物有害（7）风积物：为风力吹来的泥砂堆积而成的沉积物，一般分为风积砂丘（养分低）和黄土（含黄土状物质，一般含盐基成分丰富，是肥沃的成土母质）（8）冰碛物由冰川夹带的物质搬运沉积而成。物成层性和分选性。特点母质层深厚，质地粘细，酸性强，养分 缺乏第二节 土壤的形成因素一、土壤形成因素学说：（一）道库恰耶夫土壤形成因素学说的基本观点：（二）土壤形成因素学说的发展：二、成土因素的作用1、母质因素：2、生物因素：3、气候因素：4、地形因素：5、时间因素：6、人类活动：道库恰耶夫土壤形成因素学说的基本观点19世纪末叶，俄国科学家道库恰耶夫开始提出或建立的，基本观点是：1、土壤是成土因素综合作用的产物II=f（K，O，P）T 分别表示：土壤、气候、生物、岩石、地形和时间2、成土因素的同等重要性和相互不可代替性3、成土因素的发展变化制约这土壤的形成和演化4、成土因素是具有地理分布规律的土壤形成因素学说的发展1、积极意义：道库恰耶夫提出了历史自然体、统一综合体概念2、缺陷性：没有指出生物因素在成土过程中的主导作用；没指出人类生产活动在土壤形成中的特殊作用3、完善与发展：威廉斯 完善了其局限性美国的叶尼，对其补充和发展了公式：S=f（ cl、o、r、p、t）式中：S(soil)土壤 cl(climate)气候o(organism)生物 r(relief)地形p(parent)母质 t(time)时间点号（）其它因素式中，某一因素占优势，就把括号中某因素放在首位成土因素的作用 母质因素母质对土壤形成所起的作用，一方面它是构成土壤矿物质部分的基本材料，另一方面又是植物矿质养料元素的最初来源A 首先表现在它的矿物组成和化学组成上：母质的矿物组成和化学组成影响着土壤的化学成分及土壤内部化学过程的进行。例如含碳酸钙或其它盐基丰富的成土母质，土壤中能中和酸性的物质就多，一般反应不易趋于酸性；又如含磷、钾、钙等比较丰富的成土母质，所形成土壤含这些物质也相应比较丰富B 其次，母质的物理性在成土过程中也有重要意义。由于母质的机械组成不同，则母质的孔隙性、导热性、膨胀性也不同，这些直接影响道土壤的通气性、透水性、持水性以及土壤水分和其它物质的移动、转化和植物的生长等成土因素的作用 生物因素生物因素是影响土壤发生发展的最活跃因素，只有在母质的基础上出现了生命有机体后，土壤才能形成，土壤形成的生物因素包括植物、动物和微生物（1）植物A 植物对土壤养分的“富集作用”，对肥力发展具有重要意义。不同植被类型所形成的有机质的性质、数量和积累方式各不相同，因而对成土过程所产生影响也不同，如森林土壤剖面中腐殖质分配常是自表土向下急剧的减少，而草原土壤则逐渐减少B 植物根系的穿插和其分泌物（二氧化碳、无机酸等）对土壤结构形成、矿物的风化、分解有重要影响C 植物可改变水、热等环境条件，从而影响成土过程不同植物作用下形成土壤的有机质垂直分布比较(据熊毅，1990)（2）土壤动物A 动物残体是土壤有机质的一种来源B 动物以特定生活方式，参与土壤有机残体的分解、破碎以及翻动、搅拌疏松土壤和搬运土壤的作用C 蚯蚓等动物对土壤结构的改良作用南极洲基岩表面地衣着生与土壤的发生景观南极大陆寒漠区砂岩表面地衣生长示意图生物群落及其对成土过程的作用图式（3）土壤微生物A 分解植物和动物的有机体。使土壤物质循环反复进行B 某些特种微生物作用。如固N菌能固定空气中的氮素，增加土壤N养分成土因素的作用 气候因素气候直接影响土壤的水、热状况，而土壤水、热状况又直接或间接影响母质风化过程；影响植物生长，微生物活动以及有机质的合成与分解。所以气候是直接或间接影响土壤形成过程的方向和强度的基本因素不同地带土壤中苜蓿碎屑分解速率的实验模拟(据Jenny,1983) 印度24等温沿线区表土有机碳含量与年降水量关系图(据Jenny, 1983) 。 成土因素的作用 地形因素地形和土壤间并未进行着物质和能量的交换，并不提供任何新物质，它是对土壤的一种间接作用。表现在：地形能影响热量及水分的重新分配；地形能影响母质分配状况上；大地形的分布和排列能影响当地气候和生物带的分布；中小地形主要影响土壤水热条件、养分、质地、土层厚薄的差异，使土壤呈现局部的地域性分布规律土壤特性及其相互关系图式(据Furley，1968年资料改编)河谷地形发育对土壤形成、演化的影响示意图成土因素的作用 时间因素（1） 土壤年龄绝对年龄：从开始形成土壤时起，直到现在相对年龄：指土壤的发育阶段或土壤的发育程度，一般用土壤剖面分异程度加以确定（2）关系总的说，两者正相关，但不绝对化（3）土壤形成是多因素综合作用的效果，效果是随时间增长而加强的不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图(据Gerrard，2000)在稳定条件下土壤发育的时间序列示意图。成土因素的作用 人为因素（1）人类活动对土壤形成的影响特点A 人类活动对土壤的影响是有意识有目的的B 人类活动是社会性的，受社会制度和社会生产力制约C 人类活动对土壤影响极为深刻。可改变一种或几种成土因素（2）人类活动影响的内容主要表现为：对农、林、牧业的发展，通过耕作、施肥、灌溉、排水、平整土地、改造地形以及经营管理等措施，定向培育高度肥沃土壤现代农业机器对土壤的影响(据USAD，2002)现代农业耕作土壤景观(据USAD，2002)中国传统农耕施用农家肥的土壤景观人类砍伐林木引起土壤侵蚀的景观人类过度放牧引起土壤风蚀的景观第三节 土壤的形成过程一、土壤形成的基本规律1、物质的地质大循环过程:2、生物的小循环过程:3、地质大循环和生物小循环的关系:二、土壤主要成土过程1、原始成土过程: 2、腐殖质化过程: 3、灰化过程:4、粘化过程: 5、富铝化过程: 6、钙化过程: 7、盐碱化过程: 8、泥炭化过程: 9、潜育化过程: 10、潴育化过程: 11、白浆化过程: 12、土壤的熟化过程: 13、土壤退化过程一、土壤形成的基本规律1、物质的地质大循环过程坚硬结晶岩出露 （太阳辐射能、降水等作用） 风化 （岩石形态、性质受改造） 疏松多孔母质同时大量矿质养分释放出来 （淋洗下渗、搬运） 海洋沉积物 （再风化） 新风化壳这个过程特点是：所需时间极长、涉及范围极广，植物营养元素有被向下淋失的趋势2、生物的小循环过程植物利用太阳能把二氧化碳、水、土壤中营养元素合成大量有机质植物死亡后，以有机残体状态累积在土表 （在微生物作用） 一方面可形成热能和矿质养分供植物再利用；另一方面形成腐殖质作为土壤保留植物营养元素这个过程特点是：所需时间短、涉及范围小，植物营养元素有被向上富积的趋势可见，通过生物小循环过程，不仅控制了自然界养料物质的无限制的淋失，同时也使自然界有限的营养元素得到无限制的利用3、地质大循环和生物小循环的关系生物小循环是在地质大循环的基础上发展起来的，没有地质大循环就不可能有生物小循环，没有生物小循环就没有土壤土壤形成过程中，两个循环过程是同时并存，互相联系、相互作用着，推动土壤不停运动和发展从物质养料动态关系看：地质大循环过程总趋势是植物养分元素的释放淋失过程；而生物小循环则是植物养分元素的累积过程，它使有限营养元素纳入无穷利用的途径二、土壤主要成土过程1、原始成土过程是土壤形成作用的起始点。在裸露岩石表面或薄层的岩石风化上着生低等植物：地衣、苔藓及真菌、细菌等微生物，开始累积有机质基本特点：土层浅薄；腐殖质累积量少，无明显腐殖质层腐殖质化过程腐殖质化过程是指在各种植物作用下，在土体中，特别是土体表层进行的腐殖质累积过程。腐殖质化过程的结果，是使土体发生分化，往往在土体上部形成一暗色腐殖质层土壤腐殖质化过程示意图 (据于天仁等，1990年资料改编)灰化过程灰化过程是指在土体表层（特别使亚表层）SiO2残留、R2O3及腐殖质淋溶、淀积的过程主要发生在寒湿郁闭的针叶林植被下，由于有机酸（主要是富里酸）溶液在下渗过程中，使上部土体中的碱金属和碱土金属淋失，土壤矿物质中的硅铁铝发生分离，铁铝胶体遭到淋失，并淀积于下部，而SiO2则残留在土体上部，从而在表层形成一个灰白色淋溶层次，称为灰化层粘化过程粘化过程是指土体中粘土矿物的生成和聚集过程，常在温带和暖温带的生物气候条件下，一般在土体内部（2030厘米）发生强烈的 原生矿物分解和次生粘土矿物的形成，或表层粘粒向下机械地淋洗。因此，一般在土体心部粘粒有明显的聚积，形成一个相对较粘重的层次粘化层富铝化过程富铝化过程即是土体中硅以硅酸形式的淋失（脱硅），铁铝的富积（富铁铝）的过程，也称脱硅富铝化过程在热带、亚热带高温多雨并有一定干湿季的条件下，由于硅酸盐发生了强烈水解，释放出盐基物质，使风化液呈中性或碱性环境，盐基离子和硅酸大量淋失，而铝、铁锰等元素却在碱性风化液中发生沉淀，滞留于原来的土层中，造成铝、铁、锰氧化物在土体中残留或富集，而使土体呈鲜红色，甚至形成铁盘层富铝化过程指土体中脱硅富铁铝的过程，形成网纹层，又称富铁铝化过程。如红壤形成中具有此成土过程。钙化过程钙化过程是指碳酸盐在土体中淋溶、淀积的过程。在干旱、半干旱气候条件下，土壤形成的水分条件使季节性淋溶，这样，矿物风化过程中释放出的易溶性盐类大部分被淋失，而硅铁铝氧化物在土体中基本上不发生移动，而活跃元素（钙、镁等）则在土体中发生淋溶、淀积，并在土体的中下部位形成一个钙积层其特征：呈假菌丝体、核状、斑点状，若出现层次浅、厚度大，成为生产上障碍层次钙化过程图解盐碱化过程盐碱化过程是指土体上部易溶性盐类的聚积过程除了滨海地区外，盐化过程多发生在干旱、半干旱地区，成土母质中易溶性盐类随水搬运至排水不畅的低平地区，在蒸发作用下，使盐分向土体表层聚积，形成盐化层。盐土的排除即可溶性盐分降低含盐量的过程，称脱盐作用碱化过程是指土壤胶体有较多的交换性纳，使土壤呈强碱性反应，并形成一土壤物理性质恶化的碱化层，碱化过程常与脱盐化过程相伴产生，从土壤吸收复合体上除去Na+，称为脱碱化盐化过程图解泥炭化过程泥炭化过程是指有机质以植物残体形式的累积过程。主要发生于地下水位很高或地表有积水的沼泽地段，湿生植物因嫌气环境不能彻底分解，而以不同分解程度的有机残体累积于地表，形成一个泥炭层或粗腐殖质层潜育化过程潜育化过程是指土体中发生的还原过程。在整个土体或土体下部，因长期被水浸润，空气缺乏，几乎完全处于闭气状态，有机质在分解过程中产生较多的还原性物质，高价铁锰转化位亚铁锰，从而形成一颜色呈蓝灰或青灰的还原层次，称为潜育层潴育化过程潴育化过程是指土体中发生的氧化还原过程。主要发生在直接受到地下水浸润的土层中，由于地下水在雨季升高，旱季下降，使得该土层干湿交替，从而引起铁、锰化合物发生移动或局部淀积，形成一具有锈纹锈斑以及铁锰结核的土层，称为潴育层成土过程中氧化-还原过程特征图白浆化过程白浆化过程是指表层滞水而发生的潴育漂洗过程。白浆化过程多发生在较冷辆的湿润地区，由于某些原因（如质粘、冻层），大气降融冻水常滞于土壤表层，从而引起铁、锰还原，当水分过多时，一部分低价铁锰以恻渗8方式流出土层之外，另一部分则在干季就地形成铁锰结核，使得土壤表层逐渐脱色，形成一白色土层，即是白浆层土壤的熟化过程土壤的熟化过程是指在人类的合理利用和定向培育下，土壤向着肥力提高的方向发展的过程。通常分为旱耕熟化过程和水耕熟化过程，通过人工熟化作用，肥力不断发展，由生土变成熟土，由熟土变成肥土。所以随着熟化时间的延长，土壤理化性状和熟化度是不断得到提高的土壤旱耕熟化过程图解土壤退化过程(soil degradation)是指因自然环境不利因素和人为开发利用不当而引起的土壤物质流失、土壤性状与土壤质量恶化以及土壤肥力下降，作物生长发育条件恶化和土壤生产力减退的过程。联合国粮农组织(FAO)将土壤退化分为侵蚀、盐碱、污染等10种类型第四节 土壤的形态特征一、土壤剖面二、土壤发生层三、土壤剖面构型1、概念：2、土壤剖面形态特征：3、自然土壤的剖面构型：4、农业旱耕地剖面构型：一、土壤剖面二、土壤发生层土壤发生层是指土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组成的、大致与地面相平行的，并且具有成土过程特性的层次土壤剖面各发生层次的形成：在成土 过程中，原生矿物不断风化，产生各种易溶性盐类，含水氧化铁和含水氧化铝以及硅酸等，并在一定条件下合成不同的粘土矿物。同时通