土壤形成因素学说

1、第四章 土壤形成因素学说,知识结构,第四章 土壤形成因素学说,第一节 道库恰耶夫称土因素学说,第二节 土壤形成的大气圈因素,第三节 土壤形成的生物因素,第四节 土壤形成的岩石圈(母质)因素,第五节 土壤形成的岩石圈(地形)因素,第六节 土壤形成的水圈(水文)因素,第七节 土壤形成的时间因素,第八节 土壤形成的人为因素,目的要求】 1、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发育的影响 3、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 【重点难点】 1、土壤地理发生学的基本理论 2、六大成土因素对土壤形成发育的影响,第一节 道库恰耶夫的形成

2、因素学说,1、洪堡 德国科学家亚历山大封洪堡在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 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,一、成土因素学说的发展,3、詹尼 美国土壤学家H.詹尼(Jenny H) 对土壤与成土因素进行了深入研究，于1941年发表Factors of Soil Formation，提出

3、 S = f ( Cl, O, R, P, T, )，简称clorpt函数式，成为土壤形成的通用公式。 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，在不同地区、不同类型的土壤往往有某一因素占优势。 4、威廉斯 苏联土壤学家，认为土壤的本质特性是具有肥力，强调生物主导作用。 5、柯夫达 苏联土壤学家，历史发生学因素,二、土壤形成的基本规律地表物质的地质大循环过程和生物小循环过程的矛盾统一,1、物质的地质大循环过程 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。 特点： A、岩石风化形成了土壤的基底物质母质。 岩石只有经过

4、地质大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。B、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。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,2）生物小循环 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“物质的生物累积过程”。 特点：吸收-分解-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

5、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层集中和累积，在土壤形成中起主导作用,3、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）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。 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加深的

6、。 在地质大循环和生物小循环这一对矛盾相互作用、不断发展的过程中，土壤肥力也得到不断发展,一、气候直接影响土壤的水热状况,第二节 土壤形成的气候因素,1、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。 2、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。 3、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。 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,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

7、热条件及其动态的组合,二、气候影响土壤的形成过程,一、植物群落原生演替与土壤起源 1、隐花植物与土壤起源 （藻类和地衣） 2、显花植物与土壤发育（土壤形态发育,第三节 土壤形成的生物因素,3、微生物作用 1）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 3）加速无机物转化， 自养性细菌如固氮菌能增加土壤氮素含量 4）分解矿物质，提供植物矿质元素 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，就没有土壤的形成过程,二、 植物在土壤形成的作用 1、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，利用太阳能辐 射能合成有机质，将太阳

8、辐射能引入成土作用的轨道（光合作用）。 2、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 特性，推动 土壤的形成和演化。 3、土壤动物作用 1）自身是土壤有机质的来源之一； 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,南极大陆寒漠区砂岩表面地衣生长示意图,第四节 土壤形成的母质因素,一、 成土母质的概念 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,二、成土母质作用 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。 1、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

9、能量迁移作用 3、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，逐渐转变而来，但不等同于土壤,第四节 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，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方向和强度。 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、土壤性状和成土作用强度、过程等。 2、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。 3、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。 坡向影响， 阴坡和阳坡， 迎风破

10、和背风坡,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,第五节 土壤形成的时间因素,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。 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，一般用土壤剖面的分异程度来确定。可划分为：幼年、成熟和老年三个阶段,一、人为活动特点 1）有意识、有目的； 2）社会性； 3）双向性 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来影响土壤发育； 2）直接改变土壤组成和性状来影

11、响成土过程,第六节 土壤形成的人为因素,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,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,母质 形成土壤的物质基础 气候 是推动自然界物质转化与迁移的能量和媒介 生物 通过养分无限循环将无机养分和N素以有机质的形式积累于母质中，达到改造母质，形成土壤 地形 重新分配水热条件，间接影响物质循环和能量交换 时间 空间因素作用效果的不积累和加强,成土因素的相互作用,主要参考资料,1、土壤地理学，李天杰等主编，高等教育出版社， 2、中国土壤，熊毅，李庆逵主编第一版科学出版社 3、土壤学（下册），东北林学院主编，林业出版社，1980 4、中国科学院南京土壤研究所 http:/ 5、中国土壤学会 ht