土壤地理学 第二章第三章

1、土壤地理学 第二章/第三章第二章：影响土壤形成的环境因素：俄国道库恰耶夫成土学说：主要观点：土壤成土因素主要有五个 气候、生物、母质、地形。时间影响土壤发育的五个主要因素：1、母质因素（不同岩石风化壳）2、生物因素（不同植被类型：草地与森林）3、气候因素（影响风化，控制植被生长）4、地形因素（影响物质与能量的分配）5、时间因素（控制土壤发育进程）地质大循环和生物小循环的关系：1.大循环是小循环的基础，也是土壤形成的基础（矿质养分）；2.小循环是土壤形成的核心（腐殖质）；3.大循环大于小循环，自然界会发生水土流失现象；4.大循环小于或者等于小循环，自然界水土保持。总之，土壤的形成过程是物质的地质

2、大循环与生物小循环过程矛盾与统一。形成土壤的两个基本作用：风化作用：致密的岩石被破坏，营养元素得以释放，并形成疏松的风化层；生物作用：有机质加入，营养元素积聚。1）土壤胶体及结构土壤胶体：通常所说的土壤胶体实际上是指直径在1100 mµm之间的土壤颗粒。土壤胶体的种类土壤矿物质胶体（无机胶体）： 次生铝硅酸盐、铁铝化合物有机胶体： 腐殖质、有机酸、蛋白质等有机-无机复合胶体 土壤胶体结构微粒核：胶核双电层：内外吸附层、扩散层2）土壤胶体的性质巨大的比表面积和表面能带电性 带电的原因是什么？电性如何？土壤胶体离子交换作用分散和凝聚作用第一：粘土矿物胶体带电土壤中粘土矿物胶体一般都带负电

3、荷，其电荷来源有以下几个方面：同晶置换作用 粘土矿物晶质中的一种离子被另一种离子取代的过程。在这个过程中，只改变了矿物质的化学成分，而矿物的结晶构造不变，故叫做同晶置换作用。晶格破碎边缘带电 矿物质风化破碎过程中，晶格边缘离子一部分电荷未被中和而产生剩余电荷，使晶体边缘带电。第二：腐殖质胶体带电意义？由于腐殖质分子量大、功能团多，解离后带电量大，对土壤保肥供肥性有重要影响。第三：两性胶体带电，什么是两性胶体？表面既带负电荷，亦带正电荷的土壤胶体称两性胶体。两性胶体种类：氢氧化铝、腐殖质等土壤的离子交换作用是由土壤胶体引起的。第4章 ：美国的土壤诊断学分类分类单元： 土纲、亚纲、大土类、亚类、土

4、族和土系等六级。生学分类：以成土因素、成土过程和土壤属性作为发生分类的基础。第1节 冻土定义：指地表直至100cm范围呢永冻土壤温度状况，地表具有多边形或石环等冻融形态特征的土壤。包括（冰沼土和冻漠土）分布：高纬地带和高山垂直的上部。成土条件1、气候：苔原气候或高原气候；低温、低蒸发、水分饱和、永冻层。2、植被：苔藓地衣为主；多年生、旱中生草本植被、垫状植被。3、冰川地形；4、母质差异大。成土过程1. 具有泥炭化成土过程2. 具有潜育化成土过程土壤性状1 诊断层和性状：具有石环、不规则性状等冻融外形。2 形态特征：土层浅薄厚度50cm；3、泥炭层、潜育层理化性质1）有机质含量低；2）阳离子代换

5、量低；3）营养元素贫乏；4）呈酸性（湿冻土）或碱性（干冻土）反应利用：自然肥力低，不宜发展农业，适合养鹿业。第2节 灰化土定义：是指具有灰化淀积层的土壤。一、地理分布北半球北部:欧亚大陆北部、北美洲北部长白山北坡、大兴安岭、俄罗斯、加拿大二、成土条件1 气候：寒带、寒温带气候2 植被：北方针叶林落叶松、冷杉成土过程：灰化过程为主 为什么?凋落物分解，呈强酸性，以至盐基基于淋失，Fe, Al完全分解出来，且被淋溶，上半部土层中有SiO2被淋溶出来，呈灰白色土壤性状灰化层，辅助淀积层2 形态特征如何？表层亚表层为灰白色（ SiO2 )；下部淀积层为红棕色(铁、锰胶膜）五、理化性质1 有机质都集中在

6、表层，向下锐减，哪种腐殖质多些？以富里酸为主。为什么？2 pH值常低于5.5或5.0（酸性）3 阳离子交换量低（12厘摩尔(+) 每千克土。为什么？六、分类1 灰化土 ：具有灰化土的典型特征2 生草灰化土：分布在森林边缘，向草地过度，性状如何？3 潜育灰化土：冷湿的针叶林，性状如何？4 棕色灰化土：海拔与纬度稍低地带，向温带过度，性状如何？试分析比较一下！七、开发利用1 特点: 冷 酸 薄2 利用:适宜经营林业生产 第3节 弱淋溶土弱淋溶土定义：指石灰质在土壤剖面中发生淋溶与累积、并伴随有粘粒的形成与淀积的土壤。一.地理分布弱淋溶土：范围广，跨暖温带。亚热带、热带典型地区:欧洲地中海（褐土）中

7、国：东北、西北、华北二成土条件1 气候:类型多样，为什么？阅表4-42 植被：复杂多样三、成土过程1 弱粘化过程:盐基离子淋失状态？盐基饱和度？粘粒分布？盐基离子大量淋失或完全淋失；盐基饱和度70%以上；粘粒淀积在B层。铁铝和锰情况如何？铁铝锰有移动，有淀积。2 腐殖质累积过程3 弱的钙化过程 为什么？四、主要性状（一）诊断层 暗色表层或淡色表层，有饱和硅铝层，变质粘化层 （二）形态特征 土体构型一般为A-B-C型 A层多为灰褐或褐色厚薄不一的腐殖质层；B层粘化层不很明显，但质地较表层和母质层粘重；在一定深处有钙积层（Bk）。（三）理化性质 有机质含量多在20170每千克；腐殖质组成中一般以胡

8、敏酸为主；阳离子交换量较高，可达30厘摩尔（+）每千克土并以钙为主，镁次之；盐基饱和度较高，为7090%，无或有石灰反应；pH67。五、分类（一）灰色森林土（二）褐土 （有粘化层和钙积层）六、开发利用优势：自然肥力高，酸碱度适中，水热条件好弊病：干旱缺水 经营：农业第三节 淋溶土淋溶土定义：淋溶土是指湿润土壤水分状况下,石灰充分淋溶,具有明显粘粒移淀的土壤一.地理分布弱淋溶土：温带、亚热带、热带地区中国：淋溶土：温带、暖温带和北亚热带地区。中国：南起大巴山和长江，北跨山东半岛和辽东半岛，直达东北地区的广大范围内。面积约625.14km2二成土条件1 气候:年均温-1 18 oC;年降水为500

9、1300mm 2 植被：针阔混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶落叶阔叶混交林三、成土过程1 粘化过程:盐基离子淋失状态？盐基饱和度？粘粒分布？盐基离子大量淋失或完全淋失；盐基饱和度70%以上；粘粒淀积在B层。铁铝和锰情况如何？铁铝锰有移动，有淀积。2 腐殖质累积过程：明显。四、土壤性状1 诊断层是什么？粘化层2 形态特征如何？土体构型为O-Ah-Bt-C型淋溶土剖面的特点是有一个厚度不一、疏松的凋落物层（O），淡色或暗色带灰棕色的腐殖质层（Ah），粘粒含量高质地较粘占棕色的淀积层（Bt）和母质层（C）。3 理化性质1）机质含量较高；2）盐基饱和度高、交换性盐基总量较高；3）粘粒含量较高4）微酸性至酸

10、性反应，五、分类褐土：弱淋溶土燥红土：弱淋溶土暗棕壤：针阔混交林，例如：长白山棕壤：阔叶落叶林，例如：华北地区黄棕壤：落叶、常绿阔叶混交林：例如：信阳地区白浆土：湿生植被，例如：长白山麓。六、开发利用优势：自然肥力高，酸碱度适中，水热条件好弊病：容易发生水土流失经营：农业生产。小麦、玉米、大豆、棉花等油量作物。第5节 富铝土定义：由于风化强烈，矿物分解强烈，氧化铁和氧化铝大量聚积的土壤，也称为铁铝土。明显的红色基调，酸性，养分较少。 一、地理分布：主要分布于低纬度的热带雨林和热带季雨林地区。二、成土条件1 降水：1200-2000mm 2 年均温:14-28C03 植被：亚热带常绿阔叶林 热带

11、雨林 热带季雨林三、成土过程1 富铝化成土过程为主分析:1）矿物风化的强度：蒙脱石、伊利石、高岭石存在情况；盐基离子淋失强度。 2）铁铝硅的去向2 生物富集过程 什么是生物富集？定义：大量生物成分进入土壤并发生显著积累的过程。分析：1）发生区的生物量； 2）富集物的主要成分四、主要性状（一）诊断层与诊断特性铁铝风化层-红色 、砖红色、黄色特性：1 硅铝铁率低 什么是硅铝铁率（见教材64页）定义：土壤风化物中二氧化硅与氧化铁和氧化铝的比值：硅铝铁率=SiO2÷（Fe2O3+ Al2O3)意义：土壤风化程度指标思考：硅铝铁率值大小说明什么？1富铝土为什么硅铝铁率值比较低？2 盐基离子全部

12、淋失，为什么？3 什么类型的土壤硅铝铁率值高？（二）形态特征1 腐殖质层厚度：10-20cm2 红色、红棕色、砖红色铁铝层土体构型:O-Ah-Bs-C（三）理化性质1 物理性质：颗粒细小 孔隙度高 粘化2 化学性质：2) 盐基离子交换量：低 为什么？3)矿质养分：低，尤其缺磷严重。为什么？五、分类砖红壤砖红壤性红壤红壤黄壤六、利用与改良1性状：土壤阳离子交换量低 、有机养分低 、pH值低 2优势：水热资源丰富，大力发展种植经济作物 3、不利因素与改良1） “酸”：中和 2） “粘”：掺沙 3） “瘦”：施肥 第6节 钙积土定义：碳酸钙在土壤剖面中明显积累的土壤一、地理分布温带、暖温带半湿润半干

13、旱的气候过渡区世界最大的草原分布区在哪里？:东西走向的欧亚大陆草原二、成土条件1 气候2 植被：草原类型：禾本科为主旱生、多年生三大生态型草原：草甸草原、典型草原、荒漠草原三、成土过程 1 腐殖质积累过程明显2 钙化过程明显四、主要性状（一）诊断层和诊断特性钙积层(强石灰性特征)，有机质层、盐化层、碱化层、石膏层。（二）形态特征土体构型为Ah BkC型钙积土具有明显的腐殖质层（Ah）和浅色钙积层（Bk），剖面层次十分明显。（三）理化性质1 腐殖质胡敏酸含量高。土壤有机质含量自表层向下逐渐减少2 土壤中易溶盐含量较少，钙镁离子含量高；3 土壤交换量和盐基饱和度很高，主要为钙离子所饱和；土二氧化硅

14、和三氧化物在土体中无明显移动4 pH8.0以上。五、分类六、保护与利用1 主要问题钙积土地区普遍降水不足，干旱和风沙侵蚀比较严重。2 利用农业区应注意培肥土壤，营造防护林，防止风沙侵蚀；牧业应防止过度放牧，防止土壤和草场退化，注意合理放牧；充分利用地表水，积极开发地下水源，发展灌溉失解决水分不足的重要途径；在灌溉时应注意技术和方法，防止土壤盐渍化。第7节 荒漠土荒漠土是指在荒漠地区发育的地带性土壤，这些土壤有机质含量少，土壤水分缺乏，石灰表聚明显，土体中普遍有石膏和易溶盐的聚积。一、地理分布荒漠土广泛分布在热带、亚热带和温带的荒漠地区。主要分布在下述六个地区：（1）非洲撒哈拉大荒漠；（2）大洋

15、洲大荒漠；（3）中亚大荒漠；（4）阿拉伯大荒漠；（5）南美大荒漠；（6）美国西部大荒漠。其中从撒哈拉大荒漠经阿拉伯大荒漠到中亚大荒漠，差不多是一条相连的荒漠带，面积约占全世界荒漠面积的67%。我国荒漠地区包括甘、新、青、内蒙等省区的一部分或大部分二、成土条件（一）气候大部分地区降水量在250mm以下，有的甚至只有几毫米，日照强烈，温差大，蒸发强（二）植被超旱生半乔木、半灌木、小半灌木和灌木占优势多为肉质、深根、耐旱种属植物地上部分产量很低地衣、藻类等低等植物对荒漠土形成的影响仍是不可忽视的 三、成土过程1 石灰的表聚作用明显 2 石膏和易溶盐的聚积 3 砾质化 4 弱铁质化作用 四、主要性状（

16、一）诊断层和诊断特征钙积层、石膏层、易溶盐聚积层、石砾、次生粘化层二）形态特征 1结皮层片状层 2棕色而紧实的亚表层3石膏易溶盐聚积层 （三）理化性质1 质地较粗，砂粒和砾石含量很高2 有机质含量很低，表层一般在10克每千克土以下，腐殖质组成中富里酸多于胡敏酸3 土壤阳离子交换量低，通常每千克土仅10厘摩尔（+）或更低。4 土壤呈碱性反应，pH值一般都在8以上。五 分类 1 灰漠土 2 灰棕漠土 3 棕漠土 六、利用与改良1 问题干旱、风沙盐碱 、机质含量不高、肥力较低。2 优势充足的热力资源3 利用1)农、牧、林三结合的综合利用原则 2)兴修水利、发展灌溉发展农牧业生产3）荒漠土地区生态环境

17、脆弱，应注意用养结合。 第8节 盐渍土 定义：盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的统称。盐土是指土壤中可溶盐含量达到对作物生长有显著危害的程度的土类。碱土则含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠，又称钠质土。一、地理分布盐碱土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布。（一）气候盐渍土分布区地气候多为干旱或半干旱气候，降水量小，蒸发量大，年降水量不足以淋洗掉土壤表层累积的盐分。除海滨地区以外.（二）地形低平地、内陆盆地、局部洼地以及沿海低地小地形:积盐中心则是在积水区的边缘或局部高处 为什么？原因：由于高处蒸发较快，盐分随毛管水由低处往高处迁移，使高处积盐较重。 （三）水文地

18、质地下水埋深越浅和矿化度越高，土壤积盐越强。 指标：地下水临界深度:不致引起土壤表层积盐的最浅地下水埋藏深度，称为地下水临界深度。（四）母质:含盐（五）植被:盐生植被：猪毛菜、碱蓬等 三、成土过程（一）盐化过程（机理）盐化过程是指地表水、地下水以及母质中含有的盐分，在强烈的蒸发作用下，通过土体毛管水的垂直和水平移动逐渐向地表积聚的过程。1）地下水影响的盐分积累作用；2)海水浸渍影响下的盐分积累作用；3）地下水和地表水渍涝共同影响下的盐分积累作用；4）含盐地表径流影响下的盐分积累作用（洪积积盐）；5）残余积盐作用；各种盐类积累顺序：溶解度小盐类溶解度大的盐类硅酸盐碳酸盐石膏易易溶盐 在土壤中层次

19、？硅酸盐（底层）碳酸盐（中层）石膏易（上层）溶盐（表层）（二）碱化过程碱化过程是指交换性钠不断进入土壤吸收性复合体的过程，又称为钠质化过程。1 碱土的形成必须具备两个条件：一是有显著数量的钠离子进入土壤胶体；二是土壤胶体上交换性钠的水解。Na-Ca离子交换是碱化过程的核心。2 碱化过程途径：1）苏打（Na2CO3）积盐2）积盐与脱盐频交替、盐土脱盐 土壤溶液中苏打的形成有若干途径：（1）岩石的风化作用（2）物理化学作用（碱交换作用）（3）中性钠盐与CaCO3 的作用（4）生物化学的还原作用（5）植物的腐解作用：草原地区植物体内吸收了不少钠离子，当植物腐烂后，就转变为碳酸钠，逐渐累积在地表。四、

20、主要性状（一）诊断层和诊断特性盐化层； 碱化层(二)形态特征1.盐土一般没有明显的发生层次，典型盐土以地表有白色或灰白色的盐结皮、盐霜或盐结壳为剖面特征。2.碱土具有特殊的剖面构型。典型碱土的剖面构型为E-Btn-Bz-C型。表层为淋溶层（E），厚2025cm，有时仅几厘米，一般是灰色或浅灰色，片状或鳞片状结构。淋溶层之下是碱化层（Btn）碱化层之下是盐化层（Bz）。碱化层在上，盐化层在下。（三）理化性质盐土：1 质地一般较粘重。盐土胶体多呈凝絮状态，因而有较好的结构。2 盐基饱和，一般呈碱性反应。3 盐土的盐分含量沿剖面分布多呈上多下少的特点。碱土：1 碱土的物理性质很差，有机胶体和无机胶体高度分散，并淋溶下移，表土质地变轻，碱化层相对粘重，并形成粗大的不良结构。湿时膨胀泥泞，干时收缩硬结，通透性和耕性极差。2 土壤呈强碱性反应。3.易溶盐遭淋