自然地理学-土壤

第六章

土壤

一、土壤（一）、土壤：1、土壤：自然地理环境的一个重要组成成分，是由其他组成成分相互作用形成的、具有自己的发生发展过程、独特的形态和组构特征的复杂自然体。是一个独立的历史自然体。2、土壤：陆地上具有一定肥力、能够生长植物的疏松表层，是天然植物和栽培作物的立地条件和生长发育的基地。3、土壤:岩石圈表面在次生环境中发生元素迁移和形成次生矿物的近期堆积体。4、土壤:具有特殊的材料理化性质和物理机械性质，并能作为建筑材料和承压基础的物体。由于土壤圈所处的特殊地位，维持和繁衍地球生命所必需的各种营养物质基本上以有机质形态积累于土壤中，土壤圈成为非生物的无机界与生物有机界联系的中心环节，对人类的生存发展、自然环境的影响等方面都有重要的地位和功能。（二）、土壤特点1、具有肥力

2、属于一种永续性的可更新的自然资源（三）、土壤肥力：天然植物或作物在生长发育过程中，土壤能同时地和不断地供应和调节所需的水分、养分、空气和热量的能力。土壤肥力因素：水、肥、气、热。二、土壤的一般形态特征1、颜色TypeofMineralParticleSizeRangeSand2.0-0.06millimetersSilt0.06-0.002millimetersClaylessthan0.002millimeters2、质地（机械组成）：砂土、壤土、粘土等。砂壤土

Particlesizeranges3、结构：土壤中各种团聚体的结合状况。土壤结构的类型：团粒结构，块状结构，核状结构，柱状和棱柱状结构，片状结构等。水稳性团粒结构最为理想。4、湿度：土壤中含水量的多少。在野外直观判定时，通常分为四级：湿：用手挤压时，水可从土壤中流出；潮：放在纸上可留下湿痕，可搓成土球或土条；润：放在手上有凉润感，用手压之稍留印痕；干：放在手上无凉快感，粒粒成为硬块。5、新生体：在土壤形成过程中产生的某些物质的特殊积聚。碳酸盐类的结核体和假菌丝体；铁锰化合物的锈斑，胶膜和结核体；盐霜和盐结皮；石膏核；次生二氧化硅粉末；腐殖质漏痕等。6、侵入体：7、植物根和土壤动物：出现于土层中的植物根及其特点、数量和分布，以及土壤中的动物种类、数量和分布。三、土壤的剖面（一）、自然土壤剖面（二）、耕作土壤剖面四、

土壤的组成土壤的组成：矿物质、有机质、水分和空气按不同的配置和比例组合而成的。是一种多相的分散体系。土壤有机质普通的有机质：包括动植物的残体及其分解的中间产物，如蛋白质、树脂、糖类、有机酸，等。特殊有机质——腐殖质矿质化作用

复杂简单简单复杂腐殖质化作用矿质化作用(mineralization)腐殖质化作用(humification)土壤水分与土壤溶液土壤水分按土壤水分存在的形式和状态及其与土壤的关系，可分为:土壤溶液：土壤溶液受水热条件、土壤pH值、微生物活动和施肥灌溉等因素的影响。土壤溶液的浓度对作物生长的影响：当作物生长期间，3—6克/升≤土壤溶液的浓度≤10—12克/升时，大多数作物发育良好；浓度＜1—2克/升，作物的无机养分元素不足；浓度＞10—12克/升时，大多数作物受抑制；浓度≥20—25克/升，大多数作物发育不正常或死亡。土壤氧化还原反应：在氧化条件下，有机质分解快而彻底，养分多呈氧化态，有效性较高；在还原条件下，情况则刚好相反。五土壤的形成和成土因素土壤形成的基本规律苏联土壤学家B.P.威廉斯：自然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矛盾的统一。土壤肥力的发生和发展的过程中，其中植物有效养分的积累又是这一过程的最大特点。1、物质的地质大循环：岩石经过风化，其产物通过各种形式的剥蚀和搬运过程堆积在低洼的地方成为沉积物，并在一定的地质条件下经过固结成岩作用成为沉积岩再经地壳运动抬升出露于陆地表面。以地质历史时期为周期的过程。岩石的风化过程和风化产物的淋溶剥蚀过程对土壤形成的关系最为密切。2、生物小循环：主要通过植物从土壤中选择吸收所需的养分并存储于活质中，再以残落物的形式归还给地表，并通过微生物等的分解进入土壤中的过程。即通过生物生长吸收、归还、分解三个过程完成一个生态周期的循环（其中可在地上、地下各种活有机体中存储一定的时间）。具有更新快、范围小、效率高等特点，对土壤肥力的发生和发展以及腐殖质的形成和积累具有重大的意义。3、大循环与小循环的关系：物质流通。成土因素(soil-formingfactor）)（一）成土因素学说现代土壤地理学奠基人B.B.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，提出了土壤形成因素学说。美国土壤学家詹尼（H.Jenny）提出了土壤形成因素的基本公式，土壤与成土因素之间的函数关系：S=f（Cl

，O，

r，

P，

t…）。式中S：土壤性状，Cl、O、r、P、t分别为气候、生物、地形、母质和时间，点号代表尚未确定的其他因素。（1941年发表《FactorsofSoilFormation》

）成土因素(soil-formingfactor)

：土壤母质时间生物地貌气候人为成土因素对土壤形成的影响1、气候对土壤形成的影响

主要是通过温度、降水、湿度和蒸发等因素，即水热条件及其动态的综合。土壤温度与大气温度的相关分析图式(据沃洛布耶夫，1958)不同温度带风化壳分异图式(据GerrardJ,2000年资料改编)

制约母质和土壤中矿物的风化和淀积．不同地带土壤中苜蓿碎屑分解速率的实验模拟(据Jenny,1983)热带雨林波哥大草原内华达山地控制有机质的合成与分解降水的影响：湿润地区，淋溶作用强，土壤具有盐基饱和度低，酸性强等特点。如各种森林土壤。干旱地区，淋溶作用弱，土壤常具中性至微碱性反应，盐基饱和度较高，剖面中有碳酸盐、硫酸盐甚至易溶盐的积累。如栗钙土、棕钙土等。图美国中部土壤碳酸钙层出现深度与年降水量关系图(据Jenny,1983)土壤水量平衡图式土壤剖面发育与气候湿润度的关系图2、生物在土壤形成中的作用草甸：土壤中积累的有机质较丰富，深厚的腐殖质层。草原：有机质积累相对较少，腐殖质层较薄。图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)（3）微生物在成土中的作用和意义：分解有机质，释放各种养分；合成腐殖质，发展土壤胶体性能；固定大气中的氮，创造土壤中的氮化合物；转化矿质养分，使磷、硫、钾等等矿质养分能为植物吸收利用。南极大陆寒漠区砂岩表面地衣生长示意图（4）土壤动物的作用：3、母质在土壤形成中的作用4、地形对土壤形成的影响

河谷地形发育对土壤形成、演化的影响示意图5、时间因素对成土过程的影响

特殊因素。在稳定条件下土壤发育的时间序列示意图