第六章土壤圈

第一节土壤圈的物质组成与特性第二节土壤的形成与地理环境的关系第三节土壤分类与空间分布规律第四章土壤圈第一节土壤圈的物质组成与特性一、土壤与土壤肥力土壤：地球陆地表面具有一定肥力且能够生长植物的疏松土层。土壤肥力：指土壤为植物生长不断地供应和协调养分、水分、空气以及热量的能力。二、土壤的物质组成

1、土壤矿物质

1）原生矿物指各种岩石受不同程度的物理分化，而未进行化学分化的碎屑物，其原有化学组成和结晶构造未改变。土壤中的粉砂粒和砂粒几乎全是原生矿物。

2）次生矿物原生矿物经过化学分化后重新形成的新矿物，其化学组成和构造经过改变而与原生矿物有所不同。它是土壤中最细小的部分，具有胶体性质。2、土壤有机质

1）概念指土壤中动植物残体、微生物及其分解和合成的物质。它包括非特殊性有机质以及土壤腐殖质两大类。

2）土壤有机质的转化过程土壤有机质的转化基本上有两个过程。矿质化过程：指进入土壤中的动植物残体，在土壤微生物的参与下，把复杂的有机质分解成简单化合物的过程。通气良好，则分解快，彻底，放热多，生成CO2、H2O、N2

、NO2

、NH3和矿质养分，不产生有毒物质；通气不良，则分解慢，不彻底，放热少，除产生矿质养分外，还有CH4

、H2S、H2

等有毒物质。

腐殖质化过程：进入土壤中的动植物残体，在土壤微生物的作用下分解后再聚合成黑褐色的高分子有机化合物的过程。3、土壤水分

1）概念土壤水分是土壤重要的组成成分和肥力因素。它不仅是植物生存的必需物质，而且还是土壤系统中物质和能量流动的介质。

2）来源与损耗土壤水主要来源于大气降水、地下水、灌溉和大气凝结，主要损耗于蒸散植物吸收、渗漏与径流。

3）类型吸湿水：指土壤颗粒表面张力所吸附的水分子。毛管水：指毛管空隙中毛管力吸附保存的水。重力水：指土壤水分含量超过田间持水量时沿土壤非毛管孔隙向下移动的多余水分。

4、土壤空气土壤空气是指土壤孔隙中存在的各种气体的混合物。其成分与大气基本相似，但在质与量上与大气成分有所不同。土壤中CO2含量明显高于大气，但O2含量则低于大气，水汽明显高于大气，氮含量基本保持平衡。三、土壤的形态

1、土壤剖面土壤从地表垂直向下可划分为六个土壤发生层。

1）有机层指未分解和部分分解的枯枝落叶层。

2）腐殖质层指腐殖质化所形成的有机层。3）淋溶层4）淀积层5）母质层6）母岩层2、土壤的一般形态特征

1）土壤颜色土壤颜色是土壤重要的形态特征之一。采用芒塞尔土色卡测定和描述土壤颜色。

2）土壤质地指土壤颗粒的大小、粗细及其匹配状况。一般土壤质地分砂土、壤土和粘土三大类。准确的测定要在室内用机械分析方法来进行，但在野外常根据用手指研磨土壤的感觉近似的判断。

3）土壤结构指土壤颗粒间的胶结接触关系，有团粒结构、块状结构、核状结构、柱状结构、棱柱状结构、片状结构等。

4）土壤松紧度指土壤坚实或疏松的程度，一般用小刀插入土中所用力大小来衡量，分为紧实、稍紧实、疏松等。

5）土壤孔隙指土壤颗粒之间存在的空间。

6）土壤干湿度指土壤干湿程度，反映土壤水分含量多少。野外考察将土壤分为干、润、潮、湿等级别。

7）土壤新生体指土壤发育过程中物质淋溶淀积和聚集的生成物。如易溶盐类、石膏、碳酸钙、二氧化硅粉末、锈斑与铁锰结核等。

8）土壤侵入体指外界进入土壤的特殊物质。如石块、瓦砾、陶片、玻璃、冰结核、动植物化石、软体动物的甲壳等。三、土壤胶体与土壤溶液

1、土壤胶体

1）概念指土壤中高度分散的部分，粒径在1-100mum之间，土壤中的许多物理、化学现象与胶体有关。

2）性质具有巨大的比表面和表面能；具有带电性；具有分散和凝聚性。

2、土壤溶液

1）概念是土壤中所含水分及其所含溶质的总称。

2）土壤溶液中的化学反应具有酸碱反应、氧化反应和缓冲性。第二节土壤的形成与地理环境的关系一、成土因素学说

19世纪末俄国土壤学家道库恰耶夫提出，土壤与成土条件之间存在密切的关系。

Л=f（К，О，Г，Р）Т

基本观点：土壤是五大成土因素综合作用的产物；各因素同时存在，同等重要且相互不可替代；

土壤的变化永远受制于成土因素；成土因素的地理分布决定了土壤的地理分布。二、成土因素对土壤形成的作用

1、土壤发育的母质因素母质性质决定土壤性质；母质影响土壤次生矿物

；母质影响土壤的养分状况；母质影响土壤质地。

2、土壤发育的气候因素气候影响土壤形成过程的方向和强度；气候影响土壤中次生粘土矿物的形成；气候影响土壤形成过程的速度；气候影响土壤有机质的积累和分解；气候影响土壤微生物的数量和种类。

3、土壤发育的生物因素植物：影响和改变土壤矿质养分及性质；植被类型德演替可引起土壤类型的演替；决定土壤中有机残体的数量；动物：主要是疏松土壤，促进土壤团粒结构的形成，此外其残体是土壤有机质的来源之一；微生物：不仅分解有机质，而且参与腐殖质的形成，促进土壤肥力不断发展。

4、土壤发育中的地形因素地形影响地表水热条件的重新分配；地形决定土壤的成土过程；地形影响成土母质的分配；地形影响土壤的发育过程。

5、土壤发育的时间因素土壤的形成随时间的增长而增强。

6、人类活动对土壤形成和演变的影响人类活动对土壤的影响是通过改变某一成土因素和各因素之间的对比关系来影响土壤发育的方向，既有正面影响，也有负面影响。三、土壤形成的基本规律土壤的形成规律是物质的地质大循环和生物小循环的对立统一。地质大循环使岩石风化成为成土母质，是植物养分元素释放、淋溶过程，生物小循环是植物养分元素的积累过程，使岩石风化产物脱离了母质阶段而形成土壤。四、主要成土过程

1、原始成土过程在高山冰缘地带，裸露的岩石表面或薄层的岩石分化物上着生了地衣、苔藓等低等植物，开始有机质的积累，形成原始的土壤。

2、灰化过程寒温带针叶林下的土壤，有机酸使碱金属和碱土金属淋失，矿物中的铁、铝淋失并淀积于土体下部，而二氧化硅残留在土体的上部，形成灰白色的淋溶层。灰化土高山草甸土

3、粘化过程在温带、暖温带的半湿润和半干旱地区，土体中的原生矿物强烈分解，形成次生粘土矿物，一部分残积于土体，一部分淋溶积聚于土体中下部，形成较粘重的土层。

4、富铝化过程在热带、亚热带湿润地区，土体中的原生矿物强烈分解，岩基和硅酸盐淋失，铁、铝氧化物残留或聚集起来，使土体呈红色。

5、钙化过程在干旱、半干旱地区，土体中的易溶盐类大部分淋失，硅铁铝氧化物未发生移动，钙、镁淋溶并淀积，在土体中下部形成钙积层。

6、盐渍化过程在干旱、半干旱地区，易溶盐类随水至排水不畅的低地，在蒸发作用下盐分向土体表层集中，形成盐积层。暗棕壤棕壤砖红壤黑钙土栗钙土灰钙土

7、碱化过程在干旱、半干旱地区，土体中的钠离子数量增多，土壤胶体中交换性钠离子的水解，使PH值增加，钠盐在蒸发作用下趋于地表，形成盐积层。

8、潜育化过程在积水低洼地区，有机质在缺氧条件下被嫌气微生物分解，氧化铁、锰被还原成亚铁、锰，形成蓝灰色或青灰色的还原层。

9、潴育化过程在地下水浸润的土体中，雨季地下水抬升导致铁、锰被还原，旱季时地下水下降导致铁、锰氧化淀积，土体下部形成有锈斑、黑色铁、锰结核的土层。

10、白浆化过程在水分过多地区，土体表层处于周期性的滞水状态，使铁、锰还原淋失，土体退色形成白浆层，在旱季还形成铁、锰氧化物结核。碱土

11、腐殖质化过程在生物的作用下，土体表层进行腐殖质累计过程，在土体上部形成一层暗色的腐殖质层。

12、泥炭化过程在地表积水或地下水位接近地表的地区，湿生植物残体在缺氧条件下被嫌气微生物部分分解并对堆积于地表形成泥炭。

13、土壤的人为熟化过程在人类合理耕作、利用和定向培育下，土壤中的有机质增多，水热条件改善，使土壤更适合作物生长的熟化程度较高的表土层。红壤水稻土黄壤水稻土第三节土壤分类与空间分布规律一、中国的土壤分类

1、中国土壤发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。分类系统分为7个级别，从高到低依次是土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种、变种，共分12土纲、27亚纲、60土类、234亚类。

2、中国土壤系统分类以诊断层和诊断特性作为分类基础，以定量化、标准化为特点。分类系统分为7个级别，从高到低依次是土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种、变种，共分13土纲、33亚纲、77土类、301亚类。二、土壤空间分布规律

1、土壤的水平分布规律

1）纬度地带性分布规律太阳辐射从赤道向两极递减，气候、生物等成土因子也按纬向方向呈有规律的变化，导致土壤大致平行于纬线呈带状地带性分布。全球性的土壤纬度地带性：主要在高纬和低纬地区，如冰沼土带、灰化土带、砖红壤带。区域性的土壤纬度地带性：在中纬度地区表现典型，如我国东部自北而南依次为灰化土、暗棕壤、棕壤、黄棕壤、红壤、砖红壤性红壤、砖红壤；欧亚大陆内部自北而南依次为灰色森林土、黑土、黑钙土、栗钙土、灰钙土、棕钙土、灰漠土、灰棕漠土、棕漠土。

2）经度地带性分布规律由于海陆分布的不同，水分条件和生物因素从沿海向内陆发生有规律的变化，导致土壤大致平行于经线呈带状地带性分布。如我国温带地区自沿海到内陆依次为暗棕壤、黑土、黑钙土、栗钙土、棕钙土、灰漠土、棕漠土；我国暖温带地区自沿海到内陆依次为棕壤、褐土、黑垆土、灰钙土、灰漠土、棕漠土。

2、土壤的垂直分布规律山体随海拔高度的升高，热量递减，降水在一定的高度内递增，超过一定高度降低，这引起生物等成土因素随海拔高度而发生有规律的变化，土壤类型也出现垂直分带现象。中国土壤水平地带分布模式三、土壤资源的利用与保护

1、土壤资源的概念是指具有农林牧业生产性能的土壤类型的总称。以土壤的发生类型和性状、肥力水平、利用改良的难易程度、土地利用方向等为中心。

2、我国的土壤资源

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