土壤学教学课件

绪论

第一节土壤在农林生产中的重要意义

一、土壤是农林生产的基本生产资料

二、土壤是人类赖以生存而进行生产的自然资源

三、土壤问题是农业可持续发展的核心问题

一、土壤是农林生产的基本生产资料

1.农林生产的植物产品，是人类和动物赖以生存的物质和能量的最根本的源泉。

2.陆生植物以土壤为生产基地。

3.植物生长主要依靠土壤供给各种矿物质。

4.土壤生产出的各种物质，不仅是人类生存的生活资料，而且也是养殖业的物质基础。

二、土壤是人类赖以生存而进行生产的自然资源

土壤资源具有再生能力，善于用养结合,使土壤肥力得以保持与提高，土壤资源就可永续使用。

农林生产根据物质和能量的转化可划分为三个环节，这三个环节都和土壤有密切的关系。

第一个环节就是种植业。

第二个环节就是养殖业或称动物生产。

第三环节是经营利管理。

三、土壤问题是农业可持续发展的核心问题

1.1992年有183个国家和地区以及70个国际组织参加的在巴西里约热内卢召开的

联合国环境与发展大会通过了《21世纪议程》，联合国要求各国以它为指导原则，制定本国

的可持续发展战略。为解决人口、资源与环境II益尖锐的矛盾，国际上提出可持续农业的发

展方向。

2.农业的可持续发展，受许多自然因素和社会因素及它们之间相互作用的影响，其中

合理利用土壤资源是农业可持续发展的关键。

3.农业可持续发展的核心在于有无后备土壤资源，以及各类耕地在现代耕作水平下所

能达到的增产、增收幅度。

4.现有土壤存在质量方面的问题：中低产田与旱地所占比例大、抗涝抗旱能力差、耕

地利用不充分、土壤退化严重：水土流失、土壤盐渍化、沙化、受污染等。

第二节土壤科学的发展简史

一、土壤科学的三大学派

18世纪以后，随着自然科学的进一步发展，土壤学在发展进程中先后出现了三大学派:

a.农业化学派李碧希矿质营养学说

b.农业地质学派法鲁土壤改良、耕作和施肥等主张

c.土壤发生学派道库恰耶夫土壤是母质（岩）、生物、气候、地形和成土年

龄（时间）等5种自然因素

二、土壤分类

1、现在我国用的是中国土壤分类，包括土壤分类系统和土壤系统分类。

2、土壤肥力可分为自然肥力和人为肥力。

第三节土壤圈

土壤圈(Pedospher)：土壤以不完全连续的状态存在于陆地的表面，被称为土壤圈。

土壤圈是从大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的关系来研究土壤。

I：填圈的功能

第四节土壤学的一些基本概念

1、土壤的概念

①

不同学科的专家从不同角度给予不同的解释，也就是出发点不同，定义也不同。

②

③岩石风化的地质学观点认为：土壤是破碎了的陈旧的岩石。

④从数学的角度出发，认为：土壤=岩石+外界环境(风吹，日晒，雨打等)。

⑤从生态学的角度出发，认为土壤是陆地植物生长的自然介质。

从物质——能量的角度来认识土壤，认为土壤能生长植物，是土壤内在物质和能量

通过植物转化的外在表现，凡是具有这种物质和能量生物转化形式的地表物质,就称为土壤。

⑥在农林方面应用较多的，是从生物经济学的角度出发。

土壤：土壤是地球陆地上能够生产植物收获物的疏松表层。俄国土壤学家威廉斯提出。

(1)、农业土壤：由农业部门经营范畴的性质所决定的。

(2)、森林土壤：是在森林植被下发育的土壤，是供给森林植物生活物质的基质。

相对草原植被、荒漠植被下发育的土壤而言的。

他的三个特有的成土因素：森林凋落物，林木根系，依赖现有森林生存的特有生物。

使得森林土壤有农业土壤、草原土壤有区别。

(3)、林业土壤：相对农业土壤的概念而言，是由林业部门经营范畴的性质所决定

的，凡是属于营林范围内所涉及的土壤，均称为林业土壤。包括有林地区和无林地区的土

壤。

2.土壤肥力(soilfertility)：土壤为植物生长供应和协调营养条件和环境条件的能力.

包括水、肥、气、热四个要素。

土壤肥力是土壤的本质特性。但肥力不是固定不变的，它的发生发展有它自己的规

律性，它的高低和演变决定于自然条件和人类的经济活动。

土壤肥力生态相对性：某种肥沃或不肥沃的土壤,只是针对某种或某些生态上要求上

相同的植物而言的，而不是对任何植物而言，这就是土壤肥力生态相对性.

3.自然肥力和经济肥力：

自然肥力：是自然土壤形成过程中产生和发展起来的，也就是未经人为影响的土壤所

具有的肥力。

经济肥力：又称人为肥力，是在自然肥力的基础上通过人为措施的影响，如翻耕、施

肥、灌溉和排水等措施，形成的土壤肥力。

土地:一定范围地形的受海洋包围的陆地.

1976年联合国粮农组织提出，土地是由影响土地利用潜力的自然环境所组成，包括气

候、地形、土壤、水文和植被等，它还包括人类过去和现在活动的结果。

第五节土壤学的未来发展任务

注意土壤质量(soilquality)和土壤健康(soilhealth)：

1土壤质量：土壤在生态系统界面内维持生产，保障环境质量，促进动物与人类健康

行为的能力。(Doran&Parkin,1994)

2土壤健康：在自然或管理的生态系统边界内，土壤具有动植物生产持续性，保持和

提高水、气质量及支撑人类健康与生活的能力。(美国土壤学会，1995)

我国农业金字塔基础研究项目已启动，将编撰土壤图籍，构建数字土壤。

参考书：

《中国土壤》熊毅、李庆逵主编，科学出版社，1987;

《土壤学》(上册)，北京林业大学主编，中国林业出版社，1979;

《土壤学》罗汝英主编，中国林业出版社，1992;

《土壤学》黄昌勇主编，中国农业出版社，2000。

复习思考题：

一、名词解释：土壤：土壤肥力：土壤肥力的生态相对性：森林土壤：土壤圈：

二、土壤与土地有什么区别？

三、怎样才能充分利用土壤的肥力？

四、土壤具有哪些特征？

第一章地学基础

第一节主要成土矿物

一、基本概念

1.矿物：是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物，矿物可以是单一元素组成

的，也可以是几种元素组成的化合物。

2.结晶质、非结晶质

2.1结晶质：组成矿物的内部质点(离子、原子、分子)有规律地排列成空间格子状构

造的固体物质。

结晶质矿物因内部质点有规律的排列，而具有•定的形态和物理性质，可以形成一定几

何外形的晶体。

2.2非结晶质：其内部质点的排列没有规则，因而不具有一定的几何外形，又叫无定

形矿物，如蛋白石，水铝英石等。

3.原生矿物、次生矿物

3.1原生矿物originalmineral（内生矿物）：内力作用形成的.是由地下深处高温高压条

件下的岩浆（含有各种元素的硅酸盐熔融体），在沿着地壳裂缝上升过程中随着温度压力的降

低、冷却、凝固、结晶而成的各种矿物。

如：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、白云母、长石、石英等，它们是内生成矿的最主

要部分。

3.2次生矿物secondarymineral（外生矿物）：外力作用形成的，是由暴露在地表的早期

形成的矿物，在地表常温常压条件下，受到各种外力地质作用如风化作用、沉积作用，所形

成的一类矿物。

如：各种粘土矿物、铁铝的氢氧化物，石膏和碳酸盐矿物等。

4.类质同象、同质异象

4.1类质同象（isomorphism）：矿物晶体在形成的过程中，晶体中某些质点（原子、离子、

离子团）被性质相似的质点置换而晶体构造保持不变的现象，称为类质同象或同晶置换。

4.2同质异象ismer：成分相同的物质，在不同的环境下，主要是生成时的温度、压力、

溶液的酸碱度等，形成构造和性质完全不同的矿物的现象，称为同质异象。如：金刚石和石

重O

二、矿物的物理性质

每一种矿物都有一定的物理性质，不同的矿物，由于成分、构造不同，其物理性质自然

相异，因此，矿物的物理性质是鉴定矿物的重要依据。

矿物的物理性质是多方面的，其中最有鉴定意义的有：颜色、条痕、光泽、解理、断

口、硬度、密度（比重）等。

另外还有其它•些特性：透明度、弹性、发光性、磁性、脆性、挠性等。

这些特性是某些矿物所特有,在鉴定矿物上不具有普遍性。

矿物硬度分级：摩氏硬度表

硬度等级12345678910

代表矿物滑石方萤磷正石黄刚金

解灰长刚

石膏石石石石英玉玉石

摩氏硬度表仅是硬度的一种等级，它只是表明硬度的相对大小，不表示其绝对值的高低，不

能认为金刚石的硬度为滑石的10倍。

常见的造岩矿物

］、石奥quartz）SiO2

颜色种类多，常见颜色为乳白色，硬度7,贝壳状断口，具脂肪光泽，纯石英不含养分;

水晶

水晶的英文名称为Rockcrystal,别名晶石、

水晶石。古代希腊人称水晶为Krystallos>

意思是“洁白的冰”

水晶是结晶完好的透明石英晶体，是石英庞大“家族”中的一员。水晶通常呈无色透明状,

当含有某些金属元素等杂质时，可呈现出紫色、蔷薇色、金黄色、黑色或褐色等。人们根据

水晶颜色的不同，起了许多不同的名字：紫晶、黄晶、蔷薇水晶、烟水晶、茶晶、墨晶等。

水晶中，紫晶最为珍贵，其次是黄晶、烟晶。

2、正长石（orthoclase）KAlSi3O8

钾长石，肉红色，晶体为短柱状，常具有卡斯巴双晶或穿插双晶，硬度6。易化学分解,

为土壤提供钾

3、斜长石(plagioclase)CaA12Si2O8>NaAlSi3O8

板状或粒状，灰白色，硬度6.5左右，具聚片双晶(细而长的双晶纹)。较易分解，为

土壤提供钙。

4、白云母(muscovite)KH2A13Si3O12

无色，片状，具弹性，硬度2〜3,极完全解理。易发生物理崩解，很发生化学分解，

为土壤提供钾

5、黑云母(biotite)K(Mg.Fe)3[AlSiO10][(OH)2,F]2

黑色，片状，具弹性，硬度2〜3,极完全解理。土壤提供钾、铁、镁等养分。

6、角闪石(amphibole)Ca(Mg.Fe)3Si4O12

黑绿色，长柱状或近似细长条状，硬度5〜6,玻璃光泽；易风化，为土壤提供钙、铁、

镁等养分。

7、辉石(pyroxenes)Ca(Mg.Fe)Si2O8

绿黑色，短柱状或近似粒状，硬度5〜6,玻璃光泽；易风化，为土壤提供钙、铁、镁

等养分。

8、橄榄石(olivines)(Mg.Fe)2SiO4

橄榄绿色，立方形晶粒，断口常为贝壳状，硬度6.5〜7。富含铁，易分解，为土壤提供

铁、镁等养分。

9、磷灰石(apatite)Ca(Fe,Cl)(PO4)3

晶体呈六方柱状，常为粒状、致密或块状或土状。颜色灰白、黄、绿、黄褐色等。玻璃

光泽、断口参差状，硬度5,比重中等(3.2左右)解理不完全，不易风化，难溶于水。

次生矿物

10、高岭石(kaoIinite)A14Si4O10](OH)8或H2A12Si2O8.H2O

致密细粒状、土状集合体，白色或浅红色，硬度1,比重2.6,具粗糙性，加水有可塑性。

11>方解石(calcite)CaCO3

晶体菱形，乳白色，完全解理(锤击成菱形碎块得名方解石)硬度3,与盐酸强烈冒泡。

无色透明者称冰洲石。

白云石(CaCO3.MgCO3)

结晶形状和解理同方解石，晶面和解理面弯曲(方解石为平直)，硬度3.5-4,其粉末遇

盐酸冒泡但很微弱

12、磁铁矿(magnetite)Fe3O4

致密状、块状集合体,铁黑色，条痕黑色,半金属光泽，硬度5.5〜6.0,无解理，具磁性。

13、赤铁矿(hematite)Fe2O3

常呈细状、肾状，颜色为赤红色，条痕为樱红色；半金属光泽，无解理，无磁性。

14、褐铁矿(brownocher)Fe2O3.nH2O

常呈肾状、土块状，颜色呈褐色至黑色，条痕比较固定为黄褐色，半金属光泽到土状光泽

15、石膏(CaSO4.2H2O)

晶体为纤维状、板状等，白色，硬度2,完全解理。

16、蛇纹石(H4Mg3Si2O9)

绿色并具有数种颜色条纹，磨光后似蛇皮，由橄榄石变化而成。

复习思考题：

一、名词解释：矿物；原生矿物；次生矿物；结晶质；非结晶质

二、常用鉴定矿物的物理性质有哪些？

三、原生矿物中的暗色矿物和浅色矿物的主要区别是什么？

弟号一—*节石U-i.七-7-^

岩石：自然界中矿物都是以一定的规律,由一种或多种组成的集合体，称为岩石。

岩石：由一种矿物组成的，为单质岩；由二种或二种以上组成的为复成岩。

岩石按不同的成因可分为三类：岩浆岩、沉积岩、变质岩

这三类岩石在地表的分布面积：

①沉积岩最广达75%以上；

②若以地表以下16km范围以内，按重量计岩浆岩最多达95%,

③变质岩分别包括在两种岩石内。

土壤是由岩石经过风化作用和成土作用而形成的，因母岩及其矿物成分、结构、构造和

风化特点都与土壤的理化性质等有直接关系，因此，必须对岩石进行研究。

一、岩浆岩magmatite

1、岩浆：是一种处在地下深处的，富含挥发性物质的硅酸盐熔融体，具有很高的温

度，1000-1200℃,很大的压力，几千个大气压。

（一）岩浆的活动：

1、喷出活动：岩浆冲破地壳直接溢出或喷出地表的作用称为喷出活动或火山作用。

2、侵入活动：岩浆由地表深处上升，在地壳的不同部位凝固成岩石。

（1）深成（2）浅成

（二）岩浆岩的概念：

岩浆岩：地球内部呈熔融状态的岩浆喷出地表面或上升到接近地表的不同深度的地

壳中，冷却、固化后形成的岩石，称为岩浆岩。

（三）岩浆岩的物质组成

1、岩浆岩的化学成分

几乎包括地壳中的所有化学元素，其中最主要的有：0、Si、AkFe、Ca、Na、K、

Mg、Ti、H

主要以氧化物形式存在：Si20、A12O3、CaO、Na20、K20、FeO、Fe2O3、

MgO、Ti02、H20

2、岩浆岩按化学成分分类

岩类SiQzM)9Na2主要矿物岩石举

%MgO0色例

K2O

超基(45多少泽

性岩雨

基性45-52的，丽辉岩

岩

52-65中科.

岩角闪石

am)65少多石英，长石，云浅花岗岩

岩母

3、岩浆岩的矿物成分：

3.1主要矿物：是指岩石中含量很多的矿物，它对岩石的分类命名起决定作用。如花岗岩中

的正长石和石英。缺一不能称为花岗岩。

3.2次要矿物：是指岩石中含量较少的矿物，它们存在与否并不影响岩石所属大类的名称，

但可以作为进一步划分岩石种属的依据。

3.3副矿物：在岩石中含量极少，（常〈1%）,用肉眼看不见，它对岩石的分类和命名不

起作用。如：磷灰石。

4、岩浆岩造岩矿物的结晶顺序

鲍文反应系列：

深色矿物温浅色矿物岩石种类

橄榄石度超基性岩

辉石下基性斜长石基性岩

角闪石降中性斜长石中性岩

黑云母酸性斜长石酸性岩

正长石

白云母

石英

（四）岩浆岩的结构和构造

1、岩浆岩结构：是指岩石中所含矿物的结晶程度、颗粒大小和形状，以及矿物间的结合关

系。

1.1根据结晶程度分为：全晶质、半晶质、玻璃质

根据矿物颗粒的相对大小分为：等粒状、斑状

1.2根据矿物颗粒的绝对大小分为：

（1）显晶质结构：粗粒结构（〉5mm）、中粒结构（5-2mm）、细粒结构（2-0.2mm）

（2）隐晶质结构：岩石中矿物质颗粒均不能识别其成分

2、岩浆岩构造：是指岩石中各组成部分的矿物的排列方式和填充方式所赋予岩石的外貌特

征。

2.1块状构造：岩石中矿物呈无定向排列，•般分布较均一，形成不规整的块状体。如：

花岗岩。

2.2流纹状构造：岩浆流动时;一面流动，一面冷却，使岩石中的矿物质定向排列或呈带

状分布，因此在岩石中矿物似流水一样的呈流纹。如流纹岩。

2.3气孔状构造：岩浆中含有气体，当岩浆喷出地表冷却时，其中气体来不及全部逸出，

致使岩石产生很多空间或气孔。气孔状构造是喷出岩所具有的特征。

2.4杏仁状构造：当气孔被其它矿物填充，形成杏仁状的外观。

（五）主要的岩浆岩

1.超基性岩：橄榄岩、辉岩

2.基性岩：辉长岩、辉长辉绿岩、玄武岩

3.中性岩：

（1）闪长岩-安山岩：闪长岩、闪长为岩、安山岩

（2）正长岩-粗面岩：正长岩、正长斑岩、粗面岩

4.酸性岩：花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩、流纹岩

二、沉积岩sedimentaryrock

沉积岩是各种地质作用的沉枳物在地表和地下不太深的地方，在常温常压下经过压紧、

硬结形成的岩石。

（-）沉积岩的形成过程

（1）压固作用：在沉积区域里，随着沉积物的堆积，逐渐形成了巨厚的沉积层，这时由于

上部负荷增加而产生的压力，就使下部沉积物的体积受到压缩，孔隙度降低，密度增大,

水分减少，增大颗粒之间的附着力，从而使沉积物逐渐固结变硬。主要形成粘土岩。

（2）胶结作用：在碎屑物质沉积的同时或生成之后，水解质中的真溶液物质或胶体物质也

可发生沉积，形成泥质、钙质、铁质、硅质等沉积物。这些具有粘结性的物质充填在沉

积物的空隙中，能够将松散的碎屑物质胶结一起形成岩石。砾岩、砂岩。

（3）重结晶作用：沉积物的矿物在温度、压力增加的情况下，借局部溶解或固体扩散等作

用，使物质质点发生重排列组合，颗粒得到增大的现象，称之。主要形成化学岩和生物

化学岩。

（二）沉积岩的矿物组成及其颜色

1、沉积岩的矿物组成：浅色矿物、难风化矿物、次生矿物

2、沉积岩的颜色：主要取决于生成时的矿物的颜色，以浅色为主

（三）沉积岩结构和构造：

1、沉积岩结构：岩石的质点大小、形状及胶结物的数量、所形成的特征称为结构。

A.碎屑结构：依碎屑颗粒形状分为：砾状、角砾状、粒状

依碎屑颗粒直径大小分为：砾状（＞2mm）、砂粒状（粗砂2-0.5mm、中砂0.5-0.25mm、

细砂0.25-0.1mm）、粉砂0.1-0.01mm

B.泥质结构：山＜0.01mm的细小粘土质点所形成的结构，外观是一种致密均匀的泥质

状态。

C.化学结构：是由纯化学成因所形成的结构，其中有结晶粒状结构、始状及豆状结构。

D.生物结构：全部或大部由生物遗体或其碎片组成的结构，贝壳、珊瑚

2、沉积岩构造

沉积岩构造：是指沉积岩中各个组成部分空间分布和排列方式，即沉积岩的外貌特征。

（1）层理构造:沉积岩中的物质成分、结构、颜色上沿着垂直方向上发生变化，显示成

层现象，叫层理构造。层与层之间的接触面称为层面。层理根据形态可分为水平层理、斜交

层理、交错层理。

（2）层面构造：是各种地质作用于在沉积岩层面上保留下来的痕迹，主要的层面构造

有波痕、泥裂、雨痕、足痕，生物化石及结核等。

（四）常见沉积岩：砾岩、砂岩、泥岩、页岩、石灰岩，白云岩。

三、变质岩metamorphic

（一）沉积岩的形成过程

地壳中已有的三大岩类在地壳运动或后来的岩浆活动的影响卜一，受到高温、高压和化学

反应剂的作用，使原来岩石的结构、构造，甚至化学成分都发生剧烈的变化，形成新的岩石,

这些促使岩石发生变化的作用称为变质作用，由变质作用形成的岩石叫变质岩。

变质岩是在内力作用下形成的。由于变质因素和变质方式不同，变质作用可分为：

（1）接触变质作用：在岩浆活动侵入围岩时，围岩受到岩浆高温以及所含热液或气体影响

而发生变质，称为接触变质。可分为：热接触变质作用和接触交代变质作用。

（2）动力变质作用：这主要是由构造运动引起的定向压力又称应力或侧压力的作用，而促

使岩石发生变质。

（3）区域变质作用：是在温度、静压力、定向压力（应力）和化学活动性流体的影响卜

引起大面积的岩石发生变质的作用。变质时由于温度高，岩石都有发生重结晶作用。

（二）变质岩的结构和构造

变质岩的结构：

变晶结构：凡是岩石在变质过程中，经过重结晶作用所形成的结构，均属变晶结构，变

质岩几乎都有结晶结构，因此，变南岩结构和岩浆岩相似，但其成因不同，为了区别，在变

质岩的结构名词前特加上变晶二字。如：隐晶变晶结构、显晶变晶结构、等粒变晶结构和斑

状变晶结构等。

变余结构：有些岩石经过变质以后，只有一部分组成物质发生变化，还保留一部分原来

岩石的结构特征，称为变余结构。

（三）变质岩构造及常见变质岩

变质岩构造：变质岩中矿物的排列和分布所反映的岩石外貌特征。

定向排列是变质岩的最大特点，也是大部分变质岩命名的根据。

常见的有：

1.板状构造：是变质最浅的•种构造，岩石外观呈平整的板状，沿板面方向容易劈开，

所以又称板状劈理，劈开面上光泽微弱，矿物颗粒细小、肉眼无法辩认。具板状构造的岩石

称为板岩。

2.千枚岩构造：岩石呈薄片状，薄片上具有丝绢光泽，系隐晶质片状或柱状矿物具定向

排列所致。矿物颗粒细小，肉眼难以辩认，断面呈参差不齐的皱纹状，具这种构造的岩石称

千枚岩。

3.片状构造：是变质岩中最典型的构造，岩石由显晶质的细粒到粗粒的片状或柱状矿物,

受力后平行排列而成，沿片理面光泽很强。片状构造是片岩所具有的一种构造。如石英云母

片岩。

4.片麻状构造：矿物结晶颗粒较粗大，同时粒状矿物较多，其中粒状矿物（浅色矿物主

要是长石、石英）和片状或柱状矿物（深色矿物质如黑云母、角闪石）大致相间成带状平行

排列，形成不同颜色、不同宽窄的条带，沿平行面难劈开，劈开面不整齐。如花岗片麻岩。

5.块状构造：岩石中的矿物成分都没有定向排列，而且各部分在矿物成分及结构上都是

相同均一的，故形成不规整的块体，如石英岩、大理石。

（一）板岩

板岩为由粘土（如页岩）、粉砂质或中酸性凝灰岩经区域变质而成的浅变质岩。

这种岩石变化不大，矿物大部分保存着原来的沉积岩的泥质成分，还没有明显重结晶，

矿物颗粒极为细小，肉眼难以辨认，只在板理破裂面上可见绢云母或绿泥石的鳞片。

颜色随所含成分不同而变化，有灰、灰绿色。如含碳质则呈黑色，如含铁质则呈红色或

黄色。可根据颜色进一步划分命名，也可根据所含杂质命名，如灰质板岩、钙质板岩等。

（-）千枚岩

千枚岩为泥质（包括凝灰岩）岩石经浅变质而成，分布很广。矿物成分主要山新生绢云

母和石英组成，并可有绿泥石等。颗粒很细，变质程度比板岩深，故重结晶程度比板岩高。

泥质一般无保留，具显微鳞片变晶结构，千枚状构造。片理面呈丝绢光泽，颜色多样，常见

者为浅红、灰色及黑色等。可根据主要矿物成分、颜色命名，如灰色云母千枚岩，灰色千枚

岩等。

（三）片岩

片岩可以由各种岩石在高温高压下变质而成；也可以是千枚岩进•步变质，矿物重结晶

而成。片岩的特征是具有极显著的片状构造，片理面常呈皱纹状、粗糙，以致在标本中常可

鉴别出主要的组成矿物，如小云母片等，片理面也显光泽性。片岩可按其主要成分分为：石

英片岩、云母片岩、滑石片岩、绿泥石片岩、角闪石片岩等。片岩中，般不含或很少含长石。

结晶片岩是比较难风化的岩石，片理发达，比较容易崩碎，但化学风化不迅速。

结晶片岩的土壤含有云母的沙粒或带棱角的石砾，可成为稍粘质的土壤，不缺乏养分。

一般是富含钙、镁，特别是镁较多，磷、钾一般是多的，但有效性较差。

云母片岩，尤以富含黑云母的片岩较容易分解,可形成富含铁的暗色肥沃砾质的粘性土,

含镁较多，磷的含量也不少。白云母片岩容易形成砾质粘性土，肥沃度较低。绢云母片岩形

成的土壤富含钾。石英片岩生成稍粗质的土壤，养分比其他片岩少。

（四）片麻岩

片麻岩是•种受到变质作用较深的、具有典型的片麻状构造的岩石。它可以由各种岩石

变质而成，由岩浆岩变质而成的，称正片麻岩；由沉积岩变质而成的，称负片麻岩。

片麻岩大多数是由石英、长石、云母及角闪石等矿物组成。这些矿物在片麻岩中的排列

是有一定方向性的，暗色矿物在岩石中常成条带状，不是象在花岗岩及闪长岩中那样紊乱，

而是有层状的特征，即所谓片麻状构造。

（五）片麻岩

片麻岩的风化和花岗岩相同，富含长石和黑云母的片麻岩风化得快，富含石英和白云母

的片麻岩风化困难。

片麻岩是具有显著片理的，所以比花岗岩容易破碎，首先破碎成片状的破片。

石英在花岗岩中呈粗粒状，在片麻岩中有时呈长带状，所以崩解之后石英可呈比较大的

石砾残留。

片麻岩风化物形成的土壤，一般是砂壤土或壤土，成分和花岗岩没有很大差别，钾含量

较多，磷较缺乏。

片麻岩土壤的粘土矿物和花岗岩几乎相同，以高岭石组矿物为主体，依风化的环境条件

不同而变化，多少存在有伊利石等矿物。

（六）大理岩

大理岩是碳酸盐类岩石（石灰岩和白云岩）在高温或高压卜经过重结晶作用形成的岩石。

大理岩一般是由粒状变晶结构的方解石颗粒构成的，也可以由白云石组成，有时还杂有

少量硅酸盐类矿物，如石英、角闪石和辉石等。由方解石组成的称方解石大理岩，由白云石

组成的称白云石大理岩。

石灰岩变质作用后，必须发生变质现象才能称之为大理岩。如只发生重结晶而无明显地

退色者，则称结晶灰岩。纯白色的大理岩，我国俗称汉白玉。

大理岩的硬度小,含方解石者遇稀盐酸起强泡沫反应，含白云石者遇浓盐酸起泡沫反应。

（七）石英岩

石英岩是由石英砂岩变质而成。石英砂岩化学性稳定，但其胶结物受热极易重结晶与石

英颗粒结为一体，形成孔隙少，质地坚硬致密的岩石。

石英岩的主要矿物成分为石英，可有少量云母、长石等。纯粹的石英岩颜色洁白，具等

粒变晶结构、块状构造。由于含杂质而呈灰白、黄、红等色。岩石极为坚硬，抗风化能力很

强，常常形成陡峭的山峰

石英岩与石英砂岩比较，石英岩更加坚硬致密，光泽较强。颗粒与胶结物之间无明显界

限。当外力使之破碎时，往往切过石英而裂开，断裂面比较平坦。而在石英砂岩上则往往沿

砂粒与胶结物之间断开，在断裂面上常常可看出完整的砂粒，断裂面粗糙。

复习思考题：

一、名词解释：岩浆岩：沉积岩：变质岩：主要矿物：次要矿物：

二、岩浆岩、沉积岩和变质岩各自都有哪些构造？

三、花岗岩由哪几种矿物组成的？

四、岩浆岩、沉积岩和变质岩各自包含有哪几种岩石？

第三节地质作用与地貌形成

一、地壳与地质作用

（一）地壳

陆地其平均厚度35km,

海洋其平均厚度5-8km.

地壳中已经发现的化学元素有90多种，含量最多的占地壳重量的99.96%的前10种元

素为：0、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H。

（二）地质作用

地质学上把引起地壳物质组成、地表形态和地球内部构造发生改变的作用称为地质作

用。

使地壳发生变化的力量称为地质营力。地质作用按其能量来源不同可分为两大类：

内力地质作用和外力地质作用。

（1）内力地质作用：其能量来源主要来源于地球本身表现为地壳运动、岩浆活动、

变质作用、地震等。

（2）外力地质作用：能量来源于地球之外的太阳能、日月引力能与生物能等所引起

的地质作用。

引起风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用等。

丹霞地貌:属于红层地貌，是一种水平构造地貌。它是指红色砂岩经长期风化剥离和流

水侵蚀，形成孤立的山峰和陡峭的奇岩怪石，是巨厚红色砂、砾岩层中沿垂直节理发育的各

种丹霞奇峰的总称。主要发育于侏罗纪至第三纪的水平或缓倾的红色地层中，这种地形以广

东北部的丹霞山最为典型，所以称为丹霞地形。

二、地壳运动及地质构造

（一）地壳运动：是地球内部热能、重力能和地球旋转能所引起的地壳机械运动。

其方式主要为：水平运动和垂直运动。

a.水平运动又称褶皱运动或造山运动。

b.升降运动是垂直运动的一种普遍形式。

（二）地质构造

地壳运动过程中，地壳中岩石受各种应力作用发生变形，形成各种构造，叫地质构造。如褶

皱、断裂、节理等。

复习思考题：

一、名词解释：地壳；地质作用；内力地质作用；外力地质作用；

二、陆壳地貌类型有哪些？

三、山地根据其海拔高度可将其分为哪几种类型？

第四节矿物、岩石的风化及其风化产物

一、矿物岩石的风化作用

1、风化作用weathering：地壳表层的岩石在大气和水的联合作用以及温度变化和生物

活动的影响下，所发生的一系列崩解和分解作用。

（1）物理风化：是指岩石在外力影响下机械地分裂成碎屑，只改变大小和外形，而不

改变化学成分的过程.

（2）化学风化：是指岩石在外界条件的影响下，引起化学成分的改变，产生新的物质

的过程。

主要是由于水、二氧化碳、氧气等的作用。

包括：溶解作用、水化作用、水解作用、氧化作用。

（3）生物风化：生活在岩石表面和土壤中的各种生物，其生命活动对岩石的风化过程

起着重要影响，可以直接参与，主要是加强理化风化作用。

二、风化产物的地球化学类型

地球表面疏松的风化层，是形成土壤的母质，其成分和性质直接影响着土壤的性质。

在一定的生物气候条件下出现的风化产物，可分为四种地球化学类型：

（一）碎屑类型：是岩石风化的最初类型，岩石受物理风化作用，形成大块状或部分细

粒的残积物。

在山地，流水冲走了可溶性成分和细粒物质，只留下原岩的碎屑。

在干旱的荒漠地区，温差变化大，岩石崩解。

（-）钙化类型：在干旱和半湿润条件下，岩石矿物经过化学风化，生成易溶性K、Na、

Ca、Mg的盐（氯化物和硫酸盐），受流水作用逐渐淋溶流失，风化产物中只残留大量溶解

度低的CaC03。

（三）硅铝化类型：在湿带、暖温带雨量适中条件下，岩石矿物受长期风化，可溶性盐

强烈淋失，甚至溶解度较小的CaC03。也被淋溶，而铝、铁、硅尚有残留，风化物变为微

酸性，并产生伊利石、蒙脱石等次生粘土矿物。

（四）富铁铝化类型：在热带亚热带，由于长期强烈化学分解，可溶盐强烈淋失，硅酸

也产生淋失，风化物中只残存一些难风化的石英、铁、铝的氧化物及次生粘土矿物高岭石。

前苏联土壤地球化学家B.B.波雷诺夫奠定了土壤地球化学演化学说的基础，他认为，风

化成土过程：

①

②第一个时期，风化物丧失氯和硫的化合物；

③第二时期，风化物丧失了碱金属和碱土金属盐基；

④第三时期是残积粘土时期，即硅铝化时期,二氧化硅开始淋失；

最后一个时期是富铝化时期，在此时期中积聚大量三、二氧化物。

三、风化产物母质类型

母质可根据其搬运方式和堆积特点，分为定积母质和运积母质。

定积母质：是未经搬运的风化残留物或称残积物。

它一般分布在山区比较平缓的高地上.

运积母质：是经搬运而沉积或堆积的母质。包括坡积母质、洪积母质、淤积（冲积）母

质、湖积母质、海积母质、风积母质和重积母质或塌积母质。P36-38

坡积母质：是风化物在重力或流水作用下移动堆积在较低处得沉积物。特点：在山坡

下部，分选性较差，堆堆积层较薄，颗粒较粗，有大小岩块，无明显层次。在山坡下部，堆

积层较厚，颗粒较细。

重积母质或塌积母质：山地陡崖上的风化岩石，受重力作用而坍塌坠落，是山麓及谷地

局部地段上母质的类型，它的组成以碎石砾为主，无分选性也无层次，在山麓形成倒石堆地

形。

四、纪沉积物

第四纪距今约310万年，当时在各种外力作用下，进行剥蚀，搬运的风化物，堆积覆盖

在地层的最上层。

我国的第四纪沉积物主要包括：黄土、黄土性物质、红土、冰碱物。

红土：在我国华中、华南及西南广大地区，从第四纪以来，由于受海洋性气团的影响，

气候炎热而潮湿，各种堆积物强烈风化，形成深厚的富含铁、铝氧化物和高岭石的红色粘土,

其质地粘重，通气透水性差，常呈酸性至强酸性反应。红、厚、粘、酸、瘦

复习思考题：

一、名词解释：风化作用：物理、化学风化：风化壳：残积母质：运积母质：

二、化学风化包括哪几种作用？

三、风化产物的地球化学类型有几种？

四、岩石风化物的母质类型有哪些？

第二章土壤形成和发育

第一节土壤形成因素

19世纪末，道库恰耶夫土壤是在五大成土因素的共同作用下形成的。

五大自然成土因素：母质、气候、地形、生物、时间。

人为因素：耕作、施肥、灌溉等。

由于母质具有疏松多孔性和初步的透水透气性以及释放、供应部分养分的能力，这就为生物

生长发育提供了可能。

化能自养性微生物一有机营养性微生物

地衣、苔群一高等绿色植物一微生物分解一有机物积累一各种成土作用

（一）母质因素：

1.母质不同于岩石。

2.母质是形成土壤的物质基础。

3.母质的矿物、化学成分影响着成土过程的速度、性质和方向。

4.不同成土母质形成的土壤，其养分状况不同、矿物组成也有较大差别。

（二）气候因素

主要表现在四个方面：

（1）气候对土壤风化作用的影响；

（2）气候对有机质的影响；

（3）气候对土壤中物质迁移的影响；

（4）气候对土壤粘土矿物的影响。

（三）生物因素

生物因素是影响土壤发生发展的最活跃因素。

生物因素包括：植物、土壤动物和土壤微生物

（四）地形因素

在成土过程中，地形是影响土壤和环境之间进行物质、能量交换的一个重要条件。

其主要作用表现为：

1使物质在地表进行再分配；

2使土壤及母质在接受水热条件方面发生差异。

（五）时间因素

成土过程中的其他几种因素的作用程度和强度都随时间而延长加深。

（六）人为因素

人类活动对土壤的影响是有意识、有目的、定向的；人类活动对土壤的影响具有双

重性，正效应，提高土壤肥力；负效应，造成土壤退化。

二、主要成土过程

1、土壤原始成土过程：是从岩生微生物着生开始到高等植物定居之前的土壤形成过

程。

2、有机质累枳过程：是指在植物作用下，有机质在土体上部积累的过程。

3、粘化过程：是土壤剖面中粘粒形成和积累的过程。

4、钙积过程:是指碳酸盐在土体中的淋溶、淀积过程。

脱钙过程：与钙积过程相反，在降水量大于蒸发量的生物气候条件下，土壤中的碳

酸钙将转变为重碳酸钙溶于水而从土体中淋失的过程。

5、盐化过程：是指各种易溶盐在土壤表面和土体上部聚集，形成盐化层的过程。

脱盐过程：是盐渍土由于降水或人为灌溉洗盐、开沟排水，降低地下水位等措施，

使其所含的可溶性盐逐渐卜降或迁移一下层或排出土体的过程。

6、碱化过程：是指土壤吸收复合体为钠离子饱和的过程。也称钠质化过程。

脱碱化过程：是指通过淋洗和化学改良，使土壤碱化层中的钠离子及可溶性盐类减

少，胶体钠饱和度降低的过程。

7、白浆化过程：是指土体中出现还原离铁离镒作用而使某•土层漂白的过程。

在较冷湿地区，山于质粘重、冻层顶托等原因，使大气降水或冻融水常被阻在土壤

表层，引起铁镒还原并随渗水漂洗出上层土体，土壤表层逐渐脱色，形成一个白色土层

即白浆层。

8、灰化过程：是指在寒温带、寒带针叶林植被和湿润的条件下，土壤中铁铝与有机

酸性物质螯合淋溶淀积的过程。二氧化硅则残留在土体的上部从而使亚表层形成一个灰

白色淋溶层次，称灰化层。

隐灰化过程：当灰化过程末发展到明显的灰化层出现，但已有铁、铝、镒等物质的

酸性淋浴、有机螯迁淀积作用，称为隐灰化过程。

漂灰化过程：是指在热带和亚热带山地的凉湿气候下，产生了酸性淋溶，并使表土

的矿物受到酸性蚀变破坏，但由于土体质地较粘重，易产生上层滞水，由酸性蚀变而释

放出的铁、镒被还原，并随侧渗水流出土体，而出现灰白色土层。

9、潜育化过程：是指土体中发生的还原过程.长期渍水，产生较多还原性物质,使高价

铁铳还原，从而形成一颜色呈蓝灰或青灰色的还原层,称为潜育层.

潴育化过程：是指土壤形成中的氧化-还原过程交替进行.地下水干湿交替造成的.

10、富（铁）铝化过程：在湿热的生物气候条件下，原生铝硅酸盐矿物发生强烈水

解，释放出盐基离子，使风化液呈弱碱性，硅酸在碱性风化液中产生溶解，使可溶性盐、

碱金属和碱土金属盐基及硅酸大量流失，而在这一过程中铁铝等离子却发生沉淀，从而

造成铁铝在土体内相对富集的过程。

11、土壤熟化过程:是指人类定向培育土壤肥力的过程.在耕作条件下，通过耕作、培

肥与改良，促进土壤水肥气热不断协调，使土壤向有利于作用物生长的方向发展的过程。

12、退化过程：是因自然环境不利因素和人为利用不当而引起的土壤肥力下降，植

物生长条件恶化和土壤生产力减退的过程。

赵其国（1991）把土壤退化分为三类，包括土壤物理退化（包括坚实硬化、铁质硬

化、侵蚀、沙化）、土壤化学退化（酸化、碱化、肥力减退、化学污染）土壤生物退化（有

机质、动植物区系减少）

第三节土壤形成的实质P39-40

土壤形成的实质是地质大循环和生物小循环的矛盾与统一。

1、地质大循环：植物营养物质由大陆流到海洋，海洋又变成大陆后，这些营养物质又由新

的大陆流到新的海洋。这种循环过程称为营养物质的地质大循环。

2、通过植物的反复吸收利用和累积营养物质的过程称为营养物物质的生物小循环。

第四节土壤发育

一、土壤剖面

自然土壤剖面是在五大自然成土因素共同影响下形成的。

1.土壤剖面：是指从地面向下挖掘所裸露的一段垂直切面，-一般宽0.8m,深1-2m。

2.土壤的垂直分层特性是土壤发生学、土壤形态学、土壤分类学、土壤地理学等分支

学科研究的主要内容。

3.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，并具有成土过程特性的层次。

4.土体构型：是各土壤发生层在垂直方向上有规律的组合和有序的排列状况。

5.淋溶作用：是指土壤中的下渗水，从土壤剖面的上层淋溶或浮悬土壤中某种成分的

作用。

6.土壤剖面的上层称为淋溶层或A层。

7.淀积作用：是指下渗水到达剖面下层沉淀其中某些溶解物或悬浮物的作用。

8.土壤剖面的表层下面一层称为淀积层或B层。相似成土过程中的粘化过程。

二、土壤剖面形态特征

1.土壤形态：就是土壤的外部特征，这种外部特征是通过人们的感观视觉、触觉来认识的。

土壤剖面形态特征：

2.①

土壤颜色：

②

结构：（块状、核状、柱状、棱柱状、片状、粒状等）、

③

④质地：（砂土、砂壤土、轻壤、中壤、重壤、粘土）

⑤松紧度：

⑥湿度（干、潮、湿、重湿、极湿）：

⑦新生体：在土壤形成过程中新产生的或聚积的物质

⑧侵入体：不是土壤形成过程中产生的或聚积的物质

⑨根系：

⑩动物：

土壤反应（pH）o

三、反映土壤风化发育的指标：

1、土壤风化淋溶系数（ba值）：

盐基与氧化铝的分子比值

ba=（Na2O+K2O+CaO+MgO）/AI2O3

ba值越小表示土壤中保存的盐基含量越低，淋溶作用越强。

2、土壤淋溶系数（B值）：

淋溶层钾钠氧化物与氧化铝的分子比与母质层的钾钠氧化物与氧化铝的分子比

K2。+Na0。忆门工NC

B=淋溶层~Aln~/母质层"+

A"3AW

B值越小表淋溶强度越大。

3、土壤风化指数（口值）：

淋溶层和母质层中氧化钾与氧化钠的比值

口=淋溶层许力/母质层

U值都是大于1,因土壤胶体对钾的亲和性大于钠，所以口值越大表示土壤风化度越高

4、土壤样品采集：

路线:S型，不能太靠近路边，

离树干要1m以上

布点：5点以上

土层厚度:20cm

数量:每层要取1kg以上

复习思考题：

一、名词解释：

1、土壤剖面；

2、自然成土因素；

3、粘化过程；

4、潜育化过程；

5、潴育化过程；

6、富铝化过程；

7、熟化过程；

8、土体构型

二、土壤的剖面形态特征包括哪些？

三、自然土壤剖面包括哪些层次？耕作土壤剖面包括哪些层次？

四、土壤风化发育的指标有哪些？

第三章土壤固相组成

土壤三相组成：固相solid、液相liquid和气相gaseous

固相：矿物质95%（重量）38%（体积）

有机质5%%（重量）12%（体积）

液相——土壤液体

气相-----土壤气体

第一节粘土矿物

粘粒矿物的概念：组成粘粒的次生矿物叫粘粒矿物。

主要包括：层状的硅酸盐矿物和氧化物类。

前者是晶型矿物，后者有晶型的，也非晶型的

一、层状硅酸盐粘土矿物

(一)构造特征

1、基本结构单位

1.1硅氧四面体(或简称四面体)

硅氧四面体是硅酸盐矿物的最基本的结构单位，不同的连接组合方式形成不同的硅酸盐矿

物。

1.2铝氧片和铝(氧、水)八面体

铝八面体AluminumOctahedron为6个氧原子围绕一个铝原子而构成。

许多个铝八面体相互连接成片称为铝氧片。

(-)硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性

四个类组：

①高岭组1:1型矿物

②蒙蛭组2:1型矿物

③伊利石(水化云母)组2:1型矿物

④绿泥石组矿物2：1：1型矿物

(1)单位晶层

(A)1:1型单位晶层：由一个硅片和•个铝片构成。硅片顶端的活性氧与铝片底层

的活性氧通过共用的方式形成单位晶层。这样1：1型层状铝硅酸盐的单位晶层有两个不同的

层面，一个是由具有六角形空穴的氧原子层面，一个是由氢氧构成的层面。

1、高岭组(1:1型矿物)包括：高岭石、珍珠陶土、迪恺石及埃洛石等

特点：(1)1:1型的晶层结构：单位晶胞的分子式可表示为Al,SiQ0(0H)8。

(2)无膨胀性两个晶层的层面间产生了键能较强的氢键，膨胀系数一般小于5%.高

岭石层间距约为0.72nm。

(3)电荷数量少，阳离子交换量只有3-15Cmoles(+)Kg\

(4)胶体特性较弱较粗(0.2-2即1),颗粒的总表面积相对较小，为10-20X10；tm2kg'

高岭组粘土矿物是南方热带和亚热土壤中普遍而大量存在的粘土矿物，在华北、西北、

东北及西藏高原土壤中含量很少。

(B)2:l型单位晶层

由两个硅片夹一个铝片构成。两个硅片顶端的氧都向着铝片，铝片上下两层氧分别与硅

片通过共用顶端氧的方式形成单位晶层。这样2:1型层状硅酸盐的单位晶层的两个层面都是

氧原子面。

2、蒙蛭组(2:1型膨胀性矿物)包括：蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石等。

蒙脱石组在我国东北、华北和西北地区的土壤中分布较广。

特征：

(1)2:1型的晶层结构蒙脱石是其典型代表。单位晶胞的分子式可表示

AliSi8O2o(OH).,•nH20<,

(2)胀缩性大蒙脱石晶层间距变化在0.96-2.14nm之间，蛭虫的膨胀性比蒙脱石小，

其晶层间距变化在0.96-1.45nm之间。

(3)电荷数量大同晶替代现象普遍。

(4)胶体特性突出,较细(有效直径0.01-ljim茨总表面积为600—800X1()31112kg\

且80%是内表面。蛭石一般为400X10：12kgi

蒙脱石主要由基性火成岩在碱性环境中风化而成，也有的是海底沉积的火山灰分解后的

产物。蒙脱石为膨润土的主要成分。膨润土在我国产地很多，如辽宁、黑龙江、吉林、河北、

河南、浙江等地都有产出。我国具工业价值的蒙脱石矿床多产于中生代火山岩系中。

伊利石

伊利石是一-种类似云母的有层状结构的粘上矿物,也被称为水白云母。

伊利石的片状或条状的晶体非常细小,它们一般呈现给我们的是土状。因为含有杂质,

伊利石一般为黄、褐、绿等颜色，但如果纯度高则应为白色。

土壤的绿泥石大部分是由母质遗留下来，但也可能由层状硅酸盐矿物转变而来。沉积物

和河流冲积物中含较多的绿泥石。

二、含水氧化物和氢氧化物（非硅酸盐粘土矿物）

（-）氧化铁

赤铁矿、针铁矿、褐铁矿、磁铁矿、陵铁矿.、兰铁矿

土壤中常见的氧化铁矿物是赤铁矿和针铁矿

针铁矿：（FeOOH）:黄色或棕色，呈针状，在温带、亚热带与热带的土壤中大量存在。

赤铁矿：（Fe2O3）：红色，呈六角板状，少量赤铁矿的存在也会使土壤看起来呈红色。

在高温、潮湿、风化程度很深的红色土壤中存在较多。

存在方式：呈胶膜质包被在土壤颗粒的表面，或铁盘。

赤铁矿：

形成于氧化条件下，规模巨大的赤铁矿矿床多与热液作用或沉积作用有关。

赤铁矿可成沉积变质型铁矿，主要由磁铁矿、赤铁矿、假像赤铁矿所组成，与石英、绿泥石

等共生。接触变质型的赤铁矿主要与磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿、磁黄铁矿等硫化物和石

榴了石、透辉石、金云母、阳起石等共生。在自然界，磁铁矿和赤铁矿可相互转化。

褐铁矿是主要的铁矿物之一，它以含水氧化铁为主要成分的、褐色的天然多矿物混合

物。但它的含铁量并不高，是次要的铁矿石。物理性质亦可变，但总是呈各种色调的褐色，条

痕黄褐色。

磁铁矿magnetite

_磁铁矿的化学成分为4Q.晶体属等轴晶系的氧化物矿物，晶体常呈八面体和菱形卜二

面体、集合体呈粒状或或状。

（二）氧化铝

三水铝石[AI（OH）3]

土壤中三水铝石的含量可作为脱硅作用和富铝作用的指标。

主要分布在热带和亚热带高度风化的酸性土壤中。

起重要作用的主要是非晶质（无定形）的铁铝氧化物。非晶质的铁铝氧化物可以吸附阴

离子，如土壤中磷酸根离子的吸附，使磷被固定，失去其有效性。

（三）水铝英石

水铝石英[XAI2O3-ySiO2nH2O]

由氧化硅、氧化铝和水组成，Si/AI比在1一2之间变化。

水铝英石和褐铁矿是常见的两种非晶质矿物,

水铝英石是受到风化作用,变质为高岭石之前的中间矿物。

（四）氧化硅

结晶态氧化硅：主要是石英

非晶质的氧化硅：蛋白石（SiO2.nH2O）

蛋白石经进一步脱水结晶后可变为：玉髓、石英、方英石和磷石英

蛋白石呈致密状或钟乳状，纯的蛋白石无色，但因混入不同杂质呈红、黄、褐、绿等各

种颜色。

第二节土壤有机质organicmatter

一、土壤有机质的来源：

1）高等植物higherplant（地上部和地下部）

2）土壤中的动物fauna

3）土壤中的微生物microorganism

4）施用的有机肥applyingorganicfertilizer

高等植物

a.森林植被（forestvegetation）卜有机残体主要来自地上部凋落物，4-5吨/公顷•年；

b.草本植物（herbage）的有机残体主要来自根系，黑土地区达9.3吨/公顷•年（风干根

重）；

c.耕作土壤（cultivatedsoil）,植物残体主要来源根茬，达2-3吨/公顷•年。

由于各地区的气候条件、植被类型及耕作管理不同，进入土壤中的植物残体数量和化

学组成有很大的差异。

二、土壤有机质的形态：

1）新鲜有机质fresh（未分解有机质）

2）半分解有机质semi-decompose

3）腐殖质humus

三、土壤有机质的组成：土壤非腐殖质non-humus+土壤腐殖质humus部分

（1）动、植物和微生物的遗体：

（2）动、植物和微生物的分泌物及排泄物；

（3）上述两项物质的部分分解产物；

以上三种为土壤非腐殖质部分。

（4）上述物质经过微生物的作用重新形成的部分，即土壤腐殖质。

1、土壤非腐殖质部分主要有五类有机化合物和灰分物质：

1）碳水化合物carbohydrate：

单糖双糖和多糖类好气条件CO2+H2O

单糖双糖和多糖类厌气条件有机酸H2、CH4

2）纤维素cellulose、半纤维素semi-cellulose

3）木质素lignin

4）含N化合物（蛋白质protein氨基酸aminoacid）

5）脂肪fat、树脂resin、蜡质wax和单宁tannis

6）灰分ash物质：Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、Al、Mn

四、土壤有机质的转化

1、有机质的矿（质）化作用mineralization：有机质在微生物作用下分解为简单的无

机化合物CO2、出。和矿质养分的过程。

2、土壤有机质的腐殖化作用humification：有机质在微生物的作用下，形成腐殖质的

过程。

通常把每克干事的有机质经过一年分解后转化为腐殖质（干重）的克数，称为腐殖化系

数。

3、影响土壤有机质转化的因素：

（一）有机物的组成

（-）外界条件：

（1）土壤水分含量与通气状况,

（2）土壤温度，

（3）土壤反应，

（4）C/N

五、土壤腐殖质：腐殖质是有机物质经微生物作用后，在土壤中新形成的一类多官

能团的，含氮的，芳香族结构的，酸性的高分子化合物体系。

（二）土壤腐殖质的组成和特性

1）、腐殖质的组成

2）、土壤腐殖质中两种成分的性质比较

胡敏酸富里酸

C、N含量高C、N含量低

0、S含量低0、S含量高

分子量大