土壤学课件：9 土壤形成和发育
土壤形成和发育
据科夫达估计，在陆地上植物每年形成的生物量约为 3.5×1010吨,相当于2.13×1017千卡的能量。
（二）动物在成土过程中的作用 非洲象牙海岸的白蚁可筑起直径15米，高2～6米的坚固
竖立土墩 ！ 肥沃土壤中蚯蚓的粪便可达30吨/公顷！
第1.一掌节握五土大壤成形土成因因素素在及成其土在过土程壤的发生中 重要作用的；作用（重点）
第2.二了节解土土壤壤最形常成见过的程成（土重过点程）及其 特点，分析不同土壤的发育程度。 第三节 土壤发育 Nhomakorabea主要内容
教学目标 与要求
第一节 土壤形成因素及其及在土壤发生中的作用
一、土壤形成因素(soil forming factor) 一土、壤土形壤成形因成素因又素称(s成oil土fo因rm素i,n是g f影ac响to土r)壤形成
在中国温带，自西向东大 气湿度递增，依次出现：
棕漠土、灰棕漠土、灰漠土、
棕钙土（灰钙土）、栗钙土、 黑钙土和黑土。
在中国温带东部湿润区， 由北而南热量递增，土壤分布 依次为：
暗棕壤、棕壤（褐土）、黄棕 壤、黄壤、红壤和砖红壤。
第一节 土壤形成因素及其及在土壤发生中的作用 四、生物因素在土壤发生中的作用
N 0.55e 0.08T (1 e 0.005m )
上式中N表示土壤全氮，T为年均温度,m为湿度因 素。
第一节 土壤形成因素及其及在土壤发生中的作用
（四）气候变化与土壤形成**
由于气候带、植被和土壤 之间存在明显的关系，许多土 壤学家非常重视气候在土壤形 成中的作用，并提出了土壤地 带性的概念 。
<1.0
半湿润
1.0～1.6
2021土壤的形成发育过程及影响因素.完整资料PPT
第一节土壤的形成发育过程及影响因素
一、自然土壤的形成发育过程 二、土壤剖面的发育 三、影响土壤形成的因素 四、土壤的根本成土过程
一、自然土壤的形成发育过程
土壤形成学说的主要内容为：
(1)土壤的本质是土壤肥力，土壤的形成发育过 程也就是土壤肥力的形成变化过程，土壤的 形成和开展变化是地质大循环和生物小循环 的统一。
1．木本植物在成土作用中的主要特点 2．草本植物对成土过程的影响
1．木本植物在成土作用中的主要特点
(1)植物残落物在地面堆积，形成疏松多孔的地面 覆盖层。
(2)木本植物下的土壤，有机质积累主要来自木本 植物地上残落物质的分解，形成的腐殖质层较浅薄， 表层以下土壤有机质锐减，形成腐殖质H／F比低。
熟化成土过程可分旱耕熟化过程(旱作条件下熟化成土过程)和水耕熟化过程(水田条件下熟化成土过程)。 粘化过程包括两方面的含义,一是土层中粘粒受水的机械淋溶淀积过程为淀积粘化过程。
对地形的不利效果，如水土流失 二、我国现行的土壤分类系统
3、对气候的有利影响，如保护环境 2．草本植物对成土过程的影响
3、对气候的有利影响，如保护环境 土壤有着统一的形成过程，其土体构型也有共同的规律性。
(二)气候
气候对土壤形成的影响有以下三个方面： 1．气候决定着土壤的水热条件 2．气候与土壤有机质含量有关 3．气候影响风化过程和土壤淋溶过程
(三)生物
♠ 土壤生物包括植物、动物、微生物，其 中绿色植物在成土过程中的作用是巨大 的。
绿色植物可以分为木本植物和草本植物， 它们对土壤形成的影响是不同的。
3、地质大、小循环的关系
对气候的不利影响，如破坏环境 (3)针叶林的残落物含单宁、树脂较多，会产生多种酸性较强的物质，形成的腐殖酸以胡敏酸为主。
第五章 土壤的形成与发育
第五章 土壤的形成与发育第一节 土壤形成因素及其作用 第二节 土壤形成过程第三节 土壤发育第一节 土壤形成因素 • 土壤母质• 气候因素• 生物作用• 地形地貌• 时间• 人类作用一、土壤成土因素• 土壤形成因素又称成土因素，是影响土壤形成和发育的基本因素，它是一种物质、作用力、条件及其相互关系的组合，对土壤形成发生影响或将影响土壤的形成。
• 土壤发生学说（soil g enesis t heory）认为土壤是在各种自然和人为因素的影响下由岩石风化成母质，再由母质演化成土壤。
五大成土因素• 五大成土因素：• 19世纪未，俄国土壤学家B.B.道库恰耶夫(Dokuchaev, 1846-1903)通过对俄罗斯大草原土壤的调查，提出土壤的五大成土因素，即：– 气候-climate– 母质-parent material– 生物-biology– 地形-topography– 时间-time母质在土壤形成中的作用• 首先，直接影响着成土过程的速度、性质和方向。
• 其次，母质对土壤理化性质有很大的影响。
• 一般地说，成土过程进行得愈久，母质与土壤的性质差别就愈大。
但母质的某些性质却仍会顽强地保留在土壤中。
岩石类型• 岩浆岩：溶化岩浆形成的岩石• 火山岩：冷却凝固的岩浆• 沉积岩：由悬浮液或溶液沉淀形成的物质 • 变质岩：在高温和压力作用下改变的岩石地质大循环 (Reeves, 1998)风化壳• 处于岩层上部，岩石破碎形成的碎屑物 • 可以直接由下层岩石形成• 也可从别处搬运而来• 厚度不一成土母质• 风化壳的上层已发生许多变化 • 下层最初的风化壳即为土壤母质 – 未经搬运的风化壳母质– 经搬运的风化壳母质• 冰碛物• 河流沉积物• 湖泊沉积物• 风成物• 崩积物冰碛物• 冰川搬运和沉积的碎屑物质• 不均一性，大小混杂、缺乏层次性河流沉积物• 由水流沉积而成，包括冰川溶化水• 砾石、砂粒和粉粒，圆形、大小规则、层次分明湖泊沉积物• 大小规则、层次分明，通常缺乏大块砾石风成沉积• 大小规则、层次分明，中细砂粒或粉粒崩积物• 大小混杂、缺乏层次，在重力作用下形成二、气候与土壤发生的关系• 湿度因子对土壤形成的影响中国气候大区划分指标气候大区年干燥度自然景观湿润<1.0 森林半湿润 1.0～1.6 森林草原半干旱 1.6～3.5 草原干旱 3.5～16.0 半荒漠极干旱>16.0 荒漠据《中国自然地理》（1981）湿度的影响主要有以下方面1.影响土壤中物质的迁移：• 根据土壤中水分收支情况对物质运移的影响，可分以下几种土壤水分类型：①淋溶型水分状况：降水量大于蒸发量②非淋溶型水分状况：蒸发量略大于降雨量，部分淋溶③上升水型水分状况：其特点是蒸发、蒸腾总量大大超过降水量，其差额由地下水补充，如果地下水矿化度高，则会导致盐渍化；如果地下水达不到地表，而只能达到剖面中部，则称为“半上升水型”水分状况。
土壤的形成和发育
第九章土壤形成和发育(Formation and Development of Soil)第一节土壤形成因素(soil forming factor)母质(parent material)定义母质是风化壳(weathering crust)的表层，是指原生基岩(original bed rock)经过风化、搬运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿物质层，它是形成土壤的物质基础，是土壤的前身。
类型（按成因分）1、残积母质(residual parent material)：指岩石风化后，基本上未经动力搬运而残留在原地的风化物；2、运积母质(carried parent material)：指母质经外力，如水、风、冰川和地心引力等作用而迁移到其它地区的物质。
在土壤形成(soil formation)中的作用母质影响土壤矿物质组成和性质母质堆积类型的影响：残积物（粗、薄、瘦）坡积物（细、厚、肥）母质影响土壤养分岩浆岩(magmatic rock)：花岗岩形成的土壤富钾而缺磷；玄武岩形成的土壤缺钾而富磷；沉积岩(sedimentary rock)：砂岩形成的土壤盐基养分较贫乏；页岩形成的土壤盐基养分较丰富。
母质影响土壤矿物组成母质影响土壤发育(soil development)和形态特征(morphological characteristic) 总之，成土过程进行得愈久，母质与土壤的性质差别就愈大。
但母质的某些性质却仍会顽强地保留在土壤中。
例如分布在我国华南的砖红壤是我国境内风化强度最深、成土时间最长的一类土壤，但母质对砖红壤的性质仍有深刻的影响气候(水热条件)水分和热量直接影响成土过程中的物理、化学、生物作用，影响土壤中的物理、化学、生物作用的强度和方向。
气候对土壤形成的影响主要体现在两个方面直接参与母质的风化，水热状况直接影响矿物质的分解与合成及物质积累和淋失；控制植物生长和微生物的活动，影响有机质的积累和分解，决定养料物质循环的速度。
8.土壤科学原理与实践(土壤形成和发育)2010
慢转变。
物理风化：形成碎屑，增加比面，加速化学风化 化学风化：导致结构变化，减轻物理风化的阻力
（2）生物风化
*
*
微生物参与早期岩石和矿物的风化
有机体对矿物颗粒的粘着、穿插和剥落，加速 矿物的分解 有机体吸附营养元素，打破土壤溶液中离子平 衡，也促进矿物风化 生物体代谢产生有机物质可增加对矿物的溶解 和络合淋溶作用
（四）气候变化与土壤形成
显域土：排水条件较好而又比较平稳的地形条件下形 成的，气候条件明显大于其他因素影响的土 壤。
土壤地带性分布：
如：在温带，自西北向东大气湿度增加，依次出现： 棕漠土、灰棕漠土、灰漠土、棕（灰）钙土、栗 钙土、黑钙土、黑土
在东部湿润地区，由北而南热量递增，土壤分布
依次为：暗棕壤、棕壤（褐土）、黄棕壤、黄壤
*
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（3）原生矿物的稳定性
* 风化初期的幼年土壤（漠区土壤），易风化矿物 稳定而不易风化，如石膏、方解石、橄榄石、角 闪石、黑云母和钠长石等
*
风化中等程度的软土、淋溶土、始成土中，石英 、伊利石、蛭石、蒙脱石较多 在湿热区高风化强淋溶的氧化土、老成土（砖红 壤、红壤）上，土壤粘粒矿物主要为高龄石、三 水铝石和氧化铁矿物
地质大循环：地面岩石的风化、风化产物的淋溶与搬 运、堆积，进而产生成岩作用；涉及的空间大，时 间长，植物营养元素不积累。
生物小循环：植物营养元素在生物体（植物、动物和 微生物）与土壤之间的循环，促进土壤肥力的形成 和发展；涉及空间小，时间短，可促进植物养料的 积累，使有限的养分元素发挥作用。
二、土壤发生中的基本成土作用 成土作用：是在一定的自然环境中，无数的基本作用 的总和。 成土作用分： 物理的：团聚、迁移与富集、侵蚀与堆积、冻融、 干湿交替、膨胀收缩、剥蚀 化学的：水化、水解、溶解、粘粒矿物形成、氧化 还原、合成分解 生物的：物质转化、有机质形成和分解、固氮
(优)土壤学第五章 土壤的形成发育过程ppt文档
§5 土壤的形成发育过程
§5 土壤的形成发育过程
六、成土时间对土壤发育的影响 时间因素对土壤形成没有直接的影响，但时间因素可体现土壤的
不断发展。成土时间长，受气候作用持久，土壤剖面发育完整，与母 质差别大；成土时间短，受气候作用短暂，土壤剖面发育差，与母质 差别小。
§5-2 土壤形成过程 一、土壤形成过程中的大小循环
二、土壤形成过程中的物质转化和迁移 三、基本土壤成土过程 四、人为活动作用下的成土过程 §5-3 土壤发育 一、土壤的个体发育 二、土壤的系统发育 三、土壤剖面、发生层和土体构型 四、反映土壤风化发育的指标 §5-4 土壤发生与诊断层的形成
§5 土壤的形成发育过程
气候函数或气候系列：s=f(cl, o, r, p, t, …) 生物函数或生物系列：s=f(o, cl, r, p, t, …) 地形函数或地形系列：s=f(r, cl, o, p, t, …) 母质函数或母质系列：s=f(p, cl, o, r, t, …) 时间函数或时间系列：s=f(t, cl, o, r, p,…) 其他函数或其他系列：s=f(…,cl, o, r, p, t)
§5 土壤的形成发育过程
二、母质对土壤发生的作用 (一)母质的概念
地壳表层的岩石经过风化，变为疏松的堆积物，这种物质叫风化壳， 它们在地球陆地上有广泛的分布。
母质是风化壳的表层，是指原生基岩经过风化、搬运、堆积等过程于 地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿物质层，它是形成土壤的物质基础， 是土壤的前身。 (二)母质的类型
地形对土壤发育的影响，在山地表现尤为明显。山地地势高、坡度大，切割强烈， 水热状况和植被变化大，因此山地土壤有垂直分布的特点。
土壤的形成发育过程
冰碛母质
地心引力
重积母质
( 崩积物 )
母质对土壤形成的影响
（1）影响土壤的矿物与机械 组成
例如：花岗岩母质形成的 土壤，含石英较多，质地偏 砂；而基性岩或石灰岩母质 发育的土壤，一般富含粘粒 成分，土壤较粘重。
花岗岩坡积物母质 发育的土壤剖面
母质对土壤形成的影响（续）
（2）影响土壤的理化性质与养分含量
非淋溶型水分状况：蒸发量略大于降水量，这类土壤常具 有中性至微碱性反应、盐基饱和度高的特点，剖面中常有钙 积层;
上升水型水分状况：蒸发、蒸腾总量大大超过降水量，其 差额由地下水补充，如果地下水矿化度高，则会导致盐渍化;
停滞型水分状况：其特点是地表经常积水，沼泽化土壤即 属此类型。
水分状况与物质的分解、合成和转化
表土有机质含量常随大气湿度的增加而增加；
湿润地区的土壤风化度较高，而在干旱地区则 较弱；
随着湿度增加，土壤中赤铁矿含量趋向减小， 针铁矿含量则增加，土壤颜色也由红转黄。
热量状况(温度)对土壤形成的影响
一般来说，每增加10℃，反应速率可成倍增加。 温度从0 ℃增加到50 ℃用
是地球上最古老的生物体，已存在达数十亿年，它 是最早的造土者：
分解有机质，释放各种养料，为植物吸收利用； 合成土壤腐殖质，发展土壤胶体性能； 固定大气中的氮素，增加土壤含氮量； 促进土壤物质的溶解和迁移，增加矿质养分的有效
度。
4. 地形-Topography
为土壤动物和微生物提供食物 和养分；
自然植被和水热条件的演变， 引起土壤类型的演变。
植被类型和土壤类型的关系
动物的作用
残体是土壤有机质的来源之一，参与了土壤腐 殖质形成和养分转化；
动物活动可疏松土壤，促进土壤团聚体形成。
第七章 土壤形成和发育
德国土壤学家拉曼（Ramann）曾提出了“风化因 子”的概念:
风化因子=风化天数×水解离度,
（三）温度和湿度的共同影响
詹尼曾对美国大平原的土壤研究，发现全氮含量与土 壤温度和湿度密切相关，并可用下式表示：
N 0 .5 5 e 0 .0 8 T (1 e 0 .0 0 5 m )
微生物对土壤形成的作用可概括为：
（1）分解有机质，释放各种养料，为植物吸收 利用；
（2）合成土壤腐殖质，发展土壤胶体性能； （3）固定大气中的氮素，增加土壤含氮量； （4）促进土壤物质的溶解和迁移，增加矿质 养分的有效度（如铁细菌能促进土壤中铁溶解 移动）。
五、地形与土壤发生的关系
（一）地形与母质的关系
5.最后阶段：土壤发育已完成，原生矿物基本上彻底 风化。
七、人类活动对土壤发生演化的影响
1、人类活动对土壤的影响是有意识、有目的的、定 向的。在农业生产实践中，在逐渐认识土壤发生发展客 观规律的基础上，利用和改造土壤、培肥土壤，它的影 响可以是较快的。
2、人类活动是社会性的，它受着社会制度和社会生 产力的影响，在不同的社会制度和不同的生产力水平下， 人类活动对土壤的影响及其效果有很大的差别。
（4）停滞型水分状况：其特点是地表经常积水，
沼泽化土壤即属此类型。
2、影响土壤中物质的分解、合成和转化
表土有机质含量常随大气湿度的增加而增加 湿润地区的土壤风化度较高，而在干旱地区则较弱。 随着湿度增加，土壤颜色也由红转黄。
（二）温度对土壤形成的影响
一般来说，每增加10℃温度，反应速率可成倍增加。
（二）动物在成土过程中的作用
非洲象牙海岸的白蚁可筑起直径15米，高2～6米 的坚固竖立土墩 ！ 肥沃土壤中蚯蚓的粪便可达30吨/公顷！