土壤圈
第六章_土壤圈

• 土体水分的收入包括:大气降水输入量;地表径流输 入量;土内侧流流入量;毛管上升水输入量;汽态水 输入量;若有灌溉还应包括灌溉水量。
• 土体水分的支出包括:土壤蒸发量;植物蒸腾量;地 表径流输出量;土内径流流出量;土壤渗漏量等。
(四)土壤空气
• 土壤空气的来源和组成 土壤空气(soil air)主要 来自大气,存在于未被水分占据的土壤孔隙中。 土壤空气按其组成在质与量上均不同于大气中的 空气。由于土壤生物生命活动的影响,二氧化碳 比大气中含量高,而氧含量比大气的低。
• 3. 对水圈的影响 影响降水在陆地和水体的重新分配;影响 元素的表生地球化学行为、水平分异及水圈的化学组成。
• 4. 对岩石圈的影响 作为地球的“保护层”,对岩石圈具有 一定的保护作用,以减少其遭受各种外营力的破坏。
土壤圈的概念与内涵:
土壤圈[Pedosphere]是地球系统的重要组成部分,其位 置处于地球系统,即气圈、水圈、生物圈与岩石圈的交接 界面,它既是这些圈层的支撑者,又是它们长期共同作用 的产物.[1938年,S.Matson曾提出圈层观点].按当前的 研究成果,土壤圈有五个内涵.
(三)土壤溶液
• 土壤水溶解土壤中各种可溶性物质, 便成为土壤溶液。土壤溶液的组成 主要有:自然降水中所带的可溶物, 如CO2、O2、HNO3及微量的NH3等 和土壤中存在的其他可溶性物质, 如钾盐、钠盐、硝酸盐、氯化物、 硫化物以及腐殖质中的胡敏酸、富 里酸等
• 土壤溶液是一种多相分散系的混合 液。土壤溶液是不饱和溶液,其渗 透压往往低于101325Pa,并且具有 酸碱反应,氧化还原作用和缓冲性 能。
成土因素—— 成土母质
• 定义:土壤据以形成的物质,与土壤直接发生联系的母岩 风化物 – 均质性的残积物/沉积物 – 非均质性的物质
第4章 岩石圈与土壤圈

认识常见的岩石,比较不同岩石 的主要特征和特性 [参见19.5]
了解岩石可以通过自然的和人为 的方法破碎[参见19.6]
19.9 岩石破碎以后形成 砂、小鹅卵石、土壤 了碎石和土壤
19.10不同土质的土壤 砂质土、壤土、黏质土 含有不同比例的黏土、 沙和腐殖质
药用矿物:朱砂、白垩土
电子工业材料:硅、稀土等等
3.我国矿产资源及其开发利用的特点
我国地质条件复杂,矿产资源丰富,具有探明储量的矿 产153种,矿产地 2.3万多处,矿产开发总规模居世界第3位。
⑴矿种比较齐全、矿产储量相当可观。但总量大、人均资 源少,未来的矿产资源形势十分严峻。
⑵石油、天然气、铜、钾盐、煤、铁等6种支柱性矿产的 探明储量不足,或是地质工作程度不够,进入21世纪,45种 主要矿产中约有1/4不能满足需要。 ⑶矿产地区分布不均匀
知道岩石破碎后可以形成碎石, 为土壤的形成提供了条件[参见 19.8]
比较黏土、沙和腐殖质的特征; 调查本地区土壤的成分,了解它 对植物生长的影响
第一节
一、岩石圈总观 1.岩石圈的概念
岩石圈
岩石圈是地球的表层,薄而坚硬。岩石圈在上地幔 软流圈之上,包含地壳和部分上地幔,地壳浮在地幔之 上,由莫氏不连续面作为分界。根据板块构造学说,岩 石圈并非整体一块,而是由许多板块组成。
3.“岩石圈”与“地壳”两词的使用
①岩石圈范围大 岩石圈包含地壳和部分上地幔
②地壳范围小
陆壳——厚,双层结构
洋壳——薄,单层结构
硅铝层 硅镁层 分别形成花岗岩和橄榄岩(喷出的玄武岩)
二、矿物和岩石 1.矿物——指由地质作用所形成的天然单质或化合物。 它们具有相对固定的化学组成,在一定的物理化学条 件范围内稳定,是组成岩石和矿石的基本单元。 红宝石:主要化学成分氧 化铝(Al2O3),其红色来自 铬(Cr)。
土壤圈在表层系统中的地位和作用

土壤圈在地球表层系统中扮演着至关重要的角色,它对地球的生态系统和人类社会都具有重大的影响。
土壤圈的地位和作用不仅体现在生态学、环境保护和农业生产等方面,还与气候变化、水资源管理和可持续发展密切相关。
本文将从多个角度深入探讨土壤圈在表层系统中的地位和作用,并对其影响进行全面评估。
1. 土壤圈的定义和结构土壤圈是地球表层系统中的一个重要组成部分,由各种矿物、有机物质、水和空气组成。
土壤圈通常被分为不同的层次,包括有机质层、表土层、次表土层和岩石层等。
这些层次之间相互作用,共同构成了复杂而多样化的土壤系统。
2. 土壤圈在生态系统中的作用土壤圈在生态系统中起着至关重要的作用,它是植物生长和发育的基础。
土壤中的养分和水分为植物提供了生存所需的条件,土壤还承载着大量微生物和无脊椎动物,参与了有机物的分解和循环过程。
土壤还是生物多样性的重要栖息地,为无数生物提供了食物、栖息地和保护。
3. 土壤圈对环境保护和资源管理的影响土壤圈对环境保护和资源管理具有重要的影响。
土壤通过过滤和净化作用,减轻了水体和大气的污染程度;另土壤中的有机质和矿物质为植物提供了养分,维持了生态系统的平衡。
土壤还是水资源的重要贮藏库,对于水资源的管理和保护至关重要。
4. 土壤圈在农业生产中的作用土壤圈在农业生产中发挥着不可替代的作用。
农田土壤为作物的生长提供了良好的生长环境,同时还为农作物提供了生长所需的养分。
科学的土壤管理不仅可以提高农作物的产量和品质,还可以减少化肥和农药的使用,降低对环境的负面影响。
5. 个人观点和总结在总结回顾性的内容中,从我个人的观点出发,我认为土壤圈在地球表层系统中的地位和作用是不可忽视的。
它与环境保护、农业生产、水资源管理等诸多方面息息相关,对于人类社会和自然生态系统都具有重要的意义。
我认为更加深入地了解土壤圈的特点和作用,对于促进可持续发展、提高农业生产效率和改善生态环境具有重要的意义。
通过对土壤圈在表层系统中地位和作用的深入探讨,我对这一主题有了更深刻的理解。
土壤学名词解释

名词解释土壤圈:土壤圈是覆盖于地球陆地表面,处于其他圈层的交界面上,对各圈层的物质和能量流动及信息传递起着维持和调节作用的圈层,是有机界和无机界联系的中心纽带。
土壤:土壤是地球陆地表面能够生产植物收获物的那一疏松的表层。
森林土壤:森林土壤是指在森林植被下发育的土壤。
林业土壤:林业土壤上是指所有属于营林经营所涉及的土壤,是由林业部门的经营范围所决定的。
土壤肥力:土壤肥力是土壤的基本属性和质的特征,是土壤从营养条件活人环境方面,供应和协调植物生长的能力。
矿物:矿物是指岩石圈中化学元素的原子或离子通过各种地质作用形成的,并在一定条件下相对稳定的自然产物。
原生矿物:原生矿物是指是由地下深处高温高压条件下的岩浆上升冷凝结晶而成的各种矿物。
次生矿物:次生矿物是原生矿物在地表常温常压条件下经过风化、沉积作用所形成的矿物和早期形成的矿物经过变质作用所形成的矿物的总称。
岩石:岩石是指由各种地质作用形成的,有一种或多种矿物组成的集合体。
解理:解理是指矿物在外力作用下,沿着一定结晶方向破裂成光滑平面的性能.岩浆岩:岩浆岩是地球内部呈熔融状态的岩浆喷出地球表面,或者上升到接近于地表的不同深度的地壳中,冷却、固化后形成的岩石。
沉积岩:沉积岩是各种地质作用的沉积物在地表和地下不太深的地方,在常温常压下,经过压紧、硬结所形成的岩石。
变质岩:变质岩是由原来的岩浆岩、沉积岩和部分早期形成的变质岩,在内力作用下,经过变质作用所形成的岩石。
风化作用:风化作用是指岩石发生化学和物理变化的作用。
物理风化:物理风化是指由温度变化、水分冻结、碎石劈裂以及风力、流水、冰川的摩擦力等物理因素的作用所引起的机械崩解作用。
化学风化:化学风化是指由水、二氧化碳和氧气等参与下进行的各种过程,包括溶解、水化、水解和氧化等作用。
生物风化:生物风化是指生物所引起的岩石或矿物的风化。
土壤结构:土壤结构就是土壤固体颗粒的空间排列方式。
土壤质地:土壤质地是土壤中各种颗粒,如石砾、砂粒、粉粒和黏粒的重量百分含量。
5 土壤圈

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三、土壤形态
土壤形态是指土壤和土壤剖面外部形 态特征,如土壤剖面构造、土壤颜色、 质地结构、结持性、孔隙度等。
土壤的这些特征是成土过程的反应和 外部表现。通过土壤的外部形态,可以 区分土壤和风化壳的差别,也可以区分 各土壤类型。
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(一)土壤剖面与土壤发生层次 1、土壤剖面 土壤剖面:指从地表垂直向下的土壤纵剖面,是 由性质和形态各异的土层重叠在一起构成的。不同 类型的土壤,具有不同形态的土壤剖面。 这些土层大致呈水平状,是土壤成土过程中物质 发生淋溶、淀积、迁移和转化形成的。一般将这些 土层称为土壤发生层。 每一种成土类型都由其特征性的发生层组合,形 成不同的土壤剖面。
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长期受人为耕作、灌溉、施肥活动的影
(2)耕作土壤层的划分和命名 响,其剖面与自然土壤剖面不同。
耕作层(表土层):属人为表层类,包括灌淤表
层,堆垫表层、肥熟表层和水耕表层。土性疏松、
结构良好、有机质含量高、颜色较暗、肥力水平
较高
犁底层(亚表土层):在耕作层之下,经长期耕
作压实,土壤呈层片状结构,紧实,腐殖质含量
壤同成土条件之间存在密切关系。
道库恰耶夫建立的土壤形成因素学说,概括起来有四个基本观点:
①土壤是母质、气候、生物、地形和时间五大自然因素综合作用的产
物;
②所有的成土因素始终是同时存在,并同等重要和相互不可替代地参
与了土壤形成过程;
③土壤永远受制于成土因素的发展变化而不断形成和演化,土壤是一
淋溶作用: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。
淀积层(B):物质累积的层次。 淀积作用: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。
自然地理学 第六章 土壤

四、土壤物质
• 土壤是由固相(矿物质、有机质)、液相(土壤 水分)、气相(土壤空气)等三相物质组成的, 它们之间是相互联系、相互转化、相互作用的有 机整体
(一)土壤矿物质
1. 原生矿物:土壤原生矿物是指各种岩石受到不同程 度的物理风化,而未经化学风化的碎屑物,其原来的 化学组成和结晶构造均未改变。 2. 次生矿物: 次生矿物是由原生矿物经风化后重新形 成的新矿物,其化学组成和构造都经过改变,而不同 于原来的原生矿物。
• 土壤有机质在土壤肥力中的作用
1. 土壤有机质是植物养料的源泉 2. 土壤有机质具有离子代换作用、络合作用和缓冲 作用 3. 土壤有机质能改善土壤物理性质 4. 土壤有机质是植物生长激素
(三)土壤水分
• 土壤水分(Soil moisture)是土壤的重要组成成分之 一。它不仅是植被生活不可缺少的生存因子,而且它 和可溶性盐构成土壤溶液,成为向植物供给养分的介 质。 1. 土壤水分的来源及其耗损 土壤水分主要来自大气 降水、灌溉水、地下水。此外,水汽的凝结也会增加 土壤水分的含量,但这种水分含量很少,不占重要地 位。土壤水分的消耗主要有土壤蒸发、植物吸收和蒸 腾,水分渗漏和径流损失等,其中地面蒸发和水分渗 漏最为重要。
式中П代表土壤;К代表气候;О代表生物;Г代表岩石;Р代表地形;Т 代表时间。
• 本世纪40年代美国土壤学者詹尼(H.Jenny)提出与道 库恰耶夫相似的函数关系式: s =f (cl,o,r,p,t…)
式中s代表土壤;cl代表气候;o代表生物;r代表地形;P代表母质;t 代表时间;点号代表尚未确定的其他因素。
(2)有机胶体:包括腐殖质、有机酸、蛋白质及其衍生物 等大分子有机化合物。
第六章土壤圈
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
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。
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Hale Waihona Puke 指土壤孔隙中存在的各种气体的混合物。
第六章 土壤圈..
土壤圈
第一节 土壤圈的物质组成及特性 第二节 土壤形成与地理环境间的关系 第三节 土壤分类及空间分布规律 第四节 土壤类型特征
第五节 中国土壤系统分类体系之间的参比
第六节 土壤资源的合理利用和保护
第一节 土壤圈的物质组成及特性
一、土壤概述
1、土壤的定义 地球陆地表面能够生长植物的疏松表层。由于人类对土 壤的利用方式不同,常对土壤产生不同的概念。 2、土壤肥力 土壤供应和协调植物正常生长所需的养分、水分、空气、 温度的能力。 3、土壤质量
2、影响
(1)性质:土壤继承了成土母质的特性,成土母质中的矿
物成分、元素组成影响土壤的性质。 (2)养分状况:矿质元素 (3)土壤质地:土壤机械组成
(二)气候因素
影响土壤的组成、土壤发育的速度、土壤中有机质的积
累。 (三)生物因素 生物是土壤中有机质的来源,不同的植被类型下发育的 土壤类型不同。 (四)地形因素 地形通过影响水热条件影响土壤发育过程,同时不同的 地形部位成土母质不同,因而土壤发育有差异。
4、澳大利亚土壤分布规律
土壤分布呈半环状、自北、东、南三面向内陆和西部依 次分布热灰化土、红壤和砖红壤、变性土、红棕壤、红褐土、 灰钙土、荒漠土。
第四节 土壤类型特征
一、有机土
有机土是在地面积水或长期土壤水分饱和,生长水生植
物的条件下,以泥炭化成土过程为主,富含有机质的土壤。
1、成土环境:潮湿潴水低地
2、成土过程:泥炭积累过程和潜育化过程 3、主要诊断层和诊断特性:潮湿的水分状况、具有草 根层、泥炭层、腐泥层、潜育层。 了解其他各类土壤的成土环境、成土过程、特性。
二、人为土
人为土是人为耕作灌溉、施肥培育活动下创造的具有新
土壤圈
藻类,以及生活于土壤中的高等植物器官 (根系)等;
土壤动物区系包括至少有部分生活史
是在土壤中度过的所有动物,种类极 其繁多。
土壤水分
大气降水渗入土壤内部,充填土壤中的
孔隙,形成土壤中的水分。根据水分在
土壤中的存在方式,通常可分为吸湿水、
4、土壤酸碱性对养分有效性的影响
在正常范围内,植物对土壤酸碱性 敏感的原因,是由于土壤pH值影响土壤 溶液中各种离子的浓度,从而影响各种 元素对植物的有效性。
(1)氮在pH6~8时有效性较高,是由于pH在 小于 6 时,固氮菌活动降低,而大于 8 时,硝 化作用受到抑制; ( 2 )磷在 pH6.5~7.5 时有效性较高,由于在 pH小于6.5时,易形成磷酸铁、磷酸铝,有效 性降低,在pH高于7.5时,则易形成磷酸二氢 钙;
气明显不同。
土壤空气是不连续的。由于不易于交换,
局部孔隙之间的空气组成往往不同。
土壤空气一般含水量高于大气。在土壤含水
量适宜时,土壤空气的相对湿度接近100%。
土壤空气
土壤空气中CO2
,O 2和
N2含量不同于大气。这是
由于植物根系的呼吸和土壤微生物对有机残体 的好气性分解,消耗了土壤孔隙中的 O2,同时 产生大量CO2的缘故。
腐殖质是由微生物从有机组织合成的新化
合物,或者由原始植物组织变化而成的比较
稳定的分解产物,约占土壤有机部分总量的
85-90%。
腐殖质是一种复杂化合物的混合物,通
常呈黑色或棕色,性质为胶体状。它具
有比土壤无机组成中粘粒更强的吸持水
分和养分离子的能力,因此,少量的腐
土壤圈的意义及作用
水文学 hydrology
土壤学和相关学科的关系
三、土壤学的任务
(一)合理利用土壤
水土流失
土壤沙化
土壤次生盐渍化
土壤污染 农药污染 肥料污染 “三废”污染
1993年5月5日沙尘暴锋面
Why
沙河远上白云间,孤城一座万仞山
不合理的土壤资源利用和生态环境遭受破坏
2002年4月
自然对人类的惩罚 北京沙尘暴
立脚于为解决人类的吃饭问题和环 境健康问题服务。
影响;
2、土壤碳、氮、磷、硫的生物转化(有机碳、 氮矿化作用和腐殖化作用); 3、土壤酶活性; 4、有机生物制剂包括有机农药、杀虫剂、除草 剂的生物降解及其对环境污染的影响等。
(五)土壤地理学
1、土壤发生和分类
土壤发生学是土壤地理学的核心,重点研究土
壤形成与自然成土因子和人为活动的复杂关系,并
在此基础上,根据土壤的发生发育过程、土壤诊断
学属性进行土壤分类。 2、土壤分布规律 土壤是一个时间上处于动态、空间上具有垂直 和水平方向上分异性的三维连续体。
3、土壤调查制图和土壤质量评价 应用现代新技术(如3S技术),建立土壤数据 库和土壤信息系统;研究土壤质量评价标准、指标 体系和退化土壤的恢复重建技术与措施。
二、土壤学与相邻学科的关系
力学性质、土壤溶质移动及土壤植物大气连续体 (SPAC)中的水分运行和能量转移等。
(二)土壤化学 研究土壤化学组成,性质及其土壤化学反应过 程的分支学科。重点研究土壤胶体的组成、性质, 及土壤固液界面发生的系列化学反应。为开展土壤 培肥、土壤管理、土壤环境保护提供理论依据。
(三)土壤微生物学
研究土壤中微生物区系、多样性及其功能 和活性的土壤学分支。 1、土壤微生物生态;
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土壤肥力
• 土壤的基本属性和本质特性是具有肥力 • 土壤肥力是指土壤为植物生长不断地供应 和协调养分、水分、空气和热量的能力 • 四大肥力因素:养分、水分、空气和热量。 它们相互联系与制约
土壤是再生自然资源
• 风化侵蚀再风化再侵蚀 • 土壤经人类利用形成耕作土壤 • 耕作土壤肥力包括自然肥力和人为肥力 • 合理利用使土壤肥力提高
1. 土壤次生矿物 2. 土壤养分状况
3. 土壤质地
4. 土壤类型(非地带性土壤)
气候对土壤形成的影响--地带性土壤
• • • • • 岩石风化速率 粘粒矿物的形成 土壤有机质的积累与分解 土壤微生物种类与数量 气候因素影响土壤水热状况,影响土壤 地理分布的基本因素
生物对土壤形成的影响
• 绿色植物丰富表层营养物质 • 植被类型
土壤垂直分布规律(秦岭)
中国土壤类型特征(14个土纲)
有机土 灰土 铁铝土 干旱土 潜育土 富铝土 雏形土 人为土 火山灰土 变性土 盐成土 均腐土 淋溶土 新成土
1、有机土
富含有机质的土壤 低洼低地 通气条件差
2、人为土
耕作灌溉和施肥培育下的土壤 相当于水稻土、菜园土 含侵入体 分为水耕人为土(100天有水) 旱耕人为土
• 土壤微生物分解动植物残体
• 土壤微生物参与腐殖质的形成
• 土壤中的原生动物是有机质的来源,还 扰动土壤
地形对土壤形成的影响
• 地形影响水热状况 • 成土母质的分配 • 土壤的发育过程
时间对土壤形成的影响
• 土壤形成是个动态过程,随时间的增加 而加强 • 石灰土—棕色石灰土---红色石灰土---红 壤
粒径(mm) >2
2~0.2
细砂粒
0.2~0.02
0.02~0.002
粘粒
<0.002
土壤质地
根据粘粒含量区分为四类: <15%:砂土、壤土, 15~25%:粘壤土, >25%:粘土 • 由三角座标图表示
砂土
1. 2. 3. 4. 5. 大孔隙,通气好; 排水好,保水差; 养分少,分解快,肥效猛,保肥差; 土温变幅大(热性土); 耕作
• • 分布:平原河谷,丘陵山地也有 施肥:少量、多次,发小苗不发老苗
粘土类
1. 大孔隙少,通透性差 2. 排水不良,持水量大,保水也差 3. 养分多,分解慢,肥效平稳 (慢),保肥能力强 4. 土温变幅小(冷性土) 5. 难耕作 6. 施肥促苗
壤土类
砂、粘粒配比较恰当;
1. 特点介于砂、粘土之间; 2. 理想土壤
质地改良
• 改变颗粒组成: –客土法,深耕法
• 生物改良与施有机肥改良
–增施有机肥、种先锋作物、旱改水
土壤胶体
土壤中高度分散粒径在1-100mum
– 分散与凝聚
– 离子吸附与交换
– 酸碱性
– 粘结性与可塑性
土壤胶体种类
• 矿质胶体
– 硅酸盐矿物、Fe,Al,Si的氧化物
• 有机胶体
– 腐殖质、有机酸等大分子有机物
土壤结构的形成
团粒状结构
块状、核状结构
片状结构
柱状、棱柱状结构
柱状、棱柱状结构
松紧度、孔隙
• 土壤疏松和紧实程度 • 土粒之间存在的空间
– 毛管孔隙
– 非毛管孔隙
• 影响土壤养分运移和温度状况
新生体、侵入体
• 土壤发育过程中重新淋溶淀积和聚积的 生成物。如铁锰胶膜等 • 侵入体是指外界进入土壤中的特殊物质
土壤形成与发展
第二节 土壤形成与地理环境间 的关系
1. 成土因素学说
2. 成土因素对土壤形成的作用
3. 土壤形成的基本规律 4. 主要成土过程
成土因素学说(道库恰耶夫)
• 19世纪俄国 • П=f(K,O, Г, P)T • 土壤是气候、生物、岩石、地形和时间
五大因素综合的产物
母质对土壤形成的作用
自然土壤剖面三个发生层
• 腐殖质聚积层(A) • 淀积层(B)
• 母质层(C)
• 还有过渡层如:BC等
自然土壤剖面六个发生层
• • • • • • 有机质层(O) 腐殖层(A) 淋溶层(E) 淀积层(B) 母质层(C) 母岩层(R)
耕作土壤剖面
1. 耕作层
– 土性疏松,结构良好、有机质丰富、颜色 深、肥力水平高 厚度10-20cm,紧实 受耕作影响很小
土壤圈
1. 土壤圈的物质组成
2. 土壤形成与地理环境关系
3. 土壤性质
4. 土壤分类及空间分布规律
第一节 土壤圈的物质组成及特性
1. 土壤及土壤肥力 2. 土壤圈在地理环境中的作用与地位 3. 土壤形态
4. 土壤物质组成
5. 土壤组成物质之间的相互作用
土壤
• 土壤是地球陆地表面能够生长植物的无 机物与有机物,非生物与生物相结合的疏 松表层 • 不同部门对土壤有不同的定义
土壤圈是最活跃最富生命的圈 层
• 土壤圈与生物圈进行养分元素循环 • 土壤圈与水圈进行水分平衡和循环
• 土壤圈与大气圈进行气体交换
• 土壤圈与岩石圈进行元素循环
土壤与地球其他圈层构成人类
居住的环境
大气圈 水圈
岩石圈
生物圈 土壤圈
圈层之间C 循环
土壤圈对地理环境的作用
• 土壤圈与地球生命作用 • 土壤圈与人类生存条件 • 土壤圈与全球土壤变化 • 土壤和大气、水、生物和矿藏是同等重 要的自然资源
土壤酸碱性对土壤肥力的影响
• 影响土壤养分的有效性和污染元素的溶解 – 微生物在pH中性附近最旺盛,养分在中性 附近有效性最大(如N、S.) • 影响土壤的带电性→CEC→保肥性 • 对土壤物理性质的影响 – Na质土,渍水呈稀泥,干时僵板,通气不 良
土壤酸碱性与植物生长的关系
植物有其适宜生长的土壤pH范围 – 大多数作物、蔬菜、果树要求pH6~8 2. 指示植物 – 如喜酸植物:茶、杜鹃花、兰花、马尾松等, 引种应注意 3. 影响植物病害 – 病原菌对pH有一定要求 1.
• 有机无机复合胶体
胶体性质
1. 巨大的比表面积和表面能
2. 带电荷
3. 分散和凝聚性
土壤溶液
土壤中水分及其溶质的总称 1. 溶解性气体 2. 无机盐 3. 有机化合物 4. 无机胶体 5. 络合物
土壤酸碱性
• 土溶液中以游离态形式存在的H+直接反映出来 的酸度,以pH=-㏒[H+] • 土壤一般pH4~9,土壤酸碱度分级 • 我国土壤pH值,北→南,pH逐渐降低 • 引起土壤酸性的原因 –H+、CO2 (O M分解、植物呼吸、有机 酸解离) –施肥:酸性肥料(过磷酸钙、硫铵、 KCl)
土壤腐殖质的分离提取和分组
土样 除去动植物残体碎屑 磨碎过筛后的土样 用NaOH稀液浸提过滤 黑色残余物 (胡敏素)
所占 比 例很 小
溶液 酸化过滤 黄色溶液 (富里酸)
分子量小、芳构化度 低、可溶于水、O、S 多、活性强
褐色沉淀 (胡敏酸)
分子量大、芳构化 度高、不溶于水、C、 N多、稳定性高
土壤有机质的作用
土壤水来源和损耗
1. 来源
1) 2) 3) 4) 降水 地下水 灌溉水 凝结水
2. 损耗
1) 2) 3) 4) 5) 蒸发 植物吸收 蒸腾 渗漏 径流
土壤水分平衡
1. 土壤水分收入与支出使土壤含水量相应 变化 2. △水=水收入-水支出
土壤水分类型
• 吸湿水
– 表面张力所吸附的水 – 土壤吸湿量最大时,称最大吸湿水
6、变性土
具高膨胀的粘质开裂的土壤 蒙脱石含量高 相当于砂姜土及由玄武岩、泥页岩发育的 赤红壤
7、干旱土
在干旱条件下具有干旱表层的土壤 相当于棕钙土、灰钙土、高山及来亚高山 草原土,灰棕漠土、棕漠土
土壤空间分布规律
土壤分布与地理环境密切相关
土壤带是三维空间(W,J,G)的函数 S=f(W· · J G) 地带性与非地带性
土壤纬度分布规律
灰土 淋溶土 富铝纲
灰化土 黄棕壤、棕壤、暗棕壤
砖红壤、红壤、黄壤
干湿度分布规律
干旱土
荒 漠 土
均腐土
黑 垆 土
淋溶土
棕 壤 、 褐 土
中国土壤分带性
人类活动对土壤发展的影响
• 人类活动产生耕作土壤 • 改变成土因素
土壤形成的基本规律
• 是物质的地质大循环和生物小循环的统 一
• 地质大循环:岩石风化、搬运、沉积; 地壳上升,再风化,如此循环
• 生物小循环:植物吸收养分,死亡分解, 被植物利用
生物小循环与地质大循环对土 壤作用
• 有地质大循环,才有生物小循环,才有 土壤 • 两个循环推动土壤的发展 • 地质大循环使岩石风化形成母质,释放 淋溶养分 • 生物小循环使岩石风化产物脱离母质阶 段形成土壤2. 犁Fra bibliotek层– –
3. 心土层 4. 底土层
土壤颜色
• 黑色
– 腐殖质含量高
• 白色
– 含石英、高岭石、碳酸盐等
• 红色、棕色、绿色或蓝色
– 赤铁矿或水化赤铁矿(红色);不同水化程度的氧 化铁(棕色);亚铁氧化物()(绿色或蓝色)
• 黄色
– 水化氧化铁
• 紫色
– 游离氧化锰
土壤颜色测定
• 国际上用芒寨尔土色卡比色确定 • 我国研制《中国标准土壤色卡》
土壤形态
• 是指土壤和土壤剖面外部形态特征
– – – – – 土壤剖面构造 土壤颜色 土壤质地 土壤结构 孔隙度
• 土壤形成、分类、土壤资源评价
土壤剖面
• 从地表垂直向下的土壤纵剖面 • 完整的土层剖面序列 • 土层大致是水平的 • 土层也称发生层