土壤学2.土壤的形态描述
土壤学第二章 土壤性质(水文)
Ca使土壤颗粒凝聚，形成水稳性结构体
2. 影响土壤养分有效性
养分离子从土壤胶体上被交换到土壤溶液中， 易被作物吸收（有效性提高），但也易流失
提问
土壤 A
阳离子组成 [cmol(+)/Kg]
K+ Ca2+ Mg2+ Fe3+ Al3+ H+ NH4+
6.6
6.4
3.8
0.4
成分的淋失，使土壤逐渐酸化；干旱地区，降雨量远远低于蒸发量
第二章 土壤的基本性质
（Soil basic characteristics）
§2-1 土壤孔隙性与结构性 §2-2 土壤胶体与离子交换作用 §2-3 土壤酸碱性 §2-4 土壤通气性与氧化还原性 §2-5 土壤热性质 §2-6 土壤养分状况
§2-1 土壤孔隙性与结构性
§ 2-1 soil porosity 、structure
度”）
旱地土壤在1.14～1.26g/cm3之间最适宜。 （2）影响因素：
土壤的矿物组成和含量 土壤有机质含量 土壤质地 土壤结构 土壤松紧度 人类活动
3. 土壤孔隙度：土壤孔隙的数量指标，即单位体
积土壤中孔隙体积占整个土壤体积的百分数。
孔隙体积 土壤孔隙度 100% 土壤体积
土壤体积-土粒体积 100% 土壤体积
土壤中带正电荷胶体吸附的阴离子与土壤溶液中阴 离子相互交换的作用。 类型： （1）易被土壤吸附的阴离子：磷酸根（H2PO4HPO42- 、PO43-）、硅酸根（HSiO3-、SiO32-）、某 些有机酸根（C2O42-）； （2）很少或不被吸附的离子：Cl-、NO3- NO2-，易 随水流失； （3）中间类型的阴离子：SO42-、CO32-、HCO3-、 某些有机酸（CH3COO-）。
土壤学土壤的形态描述
（1）对于犁底层而言，可采用消除犁底层，逐年加深耕层的方 法；（2）消除结皮或板结的方法是适时中耕松土。
一、 土壤颜色
黑土
➢土壤中质量最优良的一种，以其有机质含量高、土壤肥沃、 土质疏松、最适农耕而闻名于世； ➢全球黑土区有3个，乌克兰大平 原，密西西比河流域，我国东北 松辽流域； ➢由于温带季风气候的影响，东北 地区夏季高温多雨，草甸草本植物 生长繁茂，地上和地下积累大量有 机物质，在漫长寒冷的冬季，土壤 冻结，微生物活动微弱，有机质缓 慢分解，逐步形成60～100厘米的 腐殖质层黑土。
二、 土壤结构
➢土壤是由许多大小、形状各异的土团、土块或土片等构成 的，它们被称为土壤团聚体或土壤结构体； ➢土壤团聚体是在土壤形成和发育过程中，由更小的无机和 有机颗粒以一定空间排列，垒结成了一定空间范围内的土壤 体，这就是形态学上所指的土壤结构； ➢评价土壤结构往往是根据团聚体的形状、大小、空间排列 形式以及稳定性等特征。
核状结构
2.形成 一般出现在质地极为粘重、有机质严重缺乏的心底土壤中，之 所以内部极为紧实，是因为常以石灰（CaCO3）与氧化铁铝（Fe （OH）3）作为胶结剂。 3.性状 坚硬而泡水不散，在土壤团聚体分析时，易被误认为是水稳性 团聚体，但它不具备多孔特性。
团粒结构
土 壤 团 粒 体
团粒结构
（一）团粒结构的概念
片状结构
1.基本特征 长和宽>>高，呈薄片状， 若四周向上弯曲，类似于 鱼鳞，叫鳞片状结构 农民叫它“卧土”、“平 槎土”。 2.形成条件和过程
第二章第三节土壤形态
根据土壤发育程度的弱强把土壤剖面分为AC 剖面、AC剖面、A（B）C剖面、ABC剖面， 按水成作用影响分出AG剖面。 根据土壤剖面发生层的特征，可以分为简单 剖面和复杂剖面两大类
1.简单剖面
原始剖面：剖面上部只有很薄的A层或AC层，下面即为母 质层C。又叫AC剖面。
弱分异剖面：剖面层次分异不明显，A、B、C各层之间无 明显界线。 正常剖面：最常见的一种剖面构型，具有代表该土壤形成 过程的完整发生层，而且土层厚度正常。 侏儒剖面：土壤发生层完整，但每一土层的厚度甚薄，仅 数厘米。 巨型剖面：厚度可达数米至十余米。 侵蚀剖面：土壤剖面上部被侵蚀掉，又叫截头剖面，只残 存部分A层者为弱度侵蚀剖面，缺A层和残存部分B层者为 中度侵蚀剖面，缺A、B层者为强度侵蚀剖面。
含有大量伊利石、云母类矿物和不同水化程度的氧化铁混合物 的粘质土壤，其特点是呈棕色。此外，红、黄、白和黑色以 不同比例混合时，也形成棕色。
6、紫色是游离态的锰氧化物含量高的证据。这是相当少见的现象， 它同一定成土母质的特点有关。如四川盆地的紫色岩石。
7、纯蓝色在土壤中很少见到。这是北方某些沼泽土类潜育层的普 通颜色，它同干燥状态下的蓝铁矿有关。但是，从蓝色派生 的灰蓝色，在所有沼泽土或半沼泽中，却是一种广泛分布的 颜色，它同一些含有亚铁的特殊矿物有关。
也划为C层。
R层：即坚硬基岩，如花岗岩、玄武岩、石英岩
或硬结的石灰岩，砂岩等都属于坚硬基岩。
常用的，也就是传统的层次划分
土埌剖面层次
传统代号
新代号
枯枝落叶层（森林凋落物层）…………A0
半分解层（腐殖质层）…………………A1 淋溶层……………………………………A2 淀积层……………………………………B 母质层……………………………………C
农业土壤的土体构型
农业土壤的土体构型
土体构型也叫土壤剖面构型，是指各土壤发生层有规律的组合、有序的排列状况。
土体构型是土壤剖面最重要的特征，按障碍层出现的部位又分为16种构型。
在土壤形成过程中，由于物质的迁移和转化，土壤分化成一系列组成、性质和形态各不相同的层次，称为发生层。
发生层的顺序及变化情况，反映了土壤的形成过程及土壤性质。
土体构型分为5种类型，即薄层型、粘质垫层型、均质型、夹层型、砂姜黑土型。
良好的土体构型包含深位粘质垫层型、壤均质型、蒙金型和黑土垫层型4种，这种土体构型的特点是土层深厚，无障碍层，为高稳产土壤。
较差的土体构型包含黑土裸露型和中层型2种。
土体构型对于农业生产至关重要，它影响着土壤的通透性、保水性、养分含量等因素，从而影响作物的生长和产量。
因此，了解和改善土体构型对于提高农业生产效率具有重要意义。
土壤学：第2讲 暗棕壤
7
认识棕色针叶林土
假灰化过程
有机残落物和岩石矿物化学风化产生硅酸 冻结作用
SiO2粉末析出
8
认识棕色针叶林土
剖面形态特征
O
一般4~5cm，主要由枯枝落叶和植物残体组成
Ah
厚度8~15cm，棕灰色，团粒状或屑粒状结构
AB 过渡层，灰棕色
Bt
厚度30~40cm，粘粒、铁的淀积层，
棕色，质地粘重、紧实，块状结构
暗棕壤地区气候冷凉潮湿。 土壤表层积累了大量的有机质。
阔叶林
暗棕壤的灰分含量 比棕色针叶林土高 （灰分中钙、镁等盐基离子较多）
暗棕壤腐殖质层的盐基饱和度 较高，土壤不致于产生强烈的 酸性淋溶过程
6
认识棕色针叶林土 盐基和粘粒淋溶过程
暗棕壤地区的年降水量一般为600~1100mm， 而且70%~80%的降水集中在夏季（7、8月）。
Ah
E
Bt
Bts Bg
Cg
典型暗棕壤60%
草甸化暗棕壤ຫໍສະໝຸດ 5.38%潜育暗棕壤，0.64%（Ah-Btg-Br-C)
白浆化暗棕壤 17.72%
暗棕壤性土13.13%
认识棕色针叶林土 与相关土类的区分
暗棕壤VS棕色针叶林土
棕色针叶林土酸性淋溶比暗棕壤强
暗棕壤VS白浆土
白浆土在剖面中有明显的白浆层和 质地特别粘重的粘化淀积层
C
棕色母质层
9
认识棕色针叶林土 基本理化性状
1. 较高的有机质含量，活性胡 敏酸和富里酸随深度增加而 增多
2. 盐基离子的分布特征
3.土体中铁、粘粒有明显的淋 溶淀积，而铝的移动不明显， 粘土矿物以水化云母为主
4.土壤水分状况终年处于湿润 状态，季节变化不明显
土壤的剖面形态和土壤结构
母质层
位于淀积层之下，是土壤发育 的基础，其特征取决于成土母 岩的性质。
岩石层
位于最下层，由岩石构成，无 明显层次。
土壤剖面的颜色和质地
颜色
土壤颜色可以反映其发育程度和所含 矿物的类型，如红壤、黄壤等。
质地
土壤质地决定了土壤的松紧程度和肥 力特性，一般分为砂土、壤土和黏土。
土壤剖面的石块和侵入体
土壤结构的稳定性
01
土壤结构的稳定性是指土壤抵抗外部力量破坏的能 力，包括抗侵蚀、抗风化和抗变形等。
02
土壤结构的稳定性取决于土壤团聚体的数量和质量， 以及土壤颗粒的组成和排列。
03
保持土壤结构的稳定性对于维护土壤健康、防止水 土流失和提高农业生产具有重要意义。
03 土壤剖面形态与土壤结构 的关系
形象性命名
根据土壤的形态或某些特征进行形象化的命名，如石 块地、石缝地等。
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相关。
土壤团聚体的稳定性直接影响土 壤的物理性质和肥力状况，对植
物生长和发育具有重要影响。
土壤质地分类
土壤质地是根据土壤颗粒的组成和比例对土壤进 行分类的一种方法。
常见的土壤质地分类包括砂质土、壤质土、黏质 土和砾质土等。
不同土壤质地对土壤的物理性质、水分保持能力、 养分状况和植物生长具有不同的影响。
地形因素还影响土壤的水分和养分分布，进而影响土壤的肥 力状况。在低洼地区，由于水分聚集，可能形成沼泽或湿地 土壤；而在山坡地带，由于水分流失较快，土壤可能较为干 燥。
母质因素
母质是形成土壤的物质基础，其矿物组成、机械组成、化学性质等对土壤的形成具有重要影响。例如 ，富含石英、长石等矿物的母质容易形成砂质土壤；而富含粘土矿物的母质容易形成粘土质土壤。
地球科学大辞典土壤学土壤学
地球科学大辞典土壤学土壤学总论【土壤】soil地球(陆地)表面能生长绿色植物的疏松物质表层，由矿物质、有机质以及水分、空气等组成，其厚度为1～2厘米至数米的未固结层；特点是具有肥力，能持续地、同时地为植物生长提供水、热、肥、气等。
土壤由成土母质发育而成，由成土母质、地形、生物、气候等自然因素和耕作、灌溉等人为因素综合作用下，不断演化和发展。
因此，土壤是一种动态的有发展历史的自然体。
【土壤学】pedology研究土壤物质组成、性状及其肥力发生、发展和演化的规律，并指导人们合理而持续地利用、改良和提高土壤肥力的科学。
它将土壤作为一种独立的历史自然体和人类的重要生产资料来研究，与地理科学、生命科学、农业科学和环境科学等均具有密切的联系；在研究方法和手段上吸取了现代化学、物理学、生物学、统计学和地图学的成就；已形成了以土壤学、土壤地理学、土壤物理学、土壤化学、土壤微生物学、土壤矿物学、土壤微形态学、土壤地球化学、土壤改良学、土壤环境学等分支学科组成的学科体系。
【土壤发生学】soil genesis研究在成土因素的综合作用下，母岩或母质转变为土壤的整个过程的学科。
其中研究现代地理环境特征与土壤发生、发展及其空间分异关系的称为土壤地理发生学；研究古地理环境演变与土壤发生、发展关系的称为土壤历史发生学。
俄国科学家B B.道库恰耶夫是土壤发生学的主要奠基人。
【土壤地质】pedogeology采用土壤与地质相结合的方法，对土壤的发生、组成、演化进行的研究。
在此领域里，有很多独特的工作方法。
例如，从各种成土母质可推断土壤性质发育在花岗岩与玄武岩上的土壤性质有很大差别，从地质图可预知土壤图的大致轮廓；从风化壳类型分布可宏观地了解各大土类性质的变化规律；从矿物学特征可预测土壤的主要性状，从土壤颗粒的矿物组合及其抗风化力可说明黄土母质土壤的起源、发育特征及其分布规律等。
从19世纪70年代起，不断有研究成果说明地质构造体系控制着土壤发育的大环境，例如中国经向土壤分布带受新华夏构造的影响；纬向土壤分布带被山字型构造体系所修饰；中国从西南至东北等地，存在着一条北东华夏构造线方向的低硒土壤带，这说明构造体系与土壤状况有一定联系。
土壤结构与形态特征
土壤结构和形态特征是土壤的重要属性，它们对土壤的功能和性质具有重要影响。
土壤结构是指土壤颗粒的排列和团聚方式。
它包括以下几种类型：团粒结构：这是最理想的土壤结构，由细小的颗粒团聚而成，具有良好的通气性、保水性和肥力。
块状结构：土壤颗粒较大，形成不规则的块状，通气性和透水性较差，但保水性较好。
柱状结构：土壤颗粒垂直排列，形成柱状结构，通气性和透水性较好，但保水性较差。
片状结构：土壤颗粒水平排列，形成片状结构，通气性和透水性较好，但保水性较差。
土壤形态特征包括土壤的颜色、质地、紧实度、湿度等。
其中，土壤质地是指土壤颗粒的大小、形状和比例，它分为砂土、壤土和粘土三种类型。
砂土颗粒较大，通气性和透水性较好，但保水性较差；壤土颗粒大小适中，通气性、保水性和肥力都较好；粘土颗粒较小，通气性和透水性较差，但保水性较好。
总之，土壤结构和形态特征对土壤的肥力、通气性、保水性和透水性等具有重要影响，不同类型的土壤适合种植不同的作物。
因此，了解土壤结构和形态特征对于农业生产和土壤管理具有重要意义。
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一、 土壤颜色
受气候、温度、水分的影响，土壤的类型多种多样， 我国大约有61个土类，主要有黑土、白土、砖红壤、 棕壤、黄土、红壤、粘土、砂土、暗棕攘、白浆土、 灰漠土、黄绵土、红粘土、风沙土、紫色土、潮土 (浅色草甸土)、沼泽土、水稻灌淤土和灌漠土等。
社稷坛五色土
黑土，我国东北平原湿润寒冷，微生物活动较弱，土壤中有 机物分解慢，积累较多，所以土色较黑。 黄土，我国黄土高原的土壤呈黄色，这是由于土壤中有机物 含量较少的缘故。 红土，高温多雨的我国南方土壤中矿物质的风化作用强烈， 分解彻底，易溶于水的矿物质几乎全部流失，只剩氧化铁、 铝等矿物质残留土壤上层，形成红土壤。 青土，在排水不良或长期被淹的情况下，红土壤中的氧化铁 常被还原成浅蓝色的氧化亚铁，土壤便成了灰蓝色的，如南 方某些水稻田。 白土，含有较高的镁、钠等盐类的盐土和碱土常为白色。
一、 土壤颜色
黑土
➢土壤中质量最优良的一种，以其有机质含量高、土壤肥沃、 土质疏松、最适农耕而闻名于世； ➢全球黑土区有3个，乌克兰大平 原，密西西比河流域，我国东北 松辽流域； ➢由于温带季风气候的影响，东北 地区夏季高温多雨，草甸草本植物 生长繁茂，地上和地下积累大量有 机物质，在漫长寒冷的冬季，土壤 冻结，微生物活动微弱，有机质缓 慢分解，逐步形成60～100厘米的 腐殖质层黑土。
结构体类型及特性
结构体类型及特性
块状结构
1.基本特征：
（1）长、宽、高三轴大体近似等长。
（2）结构体棱角不明显，呈不规则浑圆形。
（3）内部较紧实
北方群众称作“土坷垃”。
2.形成条件和过程：条件：有机物质缺乏、 质地粘重（中壤质以上）土壤表层。
3.过程：形成的原因和过程是不合理耕作 （过干或过湿耕作）的结果。
一、 土壤颜色
红壤
➢我国分布面积最大的土壤，分布在长江以南的广阔低山丘陵 地区，包括江西，湖南的大部分地区，云南、广西、广东、福 建、台湾的北部以及浙江、四川、安徽、贵州的南部都有红壤 的分布，总面积大约有117万平方公里； ➢红壤形成于中亚热带气候条件下，自然植被为 常绿阔叶林，在高温高湿条件下，矿物发生强 烈的风化产生大量可溶性的盐基、硅酸和含铝 铁物质，盐基和硅酸进入地下水后流走，含铝 铁物质则积累下来，在干燥条件下发生脱水形 成无水的Fe2O3和Al2O3，红色的赤铁矿使土壤 呈现红色。
片状结构
1.基本特征 长和宽>>高，呈薄片状， 若四周向上弯曲，类似于 鱼鳞，叫鳞片状结构 农民叫它“卧土”、“平 槎土”。 2.形成条件和过程
（1）积水沉积的地方（2）机械压实（人为践踏的绿地土壤） （3）常年等深耕作，形成的犁底层（4）原来公路，毁路还田 的地块 根本条件：土壤有机物质贫乏
一、 土壤颜色
➢土壤颜色受湿度、细碎程度、光照条件等因子的影响，一般 来说，土壤越湿，颜色越暗，土壤碾碎，颜色变浅，在直射光 和散射光下所观察到的颜色也有很大差异。 ➢所以在野外观察土壤颜色时要尽可能做到：土壤湿度较一致， 土壤要用新鲜样品，不要磨碎，在自然散光下观察和比较土壤 颜色； ➢对受过人为搅动过于强烈的城市绿地土壤来说，往往会遇到 土壤颜色不均匀的情况，这时一定要注意土壤的主色与杂色， 必要时分别进行描述，这有助于推断土壤的性质和受干扰情况。
一、 土壤颜色
土壤颜色与土壤的物质成分有密切关系，它在很大程度上 反映了土壤物质组成的特点，使土壤着色的物质主要有： ➢有机质、氧化锰、暗色矿物、炭屑等，使土壤程棕、灰、 黑等深色； ➢高铁氧化物，随其含结合水的程度不同而使土壤程红、 棕、黄等色； ➢亚铁化合物，使土壤程灰蓝、浅蓝、灰绿等色； ➢SiO2粉末、较纯的粘土矿物以及钙、镁、钾、钠的简单盐 类等，使土壤程白色。
二、 土壤结构
➢土壤是由许多大小、形状各异的土团、土块或土片等构成 的，它们被称为土壤团聚体或土壤结构体； ➢土壤团聚体是在土壤形成和发育过程中，由更小的无机和 有机颗粒以一定空间排列，垒结成了一定空间范围内的土壤 体，这就是形态学上所指的土壤结构； ➢评价土壤结构往往是根据团聚体的形状、大小、空间排列 形式以及稳定性等特征。
一、 土壤颜色
砖红壤
➢砖红壤是热带雨林或季雨林中的土壤在热带季风气候下，发 生强度富铝化作用和生物富集作用而发育成的深厚红色土壤， 以土壤颜色类似烧的红砖而得名； ➢砖红壤是具有枯枝落叶层、暗红棕色表层和棕红色铁铝残积 层的强酸性铁铝土。
一、 土壤颜色
棕壤
➢暖温带落叶阔叶林和针阔混交林下形成的土壤，主要分布干 山东半岛和辽东半岛， ➢棕壤地区由于夏季气温高、雨量多，不但土壤中的粘化作用 强烈而且还产生较明显的淋溶作用，使得易溶 盐分和游离碳酸钙都被淋失，粘粒也沿剖面向 下移动，并发生淀积。 ➢棕壤是重要的森林土壤，也是重要农业土壤， 具有很大的经济价值。
第一章 土壤的形态描述
第一节 土壤基本形态特征
➢从形态上观察和认识土壤是我们研究绿地土壤的第一步； ➢土壤形态特征包括土壤的颜色、结构、质地、紧实度、 湿度、气味以及植物根系的分布情况和掘土动物空穴等； ➢土壤形态特征是土壤组成和性质的外在表现，也是土壤 长期发育过程中现阶段的标志； ➢有关土壤形态特征的资料，是正确认识和合理利用土壤 的重要依据。
坷垃过多、过大会影响植物生长，尤其是 在苗圃和草坪建植时，一定要将这些大块 打碎。
块状结构
4. 特性： 保水性差：大块互相支撑，形成较大空洞，加速了土壤水分的 丢失。 难保全苗：块状结构压苗，使幼苗不能顺利出土。农民常说： 麦子不怕草，就怕坷垃咬 5.管理措施： （1）人工机械打碎 （2）在降雨或灌水后适时耙耱，使之破碎平整。 （3）根本方法：增施有机肥，改良质地性状。
一、 土壤颜色
黄壤
➢发育于亚热带湿润山地或高原常绿阔叶林下的土壤，酸性， 土北纬度23.5°～30°之间，主要分布于四川、贵州、湖 南等省，为南方山区的主要土壤类型。 ➢黄壤的形成包含富铝化作用和氧化铁的水化 作用两个过程。由于高温多雨、岩石风化强烈， 在成土过程中难移动的铁、铝在土壤中相对增 多；土壤终年处于相对湿度大的环境中，土体 中大量氧化铁发生水化作用而形成针铁矿。