《土壤的形成》PPT课件.ppt

第一节 土壤的形成发育过程及影响因素第二节 土壤分类原则与分类系统第三节 土壤分布的规律性,第四章土壤的形成、分类与分布,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、土壤的基本成土过程,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，土壤的形成和发展变化是地质大循环和生物小循环的统一。(2)土壤肥力的变化决定于大小循环的强弱对比，这种对比关系决定于以生物为主导，包括母质、气候、地形、时间五大自然成土因素。,1、地质大循环地壳表层的岩石矿物经过物理、化学风化，形成细小的颗粒，同时有一部分元素溶于水，这些岩石矿物的风化物随流水进人海洋，在海洋中经过长期的地质作用重新形成各种沉积岩，这一过程我们称之为地质大循环。,2、生物小循环 土壤中的生物，特别是绿色植物选择吸收各种矿质养分，通过光合作用合成有机物，当生物体死去之后，生物残体通过微生物的分解作用，各种养分又重新释放出来，供给土壤生物循环利用，这一周而复始的过程称之为生物小循环。在生物小循环过程中土壤养分得到固持富积。,3、地质大、小循环的关系二者共同构成土壤发生的基础，没有地质大循环，生物小循环不能进行；没有生物小循环，土壤难以形成。两种循环过程相互渗透，不可分割，同时同地进行，通过土壤相互连接在一起。,二、土壤剖面的发育土壤剖面是指从地面向下挖掘而暴露出来的垂直切面。土壤有着统一的形成过程，其土体构型也有共同的规律性。自然土壤土体构型一般模式如下页图：,A0枯枝落叶层，有的有，有的无，有厚有薄。A1腐殖质层，色暗棕，屑粒状结构，粒状结构，疏松，植物根系多，pH中性，至微酸性。A2淋溶层，腐殖质含量明显少于A1层，色灰棕，pH低于A1及D。B淀积层，为鲜红色粘化层，有铁锰胶膜，铁子铁盘出现，粗重，坚实，核状，棱块状结构。C母质层，残坡积物，洪积。D母岩、酸性岩、花岗、片麻为主，普通砂岩、页岩、片岩、正长岩。,农业土壤的土体构型,自然土壤的土体构型,三、影响土壤形成的因素自然土壤是在母质、气候、生物、地形、时间及人为因素的综合作用下逐渐发育形成的。,(一)母质母质为土壤形成提供最基本的原料，土壤的某些性质是从它的母质那里继承过来的，二者之间存在着“血缘”关系。1土壤矿物质源于土壤母质，并在土壤发育过程中进一步风化 2土壤母质的机械组成决定了土壤的机械组成 3母质透水性对成土作用有显著影响 总而言之，土壤母质与土壤矿物质的矿物组成和化学组成、土壤机械组成有着先天的关系，同时也影响到土壤成土作用。,(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。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HF比低。(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。,2草本植物对成土过程的影响(1)在草本植被下形成的土壤，具有比较深厚的腐殖质层。(2)草本植被下形成的土壤，具有较高品质的腐殖质和良好的团粒结构。（3）草甸植物环境湿润，形成深厚腐殖质层；草原植物气候干燥，腐殖质层浅，有机质含量少，但矿质营养丰富。,3微生物在土壤形成中的作用（1）地球上最古老的生物体（2）在土壤能量与物质循环中的作用（3）合成腐殖质（4）固氮、释放养分,4动物在成土过程中的作用（1）残体的作用（有机质的来源）（2）动物活动的作用（3）土壤肥力的指标,(四)地形因素 地形在成土过程中的作用主要表现在以下三个方面：1地形对土壤水分的再分配 2地形对热量的再分配 3地形对母质的再分配,(五)时间在其它各种成土因素相同的基础上，时间长短不同，土壤发育的程度和阶段不一致。,（六）人为因素人类活动对土壤的形成具有两重性：1、对母质的有利影响 对母质的不利影响，如污泥进入土壤2、对地形的有利效果，如保护、改造 对地形的不利效果，如水土流失3、对气候的有利影响，如保护环境 对气候的不利影响，如破坏环境4、对有机体的有利效果，如增施有机肥 对有机体的不利效果，如化肥农药对土壤生物的伤害5、对时间的有利效果 对时间的不利效果,四、土壤的基本成土过程(一)原始成土过程(二)有机质聚积过程(三)粘化成土过程(四)盐化成土过程(五)碱化成土过程(六)白桨化成土过程(七)灰化成土过程(八)脱硅富铝化成土过程(九)潜育化成土过程(十)潴育化成土过程(十一)熟化成土过程,(一)原始成土过程 原始成土过程是成土过程的起始阶段，岩石矿物开始风化，只有低等的植物和低等微生物参与成土过程。三个阶段：“岩漆”阶段：自养型微生物“地衣”阶段：异养型微生物原始微生物群落“苔藓”阶段：生物风化与成土过程速度升高,(二)有机质聚积过程有机质的聚积过程是指在各种植物和水、热等成土因素的综合作用下,在土体中特别是土层上部大量积累有机物的过程.1草毡有机质聚积过程 有机质合成量少，分解度弱，常成毡状草皮层，覆盖土壤表层，而显示干泥炭化。2斑毡有机质聚积过程 是森林植被下有机质聚积过程。3草甸腐殖质聚积过程 是湿润草甸植被下腐殖质聚积过程。4草原腐殖质聚积过程 是半干旱、干旱草原植被下腐殖质聚积过程。5沼泽泥炭化过程 是在沼泽植被下有机质聚积过程。,(三)粘化过程指矿物颗粒由粗变细形成粘粒的过程,或粘粒在土体中淀积使粘粒含量增加的过程.粘粒的形成可通过物理性破碎和化学分解,使颗粒逐渐变小成为粘粒,也可由矿物的化学分解产物再合成.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。二是指土体中的矿物未经迁移就地风化形成粘粒,称为残积粘化过程.粘化的形式又分为：1、残积粘化2、淀积粘化3、残积淀积粘化,(四)盐化过程盐化成土过程是在干旱、半干旱的气候条件下，地下水中的盐分通过毛管蒸发而在表土层累积的过程。它在干旱少雨蒸发量大,地下水位高,矿化度大的地方经常发生,此时含盐的地下水通过毛管作用上升至地表,水分蒸发后,随水分上来的盐分则残留在地表的土壤中,使表土盐分愈积愈多,当含盐量达到0.2%以上开始危害作物生长时,就形成盐土.,(五)碱化过程碱化过程指土壤胶体中有较多的交换性Na离子,使土壤呈碱性反应,并引起土壤物理性质恶化的过程。它主要是通过土壤中Na2CO3的形成而发生的,较多的钠离子把土壤胶体上的交换性钙 镁离子代换下来,使其与CO32-结合成难溶的CaCO3和MgCO3,随着交换作用的不断进行,当钠离子饱和度达20%以上,pH9时,土壤便发育成碱土.通常碱土的表层含盐量较低,盐分主要集中于表土层以下柱状不透水的碱化层中.碱土与盐土相同分布.,(六)白浆化成土过程白浆化成土过程指在还原条件下,土壤亚表层中铁、锰的还原淋失和粘粒的机械淋溶相结合的过程，使土体中出现一个粉沙量高,Fe Mn缺乏的白色淋溶层。形成过程的实质是地表周期性滞水，并在有机质参与的还原条件下，亚表层中以胶膜状态包被于土粒表面上的铁锰被还原，并沿缓坡随侧向水流或垂直水流不断淋失。随着胶膜的消失，原来被胶结的土粒或结构体便分散成粘粒，悬浮于水中，后粘粒随水下移并在土层中淀积，结果使亚表层粘粒减少，粉沙增多，土色进一步变白，形成下层因铁、锰和粘粒的淀积而粘化，并不同程度地形成铁锰胶膜及结核。,(七)灰化成土过程灰化成土过程是在寒温带、寒带针叶林植被和湿润条件下，土壤中的铁铝与有机酸性物质螯合淋溶淀积过程。在这样的成土条件下，针叶林残落物富含单宁、树脂等酚类物质分解后产生酸性很强的富里酸及其他有机酸作为有机络合剂使表层土壤中的矿物质蚀变分解，且与金属离子结合为络合物，使铁铝等发生强烈的螯迁，到达B层，使亚表层脱色，只留下极耐酸的硅酸呈灰白色土层（灰化层），在剖面下部形成较密实的棕褐色腐殖质铁铝淀积层。,(八)脱硅富铝化成土过程铝硅酸盐类矿物发生强烈的水解，释放了盐基及游离硅酸，并发生强烈的淋失，而铁、铝氧化物淋溶作用较弱，在土层中相对的富积。,(九)潜育化成土过程 在指土壤长期受水浸渍，在土体内所发生的还原过程。该过程的实质是土壤处于静水封闭中，因长期缺氧，加上分解有机质的参与，便形成低价化合物状态。通常若以低价铁为主，土壤呈兰青或黑色，若以低价锰为主，土壤则呈红棕色或稍带紫色。总之，潜育化是土壤长期浸没于不流动的地下水或托水层中发育的，潜育性土壤pH值一般在7左右，且往往含较多的易溶性磷。,(十)潴育化成土过程指土体处于季节性积水，在土体中交替发生的氧化还原过程。形成实质是土壤浸水经常移动，干湿交替导致氧化还原过程交替进行，渍水时变价的铁锰被还原成低价状态，并溶解在水中随水迁移，在土壤干燥时，这些已被还原的物质又被氧化形成高价氧化物并在土壤中淀积。在这种干湿交替下，潴育化土体中可出现锈纹、锈斑、黑色铁锰结核，红色铁锰胶膜及鳝鱼斑等新生体。,（十一）钙化过程 是指干旱、半干旱区土壤钙的碳酸盐发生淋溶、淀积的过程。结果形成钙积层，其特征：呈假菌丝体、核状、斑点状，若出现层次浅、厚度大，成为生产上障碍层次。,(十二）熟化成土过程指人类定向培育土壤肥力的过程。熟化成土过程兼受自然因素 和人为因素的综合影响，其中人为因素占主导地位。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)。1、旱耕熟化过程 该过程为旱作条件下土壤的熟化过程，大致可分为二个阶段：一是改土阶段；二是培肥阶段。2、水耕熟化阶段 该过程为在平整畦田的基础上，通过灌排、耕作、施肥等措施，定向培育高度肥沃水稻土的过程。,第二节 土壤分类原则与分类系统一、土壤分类的概念二、我国现行的土壤分类系统,一、土壤分类的概念（一）土壤分类的含义：土壤分类是指根据土壤性质和特征，按照一定系统原则、指标体系对土壤进行科学的分门别类过程。,（二）土壤分类的目的、意义：科学的土壤分类的目的，在于阐明土壤在自然因素和人为因素影响下发生、发展的规律；指出各种土壤发育演变的主导成土过程和次要成土过程；揭示成土条件、成土过程和土壤属性之间的必然联系，从而拟订出土壤分类系统。因此，科学的土壤分类是正确认识土壤，合理利用多种土壤资源的重要环节，可为改造土壤，提高土壤肥力和农业生产水平提供科学依据。,（三）我国现行土壤分类的系统分类原则1.发生学原则：土壤是独立的历史自然体，土壤分类要综合分析成土条件、成土过程和土壤属性，以成土条件为前提，成土过程为基础，土壤属性为依据，其中土壤属性集中反映为不同土壤单元的诊断层次和诊断特征，以其作为土壤分类的依据，可以体现成土条件、成土过程和土壤属性的综合分析。2.统一性原则：土壤是统一的整体。耕作土壤是在自然土壤基础上，经过垦殖、耕作、改良、培肥而形成的，土壤分类应把耕作土壤与自然土壤纳入统一分类系统。3.规程化原则：为确保土壤普查同级成果及逐级成果间的可比性和可汇总性，土壤分类系统坚持规程化。,二、我国现行的土壤分类系统土壤分类系统的级别现行的我国土壤分类级别：从上到下共设土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种和亚种等七级分类单元。土纲、亚纲、土类为高级分类单元土属为中级分类单元土种为基层分类单元。,其划分依据如下：(1)土纲：土纲是土壤重大属性差异的归纳和概括，反映了土壤不同发育阶段中，土壤物质移动累积所引起的重大属性差异。全国共分为12个土纲：（1）铁铝土纲；（2）淋溶土纲；（3）半淋溶土纲；（4）钙层土纲；（5）干旱土纲；（6）漠土纲；（7）初育土纲；（8）半水成土纲；（9）水成土纲；（10）盐碱土纲；（11）人为土纲；（12）高山土纲。,(2)亚纲：是土纲的辅助级别，是在同一土纲内，根据土壤形成的水热条件和岩性及盐碱的重大差异划分。(3)土类：是土壤高级分类的基本单元。它是根据成土条件、成土过程和由此产生的土壤属性三者的统一和综合进行划分的。同一土类的土壤，成土条件、主导成土过程和主要土壤属性相同。,(4)亚类：是土类的续分，在主导成土过程以外，还有其它附加成土过程。代表土类典型特征的亚类是该土类的典型亚类；代表一个土类向另一个土类过渡的亚类，根据附加的成土过程划分(5)土属：是根据成土母质的成因、岩性及区域水分条件等地方性因素的差异进行划分的。它是基层分类单元与高级分类单元之间的重要“接口”。,(5)土种：是基层分类的基本单元,它处于一定的景观部位，是具有相似土体构型的一群土壤。同一土种要求：（1）景观特征、地形部位、水热条件相同；（2）母质类型相同；（3）土体构型相同；（4）生产性和生产潜力相似。如：山地土壤可以根据土层厚度、粘粒含量划分土种，盐土何以根据盐分含量划分土种。,（7）亚种（变种）是土种的辅助分类单元，是根据土种范围内由于耕层或表层性状的差异进行划分。如：可以根据表层耕性、质地、有机质含量和耕层厚度进行划分。亚种经过一定时间耕作可以改变。,第三节 土壤分布的规律性一、水平地带性二、垂直地带性三、土壤分布的区域规律,一、水平地带性土壤在水平方向上随生物气候带而演替的规律性称为水平地带性。我国土壤水平地带性分布规律主要受水热条件的控制。在我国东部，形成湿润海洋土壤地带谱，由北而南依次分布着：暗棕壤 棕壤 黄棕壤 红壤与黄壤 赤红壤与砖红壤。在我国西部则形成干旱内陆性土壤地带谱，由东向西分布着黑土 灰褐土 栗钙土 棕钙土 灰钙土 灰漠土。,水平地带性又分为：(一)土壤纬度地带性是指土壤类型随着纬度带的不同而发生的有规律的变化。(二)土壤的经度地带性是指土壤类型随经度不同而出现的有规律的变化。,砖红壤热带雨林下强烈脱硅富铁铝.总面积5895万亩.占全国0.45%.,赤红壤南亚热带季雨林,脱硅富铁铝.总面积26680万亩.占全国2.18%.,燥红土热带稀树草原下,淋溶铁质化.总面积1046万亩.占0.08%.,黄壤湿热亚热带常绿针阔混交林,脱硅富铁铝.34841万亩.占2.65%.,棕壤湿润暖温热带落叶阔叶林,淋溶与粘化.30229万亩.占2.30%.,褐土暖温半润针阔林灌木草原,淋溶粘化.37737万亩.占2.87%.,红壤亚热带常绿阔叶林,脱硅富铁铝.总面积85352万亩.占6.5%.,中国土壤纬度地带性分布,华南,东北,中国土壤经度地带性分布,黑土湿润草甸草原强腐殖淋溶.总11019万亩.占0.83%.,黑钙土半湿润草甸草原强腐殖中淋溶.总19816万亩.占1.51%.,栗钙土半干旱干草原中腐殖弱淋溶.56229万亩.占4.28%.,灰钙土半干旱荒漠草原,弱腐殖淋溶.8057万亩.占0.61%.,棕钙土半干旱草原-荒漠过渡,中腐殖弱淋溶.39746万亩.占3.03%.,灰漠土干旱干草原-荒漠草原,弱腐殖淋溶.6879万亩.占0.52%.,灰棕漠土干旱荒漠,砾质化碳酸盐表聚.46074万亩.占3.51%.,棕漠土干旱超旱生小半灌木,弱腐碳酸盐表聚.33805万亩.占2.57%.,东北,西北,二、垂直地带性土壤随地势的增高而呈现演替分布的规律性称为垂直地带性。土壤垂直地带性分布是山地生物气候伴随地势改变而造成的，它决定于相应的生物气候特点或者说决定于建谱土壤类型和山体的高度。,三、土壤分布的区域规律土壤分布的区域性是指土壤在水平地带性和垂直地带性分布规律的基础上，在中小地形上，由于母质、水文地质和人为改造地形等原因而呈现土壤分布的中域和微域性分布规律。,1.试述土壤形成中影响因素及其作用。2.简述土壤主要的成土过程。3.简述土壤分类的含义、目的意义和原则。4.简述我国土壤分布的规律性，试举例说明。,？,思考题,