第六章――土壤地理

自然环境China国土概述12345678地貌气候陆地水中国近海土壤地理生物地理环境演变第一节成土因素与主要成土过程第二节主要土壤类型第三节土壤分布规律第六章土壤地理第一节成土因素与主要成土过程一、土壤的概念：指陆地表面具有一定肥力，能够生长植物的疏松表层。植物植物地上部分表土层植物地下部分底土层汉子“土”的含义：土者，地之吐生物者也第一节成土因素与主要成土过程二、土壤的本质属性——肥力指土壤能同时并不断地供应和调节植物在生长过程中所需要的水分、养分、空气、热量的能力自然肥力和人为肥力自然肥力：指土壤在自然因子(气候、生物、地形等)综合作用下所具有的肥力。人为肥力：土壤在人为条件熟化(耕作、施肥、灌溉等)作用下所表现出来的肥力。第一节成土因素与主要成土过程三、土壤的物质组成:矿物质、有机质、水分、空气理想土壤各成分体积比例•土壤的组成与肥力的关系矿物质——是土壤养分的主要来源，成土母质风化形成的土壤颗粒，释放钾、磷钙镁等养分，水分和空气——使土壤中能通气透水，又能蓄水保温，运动和变化，共同影响土壤热量状况有机质——（包含腐殖质）释放氮，是土壤肥力高低的重要标志养分空气水分热量矿物质有机质空气水分光照组成外界肥力土壤组成与其肥力之间的关系第一节成土因素与主要成土过程土壤形成的基本过程裸露岩石成土母质原始土壤成熟土壤耕作土壤风化作用微生物低等植物草本植物木本植物耕作培育生土熟土肥土少量有机质大量有机质有机质从无到有、由少到多的过程第一节成土因素与主要成土过程基本过程示意图(1)岩石风化过程:形成疏松的成土母质(2)低等植物着生过程:形成原始土壤(3)高等植物生长过程:形成成熟土壤土壤颜色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断面。一个完整的土壤剖面应包括土壤形成过程中所产生的土层，以及母质层次。•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：第一节成土因素与主要成土过程感知土壤自然土壤的发生学层次第一节成土因素与主要成土过程农业土壤中的发生学层次耕作层犁底层心土层底土层农业土壤的土体构型淋溶层淀积层母质层母岩层自然土壤的土体构型•在每种成土过程中，都蕴含着母质、地貌、气候、生物、时间和人类活动等成土因素的综合作用。•随着农业生产的发展和科学技术的进步，人为因素对土壤形成的影响日益深刻和广泛第成土因素与主要成土过程成土因素在长期的土壤学研究中，人为因素常被当做生物因素(Jenny,1987)，人为活动对土壤形成演化的影响未受到足够的重视。母质土壤形成的物质基础，由于质地、矿物组成、理化性质、层理特征不同(Schaetzl,1991),直接影响成土速率、性质和方向。地形影响土壤与环境的物质、能量交换，影响母质分配、水热状况、土壤侵蚀，影响成土过程(Riebe,2004;Darmodya,2005)。气候影响土壤矿物的风化、有机质分解与合成和物质迁移(Pawan,2009；Rasmussen,2010)。生物将大量太阳能引进成土过程，形成土壤腐殖质层，使土壤具备肥力特征，推动土壤的形成和演化(Suzuki,2003)。时间在其他因素作用之上对土壤形成产生影响。成土时间不同，土壤发生学性质不同，所处发育阶段也可能不同，甚至表现为不同的土壤类型(Birkeland,1999)。人为作用成土因素1、成土母质风化过程与成土过程相辅相成同时进行矿物养分含量、胶体性质、土层厚度、机械组成、土壤生产力物质基础成土母质（风化壳）是土壤形成的直接影响着成土过程的性质、速度和方向。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。母质对土壤的作用土壤的质地主要是由母质的机械组成决定的。母质的矿物成分和化学成分对所形成的土壤的性质有重大的影响。不同母质所形成的土壤，其养分状况也不相同。在一些土壤形成过程中，母质因素起着重要的作用。富含铁、镁的基性矿物养分较丰富石灰岩及其他含碳酸钙岩石花岗岩砂岩等石英多质地粗透水性好富钾缺磷，矿质养分缺乏玄武岩页岩等石英颗粒少粘细物质高透水性较差风化物粘重碳酸钙含量不等矿质养分也较丰富岩浆岩沉积岩一般来说，成土过程越久，母质与土壤的性质差别就越大。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然有深刻的影响。•地形对土壤水分的再分配地形支配着地表径流，影响水分的重新分配，在很大程度上决定着地下水的活动情况。•地形对热量的再分配如：大的地形分布和排列能影响到气候带和生物带的分布；中小地形主要影响土壤水热条件、养分、质地、土壤厚薄的差异。•地形对母质的再分配2、地形引起地表物质与能量的再分配，是影响土壤和环境之间物质、能量交换的一个重要条件。•山地的海拔越高，山体越大，土壤分异也越显著越复杂。气温随海拔增高而递减；在一定高度范围内，降水随高度增高而增大；植被类型也相应地更替土壤类型不同秦岭南坡形成酸性的黄棕壤北坡形成中性至微碱性的褐土3、气候海陆位置地形纬度从西北向东南由干到湿自南而北由冷到热水热组合•决定着土壤与风化壳的地球化学过程由西北向东南、由北向南逐渐加强气候对土壤形成的影响支配着成土过程的水、热条件。影响岩石矿物风化强度和物质的淋溶过程。影响次生粘土矿物的形成对土壤有机质的积累和分解起着重要作用影响着土壤分布规律，尤其是地带性分布规律青藏高原及西北高山地区碎屑状风化壳、年幼的高山土壤西北内陆干旱地区含盐风化壳、盐渍干旱土半干旱地区碳酸盐风化壳、草原钙积干旱土、半干润松软腐殖土东部湿润地区硅铝风化壳、铁铝风化壳。湿润硅铝土、铁硅铝土、铁铝土寒棕壤暗棕壤棕壤黄棕壤黄壤红壤赤红壤自北而南主要地带性土壤砖红壤•随着雨量增加，土壤风化壳中，土壤元素开始流失，其顺序是：易溶性盐类、石灰、难迁移的硅、铝、铁等元素。•自西而东：钙化过程、粘化过程和富铝化过程•自北而南:淋溶过程、粘化过程、脱硅富铝化过程的加强。一般而言，从西至东，从北到南，土壤酸性增强，反之，土壤碱性增强几大规律4、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。植物能供给土壤有机质、影响土壤理化性质，决定土壤类型，影响土壤分布规律。动物对土壤形成的影响表现在三个方面。①残体也是土壤有机质的一种来源，②某些动物还参与土壤结构的形成，有的脊椎动物能够翻动土壤，改变土壤的剖面层次。微生物对土壤形成的影响是非常复杂的。在土壤能量与物质循环中的作用；合成腐殖质；固氮、释放养分4、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。植物能供给土壤有机质、影响土壤理化性质，决定土壤类型，影响土壤分布规律。动物对土壤形成的影响表现在三个方面。①残体也是土壤有机质的一种来源，②某些动物还参与土壤结构的形成，有的脊椎动物能够翻动土壤，改变土壤的剖面层次。微生物对土壤形成的影响是非常复杂的。在土壤能量与物质循环中的作用；合成腐殖质；固氮、释放养分第一节成土因素与主要成土过程生物对土壤形成的作用、有机质积累过程成土母质微生物作用岩石积累有机质腐殖质土粒团聚形成土壤风化生物生长凝结作用根系穿横、养分元素的富集过程矿物质淋失分解、释放养分富集残体释放土壤表层形成有一定肥力的土壤层气候影响根系吸收第一节成土因素与主要成土过程5、人类活动的影响人类对土壤的影响是通过改变某一成土因素和各因素之间的对比关系来调整土壤的发育方向的。母质施用矿质或有机肥料、草木灰、石灰、矿渣、淤灌、污灌、洗盐等。修筑梯田、平整土地、人工堆积和围湖造田等。地形气候生物人工降雨、灌溉、排水、温室气体排放，改变土壤颜色和反射率等。人为增加或减少动植物的种类和数量，施用微生物肥料和细菌肥料，土壤消毒，土地休闲和松土等。人为耕作引起的土壤侵蚀，排水开垦，矿山开垦，宅基地复垦，人为翻挖和填埋等。时间人为作用类型近一个世纪以来，随着工业的发展、人口的增加和耕地的减少，人为作用对土壤的影响越来越深刻。耕作、翻挖城乡建设矿山开采、森林采伐坡改梯、土地平整、条田修筑高速公路修建、西气东输、移土培肥人类是土壤的最大混合者，但人为活动对土壤的扰动作用往往受到忽视(RandallandSharon,2005）。人为作用下的土壤扰动第一节成土因素与主要成土过程改造方式：灌溉、施肥、翻耕、改土等。人类活动对土壤的形成具有两重性地形气候有机质合理耕作经营：土壤不断改良，保持和提高土壤肥力。不合理耕作经营：土壤沙化、盐碱化和水土流失等。人工+机械改土第一节成土因素与主要成土过程6、时间因素•土壤绝对年龄的开始，是指冰川消融、退缩后地面出露，或是河流、湖泊沉积物基本稳定地露出了水面，或是海岸升高和海水退缩后海滩成陆。低海拔地区和低纬度的南方地区高海拔高山地区、高纬度的北方地区土壤绝对年龄小土壤绝对年龄较大•土壤相对年龄并不是指土壤存在的持续时间，而是指由于各种成土因素综合作用下的成土速度，也就是土壤发育的深度。四川的紫色岩上成土作用稳定地进行形成发育程度较深，有富铝化特征的黄壤土壤侵蚀地面物质不断更新保留着许多母质特征的紫色土•我国土壤绝对年龄古老：从第三纪末到第四纪初以来红壤、黄壤、砖红壤黄土高原的黑垆土起源可远溯到第三纪也具有某些古代草原环境的土壤特点相对年龄从北向南，从西向东增加，土壤发育速度和深度逐渐加大。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。土壤的基本成土过程原始成土过程有机质聚积过程粘化成土过程盐化成土过程碱化成土过程白桨化成土过程灰化成土过程脱硅富铝化成土过程潜育化成土过程潴育化成土过程熟化成土过程☆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。中国土壤形成的主要特征：1.东部季风区淋溶过程占统治地位2.从WN—ES，化学过程逐渐加强3.土壤的生物过程由W—E，N—S加强：a.从W—E有机质含量逐渐增加b.东部森林区自N—S,生物循环作用不断加强为什么？第一节成土因素与主要成土过程中国年平均气温中国年降水量第一节成土因素与主要成土过程中国地形地区风化状况风化壳及土壤特征青藏高原及西北高山地区机械物理风化强烈，处于风化成土初始阶段碎屑状风化壳，年幼的高山土壤西北内陆干旱地区地球化学作用弱，石灰与石膏等一、二价易溶盐大量保存含盐风化壳，盐渍干旱土半干旱地区雨量稍多，一价盐淋失，二价碳酸根保存，钙化过程明显碳酸盐风化壳，草原钙积干旱土，半湿润松软腐殖土东部湿润地区地球化学作用强，并从北向南增强，以粘化、富铝化作用为主硅铝风化壳、铁铝风化壳；湿润硅铝土、铁硅铝土、铁铝土中国主要类型风化壳及土壤特征第一节成土因素与主要成土过程第二节土壤分类原则与分类系统♪土壤分类的概念♪我国现行的土壤分类系统土壤分类的概念►土壤分类就是根据各种土壤之间成土条件、成土过程、土壤属性的差异和内在联系，通过科学的归纳和划分，把自然界的土壤进行系统排列，建立土壤分类系统，使人们能更好的认识、利用、改良、保护现有的土壤资源。土壤分类是土壤科学的基础，目前国际上主要的土壤分类系统有美国土壤系统分类（ST）、联合国世界土壤图（FAO/UNESCO）世界土壤资源参比基础（WRB）和俄罗斯土壤分类等。中国在20世纪30.40年代，曾采用美国马伯特制订的的土壤分类；50年代初期开始，采用苏联的地理发生学土壤分类。1958年-1960年全国第一次土壤普查时，总结农民群众鉴别土壤农业性状的经验，提出了第一个农业土壤分类系统。1978年中国土壤学会提出了《全国土壤分类暂行草案》。1992在此基础上，全国第二次土壤普查开始时，于1979年7月提出《暂拟土壤工作分类系统》（修改稿）；在此次土壤普查的野外工作接近完成时，于1987年12月在太原召开土壤分类会议拟订出《中国土壤分类系统》，经过修改，于1992年定稿，确立了12个土纲、29个亚纲、61个土类和