第二章成土因素和區(qū)域景觀研究

1、第二章成土因素和區(qū)域景觀研究一、氣候因素研究二、地形因素研究三、母質研究四、時間因素與古土壤研究五、地表水與地下水六、生物因素研究七、農業(yè)生產(chǎn)活動的調查研究八、區(qū)域景觀的綜合分析成土因素與土壤的關系1 1、成土因素揭示土壤的發(fā)生與特性、成土因素揭示土壤的發(fā)生與特性（1）道庫恰耶夫公式： S=f(C,O,R,P)T S:土壤體 R： 地形C：氣候 P：母質 O：生物 T：成土時間含義：土壤是氣候、生物、地形、母質等因素長時間 作用的產(chǎn)物。（2）土壤分類系統(tǒng)的制定依據(jù)土壤分類體系發(fā)生學土壤分類體系土壤屬性分類體系我國的土壤分類系統(tǒng)以俄羅斯為代表，以成土因素為基礎。以美國為代表，以土壤屬性為依據(jù)。以

2、發(fā)生學為基礎，土壤屬性為依據(jù)，成土因素觀點十分明確（綜合俄美的特性）。（3）土壤肥力及障礙問題產(chǎn)生的根源。（4）航衛(wèi)片判瀆的直接標志。2 2、成土因素是土壤改良分區(qū)高一級制圖單元制定的依據(jù)。、成土因素是土壤改良分區(qū)高一級制圖單元制定的依據(jù)。一、氣候因素研究一、氣候因素研究研究內容近代氣候與土體分化作用，物質淋溶淀積作用及與生物活動有關的光、熱、水等指標。古氣候主要是第四紀以來幾個主要地質時期（間冰期）的氣候及沉淀物與土壤形成的關系。1、光熱能：來源于太陽的輻射能（1 1）太陽輻射）太陽輻射太陽溫度很高，放射出大量能量。地球一年獲得太陽輻射的能量約為5.461024焦耳，僅相當于太陽放出總能量的

3、22億分之一。 （2）總輻射能計算公式（左大康經(jīng)驗公式）R=(Q+q)(a+bn/N)R：太陽總輻射能(kcal/cm2/year)；Q：直接輻射能（kcal/cm2/year) a=0.248,b=0.752,a+b=1n：太陽時照時數(shù)，N：太陽照射總時數(shù)。（3）光合有效輻射能：為植物直接利用進行光合作用 的波段的能量。YT=1.25510 T f QqYT：潛能積累量（kg/畝）；T：溫度系數(shù)f：光能利用率，Qq：光合有效輻射能（kcal/cm2/a）2、溫度：作物生長發(fā)育的有關指標 土溫 氣溫 作物三基點溫度 農業(yè)界限溫度 積溫20：熱帶作物積極生長農業(yè)界限溫度5：早春作物播種，多數(shù)樹木

4、開始生長10：喜溫作物開始播種、生長15：作物積極生長0：耐寒作物的生理活性的起始溫度 不同積溫數(shù)與作物種植制度的適宜性不同積溫數(shù)與作物種植制度的適宜性一年三熟：甘蔗一年三熟：甘蔗-水稻水稻-水稻水稻7000700080008000一年三熟：小麥一年三熟：小麥-水稻水稻-水稻水稻550055005700-61005700-6100一年二熟：小麥一年二熟：小麥-水稻水稻500050004500-55004500-5500兩年三熟或一年二熟：花生、甘薯兩年三熟或一年二熟：花生、甘薯420042004700-48004700-4800兩年三熟：冬麥兩年三熟：冬麥-玉米玉米40004000450045

5、00一年一熟：春麥、莜麥、杏子、洋芋一年一熟：春麥、莜麥、杏子、洋芋280028002500-30002500-3000適宜作物種植制度及作物適宜作物種植制度及作物1010積溫積溫00積溫積溫 溫度代劃分指標溫度代劃分指標50-6050-60+15+15亞熱帶亞熱帶20-5020-50+10+10亞暖帶亞暖帶10-2010-20+4+4溫帶溫帶5-105-10-4-4亞寒帶亞寒帶5-105-10-15-15寒帶寒帶560-8060-80一年內植物活化一年內植物活化積溫積溫( () )500-800500-800500-800500-8001000-15001000-15001500-40001

6、500-40004000-60004000-60006000-100006000-10000植物群落及土壤植物群落及土壤冰沼冰沼森林帶（灰化土）森林帶（灰化土）落葉闊葉林落葉闊葉林（棕壤）（棕壤）落葉長綠闊葉林落葉長綠闊葉林（黃棕壤）（黃棕壤）長綠闊葉林長綠闊葉林（紅壤系列）（紅壤系列）3、降水概念：是指地面從大氣獲得的水汽凝結物的統(tǒng)稱。表示方法：降水量、降水強度和降水變率等。 水 災（2004年7月10日下午的北京城區(qū)）濕潤系數(shù)：K=大氣降水量/蒸發(fā)量干燥度：以降水積溫兩因子結合推算 經(jīng)驗公式：降水量 D：干燥度， Tx：X 的積溫。旱 災4、與土壤形成有關的其它氣候狀況雨季：土壤溶液稀釋，

7、土體中可溶性物質與粘粒受到淋溶或下移。旱季：土壤溶液濃縮，可溶性物質隨土壤蒸發(fā)水上移。季節(jié)性凍融交替：加速土體的物理風化和土體的碎裂。5、微域小氣候變異：以地形小氣候對土壤形成及土壤 性質影響顯著。研究方法地理景觀研究法根據(jù)地區(qū)性水、熱指標，劃分調查地區(qū)的生物氣候類型，作為制定土壤利用改良分區(qū)和土壤發(fā)生分類的參考指標分析法土體風化方式與氣候的相關性小區(qū)域氣候觀察法土壤剖面形態(tài)觀察和物質地球化學遷移研究法礦物的風化和次生礦物的形成物質的地球化學遷移系列土壤分布與濕潤條件的相關性氣候條件與土壤次生粘土礦物形成的相關性長長 江江 三三 峽峽張家界奇觀沙沙 漠漠 景景 觀觀美麗的高山湖泊美麗的高山湖泊

8、干旱地區(qū)鹽土景觀干旱地區(qū)鹽土景觀水稻土景觀水稻土景觀返回返回圖2-4 不同地理環(huán)境中次生礦物形成的一般模式返回返回地地 殼殼 物物 質質 循循 環(huán)環(huán)返回返回二、地形因素研究二、地形因素研究研究內容地形的高度、坡度、坡向及其組合的形態(tài)特征地地形形類類型型按形態(tài)特征劃分山地：海拔高度在500米以上， 相對高度在100米以上丘陵：絕對高度在500米以內， 相對高度在200米以內平原：絕對高度在200米以內， 相對高度在10米以內按成因劃分河谷階地河漫灘自然堤流水地形波浪作用地形重力作用地形巖溶作用地形風沙與黃土地形冰川地形高 山平原和丘陵低 山高 原圖2 河谷地形發(fā)育對土壤形成、演化的影響示意圖 總

9、之，地形制約著地表物質和能量的再分配，地形的發(fā)育支配著土壤的演替，在不同的地形形態(tài)上，就形成不同土壤類型。返回返回流水侵蝕作用形成的黃土地形流水侵蝕作用形成的黃土地形 波浪作用形成的海蝕溝和海蝕柱波浪作用形成的海蝕溝和海蝕柱 重力作用形成的地形滑坡重力作用形成的地形滑坡 巖溶作用形成的地形喀斯特地貌巖溶作用形成的地形喀斯特地貌風沙與黃土地形沙漠化風沙與黃土地形沙漠化 冰冰川川地地貌貌地地形形 研究方法文獻資料研究地圖和遙感影象分析設點剖面觀察繪制綜合斷面示意圖新構造運動對地形影響的分析野外攝影地形素描遙感資料分析衛(wèi)星遙感產(chǎn)品熱島效應熱島效應火山爆發(fā)海溫分布綜合斷面示意圖分析地形素描示意圖分析野

10、 外 攝 影新構造運動對地形影響的分析汶川地震的動力來源：中國大陸位于歐亞板塊的東南部，東部受西太平洋板塊和菲律賓板塊俯沖、消減的影響，形成一系列與弧后擴張有關的陸緣海伸展和斷陷盆地；西部和西南部受印度板塊與歐亞板塊碰撞的構造影響，形成號稱為“世界屋脊”的青藏高原、上千km的大陸內部構造變形帶和地震帶。三、母質研究三、母質研究研究內容母質是風化過程的產(chǎn)物，是形成土壤的物質基礎按風化殼類型劃分碎屑風化殼常見于青藏高原和高山地區(qū)分布于內蒙古高原和黃土高原主要分布于我國東北地區(qū)及濕潤海洋性氣候區(qū)母質類型碳酸鹽風化殼硅鋁型風化殼富鋁風化殼含鹽風化殼還原系列主要分布于我國南方濕熱地區(qū)主要分布于我國西北干

11、旱地區(qū)分布全國各地（1 1）碎屑型風化殼是巖石在物理風化和輕微化學風化作用下，發(fā)生機械崩解的產(chǎn)物所構成的風化殼。是巖石風化的最初階段。形成各種大小不同的碎塊，這些碎屑保持著原始母巖的性質。風化層極薄，質地較粗，石礫含量可多達60%以上。流水礦化度很低，以重碳酸鈣為主。大多分布在年輕的山地，特別是在靠近永久性積雪和永久冰凍的高原和兩極地區(qū)，如青藏高原上就分布著這種風化殼。 碳酸鹽風化殼碳酸鹽風化殼: :在暖溫帶和溫帶干旱、半干旱條件下,隨著大部分易溶鹽類的淋溶,不易溶解的碳酸鹽開始移動。碳酸鹽中主要是 CaCO3。CaCO3積聚的程度取決于生物氣候條件和巖石中Ca的含量。標志元素是Ca、Mg，標

12、志化合物主要是Ca、Mg的碳酸鹽。Si、Fe、Al等很少移動。粘土礦物以水云母- 蛭石為主。呈堿性反應。 硅鋁風化殼硅鋁風化殼: :形成于暖溫帶、溫帶和寒溫帶半濕潤條件下。易溶鹽類淋失殆盡，碳酸鹽也基本淋失。標志元素是 H、Al、Fe、Si，標志化合物為Al2O3、Fe2O3和SiO2等。Fe從硅酸鹽礦物中分離出來，由低價氧化物變成游離的氫氧化物，風化殼呈褐色或棕色。風化殼中Ca、Mg、K、Na的氧化物含量減少,硅鋁率稍為變小。粘土礦物為 2:1型，蛭石和過渡礦物有明顯增加。呈中性或微酸性反應。 富鋁風化殼富鋁風化殼: :形成于濕潤的熱帶、亞熱帶，風化作用強烈，元素遷移活躍。硅酸鹽原生礦物基本

13、分解，硅強烈淋失，而Fe、Al、Ti的水化氧化物相對積聚,風化殼呈鮮明的紅色。標志元素是H、Al、Si、Mn、Fe，標志化合物為Al2O3、Fe2O3、SiO2的水化物。風化殼的硅鋁率在2以上,粘土礦物以高嶺石和三水鋁礦為主。呈酸性反應。 含鹽風化殼含鹽風化殼: :形成于干旱、半干旱的條件下，鹽分在風化殼中積累。在濱海地區(qū)，因海水浸淹亦可形成鹽漬風化殼。標志元素是Cl、Na、S(Ca、Mg),標志化合物是堿金屬和堿土金屬的氯化物和硫酸鹽，呈堿性反應。 漬水風化殼漬水風化殼: : 長期處于淹水還原條件下，F(xiàn)e、Mn還原，使原來包裹土粒和結構物體表面的膠膜消散，并沿剖面向下移動，發(fā)生漬水離鐵作用，

14、并在一定部位出現(xiàn)銹紋和銹斑。標志元素是Fe、Mn，標志化合物是Fe、Mn的化合物。這個類型可以發(fā)育在上述各類型風化殼上。 按形成類型劃分堆積物受間歇性面流和重力的影響，沿地表傾斜面搬運堆積而成暫時性線狀洪流搬運堆積而成經(jīng)常性水流堆積或泛濫淤積而成洪積物沖積物湖積物風積物濱海沉積物靜水沉積物風力搬運的堆積物沿海岸線一帶的松散堆積物（2 2）殘積物冰漬物巖石就地風化形成的產(chǎn)物冰川堆積物 殘積物是巖石經(jīng)風化后未被搬運的那一部分原巖風化剝蝕后的產(chǎn)物，而另一部分則被降水和風所帶走，它的分布主要受地形的控制。 堆積物洪積物沖積物湖 積 物風 積 物濱 海 沉 積 物冰 漬 物（3）按按成土母質劃分酸性結晶

15、巖類風化物碳酸巖類風化物紅砂巖類風化物紫色砂巖類風化物紫色泥巖類風化物第四紀紅色粘土中性結晶巖類風化物石英類風化物炭質泥頁類風化物第四紀黃土物質洪積物基性結晶巖類風化物泥質巖類風化物河流沖積物湖積物海積物風沙物質泥炭物質研究方法文獻資料研究野外考察研究自然斷面的分析化學屬性研究制作母質分布圖礦物學屬性研究巖石學屬性研究四、水文因素研究四、水文因素研究水文因素對土壤形成的影響水分在母巖崩裂過程中的作用水分在物質轉化過程中的影響水分在土壤形態(tài)中的作用物質消耗過程營養(yǎng)物質的循環(huán)過程無機物質在土壤剖面中的遷移過程水分參與了土壤全部（物理的、化學的、生物的）物質與能量遷移轉化的過程研究內容地表水河流湖泊

16、冰川沼澤雨水補給型冰雪補給型地下水補給型淡水湖咸水湖鹽湖大陸性冰川海洋性冰川泥炭沼澤潛育沼澤地表水：存在于河流和湖泊中的水資源，大部分可供土壤灌溉利用的淡水。地表水類型河流湖泊沼澤冰川地下水：地面以下各種狀態(tài)的水分，分自由地下水和壓力地下水。地下水類型地下水按地下水埋深登記劃分中位地下水靜止水面在60-100cm（南方），2-3m（北方）靜止水在60cm以內（南方），80鹽 水30-80極 強 礦 化 水10-30強 礦 化 水5-10礦 化 水1-5弱 礦 化 水1淡 水每升含干殘物克數(shù)分級名稱（2）按水質類型分地下水礦化類型劃分：以含量最大的（超過陰離子或陽離子總數(shù)25%）的離子類型命名。

17、泉水：從地下自然流向地面的水分。升泉：地下水因靜壓力而上升到地面。降泉：地下水因重力作用而流向地面。研究方法地表水、地下水與地形圖等高線聯(lián)系起來地表水與地下水間的補給或排泄關系資料水文特征研究徑流特征值收集礦質化學分析確定地表水、地下水對土壤的影響程度研究結合研究潛水的補給和排泄條件水文與區(qū)域氣候、地貌、地質構造等景觀因素統(tǒng)一研究五、生物因素調查研究五、生物因素調查研究生物因素對土壤形成的影響植物在土壤形成中的作用微生物在土壤形成過程中的作用動物在土壤形成過程中的作用植物對土壤有機質積累的影響植物對土壤礦質養(yǎng)分的影響植被類型土壤淋溶與淋洗程度分解有機質，釋放各種養(yǎng)料，為植物吸收利用合成土壤腐殖

18、質，發(fā)揮土壤膠體性能固定大氣中的氮氣，增加土壤氮含量促進土壤物質的溶解和遷移，增加礦質養(yǎng)分的有效濃度。研究內容植被動物微生物植物群落及其對生物量積累特征的研究自然植被的水平分布規(guī)律研究指示植物與土壤的研究動物類型：微型動物：個體小于的動物類型，如原生動物、線蟲等；中型動物：個體大小為的動物群；大型動物：個體大小為4-80mm的各種動物群，如蚯蚓、高等昆蟲等；巨型動物：個體大小在1cm以上到的大動物，如田鼠、龜、蛇等。動物群落結構：水平結構、垂直結構和時間結構。原核微生物：古細菌、細菌、放線菌、藍細菌和黏細菌自然植被的垂直分布規(guī)律研究農田作物的研究真核微生物：真菌、藻類、地衣濾過性生物：噬菌體、病毒等中國植被區(qū)劃情況表（水平分布規(guī)律）中國山地垂直帶植被系統(tǒng)（垂直分布規(guī)律）返回返回土壤動物返回返回原核微生物真核微生物濾過性生物研究方法植物的野外調查法土壤動物研究法土壤微生物研究法綜合研究法自然