朱鶴健 土壤地理學(xué)教案._第1頁
朱鶴健 土壤地理學(xué)教案._第2頁
朱鶴健 土壤地理學(xué)教案._第3頁
朱鶴健 土壤地理學(xué)教案._第4頁
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文檔簡介

1、土壤地理學(xué)教案課程編號:102205總學(xué)時: 42(22) 周學(xué)時:2適用年級專業(yè)(學(xué)科類):地理科學(xué)開課時間:2011-2012學(xué)年第一學(xué)期使用教材:朱鶴鍵等:土壤地理學(xué)(第二版)高等教育出版社 2010年11月土壤地理學(xué)教案緒言一、土壤、土壤系統(tǒng)、土壤生態(tài)系統(tǒng)的基本概念(一)土壤 土壤定義:土壤是地球陸地表面具有肥力能夠生長植物的疏松層,是獨立的歷史自然體。其特征:有生物活性、孔隙結(jié)構(gòu);其功能:有肥力及生產(chǎn)性能,緩沖與凈化功能。 具有環(huán)境功能。 單個土體:能夠反映某一土壤大部特性的最小單元。 聚合土體:空間上相鄰、組成和性狀相近的單個土體集合體(二)土壤系統(tǒng)和土壤生態(tài)系統(tǒng)土壤系統(tǒng):復(fù)雜的物

2、質(zhì)與能量系統(tǒng):物質(zhì)與能量的遷移、轉(zhuǎn)化、交換;開放系統(tǒng),土壤生態(tài)系統(tǒng);非線性和可變性。(三)土壤圈土壤圈概念:覆蓋于地球陸地表面的連續(xù)體;地位與作用:土壤圈是地球表層系統(tǒng)的組成部分,它處于地球表層不同圈層界面及其相互作用的交叉帶,是聯(lián)系有機界與無機界的中心環(huán)節(jié),也是結(jié)合地理環(huán)境各組成要素的紐帶。(它位于大氣圈、生物圈、水圈、巖石圈的接觸過渡地帶,是有機界與無機界的結(jié)合部,是自然地理環(huán)境中物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)和活躍場所。)土壤圈物質(zhì)循環(huán):指土壤圈內(nèi)部的物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過程及其與地球其他圈層之間的物質(zhì)交換過程土壤圈對其他圈層的影響(二)土壤地理學(xué)的研究的主要內(nèi)容和方法土壤地理學(xué)是以土壤及其與地理

3、環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)系為研究對象,它是研究土壤的發(fā)生發(fā)育、土壤分類及時空分異規(guī)律,進(jìn)而為調(diào)控、改造和利用土壤資源提供科學(xué)依據(jù)的學(xué)科,是自然地理學(xué)與土壤科學(xué)之間的交叉學(xué)科,也是一門綜合性和生產(chǎn)性很強的學(xué)科。 土壤地理學(xué)的研究內(nèi)容: 土壤發(fā)生 土壤分類 土壤地理分布規(guī)律 土壤調(diào)查、制圖 土壤資源利用保護(hù) 土壤生態(tài)環(huán)境土壤地理學(xué)研究方法:土壤野外調(diào)查土壤定位觀測室內(nèi)分析研究其他土壤地理學(xué)研究方法:實驗室化驗分析與實驗?zāi)M研究法、遙感技術(shù)在土壤調(diào)查中的應(yīng)用、數(shù)理統(tǒng)計與S-GIS在土壤研究中應(yīng)用、土壤歷史發(fā)生研究法。三、 土壤地理學(xué)的發(fā)展概況(一)國外土壤地理學(xué)的發(fā)展概況對土壤科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了巨大推動作用的土壤地

4、理學(xué)派有:以化學(xué)家李比希(18031873)為代表的農(nóng)業(yè)化學(xué)土壤學(xué)派;以地質(zhì)學(xué)家法魯(17941877)為代表的農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學(xué)派;以土壤學(xué)家?guī)毂燃{(18971970)為代表的土壤形態(tài)發(fā)生學(xué)派。 道庫恰耶夫(18461902):土壤地理學(xué)奠基人,發(fā)表了俄國的黑鈣土,論述了俄國廣闊草原地帶一種松軟、暗色的富含腐殖質(zhì)的土壤特征及其空間分布,揭示了土壤發(fā)生與成土環(huán)境的密切聯(lián)系,創(chuàng)建了成土因素學(xué)說,即土壤是氣候、生物、母質(zhì)、地形和時間等綜合作用的產(chǎn)物。 馬百特:美國土壤科學(xué)奠基人,對土壤分類的貢獻(xiàn)。詹尼(Hans Jenny) :美國著名土壤學(xué)家,對道庫恰耶夫的土壤形成因素學(xué)說進(jìn)行了補充修正,于1941

5、年發(fā)表了土壤形成因素專著,認(rèn)為在土壤形成過程中生物的主導(dǎo)作用并不是到處都是一樣的。如果某因素所起的作用超過其他因素,那么就得出以該因素為主導(dǎo)的函數(shù)式,將主導(dǎo)因素放在函數(shù)式右側(cè)括號內(nèi)的首位。 史密斯:美國學(xué)者,提出土壤是成土因素綜合作用的產(chǎn)物,只要成土因素相同,則形成的土壤也相同;只要土壤相同,則土壤性質(zhì)也相同;按土壤性質(zhì)分類土壤,將發(fā)生理論作為選擇土壤分異特性的參考。提出了診斷層與診斷特性的概念,并建立了標(biāo)準(zhǔn)化、定量化的美國土壤系統(tǒng)分類體系(Soil Taxonomy) 。(二)我國土壤地理學(xué)的發(fā)展概況古代土壤科學(xué):起源早,而且土壤觀察記載詳盡。中國近代土壤地理學(xué)的發(fā)展緩慢,1930年之后受歐

6、美土壤學(xué)理論的影響,開展了中國境內(nèi)的土壤調(diào)查研究;20世紀(jì)50年代受道庫恰耶夫土壤發(fā)生學(xué)派影響,開展土壤地理發(fā)生學(xué)研究;近年來中國土壤地理學(xué)研究正向標(biāo)準(zhǔn)化、定量化和國際化的方向發(fā)展。 四、土壤地理學(xué)的發(fā)展前景圍繞國民經(jīng)濟需要定性轉(zhuǎn)向定量交叉學(xué)科滲透高新技術(shù)應(yīng)用重視土壤圈物質(zhì)循環(huán)及全球土壤變化;土壤資源持續(xù)利用研究得到重視;世界土壤資源參比基礎(chǔ)和土壤信息系統(tǒng)的研究不斷加強;土壤退化的形成機制和監(jiān)測對策;土壤地理學(xué)研究內(nèi)容日益擴展;加強與發(fā)展土壤地理學(xué)基礎(chǔ)性理論研究。 主要概念與術(shù)語土壤(soil) 土壤剖面(soil profile) 單個土體(pedon) 土壤聚合體(polypedon) 土

7、壤圈(pedosphere) 土壤肥力(soil fertility)土壤地理學(xué)(soil Geography)第1章 土壤系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)與功能 土壤系統(tǒng)土壤由固體、液體、氣體三相物質(zhì)組成,土壤中的各種生物、極其微小的土壤膠體也是其組成部分。一般情況,土壤固體體積占整個土體的一半左右,另一半為孔隙分別為水和氣所占據(jù)。土壤生物體均生活在土壤孔隙之中。第1節(jié) 土壤系統(tǒng)組成一、固相組成(一)土壤礦物土壤固體主要包括礦物質(zhì)和有機質(zhì),其中礦物質(zhì)占95,有機質(zhì)占5%左右。礦物質(zhì)是土壤的基本組成物質(zhì),被稱為土壤的“骨骼”。土壤礦物主要來自成土母質(zhì)或母巖,是土壤的主要組成物質(zhì)。土壤礦物構(gòu)成了土壤的“骨骼”,它

8、對土壤組成、性狀和功能具有巨大的影響。按照發(fā)生類型可將土壤礦物劃分為原生礦物、次生礦物、可溶性礦物三大類。1、原生礦物 (primary mineral)概念:直接來源于母巖特別是巖漿巖。分類:鋁硅酸鹽類、長石類礦物、云母類礦物、橄欖石類礦物、輝石與角閃石類礦物、氧化物類、硫化物類和磷灰石類,土壤礦物的風(fēng)化及穩(wěn)定性序列2、次生礦物:原生礦物在風(fēng)化和成土過程中新形成的礦物稱為次生礦物,它包括簡單鹽類、次生氧化物和鋁硅酸鹽類。它們是土壤礦物中最細(xì)小的部分,具有活動的晶格、呈現(xiàn)高度分散性,并具有強烈的吸附代換性能、能吸收水分和膨脹,因而具有明顯的膠體特性,又稱為黏土礦物。形成過程:降解、重新合成、母

9、質(zhì)繼承類型:簡單鹽類次生氧化物鋁硅酸鹽類高嶺石類礦物蒙脫石類礦物水云母類礦物土壤礦物的形成、轉(zhuǎn)化與分布規(guī)律影響土壤礦物風(fēng)化的因素:內(nèi)在因素:礦物組成、結(jié)晶構(gòu)造、理化性質(zhì)外在因素:水分、溫度、ph值和Eh值;生物 礦物分布規(guī)律:在時間上的階段性:脫鹽基階段、脫硅階段、富鋁化階段在空間上的地帶性:干寒濕熱圖:2-3土壤礦物風(fēng)化強度指數(shù):硅鐵鋁率(二)土壤有機質(zhì)土壤有機質(zhì)是土壤中的各種含碳有機化合物,其中包括動植物殘體、微生物體以及它們的分解物、合成物。作用:是土壤中重要的固相成分之一,是土壤肥力、緩沖及凈化功能的物質(zhì)基礎(chǔ),也是土壤形成發(fā)育的主要標(biāo)志。雖然它在土壤中只占總重量的百分之幾,但對土壤的形

10、成、土壤肥力的產(chǎn)生、土壤的多重性質(zhì),卻起著重要作用。來源:動植物殘體 森林土壤與草原土壤存在狀態(tài):機械混合、生命體、溶液態(tài)、有機無機復(fù)合態(tài)分類:非特異性土壤有機質(zhì):生物殘體及其代謝產(chǎn)物是土壤有機質(zhì)的重要來源成分:碳水化合物、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素、脂肪等 糖類,含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物土壤腐殖質(zhì):土壤腐殖質(zhì)(soil humus)是土壤特異有機質(zhì),也是土壤有機質(zhì)的主要組分,約占有機質(zhì)總量的5065。它是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗分解性強的棕色或暗棕色無定形膠體物,是土壤微生物利用植物殘體及其分解產(chǎn)物重新合成的高分子化合物。它是提供、保存土壤養(yǎng)分、改良土壤結(jié)構(gòu)、改善土壤質(zhì)地、協(xié)調(diào)水氣熱關(guān)系的關(guān)鍵物質(zhì)。土

11、壤腐殖質(zhì)組分及其分離過程:胡敏酸、富啡酸、棕腐酸和胡敏素土壤腐殖質(zhì)的性質(zhì):胡敏酸、富里酸之比較:元素組成、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、分子量、 遇酸堿性質(zhì)、胡敏酸:C、N 芳香 大 溶堿不溶酸和酒精 富里酸:O、S 羥基 小 溶酸堿 C/N、吸收性、可溶性 顏色 作用胡敏酸:高 高 低 深 保水、保肥富里酸:低 低 高 淺 養(yǎng)分釋放(三)土壤有機無機復(fù)合粘土礦物與腐殖質(zhì)膠體相互吸附。對土壤肥力影響很大二、土壤液相與氣相的組成 同存土壤孔隙,互為消長土壤水分的意義:水分是土壤的重要組成部分之一,是植物生存所需水源的主要來源。它既是植物吸收養(yǎng)分的主要渠道,又是土壤中進(jìn)行各種重要物理、化學(xué)、生物過程的載體和媒介。土

12、壤水分含量對土壤形成發(fā)育過程及肥力水平高低都有重要的影響作用。土壤水分狀況及其運動規(guī)律是土壤地理學(xué)、資源環(huán)境科學(xué)的重要研究內(nèi)容之一。 (一)土壤液相 1、土壤水量平衡土壤水來源土壤水消耗土壤透水性2、不同氣候條件下土壤水的收支狀況各氣候區(qū)土壤水的收支狀況土壤水分狀況(soil moisture regimes)不僅影響土壤中物質(zhì)能量的遷移轉(zhuǎn)化過程,還影響土壤形成發(fā)育的方向和性質(zhì)。根據(jù)成土環(huán)境及土壤特征,可以將土壤水分狀況劃分為以下類型: 淋溶型與周期淋溶型;非淋溶型; 滲出型; 停滯型; 凍結(jié)型。 另外,全球土壤水分狀況還具有明顯的季節(jié)性變化3、土壤水類型:水分進(jìn)入土壤后,受到分子引力、毛管力

13、、重力等的作用,吸附或游離于土粒與土粒之間,表現(xiàn)為不同形態(tài)的水分類型,主要有吸濕水、膜狀水、毛管水、重力水等。水分形態(tài)類型、物理狀態(tài)、存在形式、受力情況、移動性、水分常數(shù)、含水量、影響因素、有效性4、土水勢土水勢(soil water potential)是指單位水量從一平衡的土-水系統(tǒng)移動到與它同溫度而處于參比狀態(tài)的水池時所作的功。土水勢類型:基質(zhì)勢(matrix potential)、壓力勢(pressure potential)、滲透勢(osmatic potential)、重力勢(gravitational potential)、總水勢(soil water potential)。5、

14、土壤溶液土壤溶液(soil solution)是土壤水分及其所含氣體、溶質(zhì)的總稱。分析土壤溶液組成、特性及其中化學(xué)過程,是土壤地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)研究的重要內(nèi)容。 土壤溶液的組成溶質(zhì)主要包括:無機鹽類;簡單有機物;溶解性氣體。土壤溶液中溶質(zhì)成分具有巨大的時空差異性,它與許多因素存在相互作用溶液濃度:單位體積內(nèi)的溶質(zhì)總量 克/升土壤溶液影響因素與過程: 氣候(降水、蒸發(fā)、溫度)生物(根系與溶液)地下水土壤溶液的酸堿性土壤酸堿度是土壤重要的理化性質(zhì),它反映土壤溶液的物質(zhì)組成性質(zhì)。土壤對酸堿的緩沖性能:指土壤系統(tǒng)具有的抵抗因外界因子作用引起的酸堿劇烈變化的性能。原因:土壤膠體的緩沖作用 碳酸及鹽類結(jié)語:

15、土壤具有穩(wěn)定環(huán)境的性能 這種能力是有限的這種性能不利于土壤改良土壤氧化還原過程:土壤中還普遍存在氧化還原作用,其氧化還原狀況用氧化還原電位(Eh)表示。在通氣良好的情況下,土壤處于氧化環(huán)境,Eh可達(dá)700mv,這時的土壤有機質(zhì)分解迅速,營養(yǎng)物質(zhì)易于釋放,流失;在通氣不良的情況下,土壤處于還原環(huán)境,Eh低于200 mv,土壤有機質(zhì)分解緩慢,還可能積累一些有害物質(zhì),不利植物生長。影響土壤氧化還原的因素:通氣狀況有機質(zhì)狀況可變態(tài)物質(zhì)狀況植物根系和微生物活動狀況(二)土壤氣相意義:土壤空氣是土壤的重要組成成分,它和土壤水分共同存在于土壤孔隙之中,是影響土壤肥力與土壤自凈能力的因素之一。特點:土壤空氣基

16、本來自大氣,因此組成成分與大氣也相似,其區(qū)別主要表現(xiàn)在幾種氣體的含量差異上:與大氣比較:土壤空氣中O2含量低,CO2、水汽含量高,并且還可能含有H2S、CH4、NH3、CO等氣體。土壤氣體交換:土壤中不斷進(jìn)行的動植物呼吸作用和微生物對有機質(zhì)物的生物化學(xué)分解作用,使得土壤空氣中O2不斷消耗和CO2逐漸累積,其結(jié)果是土壤空氣中O2、CO2濃度與近地層大氣中O2、CO2濃度之間差異的擴大,這樣必然引起O2、CO2氣體分子擴散的發(fā)生。由于上述成分存在濃度差異,土壤空氣與大氣之間就會以氣體擴散為主要形式進(jìn)行相互交換,土壤中的CO2向大氣擴散,大氣中的O2不斷進(jìn)入土壤,這種方式,類似生物的呼吸,故稱“土壤

17、呼吸作用”。影響土壤空氣組成的因素:土壤孔隙影響土壤氣體交換的條件和因素:條件:孔隙與動力土壤的通氣狀況與土壤孔隙、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和土壤含水量等因素有關(guān),它直接影響土壤肥力的釋放和植物的生長。水氣矛盾土壤空氣成分對生物活動影響:通氣不良導(dǎo)致還原性物質(zhì)產(chǎn)生,阻礙植物生長,吸收水分、養(yǎng)分。第2節(jié) 土壤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)三相組成的關(guān)系一、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(一)礦質(zhì)化作用概念:有機殘體簡單有機化合物無機化合物碳水化合物的分解:碳水化合物單糖CO2+H2O影響因素:土壤有機質(zhì)的類型:種類、C/N比、灰分土壤環(huán)境條件:通氣狀況:水熱狀況:(一)腐殖質(zhì)化作用土壤有機物在微生物作用下進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化的同時,其部分分解產(chǎn)物又在微生物的

18、作用下重新聚合形成腐殖質(zhì),有關(guān)土壤腐殖質(zhì)形成的生物化學(xué)過程歸納起來有3種學(xué)說: 植物物質(zhì)形成學(xué)說; 化學(xué)聚合學(xué)說:柯諾諾娃 細(xì)胞自溶學(xué)說 微生物合成學(xué)說:兩個階段: 第一階段:有機殘體(微生物)簡單有機化合物無機化合物第二階段:簡單有機化合物(微生物吸收,體內(nèi)合成)多元酚、氨基酸(微生物、聚合)腐殖質(zhì) 二、形態(tài)結(jié)構(gòu)土壤發(fā)生層:由成土作用形成的土層 土壤剖面:是指從地面垂直向下至母質(zhì)的土壤縱斷面;(一) 土壤形態(tài)分層的驅(qū)動力(二) 土壤發(fā)生層的劃分從地面垂直向下的土壤縱斷面稱土壤剖面。由于受到多種成土作用的影響,土壤剖面可以分化為幾個各具特點的土層。自上而下一般分為A、B、C三個層次。A層稱腐殖

19、質(zhì)層,富含有機質(zhì),顏色深暗,孔隙較多,土層松軟,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)較多;B層稱淀積層,顏色較淺、土層緊實,質(zhì)地粘重,孔隙少,植物根系少;C層為母質(zhì)層,它是土壤與下伏巖層之間的過渡層次,由巖石風(fēng)化的碎屑物質(zhì)或各種堆積物組成。 圖4-1 土壤剖面 土層的過渡層:成土作用特征:耕作土壤剖面:(三)土壤剖面構(gòu)造類型1、簡單剖面2、復(fù)雜剖面第2節(jié) 土壤系統(tǒng)的功能一、 植物的肥力庫土壤肥力的概念及發(fā)展土壤為植物正常生長發(fā)育提供并協(xié)調(diào)營養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境條件的能力。它是土壤的綜合屬性和基本功能。土壤中植物養(yǎng)分、水熱的輸入、輸出與儲存之間的相互作用,是土壤肥力的核心所在。影響土壤肥力的因素(一)化學(xué)因素1、 土壤養(yǎng)分土壤植物

20、營養(yǎng)元素植物在生長發(fā)育過程中需不斷地從土壤中吸取大量礦質(zhì)元素,如C、H、O、N、P、K、S、Mg、Ca、Fe等;需要量較小的元素有Mn、Zn、Cu、Mo、B、Se等;還有一些元素是生物生長發(fā)育不需要的,如Pb、Hg、Cd等 速效性養(yǎng)分遲效性養(yǎng)分 2、土壤的酸堿度土壤酸堿度是土壤重要的理化性質(zhì),它反映土壤溶液的物質(zhì)組成性質(zhì),一般用PH值表示。土壤的ph值 土壤酸堿分類:PH值在6.57.5之間的土壤為中性土壤;7.58.5為堿性土壤;5.56.5為酸性土壤。土壤的酸度: 活性酸度:土壤溶液中所含H+離子引起的酸度潛在酸度:土壤膠體表面所含H+、AL3+離子進(jìn)入溶液引起的酸度代換性酸度、水解性酸度

21、水解酸度代換酸度活性酸度土壤酸堿性與養(yǎng)分有效性土壤酸堿度對植物生長有直接的影響,不同植物都有其較適宜的酸堿度要求,如茶樹適應(yīng)酸性土壤,棉花則耐堿性較強。一般作物在趨于中性的土壤上生長良好,過酸過堿則不利生長。土壤酸堿性對養(yǎng)分有效性的影響主要是間接的: 影響土壤礦物風(fēng)化、土壤生物活性、有機質(zhì)轉(zhuǎn)化 影響土壤中化合物的溶解與沉淀、離子交換與吸收3、土壤吸附及交換性能土壤膠體:土壤中高度分散的極細(xì)小顆粒稱為土壤膠體。它具有雙電層結(jié)構(gòu)。意義:是土壤中最活躍的物質(zhì),其多種特性對土壤的性質(zhì)影響極大。通過離子吸收代換功能對土壤養(yǎng)分的保蓄和調(diào)節(jié)發(fā)揮著很大的作用。土壤膠體對土壤養(yǎng)分元素、污染物的遷移轉(zhuǎn)化有重要作用

22、。膠體性質(zhì):巨大比表面和表面能 帶電性 凝聚-分散性膠體的離子吸收代換:膠體最突出的性質(zhì)是具有離子吸收代換功能,即土壤膠體能夠吸附多種離子并在一定條件下與土壤溶液中的離子進(jìn)行交換,這使得以離子狀態(tài)存在的Ca、Na、K、Mg等多種植物營養(yǎng)元素能夠根據(jù)需要被保存或釋放。土壤膠體的陽離子吸收代換吸附土壤陽離子代換量 概念:土壤膠體所能吸附的各種陽離子總量 影響因素:土壤膠體類型、土壤質(zhì)地、硅鋁率、ph值。鹽基飽和度概念:土壤膠體微粒表面吸附的鹽基離子占陽離子的比例鹽基飽和土壤與鹽基不飽和土壤鹽基飽和度的分布鹽基飽和度與ph值的關(guān)系(二)物理因素1、土壤質(zhì)地 土壤礦物質(zhì)是由風(fēng)化與成土過程中形成的不同大

23、小的礦物顆粒組成。其直徑相差很大,從10-110-9 m不等,不同大小土粒的化學(xué)組成、理化性質(zhì)差異巨大。粒級:粒徑大小相近、性質(zhì)相似的土粒歸為一類,世界各國對土壤粒級的劃分標(biāo)準(zhǔn)不盡一致,按粒徑的不同分為沙粒、粉粒、粘粒幾種。特性:一般來說,土粒愈細(xì),SiO2含量愈少,而Al2O3、Fe2O3等含量愈多。隨著粒徑的減小,孔隙度、吸濕量、持水量、比表面面積、膨脹潛能、吸附性能、塑性和粘結(jié)性將增加,而土壤通氣性、透水性、密度將降低。土壤質(zhì)地的劃分組成土壤的固體顆粒有大有小,通常將各種土粒的配合比例稱為土壤質(zhì)地。沙粒含量高粘粒含量低的稱沙土,這種土壤粗糙、松散,通氣透水,但保水保肥能力差。粘粒含量高沙

24、粒含量低的稱粘土,這種土壤細(xì)膩緊實,保水保肥,但通氣透水性能差。幾種土粒比例比較適中的稱為壤土,這種土壤既保水保肥,又通氣透水,松緊適中,易于耕作,是一種理想的土壤質(zhì)地。土壤固相組成的物理診斷特性主要包括土壤結(jié)構(gòu)、密度、孔隙度、土壤顏色和土壤質(zhì)地,它們是土壤發(fā)生的重要標(biāo)志,也是影響土壤與環(huán)境間熱量、水分、養(yǎng)分和氣體交換,以及土壤中物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化的重要因素,因此,成為土壤分類和土壤資源開發(fā)利用的重要依據(jù)。2、 土壤結(jié)構(gòu)土壤固相顆粒很少呈單粒存在,它們經(jīng)常是相互作用而聚積形成大小不同、形狀各異的團(tuán)聚體(aggregate),這些團(tuán)聚體的組合排列稱為土壤結(jié)構(gòu)(soil structure)。土壤結(jié)構(gòu)是

25、成土過程的產(chǎn)物,故不同的土壤及其發(fā)生層都具有一定的土壤結(jié)構(gòu)。類型:片狀結(jié)構(gòu)、柱狀結(jié)構(gòu)、棱柱狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)在土壤肥力中的作用:有利于協(xié)調(diào)土壤中水、氣、熱量和養(yǎng)分的關(guān)系,是良好的土壤結(jié)構(gòu)。3、土壤孔隙度土壤孔隙:土??臻g。土壤孔隙性是土壤重要的物理性質(zhì),包括土壤孔隙的數(shù)量、大小和類型。土壤孔隙大小不同,一般以孔徑0.1mm為界分為毛管孔隙和非毛管孔隙兩類。前者細(xì)小,能持水,后者較粗,通氣透水。土壤中孔隙的多少用土壤孔隙度來表示,它是土壤中空隙占土壤總體積的百分?jǐn)?shù)。通常依據(jù)土壤容重和比重計算而得:P(%)=(1-d1/d)*100 式中,P為孔隙度,d1為容重(單位體積的原狀土

26、的干土重量),d為比重(土壤固體部分重量與同體積水的重量之比)。一般作物適宜的土壤孔隙度在50%左右。土壤顆粒密度: 土壤比重土壤密度: 土壤容重4、土壤熱學(xué)性質(zhì)土壤熱量狀況的肥力意義:土壤熱量狀況是土壤的重要物理性狀之一。影響水、氣運動影響物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化影響生物生理活動 影響土壤發(fā)生過程、土壤性狀、土壤肥力、自凈能力土壤熱容量導(dǎo)熱率土壤熱擴散率(三)生態(tài)因素 1、生態(tài)環(huán)境與土壤的協(xié)調(diào)性 土壤生產(chǎn)性:土壤屬性與生態(tài)因素2、土壤生物的活性土壤生物的作用反映土壤肥力的生物學(xué)指標(biāo): 土壤生物多樣性 土壤酶的多樣性與活性 土壤生物的適應(yīng)性與穩(wěn)定性土壤中的生物量及其周轉(zhuǎn)速率 土壤肥力是生態(tài)鏈化學(xué)鏈物理鏈所

27、組成的球形體。 土壤障礙因素二、 能量的轉(zhuǎn)化機(一) 土壤能量的轉(zhuǎn)化的物理化學(xué)過程 太陽輻射-土壤 成土過程的能量總和動力平衡公式土壤能量消耗土壤內(nèi)能土壤容積比內(nèi)能:生產(chǎn)潛力高的土壤容積比內(nèi)能低。地球化學(xué)過程:淋溶、聚積母質(zhì)性質(zhì)、侵蝕強度、成土?xí)r間(二) 土壤能量的轉(zhuǎn)化的生物過程太陽輻射-光合作用-第一性生產(chǎn)者-殘體-土壤不同土壤生態(tài)類型的能量轉(zhuǎn)化 森林、草原、農(nóng)田三、 去污的凈化劑(一)物理凈化 稀釋、淋洗、揮發(fā)、吸附、沉淀(二)化學(xué)凈化 氧化還原、化合分解、酸堿反應(yīng)、絡(luò)合與螯合(三)物理化學(xué)凈化 土壤膠體的吸附與解吸、分散與凝聚(四)生物凈化 生物降解與轉(zhuǎn)化第2章 土壤系統(tǒng)動態(tài)特性的分析第

28、1節(jié)土壤系統(tǒng)的環(huán)境因素第4章土壤是一個獨立的歷史自然體,是大氣圈、生物圈、巖石圈、水圈共同作用的結(jié)果,它的形成與發(fā)展與其所處的自然地理環(huán)境密切相關(guān)。4.1 道庫恰耶夫成土因素學(xué)說現(xiàn)代土壤地理學(xué)奠基人道庫恰耶夫,19世紀(jì)末在科學(xué)調(diào)查的基礎(chǔ)上,將廣闊地域土壤與其自然條件聯(lián)系起來,創(chuàng)立了成土因素學(xué)說。首先提出了土壤形成的五大自然因素。道庫恰耶夫(1881年) 首次建立了 f(, , , ) 表示土壤與成土因素之間的發(fā)生關(guān)系。式中:表示土壤;, , , 分別表示氣候、生物、母質(zhì)和時間因素。道庫恰耶夫認(rèn)為地形只對“隱域土”有重要意義,故未將地形因子列入。他還提出土壤是一個獨立自然體,成為現(xiàn)代土壤科學(xué)及土

29、壤地理學(xué)的獨特研究對象。成土因素學(xué)說的基本原理: 土壤是成土因素綜合作用的產(chǎn)物成土因素的同等重要性和不可代替性成土因素的時空分異與土壤演化: 成土因素學(xué)說的發(fā)展:威廉斯:生物主導(dǎo)觀點格林卡:母巖特性美國土壤學(xué)家H.詹尼(Jenny H) 對土壤與成土因素進(jìn)行了深入研究,于1941年發(fā)表Factors of Soil Formation,提出S = f ( Cl, O, R, P, T, ),簡稱clorpt函數(shù)式,成為土壤形成的通用公式。詹尼認(rèn)為在成土過程中的生物主導(dǎo)并不是千篇一律的現(xiàn)象,在不同地區(qū)、不同類型的土壤往往有某一因素占優(yōu)勢科夫達(dá):深層因素一、生物因素生物是影響土壤發(fā)生發(fā)展最活躍的因

30、素,通過生物作用,太陽能被引入成土過程,使分散在巖石、大氣、水中的多種養(yǎng)分聚集土壤并產(chǎn)生腐殖質(zhì),改變原有疏松層的理化性質(zhì),形成良好土壤結(jié)構(gòu)。在土壤中生活著有數(shù)百萬種植物、動物和微生物,它們的生理代謝過程構(gòu)成了地表營養(yǎng)元素的生物小循環(huán),使得養(yǎng)分在土壤中保持與富集,從而促使了土壤的發(fā)生與發(fā)展不同的植被類型所形成的有機質(zhì)性質(zhì)、數(shù)量和積累方式不同,也會影響不同土壤類型的形成。植物在土壤形成過程中的作用:有機質(zhì)積累、灰分、酸堿性、土壤水分、土壤類型等森林植被的影響:草本植被的影響:微生物在土壤形成過程中的作用 分解合成有機質(zhì)動物在土壤形成過程中的作用 有機質(zhì)來源、翻耕二、氣候因素氣候是土壤形成的能量源泉

31、。土壤與大氣之間經(jīng)常進(jìn)行水分和熱量的交換。氣候直接影響著土壤的水熱狀況,不同的氣候條件,形成不同的水熱組合,導(dǎo)致土壤中的物理、化學(xué)、生物作用不同;氣候影響土壤次生礦物的形成;氣候影響有機質(zhì)的積累、分解、轉(zhuǎn)化;氣候影響微生物的數(shù)量、種類氣候影響,影響著土壤中礦物質(zhì)的風(fēng)化和遷移、轉(zhuǎn)化;氣候決定著母巖風(fēng)化與土壤形成過程的方向和強度。而且還控制著土壤發(fā)展的方向和地理分布。氣候影響生物的生長、繁殖和種類,從而形成了與之相適應(yīng)的土壤類型如在降水量大于蒸發(fā)量的地區(qū)水分淋溶作用強烈,多形成森林土壤。三、母質(zhì)因素巖石(母質(zhì))因素:土壤母質(zhì)是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ),在生物氣候作用下,母質(zhì)表面逐漸轉(zhuǎn)

32、變成土壤。母質(zhì)對成土過程和土壤特性的影響是在母質(zhì)風(fēng)化和成土過程中施加影響的。母質(zhì)的一些性質(zhì),如機械性質(zhì)、堅實度、滲透性、礦物組成和化學(xué)特性等都直接影響成土過程的速度和方向;母質(zhì)中的磷、鉀、鈣、硫和其他元素也影響著土壤的自然肥力。母質(zhì)對土壤質(zhì)地的影響巖成土壤四、地形因素地形通過影響地表物質(zhì)能量的再分配,從而影響成土過程。不同的高度、坡度和坡向水熱條件都不一樣,發(fā)育不同的土壤。地形因素影響地表徑流:高處土薄、質(zhì)地粗;低凹的地形土質(zhì)細(xì)粘;地形制約著地表物質(zhì)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??路蜻_(dá):自成景觀、水成景觀、堆積景觀土被結(jié)構(gòu)五、時間因素時間因

33、素:一定的時間過程是土壤形成的必要條件,它反映土壤形成所經(jīng)歷的階段和效果。時間和空間是一切事物存在的基本形式。氣候、生物、母質(zhì)、地形都是土壤形成的空間因素。時間作為成土因素則是闡明土壤形成發(fā)展的歷史動態(tài)過程。母質(zhì)、氣候、生物、水文和地形等對成土過程的作用隨著時間延續(xù)而加強表明土壤時間長短的有絕對年齡和相對年齡,絕對年齡是指從土壤形成起直至當(dāng)前這段時間,一般起始于當(dāng)?shù)乇ㄗ詈笠淮瓮藚s或新風(fēng)化殼、新母質(zhì)穩(wěn)定形成時。相對年齡是指土壤的發(fā)育階段或發(fā)育程度,往往表現(xiàn)為厚度和層次分化的不同,相對年齡大的土壤一般厚度大、分層多。六、人類活動對土壤的影響改變自然環(huán)境條件改變土壤系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能。這種影響

34、具有雙向性,即可通過合理利用,使土壤朝向良性循環(huán)方向發(fā)展,也可因不合理利用引起土壤退化。第2節(jié) 土壤系統(tǒng)物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化 原始土壤形成過程土壤形成的具體過程首先是一般土壤普遍經(jīng)歷的原始成土過程,在裸露的巖石表面或薄層的巖石風(fēng)化物上,最初出現(xiàn)一些無機營養(yǎng)型的細(xì)菌,其殘體的積累為有機營養(yǎng)型細(xì)菌提供了前提條件。繼后生長藻類,再后又生長地衣、苔蘚,并積累有機質(zhì),它們與細(xì)菌一起構(gòu)成陸地上的原始植物群落,從而開始土壤形成的生物積累過程。在生物循環(huán)作用下,絕大多數(shù)土壤還普遍經(jīng)歷了一個腐殖質(zhì)化過程,表現(xiàn)為土體中,特別是表土層腐殖質(zhì)的逐漸積累,形成一個暗色的土層。 一、有機質(zhì)的累積與分解動植物殘體進(jìn)入土壤-分解

35、:礦質(zhì)化過程概念:有機殘體簡單有機化合物無機化合物碳水化合物的分解:碳水化合物單糖CO2+H2O氮有機物的分解:氨化過程、硝化過程、反硝化過程腐殖質(zhì)化過程:土壤有機物在微生物作用下進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化的同時,其部分分解產(chǎn)物又在微生物的作用下重新聚合形成腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)的累積與分解二、黏土礦物的生成和破壞原生礦物在風(fēng)化和成土過程中通過降解、重新合成、母質(zhì)繼承等途徑新形成的礦物稱為次生礦物,又稱為黏土礦物。黏化作用: 黏土礦物聚積。次生鋁硅酸鹽積聚殘積黏化作用、淋淀黏化作用黏化層富鋁化作用:鉄鋁氧化物積聚灰化作用:酸性淋洗,黏土礦物破壞:灰化層脫堿作用:脫堿層三、土壤物質(zhì)的淋溶淀積作用淋溶層淀積層水分條件:

36、元素淋溶淀積規(guī)律鈣化過程:半干旱氣候條件,鈣積層鹽化作用:干旱氣候條件四、土壤氧化還原作用土壤中還普遍存在氧化還原作用,其氧化還原狀況用氧化還原電位(Eh)表示。在通氣良好的情況下,土壤處于氧化環(huán)境,Eh可達(dá)700mv,這時的土壤有機質(zhì)分解迅速,營養(yǎng)物質(zhì)易于釋放,流失;在通氣不良的情況下,土壤處于還原環(huán)境,Eh低于200 mv,土壤有機質(zhì)分解緩慢,還可能積累一些有害物質(zhì),不利植物生長。土壤氧化-還原體系受土壤水分狀況及氧化-還原影響的成土過程有:潛育化過程(gleyization)長期還原環(huán)境,潛育層,沼澤土、水稻土潴育化過程(redoxing) 氧化-還原交替,潴育層,草甸土、水稻土白漿化過

37、程(albicbleaching)上層滯水潴育漂洗,白漿層,白漿土五、土壤熟化過程是人為培養(yǎng)土壤的過程。通過耕作、灌溉、施肥和改良等方法,在土壤上部形成人為表層(Ap),并不斷改變原有的土壤某些過程和性狀,使土壤向有利于作物高產(chǎn)方面發(fā)育。水耕熟化過程旱耕熟化過程土壤熟化可分為:改造不利的自然成土階段;培肥熟化階段;高肥階段土壤退化過程(soil degradation)是指因自然環(huán)境不利因素和人為開發(fā)利用不當(dāng)而引起的土壤物質(zhì)流失、土壤性狀與土壤質(zhì)量惡化以及土壤肥力下降,作物生長發(fā)育條件惡化和土壤生產(chǎn)力減退的過程。聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)將土壤退化分為侵蝕、鹽堿、污染等10種類型。第3節(jié) 土壤系

38、統(tǒng)動態(tài)的表現(xiàn)一、土壤系統(tǒng)形成的內(nèi)因(一)物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)地表巖石經(jīng)過風(fēng)化、剝蝕、搬運、沉積等作用,在一定條件下固結(jié)形成沉積巖,再經(jīng)地殼運動抬升,出露于陸地表面。這樣一個地質(zhì)歷史時間周期的循環(huán)過程稱為地質(zhì)大循環(huán)。(二)物質(zhì)的生物小循環(huán)生物小循環(huán)是指植物在土壤中選擇性吸收所需的養(yǎng)分并儲存體內(nèi),再以殘落物的形式歸還土壤,并通過微生物等的分解使養(yǎng)分重新進(jìn)入土壤的過程。是有機質(zhì)的合成分解對立統(tǒng)一過程。(三)兩個循環(huán)的矛盾統(tǒng)一土壤形成過程實質(zhì)上是地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的矛盾統(tǒng)一。生物積累過程和地球化學(xué)過程的對立和統(tǒng)一。它們對植物養(yǎng)分元素總的作用和趨勢是:地質(zhì)大循環(huán)導(dǎo)致養(yǎng)分的釋放和淋失,生物小循環(huán)則是植物養(yǎng)

39、分元素的積累過程。地質(zhì)大循環(huán)導(dǎo)致母質(zhì)形成,生物小循環(huán)則促使土壤肥力形成。最終導(dǎo)致和影響土壤系統(tǒng)的形成、發(fā)育。二、土壤系統(tǒng)動態(tài)的表現(xiàn)方式(一)原始成土過程(二)灰化過程(三)粘化過程(四)富鋁化過程(五)鈣化過程(六)鹽績化過程(七)堿化過程(八)泥炭化過程(九)其他過程1、機械淋洗2、土壤擾動3、絡(luò)合淋溶作用4、鐵質(zhì)網(wǎng)紋化作用5、鐵解作用第3章 土壤分類第1節(jié) 土壤分類概述一、土壤分類的目的和意義土壤分類是在深入研究聚合土體發(fā)生發(fā)育、土壤系統(tǒng)發(fā)育與演替規(guī)律的基礎(chǔ)上,根據(jù)土壤不同發(fā)育階段所形成的性狀和特征,對土壤圈中的各異聚合土體所做的科學(xué)區(qū)分。土壤分類的目標(biāo)是按土壤發(fā)生學(xué)理論構(gòu)建一有嚴(yán)密邏輯、

40、多等級、譜系式的分類系統(tǒng)(hierarchy), 根據(jù)聚合土體相似性和差異性進(jìn)行歸納與劃分類別;并按聚合土體的相似程度逐級區(qū)分,形成土壤分類的等級體系(category)。土壤分類意義:土壤分類是土壤調(diào)查制圖的工具;也是土壤科學(xué)和其他學(xué)科研究的重要基礎(chǔ);土壤分類還是合理利用土壤資源、發(fā)揮土壤生產(chǎn)潛力,進(jìn)行土地評價和土地利用規(guī)劃的重要依據(jù);同時土壤分類也是國內(nèi)外土壤科學(xué)研究、進(jìn)行土壤信息交流的重要媒介。 二、世界土壤分類體系 目前國際上主要土壤分類體系有:美國土壤系統(tǒng)分類(ST)、聯(lián)合國世界土壤圖圖例單元(FAO/Unesco)、國際土壤分類參比基礎(chǔ)(IRB) 、世界土壤資源參比基礎(chǔ)(WRB)、

41、以俄羅斯為代表的土壤地理發(fā)生分類等。形成了多種土壤分類并存的局面。(一)蘇聯(lián)土壤分類19世紀(jì)末土壤地理學(xué)的奠基人B.B.道庫恰耶夫創(chuàng)立了土壤地理發(fā)生分類體系,對世界土壤分類發(fā)展作出了杰出貢獻(xiàn),并形成了地理發(fā)生分類和歷史發(fā)生分類兩個學(xué)派。(二)美國的土壤系統(tǒng)分類: 20世紀(jì)中期在史密斯主持下,先后集中了世界各國上千位有經(jīng)驗土壤學(xué)家的智慧,經(jīng)過10年努力,于1961年提出了依據(jù)土壤發(fā)育的本身性狀,即以診斷層和診斷特性為基礎(chǔ),以定量為特點的土壤系統(tǒng)分類。(三)西歐土壤形態(tài)發(fā)生分類W.L.庫比納在歐洲土壤的鑒定和分類(1953) 中提出具有西歐特色的土壤形態(tài)發(fā)生分類。該分類制共分3大門、4個綱和40個

42、土類。在最大一門陸地門中強調(diào)土壤剖面的形態(tài)發(fā)育,即從(A)-C、往A-C、A-(B)-C發(fā)育為完全的A-B-C剖面。(四)其他土壤分類澳大利亞土壤分類1931年P(guān)rescott在引進(jìn)吸收俄國土壤分類體系概念的基礎(chǔ)上,提出了澳大利亞土壤分類體系;1968年澳大利亞引入了美國土壤學(xué)概念,并形成澳大利亞現(xiàn)代土壤分類系統(tǒng)第2節(jié) 土壤發(fā)生學(xué)分類一、概述 土壤發(fā)生學(xué)分類理論基礎(chǔ):道庫恰耶夫,成土因素學(xué)說伊萬婼娃:地理發(fā)生學(xué)分類進(jìn)化發(fā)生學(xué)分類因子發(fā)生學(xué)分類特質(zhì)發(fā)生學(xué)分類階段發(fā)生學(xué)分類歷史發(fā)生學(xué)分類現(xiàn)代發(fā)生學(xué)分類:成土條件、成土過程、土壤屬性結(jié)合二、蘇聯(lián)土壤分類 伊萬婼娃:1976:蘇聯(lián)土壤分類(一)分類的基

43、本原則土壤發(fā)生學(xué)分類為理論基礎(chǔ);成土條件、成土過程、土壤屬性結(jié)合。(二)分類級別及其劃分依據(jù)8級。依據(jù):土類亞類土屬土種亞種變種土系土相(三)分類系統(tǒng)編排9個生物氣候省自成型土 半水成土 水成土 沖積土土類(四)土壤命名連續(xù)命名法評價 第3節(jié) 土壤診斷學(xué)分類一、美國的土壤系統(tǒng)分類近代美國的土壤分類是在馬伯特(Marbut C F)于1935年擬訂的美國土壤分類系統(tǒng)基礎(chǔ)上,并經(jīng)過其他專家的修訂而成的。原有的土壤分類只有中心概念而無明確的邊界,缺乏定量指標(biāo),無法建立土壤性狀數(shù)據(jù)庫,不能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。 20世紀(jì)中期在史密斯主持下,先后集中了世界各國上千位有經(jīng)驗土壤學(xué)家的智慧,經(jīng)過10年努力,于

44、1961年提出了依據(jù)土壤發(fā)育的本身性狀,即以診斷層和診斷特性為基礎(chǔ),以定量為特點的土壤系統(tǒng)分類,1975年出版了土壤系統(tǒng)分類(Soil Taxonomy),1999年出第二版。(一)診斷層和診斷特性1、診斷層診斷層:特定土層 診斷表層,診斷表下層中國土壤系統(tǒng)分類單元名稱以土綱為基礎(chǔ),其前疊加反映亞綱、土類和亞類性狀的術(shù)語,就分別構(gòu)成了亞綱、土類和亞類的名稱。土綱名稱一般為3個漢字,亞綱為5個、土類為7個、亞類為9個漢字。診斷層和診斷特性:診斷層:特定土層 診斷表層,診斷表下層診斷特性:土壤具有定量規(guī)定的形態(tài)、物理、化學(xué)性質(zhì) (二)分類級別及其劃分依據(jù)美國土壤系統(tǒng)分類分土綱、亞綱、土類、亞類、土

45、族和土系等六級。(三)土壤命名字根拼接法(四)土壤類型的檢索以診斷層和診斷特性為依據(jù),定量指標(biāo)明確。逐級檢索。評價二、聯(lián)合國世界土壤圖圖例單元系統(tǒng)聯(lián)合國FAO和Unesco為編制1:500萬世界土壤圖,從20世紀(jì)60年代初著手準(zhǔn)備,于1974年出版了世界土壤圖圖例系統(tǒng)。圖例單元雖非土壤分類單元,但相當(dāng)于一個不完全的土壤分類制。在制訂圖例單元時,采用了診斷層和診斷特性的概念,其基本內(nèi)容均取自美國土壤系統(tǒng)分類。據(jù)1988年修訂版,聯(lián)合國土壤圖圖例單元分為三級。一級土壤單元由1974年的26個增為28個,大致相當(dāng)于美國、俄羅斯土壤分類中的大土類;二級土壤單元,由1974年的105個增加到153個,相

46、當(dāng)于亞類。三級單元,擴展了土相的內(nèi)容。 (一) 土壤類群(二) 土壤單元(三) 土壤亞單元三、國際土壤分類參比基礎(chǔ)國際土壤分類參比基礎(chǔ)(IRB)是國際土壤學(xué)會下設(shè)組織,成立于1980年。其目的是在目前全世界尚無統(tǒng)一土壤分類的情況下,提供一個國際間可相互比較的土壤分類體系,并于1989年提出了初步土壤分類單元參比的方案。1998年正式版本:世界土壤資源參比基礎(chǔ)。WRB40個診斷層,13個診斷特性,7個診斷物質(zhì)一級單元檢索第4節(jié) 中國土壤分類中國地域遼闊,自然條件復(fù)雜,農(nóng)業(yè)歷史悠久,擁有種類繁多的土壤,在公元前二、三世紀(jì)的禹貢中按土色、質(zhì)地和水文等,將九州土壤分為白壤、黑墳、赤埴、涂泥、青黎、黃壤

47、和海濱廣斥等,且將土壤分類同地形、植被和土壤利用聯(lián)系起來,是世界上土壤分類的最早嘗試。 中國近代土壤分類受美國早期土壤分類影響較深,以土類為基本單元,以土系為基層單元,分為顯域、隱域和泛域土3個土綱、7個亞綱、18個土類。自20世紀(jì)中期至20世紀(jì)末期,蘇聯(lián)土壤發(fā)生分類,特別地理發(fā)生學(xué)分類,對中國土壤分類的影響較深,時間也較長。從1978年始,中國開始第二次全國土壤普查,并隨著中國改革開放,國際交往的增加,美國土壤分類系統(tǒng)和聯(lián)合國世界土壤圖圖例單元逐漸進(jìn)入中國,對中國土壤分類系統(tǒng)產(chǎn)生了很大影響。 一、中國土壤發(fā)生學(xué)分類(一)分類基本原則 (1)發(fā)生學(xué)原則 成土條件、成土過程、土壤屬性結(jié)合。 (2

48、)統(tǒng)一性原則 耕作土壤與自然土壤 (二)分類級別及其劃分依據(jù)中國土壤分類系統(tǒng)(1992年)設(shè)立土綱、亞綱、土類、亞類、土屬、土種和變種等7級分類單元。將中國土壤劃分為鐵鋁土、淋溶土、半淋溶土、鈣層土、干旱土、漠土、初育土、半水成土、水成土、人為土和高山土等共12個土綱各級依據(jù)分類表(三)土壤命名命名方法:分段命名法土壤發(fā)生分類的不足表現(xiàn)在: 主觀性與理論推理性強; 過分強調(diào)生物、氣候等地帶性因素; 強調(diào)中心概念,但土類界限較模糊; 發(fā)生分類缺乏定量指標(biāo)。 二、中國土壤系統(tǒng)分類是以診斷層(diagnostic horizons)和診斷特(diagnosticcharacteristics)為基礎(chǔ)

49、的系統(tǒng)化、定量化土壤分類。診斷層和診斷特性:診斷層:特定土層 診斷表層,診斷表下層診斷特性:土壤具有定量規(guī)定的形態(tài)、物理、化學(xué)性質(zhì)診斷現(xiàn)象:中國土壤系統(tǒng)分類單元名稱以土綱為基礎(chǔ),其前疊加反映亞綱、土類和亞類性狀的術(shù)語,就分別構(gòu)成了亞綱、土類和亞類的名稱。土綱名稱一般為3個漢字,亞綱為5個、土類為7個、亞類為9個漢字。中國土壤系統(tǒng)分類為多級分類制,即土綱、亞綱、土類、亞類、土族和土系6級每一級地位與劃分依據(jù)分類表第5節(jié) 不同土壤分類體系之間的參比一、地理發(fā)生學(xué)分類與系統(tǒng)分類的參比以以以發(fā)生學(xué)分類的土類與系統(tǒng)分類的亞綱或土類參比參比表 二、土壤系統(tǒng)分類體系之間的參比中國土壤系統(tǒng)分類(CST) 美國

50、土壤系統(tǒng)分類(ST) 世界土壤資源參比基礎(chǔ)(WRB)土綱參比 三、土壤分類中的“中心概念” 和“邊界概念” 兩者同等重要 發(fā)生學(xué)分類重視中心,美國土壤系統(tǒng)分類重視邊界四、土壤分類的發(fā)展趨勢 發(fā)生學(xué)原則為基礎(chǔ),以診斷屬性為依據(jù),以定量化為手段 定量化和國際化的統(tǒng)一 第4章 土壤類型 類型選擇與劃分:名稱:發(fā)生學(xué)分類依據(jù):診斷層和診斷特性參比:土壤發(fā)生學(xué)分類、中國土壤系統(tǒng)分類、美國土壤系統(tǒng)分類學(xué)習(xí)思路:土壤類型 概念 分布 成土條件 成土過程 主要性狀(診斷層、診斷特性;形態(tài)特征;理化性質(zhì)) 分類 改良利用 參比 土壤類型列表1類型凍 土灰化土弱淋溶土淋溶土富鋁土概念地表至100cm范圍內(nèi)有永凍土

51、壤溫度狀況,地表有多邊形土或石環(huán)等凍融蠕動形態(tài)特征的土壤。具有灰化淀積層的土壤。石灰質(zhì)在土壤剖面中發(fā)生淋溶積累及黏粒淋溶淀積的土壤濕潤狀況下,有明顯黏粒淋溶淀積的土壤濕熱環(huán)境下硅鋁酸鹽礦物強烈分解,鹽基淋失,氧化鐵鋁相對富集的土壤。分布凍土分布于高緯度地帶和高山垂直帶上部,冰沼土廣泛分布在北極圈以北的北冰洋沿岸地區(qū)寒溫帶針葉林氣候區(qū)緯向分布。在歐亞北部和北美北部;大興安嶺北端。溫帶、亞熱帶、熱帶半濕潤半干旱地區(qū)廣泛分布于溫帶、暖溫帶、北亞熱帶濕潤氣候區(qū)廣泛分布于世界熱帶、亞熱帶地區(qū)。成土條件氣候嚴(yán)寒,植被以苔蘚、地衣為主的苔原植被,地形以冰川地形為主寒溫帶濕潤的氣候條件,冷濕針葉林植被溫帶、亞

52、熱帶半濕潤半干旱氣候森林向草原過渡溫帶、亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候森林植被高溫多雨,雨林,常綠闊葉林成土過程以物理風(fēng)化為主灰化過程淀積過程 淋溶作用弱黏化過程鈣積過程黏化過程腐殖質(zhì)積累過程富鋁化過程生物富集過程體構(gòu)型為:其診斷層診斷特性形態(tài)特征理化性質(zhì)永凍土壤溫度狀況和凍融特征冰沼土:O-Oi-Cg,凍漠土:J-Ah-Bz-Ck有機質(zhì)含量低,淋溶弱灰化淀積層灰化淀積物質(zhì)O-Ah-E-Bsh-C酸 鉄鋁淋失粘化層鹽基飽和較高O-Ah-Bt-C有機質(zhì)含量較高,呈微酸性至酸性反應(yīng),交換性鹽基總量較高粘化層較高鹽基飽和OAhBtC有機質(zhì)較多無石灰反應(yīng)微酸性質(zhì)地較黏鐵鋁層AhBmsBCC。富鋁化作用黏粒硅鋁率低酸度較強,質(zhì)地黏重分類冰沼土凍漠土腐殖

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