土壤的形成和發(fā)育及土壤地理學(xué)教案

第九章土壤形成和發(fā)育(FormationandDevelopmentofSoil)第一節(jié)土壤形成因素(soilformingfactor)母質(zhì)(parentmaterial)定義母質(zhì)是風(fēng)化殼(weatheringcrust)的表層，是指原生基巖(originalbedrock)經(jīng)過風(fēng)化、搬運(yùn)、堆積等過程于地表形成的一層疏松、最年輕的地質(zhì)礦物質(zhì)層，它是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)，是土壤的前身。類型（按成因分）1、殘積母質(zhì)(residualparentmaterial)：指巖石風(fēng)化后，基本上未經(jīng)動力搬運(yùn)而殘留在原地的風(fēng)化物；2、運(yùn)積母質(zhì)(carriedparentmaterial)：指母質(zhì)經(jīng)外力，如水、風(fēng)、冰川和地心引力等作用而遷移到其它地區(qū)的物質(zhì)。在土壤形成(soilformation)中的作用母質(zhì)影響土壤礦物質(zhì)組成和性質(zhì)母質(zhì)堆積類型的影響：殘積物（粗、薄、瘦）坡積物（細(xì)、厚、肥）母質(zhì)影響土壤養(yǎng)分巖漿巖(magmaticrock)：花崗巖形成的土壤富鉀而缺磷；玄武巖形成的土壤缺鉀而富磷；沉積巖(sedimentaryrock)：砂巖形成的土壤鹽基養(yǎng)分較貧乏；頁巖形成的土壤鹽基養(yǎng)分較豐富。母質(zhì)影響土壤礦物組成母質(zhì)影響土壤發(fā)育(soildevelopment)和形態(tài)特征(morphologicalcharacteristic)總之，成土過程進(jìn)行得愈久，母質(zhì)與土壤的性質(zhì)差別就愈大。但母質(zhì)的某些性質(zhì)卻仍會頑強(qiáng)地保留在土壤中。例如分布在我國華南的磚紅壤是我國境內(nèi)風(fēng)化強(qiáng)度最深、成土?xí)r間最長的一類土壤，但母質(zhì)對磚紅壤的性質(zhì)仍有深刻的影響氣候(水熱條件)水分和熱量直接影響成土過程中的物理、化學(xué)、生物作用，影響土壤中的物理、化學(xué)、生物作用的強(qiáng)度和方向。氣候?qū)ν寥佬纬傻挠绊懼饕w現(xiàn)在兩個方面直接參與母質(zhì)的風(fēng)化，水熱狀況直接影響礦物質(zhì)的分解與合成及物質(zhì)積累和淋失；控制植物生長和微生物的活動，影響有機(jī)質(zhì)的積累和分解，決定養(yǎng)料物質(zhì)循環(huán)的速度。濕度（humidity）因子對土壤形成的影響影響土壤中物質(zhì)的遷移(emigration)根據(jù)土壤中水分收支情況對物質(zhì)運(yùn)移的影響，可分以下幾種土壤水分類型：淋溶型(eluviation)水分狀況在降水量大于蒸發(fā)量的地區(qū)，土壤表層每年水分的收入大于支出，有多余的水補(bǔ)給地下水。這種土壤常具有鹽基飽和度低、酸性強(qiáng)等特點(diǎn)。非淋溶型(non-eluviation)水分狀況蒸發(fā)量略大于降水量，降水只能到達(dá)一定的深度，蒸發(fā)較強(qiáng)，土壤淋溶作用弱。這類土壤常具有中性至微堿性反應(yīng)、鹽基飽和度高的特點(diǎn)，剖面中常有鈣積層上升水型水分狀況蒸發(fā)、蒸騰總量大大超過降水量，其差額由地下水補(bǔ)充，形成這種水分狀況的重要條件是地下水接近地表，并能以毛管上升水的形式補(bǔ)給土壤。停滯型(stagnation)水分狀況地表經(jīng)常積水，沼澤化(aludification)土壤即屬此類型影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化溫度(temperature)對土壤形成的影響溫度狀況(temperatureregime)將影響礦物和有機(jī)物質(zhì)的風(fēng)化與合成。一般來說，每增加10℃溫度，反應(yīng)速率可成倍增加。溫度從0℃增長到50℃溫度和濕度的共同影響實(shí)際上水熱兩因子是共同作用著的，只有兩者互相配合，才能促進(jìn)土壤的形成發(fā)展。在熱帶地區(qū)(tropicregion),只有在充足的水分條件下,高溫才能促進(jìn)原生礦物的深度風(fēng)化，形成磚紅壤，而在缺少水分的條件下，風(fēng)化強(qiáng)度較弱，土壤向燥紅土方向發(fā)展氣候變化(climaticvariation)與土壤形成隨著氣候條件和土壤水熱條件的變化，土壤中礦物質(zhì)的遷移狀況也有相應(yīng)的變化自西北向華北逐漸過渡，土壤中鹽類的遷移能力也不斷加強(qiáng)許多土壤學(xué)家非常重視氣候在土壤形成中的作用，并提出了土壤地帶性(soilzonality)的概念（1）在溫帶，自西向東大氣濕度遞增，依次出現(xiàn)棕漠土、灰棕漠土、灰漠土、棕鈣土（灰鈣土）、栗鈣土、黑鈣土和黑土。（2）在東部濕潤區(qū)，由北而南熱量遞增，土壤分布依次為暗棕壤、棕壤(褐土)、黃棕壤、黃壤、紅壤和磚紅壤土壤是氣候變化(climaticvariation)的記錄者氣候的變化往往在土壤性質(zhì)中可以得到體現(xiàn)，所以我們可以通過研究古土壤的性質(zhì)，來追朔過去的氣候。生物因素(bioticfactor)生物在土壤形成過程中起主導(dǎo)作用(theleadingeffects)生物因素：植物、土壤動物和土壤微生物。植物在成土過程(soilformingprocess)中的作用能量轉(zhuǎn)化(conversionofenergy)及有機(jī)質(zhì)形成:利用太陽輻射能，合成有機(jī)質(zhì)富集作用(enrichment)及有效化(effectuation):把分散在母質(zhì)、水體和大氣中的營養(yǎng)元素有選擇地吸收起來，同時伴隨著礦質(zhì)營養(yǎng)元素的有效化。促進(jìn)土壤形成及結(jié)構(gòu)體的發(fā)展:植物根系可分泌有機(jī)酸，通過溶解和根系的擠壓作用破壞礦物晶格，改變礦物的性質(zhì)，促進(jìn)土壤的形成；并通過根系活動，促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)的發(fā)展。自然植被和水熱條件(naturalvegetationandhydrothermalcondition)的演變，引起土壤類型的演變由東北往華南的森林植被和土壤的分布依次為：針葉林(棕色針葉林土)→針闊混交林(暗棕壤)→落葉闊葉林(棕壤)→落葉常綠闊葉林(黃棕壤)→常綠闊葉林(紅壤、黃壤、赤紅壤)→雨林、季雨林(磚紅壤)。土壤動物(soilanimal)在成土過程中的作用1、參與了土壤腐殖質(zhì)的形成和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。2、動物的活動可疏松土壤，促進(jìn)團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的形成。3、土壤動物種類的組成和數(shù)量在一定程度上是土壤類型和土壤性質(zhì)的標(biāo)志，可作為土壤肥力的指標(biāo)。微生物(microorganism)在成土過程中的作用（1）分解有機(jī)質(zhì)，釋放各種養(yǎng)分，為植物吸收利用；（2）合成土壤腐殖質(zhì)，發(fā)展土壤膠體性能；（3）固定大氣中的氮素，增加土壤含氮量；（4）促進(jìn)土壤物質(zhì)的溶解和遷移，增加礦質(zhì)養(yǎng)分的有效度（如硅酸鹽細(xì)菌能促進(jìn)土壤中磷鉀溶解移動）。地形（landform）地形主要是影響水熱條件及母質(zhì)的再分配，進(jìn)而影響土壤的形成地形與水熱條件的關(guān)系地形支配著地表徑流，影響水分的重新分配，很大程度上決定著地下水的活動情況（1）在較高的地形部位，部分降水受徑流的影響，從高處流向低處，部分水分補(bǔ)給地下水源，土壤中的物質(zhì)易遭淋失；（2）在地形低洼處,土壤獲得額外的水量，物質(zhì)不易淋溶，腐殖質(zhì)較易積累,土壤剖面的形態(tài)也有相應(yīng)的變化。坡面的形態(tài)（是光滑的還是粗糙的,是凹面還是凸面）對水分狀況影響很大（1）凸坡和光滑的坡面不易保存水分，而凹坡與粗糙坡面水分較充足。（2）平原地區(qū)(flatcountry)因地下水位較高，因此微地形的差異會引起土壤水分狀況很大的差別。地形的差別還可導(dǎo)致地形雨(orgoraphicalrain)在熱帶、亞熱帶低山區(qū)，隨著海拔升高，降水量也隨之增加。此外，背風(fēng)面的降水量與迎風(fēng)面也有很大的差異。地形對水分狀況的影響，在濕潤地區(qū)尤為重要；而在干旱地區(qū)則相對較小地形也影響著地表溫度不同的海撥高度、坡度和方位對太陽輻射能吸收和地面散射不同，例如南坡常較北坡溫度高。地形與母質(zhì)的關(guān)系地形對母質(zhì)起著重新分配的作用，不同的地形部位常分布有不同的母質(zhì)：1、山地上部或臺地上，主要是殘積母質(zhì)(residualmaterial)；2、坡地和山麓地帶的母質(zhì)多為坡積物(slopewash)；3、在山前平原的沖積扇地區(qū)，成土母質(zhì)多為洪積物；4、河流階地、泛濫地和沖積平原、湖泊周圍、濱海附近地區(qū)，相應(yīng)的母質(zhì)為沖積物、湖積物和海積物。地形(landform)與土壤發(fā)育的關(guān)系1、地形對土壤發(fā)育的影響，在山地表現(xiàn)尤為明顯。山地地勢高、坡度大，切割強(qiáng)烈，水熱狀況和植被變化在，因此山地土壤有垂直分布的特點(diǎn)。如：四姑娘山2、地形發(fā)育（地形受地質(zhì)營力的作用也在不斷發(fā)生變化）也對土壤發(fā)育帶來深刻的影響由于地殼的上升或下降，影響土壤的侵蝕與堆積過程及氣候和植被狀況，使土壤形成過程、土壤和土被發(fā)生演變。隨著河谷地形的演化，在不同地形部位上，可構(gòu)成水成土(aquaticsoil)(河漫灘<floodland>)→半水成土(semi-aquaticsoil)(低級階地<lowerterrace)→地帶性土(zonalsoil)(高級階地<higherterrace>)的發(fā)生系列成土?xí)r間（timefactor）土壤是一個歷史自然體，時間因素(timefactor)對土壤形成沒有直接的影響，但時間因素可體現(xiàn)土壤的不斷發(fā)展。成土?xí)r間長，受氣候、生物作用時間長，與母質(zhì)、母巖差異大；反之亦然。土壤年齡(soilage)土壤年齡是指土壤發(fā)生發(fā)育時間的長短，通常把土壤年齡分為絕對年齡和相對年齡。1、絕對年齡(absoluteage)：指該土壤在當(dāng)?shù)匦迈r風(fēng)化層或新母質(zhì)上開始發(fā)育時算起迄今所經(jīng)歷的時間，通常用年表示；2、相對年齡(relativeage)：指土壤的發(fā)育階段或土壤的發(fā)育程度。土壤剖面發(fā)育明顯，土壤厚度大，發(fā)育度高，相對年齡大；反之相對年齡小。通常說的土壤年齡是指土壤的發(fā)育程度，而不是年數(shù)，亦即通常所謂的相對年齡。土壤形成速率和所需的時間1、母質(zhì)和環(huán)境條件的差異會影響風(fēng)化作用和土壤形成的速率2、土壤發(fā)育速率與自然界許多過程一樣，隨時間的變化而變化一般當(dāng)土壤處于幼年階段時，土壤的特性隨時間變化很快，但隨著成土年齡的增加，速率漸漸轉(zhuǎn)慢，且不同的成土過程在時間上的變化強(qiáng)度也是不同的。3、不同地區(qū)、類型的土壤，形成的時間有很大的差異土壤形成的階段性熱帶地區(qū)(tropicregion)的土壤形可成分為5個階段：初期(earlydays)為未風(fēng)化的母質(zhì)；青少年期(adolescence)風(fēng)化已經(jīng)開始，但許多母質(zhì)物質(zhì)仍保留在土壤中；壯年期(matureperiod)易風(fēng)化的礦物大部分已分解，粘粒明顯增加；老年期(senility)礦物分解已處于最后階段，只有少數(shù)強(qiáng)抗風(fēng)化的原生礦物被保存；最后階段(finalstage)土壤發(fā)育已完成，原生礦物基本上徹底風(fēng)化人類活動(humansactivity)人類活動在土壤形成過程中具獨(dú)特的作用，但它與其他五個因素有本質(zhì)的區(qū)別：人類活動對土壤的影響是有意識、有目的、定向的。人類活動是社會性的，它受著社會制度和社會生產(chǎn)力的影響，在不同的社會制度和不同的生產(chǎn)力水平下，人類活動對土壤的影響及其效果有很大的差別。人類活動的影響可通過改變各自然因素而起作用，并可分為有利和有害兩個方面。人類對土壤的影響也具有兩重性，利用合理，有助于土壤肥力的提高；利用不當(dāng)會破壞土壤。第二節(jié)土壤形成過程(soil-formingprocess)一、土壤形成實(shí)質(zhì)土壤形成是一個綜合性的過程，它是物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)與生物小循環(huán)矛盾統(tǒng)一的結(jié)果。地質(zhì)大循環(huán)(macro-geologicalcycle)指地面巖石的風(fēng)化、風(fēng)化產(chǎn)物的淋溶與搬運(yùn)、堆積，進(jìn)而產(chǎn)生成巖作用，這是地球表面恒定的周而復(fù)始的大循環(huán)。生物小循環(huán)(micro-biologicalcycle)植物營養(yǎng)元素在生物體與土壤之間的循環(huán)。地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的特點(diǎn)（1）地質(zhì)大循環(huán)涉及空間大，時間長，植物養(yǎng)分元素不積累；（2）生物小循環(huán)涉及空間小，時間短，可促進(jìn)植物養(yǎng)料元素的積累，使土壤中有限的養(yǎng)分元素發(fā)揮作用。地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的關(guān)系macro-geologicalcyclemicro-biologicalcyclesoil二、土壤發(fā)生中的基本成土作用(pedogenesis)(自學(xué))三、主要的成土過程（soil-formingprocess）原始成土過程從巖石露出地表著生微生物和低等植物開始到高等植物定居之前形成的土壤過程。分為三個階段：“巖漆”、“地衣”和“苔蘚”階段有機(jī)質(zhì)積聚(accumulation)過程在木本或草本植被下,有機(jī)質(zhì)在土體上部積累的過程。粘化(clayification)過程土壤剖面中粘粒形成和積累的過程?？煞譃闅埛e粘化(residualclayification)和淀積粘化(illuvialclayification)。鈣積(calcification)與脫鈣(decalcification)過程干旱、半干旱地區(qū)土壤鈣的碳酸鹽移動積累的過程。鹽化(salinization)與脫鹽(desalinization)過程鹽化過程是指地表水、地下水以及母質(zhì)中含有的鹽分，在強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用下，通過土壤水的垂直和水平移動，逐漸向地表積聚。脫鹽過程是土壤中可溶性鹽通過降水或人為灌溉洗鹽、開溝排水，降低地下水位，遷移到下層或排出土體堿化(solonization)與脫堿(solodization)過程堿化過程是交換性鈉或交換性鎂不斷進(jìn)入土壤吸收復(fù)合體的過程。脫堿過程是指通過淋洗和化學(xué)改良，使土壤堿化層中鈉離子及易溶性鹽類減少，膠體的鈉飽和度降低。富鋁化(allitization)過程（脫硅(desilicification)富鋁化過程）指在濕熱氣候條件下，土壤中礦物發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)風(fēng)化，鋁、硅、鐵和鹽基物質(zhì)發(fā)生分離，硅和鹽基物質(zhì)被大量淋失，鋁和鐵在土壤中發(fā)生相對富積。潛育化(gleyization)和潴育化(pseudogleyization)過程潛育化過程是土壤長期漬水，受到有機(jī)質(zhì)嫌氣分解，而鐵錳強(qiáng)烈還原，形成灰蘭－灰綠色土體的過程。潴育化過程是土壤漬水帶經(jīng)常處于上下移動，土體中干濕交替比較明顯，使土壤中氧化還原反復(fù)交替，結(jié)果在土體內(nèi)出現(xiàn)銹紋、銹斑、鐵錳結(jié)核和紅色膠膜等物質(zhì)。熟化(anthropogenicmellowingofsoil)過程通過耕作、培肥與改良，促進(jìn)水肥氣熱諸因素不斷諧調(diào)，使土壤向有利于作物高產(chǎn)方面轉(zhuǎn)化的過程。退化(degeneration)過程因自然環(huán)境不利因素和人為利用不當(dāng)引起土壤肥力下降，植物生長條件惡化和土壤生產(chǎn)力減退的過程。土壤物理退化（堅實(shí)硬化、鐵質(zhì)硬化、侵蝕、沙化）、土壤化學(xué)退化（酸化、堿化、肥力減退、化學(xué)污染）、土壤生物退化（有機(jī)質(zhì)減少、動植物區(qū)系減少）。第三節(jié)土壤發(fā)育(soildevelopment)土壤發(fā)育(soildevelopment)是指地殼表面的巖石風(fēng)化體及其再積體，接受其所處的環(huán)境因素的作用，而形成具有一定剖面形態(tài)和肥力特性的土壤。一、土壤的個體發(fā)育(individualdevelopmentofsoil)土壤的個體發(fā)育是指具體的土壤從巖石風(fēng)化產(chǎn)物(weatheringproduct)或其它新的母質(zhì)上開始發(fā)育的時起，直到目前狀態(tài)真實(shí)土壤的具體歷程。它只涉及到土壤的個體（即具體的個別土壤）二、土壤的系統(tǒng)發(fā)育(systematicdevelopmentofsoil)土壤系統(tǒng)發(fā)育指土壤發(fā)生類型在漫長地質(zhì)時期內(nèi)的發(fā)生和發(fā)展過程。土壤既是一個獨(dú)立的歷史自然體，同時也是整個地表的一個自然要素。它是獨(dú)立的而不是孤立的，它與其它歷史自然體一樣，具有自已特殊的發(fā)生規(guī)律，但這種發(fā)展不是孤立地進(jìn)行的，而是與周圍的外在環(huán)境條件相互發(fā)生作用，辯證地發(fā)展著。1、土壤剖面(soilprofile)——土壤的主要形態(tài)特征是從地面向下直到土壤母質(zhì)的垂直切面，具有若干個大體與地面平行的土層。土壤剖面是土壤內(nèi)在性質(zhì)的外部表現(xiàn)，是成土因素長期作用的歷史記錄，是認(rèn)土、用土、改土的主要依據(jù)之一。三、土壤剖面和土體構(gòu)型2、土壤發(fā)生層（土層）(soilhorizon)土壤在成土過程中分化形成的層次發(fā)生層的區(qū)分：主要根據(jù)顏色、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、松緊度、新生體、石灰性和酸堿性等形態(tài)特征(一)自然土壤發(fā)生層(naturalsoilhorizon)枯枝落葉層(litterhorizon)（A0）分解、半分解的有機(jī)物質(zhì)積累的層次，木本植被下的森林土壤最為明顯。淋溶層(eluvialhorizon)（A）腐殖質(zhì)層(humushorizon)(A1)由于腐殖質(zhì)的累積，腐殖質(zhì)和礦質(zhì)養(yǎng)料含量豐富，且結(jié)合緊密，多呈良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，土色較深。自然淋溶層(eluvialhorizon)(A2)由于雨水的淋洗作用，土體中易溶性鹽類及鐵、鋁水化物、腐殖質(zhì)膠體受到淋失，向下移動，使該層腐殖質(zhì)及養(yǎng)分含量減少，土色較淺。淀積層(illuvialhorizon)(B)A層淋溶下移物質(zhì)淀積而成，礦質(zhì)養(yǎng)分含量豐富。母質(zhì)層(parentmaterialhorizon)（C）位于淀積層之下，是未受淋溶和淀積作用，發(fā)育程度很低或未發(fā)育的巖石風(fēng)化層。母巖層(parentrock)（D）(二)旱地土壤發(fā)生層(uplandsoilhorizon)耕作層(surfacesoillayer)（A）受人為耕作、施肥、灌溉等影響，OM含量豐富，顏色較深，疏松多孔，結(jié)構(gòu)良好。（20cm左右）犁底層(plowsolelayer)（P）耕作層之下，由于長期受耕犁、機(jī)械擠壓，粘粒下移，較緊實(shí)、粘重，起托水托肥作用。（6—8cm)心土層(subsoillayer)（B）犁底層之下，起保水保肥作用，對作物后期生長有一定影響作用。（20—30cm）底土層(substratum)（C）未受耕作影響，保持母質(zhì)或自然土壤淀積層原來面貌。旱地土壤發(fā)生層教案課程名稱：土壤地理學(xué)院（部）：城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑工程學(xué)院適用專業(yè)：地理科學(xué)專業(yè)授課年級：授課教師：教材名稱：《土壤地理學(xué)》（第二版）高等教育出版社章節(jié)題目第一章緒論教學(xué)目的和要求掌握土壤、土壤系統(tǒng)、土壤地理學(xué)、土壤剖面、土體構(gòu)型等相關(guān)概念；掌握土壤圈的概念，深刻理解其在地球表層系統(tǒng)的地位與作用；了解土壤地理學(xué)及其主要學(xué)派；了解土壤地理學(xué)研究內(nèi)容、研究方法；掌握土壤地理學(xué)的發(fā)展方向。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：土壤、土壤系統(tǒng)、土壤地理學(xué)、土壤剖面、土體構(gòu)型等相關(guān)概念；土壤圈的概念及其其在地球表層系統(tǒng)的地位與作用難點(diǎn)：土壤圈的概念及其其在地球表層系統(tǒng)的地位與作用單個土體和聚合土體教學(xué)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)：導(dǎo)入新課：介紹本書的教學(xué)內(nèi)容：緒言第1章土壤系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)與功能第2章土壤系統(tǒng)動態(tài)特性的分析第3章土壤分類第4章土壤類型第5章土壤分布講授內(nèi)容：1土壤、土壤系統(tǒng)相關(guān)概念 2土壤地理學(xué)研究內(nèi)容和方法 3土壤地理學(xué)的發(fā)展概況4土壤地理學(xué)的發(fā)展前景 授課方法：講授法、引導(dǎo)法、拓展法、對比法課堂教學(xué)內(nèi)容的組織與安排：導(dǎo)入新課→內(nèi)容講解→引導(dǎo)學(xué)生利用各種其他途徑學(xué)習(xí)該課→本節(jié)課小結(jié)→布置課后思考題輔助教學(xué)及板書設(shè)計：利用多媒體課件和板書相結(jié)合黑板最上端寫本節(jié)課章節(jié)，左側(cè)和右側(cè)寫主要的知識體系作業(yè)與思考題：土壤地理學(xué)研究的對象與主要研究內(nèi)容是什么？什么叫土壤圈？土壤圈的作用有哪些？土壤地理學(xué)經(jīng)歷了哪些發(fā)展階段？4、單個土體和聚合土體的概念是什么？5、土壤地理學(xué)的研究方法有哪些？教學(xué)反思與小結(jié)：土壤地理學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系問題是本節(jié)課的難點(diǎn)所在，要對其進(jìn)行多一些解釋，幫助學(xué)生理解該部分內(nèi)容。本節(jié)課單個土體和聚合土體的內(nèi)容需要結(jié)合圖片來增強(qiáng)學(xué)生的理解和掌握。第一節(jié)土壤的基本特征一．土壤的基本概念（一）土壤的含義定義：土壤是發(fā)育于地球陸地表面的具有肥力能夠生長植物的疏松表層，是成土母質(zhì)在一定水熱條件和生物作用下，經(jīng)一系列生化物理作用而形成的具有生物活性和孔隙介質(zhì)的獨(dú)立的歷史自然體。具有肥力和自凈能力是土壤的本質(zhì)屬性（二）土壤土體構(gòu)型1.土壤剖面：從地面垂直向下至母質(zhì)的土壤縱斷面（二維）。土層、土壤層次2.土體構(gòu)型/土壤剖面構(gòu)造：是指各土壤發(fā)生層（土層）的數(shù)目、排列組合方式和厚度。3.單個土體：是土壤剖面的立體化形式，是土壤的最小的體積單位4.聚合土體：由空間上相鄰、物質(zhì)組成和性狀相近的兩個以上單個土體組成的群體。二．土壤系統(tǒng)與土壤圈（一）土壤系統(tǒng)土壤是由固相（礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)）、液相（土壤水分和土壤溶液）和氣相（土壤空氣）三相物質(zhì)組成并相互聯(lián)系、相互作用組成的有機(jī)整體，表現(xiàn)出肥力、能量交換和凈化的功能（二）土壤圈覆蓋于地球陸地表面和淺水域底部的土壤所構(gòu)成的一種連續(xù)體或覆蓋層，猶如地球的地膜.從地球表層系統(tǒng)的角度看，是其重要組成部分，處于大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈的界面和中心位置。（三）土壤圈在地球表層系統(tǒng)中的地位和作用1.土壤圈是地球表層系統(tǒng)的重要組成部分2.土壤圈是自然環(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3.土壤圈具有廣泛的生態(tài)環(huán)境功能4.土壤圈的地理環(huán)境指示意義(記憶快)三．土壤與人類社會發(fā)展土壤肥力與人類活動；土壤自凈能力與人類活動土壤的基本概念（一）土壤的含義定義：土壤是發(fā)育于地球陸地表面的具有肥力能夠生長植物的疏松表層，是成土母質(zhì)在一定水熱條件和生物作用下，經(jīng)一系列生化物理作用而形成的具有生物活性和孔隙介質(zhì)的獨(dú)立的歷史自然體。具有肥力和自凈能力是土壤的本質(zhì)屬性（二）土壤土體構(gòu)型1.土壤剖面：從地面垂直向下至母質(zhì)的土壤縱斷面（二維）。土層、土壤層次2.土體構(gòu)型/土壤剖面構(gòu)造：是指各土壤發(fā)生層（土層）的數(shù)目、排列組合方式和厚度。3.單個土體：是土壤剖面的立體化形式，是土壤的最小的體積單位4.聚合土體：由空間上相鄰、物質(zhì)組成和性狀相近的兩個以上單個土體組成的群體。土壤分類的基本分類單位。四、土壤系統(tǒng)與土壤圈（一）土壤系統(tǒng)土壤是由固相（礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)）、液相（土壤水分和土壤溶液）和氣相（土壤空氣）三相物質(zhì)組成并相互聯(lián)系、相互作用組成的有機(jī)整體，表現(xiàn)出肥力、能量交換和凈化的功能（二）土壤圈覆蓋于地球陸地表面和淺水域底部的土壤所構(gòu)成的一種連續(xù)體或覆蓋層，猶如地球的地膜.從地球表層系統(tǒng)的角度看，是其重要組成部分，處于大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈的界面和中心位置。（三）土壤圈在地球表層系統(tǒng)中的地位和作用1.土壤圈是地球表層系統(tǒng)的重要組成部分2.土壤圈是自然環(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3.土壤圈具有廣泛的生態(tài)環(huán)境功能4.土壤圈的地理環(huán)境指示意義(記憶快)五．土壤與人類社會發(fā)展土壤肥力與人類活動；土壤自凈能力與人類活動第二節(jié)土壤地理學(xué)的研究內(nèi)容、方法與學(xué)科體系一、土壤地理學(xué)的研究對象與內(nèi)容土壤地理學(xué)研究對象：土壤及其與地理環(huán)境的關(guān)系土壤地理學(xué)研究內(nèi)容：參照教材章節(jié)進(jìn)行講解。分幾個模塊土壤地理學(xué)是研究土壤在地球表面的發(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)科二、土壤地理學(xué)的研究方法1、土壤野外觀察與定位觀測2、實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)M3.歷史分析研究法4、數(shù)理統(tǒng)計研究法5、地球化學(xué)研究法6、遙感和GIS應(yīng)用方法三、土壤地理學(xué)的學(xué)科體系土壤地理基礎(chǔ)學(xué)科研究：土壤分類學(xué)、土壤發(fā)生學(xué)、土壤形態(tài)學(xué)、土壤分布規(guī)律、土被結(jié)構(gòu)等。土壤地理應(yīng)用學(xué)科研究：土壤資源學(xué)、系統(tǒng)土壤學(xué)、環(huán)境土壤學(xué)、土壤調(diào)查與制圖土壤地理工程技術(shù)學(xué)科研究：土壤信息系統(tǒng)、土壤采樣計劃、土壤利用、水土保持與土壤改良第三節(jié)土壤地理學(xué)的發(fā)展簡史一．國外土壤地理學(xué)的發(fā)展西歐土壤地理派的發(fā)展；俄國土壤地理派的發(fā)展；美國土壤診斷學(xué)派的發(fā)展。二．中國土壤地理學(xué)的發(fā)展中國古代土壤地理學(xué)發(fā)展；近代土壤地理學(xué)的發(fā)展；現(xiàn)代土壤地理學(xué)的發(fā)展。三．土壤地理學(xué)的發(fā)展趨勢土壤地理學(xué)研究內(nèi)容不斷豐富，基礎(chǔ)理論研究不斷加強(qiáng)；應(yīng)用研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)展；土壤地理研究成果的國際交流與融合不斷加強(qiáng)（土壤地理學(xué)的發(fā)展簡史部分主要通過學(xué)生看書總結(jié)，培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)的能力）學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)中國科學(xué)院南京土壤研究所/xwgj/xwgjdetail.asp?n_id=143中國土壤學(xué)會/中國土壤數(shù)據(jù)庫/參考資料[1]《土壤地理學(xué)原理》（第二版），許林書等東北師范大學(xué)出版社，2010.[2]《土壤地理學(xué)》(第二版)，朱鶴健等高等教育出版社，2010[3]《土壤地理學(xué)》，海春興等，科學(xué)出版社，2010[4]《土壤地理學(xué)》，李天杰等主編，高等教育出版社課后小結(jié)土壤圈層是一個全新的概念，引導(dǎo)學(xué)生建立起宏觀的思維方式。以期將土壤研究放在宏觀的框架之中。章節(jié)題目第二章土壤的固相組成及診斷特性教學(xué)目的和要求掌握土壤固相物質(zhì)組成及其物理性質(zhì)與地理環(huán)境的關(guān)系；認(rèn)識土壤礦物類型，掌握其風(fēng)化特征；認(rèn)識土壤礦物空間分異規(guī)律；重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：土壤礦物的化學(xué)風(fēng)化過程；難點(diǎn)：粘土礦物的類型與特征教學(xué)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)：導(dǎo)入新課：介紹本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容：土壤礦物土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體講授內(nèi)容：1土壤礦物的類型及形成過程 2土壤有機(jī)質(zhì)的類型及特征 3土壤礦物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化過程 授課方法：講授法、引導(dǎo)法、拓展法、對比法課堂教學(xué)內(nèi)容的組織與安排：導(dǎo)入新課→內(nèi)容講解→引導(dǎo)學(xué)生利用各種其他途徑學(xué)習(xí)該課→本節(jié)課小結(jié)→布置課后思考題輔助教學(xué)及板書設(shè)計：利用多媒體課件和板書相結(jié)合黑板最上端寫本節(jié)課章節(jié)，左側(cè)和右側(cè)寫主要的知識體系作業(yè)與思考題：1、土壤固體都包括那幾部分？2、土壤礦物質(zhì)的類型有哪些？如何區(qū)別3、土壤有機(jī)質(zhì)在土壤中所起的作用有哪些？教學(xué)反思與小結(jié)：土壤礦物的形成與轉(zhuǎn)化過程是本節(jié)的核心構(gòu)架，也是學(xué)習(xí)該門課程的一把鑰匙。一定要認(rèn)真把握。第二章土壤的固相組成及診斷特性土壤組成：土壤是由固相、液相、氣相和土壤生物體四部分組成。最適宜植物生長的壤質(zhì)土壤表土的體積組成第一節(jié)土壤礦物土壤礦物來源：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”，它對土壤組成、性狀和功能具有巨大的影響。土壤礦物分類：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。一、原生礦物1、原生礦物(primarymineral)直接來源于母巖特別是巖漿巖。2、原生礦物類型：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。3、土壤礦物的風(fēng)化及穩(wěn)定性二、土壤礦物的形成與轉(zhuǎn)化1、土壤礦物的風(fēng)化過程物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化溶解水化水解脫鹽基階段脫硅階段富鋁化階段2、影響礦物風(fēng)化因素礦物的組成與結(jié)構(gòu)環(huán)境因素3、土壤礦物風(fēng)化指數(shù)硅鋁率遷移系數(shù)三、土壤次生礦物1、土壤次生礦物：是指原生礦物在風(fēng)化和成土過程中新形成的礦物，它包括簡單鹽類、次生氧化物和次生鋁硅酸鹽類。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(qiáng)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2、次生礦物類型易溶鹽類：分布在干旱半干旱區(qū)次生氧化物：二氧化硅、氧化鋁、三水鋁石次生鋁硅酸鹽：基本結(jié)構(gòu)單元：硅氧片、水鋁片分類：1：1型高嶺石類2：1型蒙脫石類、水云母3、次生礦物的分帶性4、在中國次生礦物分布的地帶性表現(xiàn)為①新疆、甘肅西部和內(nèi)蒙古西部為水云母地帶；②內(nèi)蒙中部、黃土高原北部和東北西部為水云母-蒙脫石地帶；③華北大部和東北平原為水云母—蛭石地帶；④北亞熱帶濕潤區(qū)為水云母-蛭石-高嶺石地帶；⑤江南丘陵、四川盆地及云貴高原為高嶺石-水云母地帶；⑥華南及云南南部為高嶺石-二三氧化物地帶。學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)查閱資料，了解土壤次生礦物的環(huán)境意義；以及了解中國地表風(fēng)化殼類型及其分布。課后小結(jié)土壤礦物的形成與轉(zhuǎn)化過程是本節(jié)的核心構(gòu)架，也是學(xué)習(xí)該門課程的一把鑰匙。一定要認(rèn)真把握。參考資料[1]《土壤地理學(xué)原理》（第二版），許林書等東北師范大學(xué)出版社，2010.[2]《土壤地理學(xué)》(第二版)，朱鶴健等高等教育出版社，2010[3]《土壤地理學(xué)》，海春興等，科學(xué)出版社，2010[4]《土壤地理學(xué)》，李天杰等主編，高等教育出版社章節(jié)題目第二章土壤的固相組成及診斷特性第二節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)教學(xué)目的和要求了解土壤生物群落組成對土壤的影響；掌握土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化；掌握土壤腐殖質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)教學(xué)重點(diǎn)土壤腐殖質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，土壤有機(jī)質(zhì)的概念和分類教學(xué)難點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化及其生態(tài)環(huán)境功能。參考資料[1]《土壤地理學(xué)原理》（第二版），許林書等東北師范大學(xué)出版社，2010.[2]《土壤地理學(xué)》(第二版)，朱鶴健等高等教育出版社，2010[3]《土壤地理學(xué)》，海春興等，科學(xué)出版社，2010[4]《土壤地理學(xué)》，李天杰等主編，高等教育出版社教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)備注第二節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)地類型：非特異性土壤有機(jī)質(zhì)和土壤腐殖質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)來源（一）普通有機(jī)質(zhì)分類碳水化合物；含氮化合物（蛋白質(zhì)）；木質(zhì)素；單寧、樹脂、脂肪、蠟質(zhì)：（二）、土壤腐殖質(zhì)概念：是目前尚未了解其形成過程和化學(xué)結(jié)構(gòu)的一類有機(jī)質(zhì)。通常認(rèn)為是動植物殘體分結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物經(jīng)過再合成所形成的復(fù)雜的高分子的有機(jī)化合物。也稱土壤的特異性有機(jī)質(zhì)。約占土壤有機(jī)質(zhì)的50%-65%腐殖質(zhì)的分離分類：根據(jù)在不通溶劑中的溶解性分為胡敏酸、富里酸、棕腐酸、胡敏素。腐殖質(zhì)（胡敏酸與富里酸）比較（組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等）土壤腐殖質(zhì)組成－營養(yǎng)元素NCHNOSP；土壤腐殖質(zhì)性質(zhì)：胡敏酸富里酸意義：形成有機(jī)無機(jī)復(fù)合體，肥力意義；絡(luò)和性能，土壤具有自凈能力。（三）土壤活的有機(jī)體（土壤動物和土壤微生物）1土壤動物：有機(jī)質(zhì)來源。作用2、微生物是土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的主要動力。細(xì)菌：好氣、嫌氣和兼氣。中性至微堿性放線菌：耐寒、弱堿性、堿性。分解木質(zhì)素。好氣真菌：能在酸性環(huán)境。好氣二土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化與地理環(huán)境的關(guān)系土壤有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化與地理環(huán)境1.土壤有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化概念和過程概念：是指復(fù)雜的土壤有機(jī)質(zhì)在微生物的作用下分解成簡單的有機(jī)質(zhì)以致最后分解成無機(jī)物（如CO2、H2O等）的過程過程：不含氮有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化、含氮有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化、含磷有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化、含硫有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化2、礦質(zhì)化的意義：1）有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化為植物提供速效養(yǎng)分2）是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)3）是生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的重要環(huán)節(jié)4）能促進(jìn)土壤能量的轉(zhuǎn)化（二）土壤有機(jī)質(zhì)的腐殖化1.概念：土壤中的動植物殘體在微生物分解的同時，其部分分解產(chǎn)物又在微生物作用下，重新合成一類性質(zhì)較穩(wěn)定的有機(jī)高分子化合物，即腐殖質(zhì)的過程2.形成學(xué)說3.土壤有機(jī)質(zhì)腐殖化的意義：1）是植物養(yǎng)分的源泉。保蓄2）改善土壤物理性質(zhì)：胡敏酸形成良好團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)不可缺少的膠結(jié)物質(zhì)3）提高土壤的吸附能力和緩沖能力4）植物生長激素5）促進(jìn)礦物轉(zhuǎn)化富里酸強(qiáng)酸性6）增強(qiáng)土壤凈化能力（三）土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化與地理環(huán)境1土壤有機(jī)質(zhì)的種類影響有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化：1）有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)2）植物殘體的C/N比值、25:1或30:1；3）灰分2地理環(huán)境與土壤環(huán)境影響有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化（1）土壤環(huán)境是影響微生物活動和有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的直接環(huán)境1）土壤的通氣狀況：好氣，嫌氣2）土壤的溫度和濕度狀況：濕度：60—80%；溫度0—45℃；大于453）土壤的酸堿反映：酸性，真菌，富里酸；中性、微堿性，細(xì)菌，放線菌，胡敏酸（2）地理環(huán)境是影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的重要外部因素經(jīng)緯度位置、海拔、氣候、地形、水文、植被及其季節(jié)變化均影響和制約土壤的水熱組合，從而影響微生物的類群及其活動三、土壤物質(zhì)循環(huán)氮循環(huán)、碳循環(huán)、磷循環(huán)、硫循環(huán)土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán)是“土壤圈”物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分。土壤中化學(xué)元素以能量傳遞為驅(qū)動力，沿著土壤-生物-大氣進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)傳遞的過程(主要過程界定為:土壤-植物-大氣)稱為土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán)。典型的再循環(huán)過程：①植物從土壤中吸收營養(yǎng)元素；②植物的殘體歸還土壤；③土壤微生物分解植物殘體，釋放營養(yǎng)元素；④營養(yǎng)元素再次被植物吸收。土壤元素循環(huán):在生物參與下，營養(yǎng)元素從土壤到植物，再從植物回到土壤的循環(huán)，是一個復(fù)雜的生物地球化學(xué)過程。課后思考題：土壤有機(jī)質(zhì)的主要類型有哪兩種？土壤生態(tài)系統(tǒng)都包括哪些種類，各自的作用是什么？3、土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化途徑分別是哪兩種？4、土壤圈的物質(zhì)循環(huán)途徑有哪幾種？學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)思考土壤碳循環(huán)在全球碳循環(huán)中的意義。例如：土壤碳循環(huán)與全球氣候變化課后小結(jié)土壤有機(jī)質(zhì)，特別是腐殖質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)是本科生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。章節(jié)題目第二章土壤的固相組成與物理診斷特征第三節(jié)土壤固相的物理診斷特性教學(xué)目的使學(xué)生掌握土壤質(zhì)地概念及質(zhì)地的適宜性；使學(xué)生掌握土壤結(jié)構(gòu)的含義及類型、土壤密度、土壤孔隙度含義；了解土壤物理性質(zhì)；教學(xué)重點(diǎn)1、土壤結(jié)構(gòu)的含義及類型；2、土壤物理性質(zhì)，3土壤質(zhì)地概念；教學(xué)難點(diǎn)土壤質(zhì)地與土壤粒級，土粒密度、土壤密度、土壤孔隙度含義參考資料[1]《土壤地理學(xué)原理》（第二版），許林書等東北師范大學(xué)出版社，2010.[2]《土壤地理學(xué)》(第二版)，朱鶴健等高等教育出版社，2010[3]《土壤地理學(xué)》，海春興等，科學(xué)出版社，2010[4]《土壤地理學(xué)》，李天杰等主編，高等教育出版社教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)備注第三節(jié)土壤固相的物理診斷特性土壤質(zhì)地（一）、礦物顆粒粒級的劃分粒級概念礦物顆粒粒經(jīng)大小相近、性質(zhì)相似的土粒歸為一類，稱為粒級。美國制、蘇聯(lián)制、國際制。粒級：石塊、礫石、砂粒、粉粒、粘粒五級。各粒級組成與性質(zhì)：礦物組成：石塊、礫石和砂粒－幾乎全部為原生礦物組成粉粒－絕大多數(shù)是石英粘粒－次生礦物化學(xué)組成：化學(xué)元素變化規(guī)律性質(zhì)：①隨著粒級的減少，吸附性能增加，離子交換性能增加，因而土壤顆粒的孔隙度、吸濕量、持水量、毛管含水量、比表面積、膨脹潛能、吸附性能、塑性和粘結(jié)性增強(qiáng)。②土壤的通透性、透水性、土壤密度降低。2、土壤礦物元素植物吸收土壤中的主要元素有16種。根系吸收的土壤營養(yǎng)元素的途徑主要有三種方式。（二）土壤機(jī)械組成與土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地的概念：又稱土壤的機(jī)械組成，是指各個粒級在土壤中所占的相對比例或質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。（三）土壤質(zhì)地分類土壤質(zhì)地分類：美國制、前蘇聯(lián)制中國擬定的土壤質(zhì)地分類方案（1978）：3類11級。（四）不同土壤質(zhì)地類型土壤性狀分析土壤質(zhì)地的適宜性砂土：氣，砂粒為主，大孔隙多而毛細(xì)孔隙少水，通透性強(qiáng)，透水性強(qiáng)，保水蓄水能力弱肥，通氣性強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)易分解，保肥能力弱熱，熱容量小，溫度變化劇烈，易受干旱和寒冬威脅；但春季升溫快，發(fā)苗早，暖性土。優(yōu)點(diǎn)：易耕作、適宜性強(qiáng)、供肥快，少餐多肥粘土：氣，土粒微小，大孔隙少，毛細(xì)管多，毛管力強(qiáng)水，保水、蓄水能力強(qiáng)肥，保肥能力強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)分解緩慢熱，熱容量大，溫度變化緩慢，春季升溫緩慢，發(fā)苗晚，冷性土。缺點(diǎn)：不易耕作，水土流失。壤土：兼顧砂土和壤土優(yōu)點(diǎn)；“上砂下粘”蒙金地土壤結(jié)構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)體概念土壤顆粒經(jīng)常是相互作用而聚集形成大小不同、形狀各異的團(tuán)聚體，土壤中團(tuán)聚體的組合排列方式成為土壤結(jié)構(gòu)。（二）土壤結(jié)構(gòu)體的類型土壤結(jié)構(gòu)類型（大小和幾何形狀）單粒狀結(jié)構(gòu)粒狀結(jié)構(gòu)（粒狀、團(tuán)粒狀、團(tuán)塊狀）塊狀結(jié)構(gòu)（小塊、中塊、大塊）柱狀結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu)（三）土壤結(jié)構(gòu)的形成1）土壤結(jié)構(gòu)形成機(jī)理形成的2個基本條件：膠結(jié)物質(zhì)（粘土礦物、腐殖質(zhì)、碳酸鹽、土壤動物代謝產(chǎn)物）；促使土壤顆粒膠結(jié)的作用力形成的2個階段：原生團(tuán)聚體水穩(wěn)性團(tuán)聚體2）衡量土壤結(jié)構(gòu)指標(biāo)：土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性（抗機(jī)械壓力、遇水浸泡后）通常用水篩后留下的>0.25mm的團(tuán)聚體含量。土壤孔隙性：腐殖質(zhì)膠結(jié)形成的團(tuán)聚體孔隙度較大，可達(dá)40％；次生黏土礦物較小，大約在35％，非活性孔隙。高質(zhì)量的土壤結(jié)構(gòu)是高度水穩(wěn)性和高孔隙度的結(jié)合，只有在生物參與。3）團(tuán)粒結(jié)構(gòu)在土壤肥力中的意義（水穩(wěn)性）①團(tuán)粒結(jié)構(gòu)孔隙度比例適中，分布均勻，大小相間分布；解決了土壤透水性和蓄水性的矛盾；②團(tuán)粒結(jié)構(gòu)解決了土壤水分與空氣同時存在的矛盾，利于調(diào)節(jié)導(dǎo)熱性、熱容量狀況、使溫度變化較為溫和適度；③團(tuán)粒結(jié)構(gòu)表面的有機(jī)質(zhì)在好氣微生物作用下，利于養(yǎng)分釋放和供應(yīng)；結(jié)構(gòu)內(nèi)部以嫌氣微生物作用下，分解過程相對緩慢，利于養(yǎng)分的保存，解決了養(yǎng)分的釋放、供應(yīng)與保存的矛盾；④粘著性、粘結(jié)性、可塑性均較小，利于耕作。4）影響土壤結(jié)構(gòu)形成因素促進(jìn)團(tuán)聚體形成因素促進(jìn)團(tuán)聚體固結(jié)因素三、其它土壤物理性質(zhì)土粒密度：是指單位容積風(fēng)干土壤固相顆粒的質(zhì)量，其單位是g/cm3。實(shí)質(zhì)：土壤礦物質(zhì)與土壤有機(jī)質(zhì)密度的加權(quán)平均值。影響因素：土壤礦物組成、土壤礦物與有機(jī)質(zhì)的相對含量。土壤比重：即土壤容重，是指單位容積風(fēng)干原狀土土壤的質(zhì)量，其單位是g/cm3。實(shí)質(zhì)：容積是指土壤固相物質(zhì)所占據(jù)的和土壤空間所占據(jù)的容積。影響因素：土壤孔隙、土壤固相的數(shù)量、組成、結(jié)構(gòu)土壤孔隙度：單位原狀容積土壤中孔隙所占容積的百分?jǐn)?shù)。計算公式：Φ=(1-(ρb/ρp))×100土壤孔隙分類：非毛管孔隙0.1mm通透性毛管孔隙0.1mm持水性土壤孔隙度：非毛管孔隙度毛管孔隙度適宜的土壤孔隙狀況①土壤中大小孔隙同時存在，土壤總孔隙度在50%左右，而毛管孔隙在30—40%之間，非毛管孔隙在20—10%，則比較理想；②若總孔隙大于60—70%，則過分疏松，難于立苗，不能保水；③若非毛管孔隙小于10%，不能保證空氣充足，通氣性差，水分也很難流通（滲水不好）；影響土壤孔隙狀況的因素①質(zhì)地的影響：規(guī)律為質(zhì)地越粘，總孔隙度增加；②結(jié)構(gòu)的影響：團(tuán)聚體直徑越大，總孔隙度上升，一般團(tuán)聚體直徑在0.5—2mm較好；③有機(jī)質(zhì)的影響：增加總孔隙度（本身多孔），并利于團(tuán)聚體的形成土壤磁性土壤磁性是土壤各組分的磁性綜合反映。常用磁化率、飽和磁化率、剩余磁化強(qiáng)度等表示。5、土壤顏色土壤顏色是土壤物質(zhì)成分和內(nèi)在性質(zhì)的外部反映，是土壤發(fā)生層次外表形態(tài)特征最顯著的表現(xiàn)。門塞爾顏色系統(tǒng)：為了使土壤顏色的描述科學(xué)化，真正反映土壤顏色的本質(zhì)，國際土壤學(xué)界普遍采用的一種標(biāo)準(zhǔn)色卡比色法，命名系統(tǒng)采用顏色的三屬性即色調(diào)、亮度和彩度來表示。土壤顏色命名法：顏色名稱＋門塞爾顏色標(biāo)量課后思考題：土壤結(jié)構(gòu)的定義和類型。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)在土壤肥力中的作用有哪些？土壤的物理性質(zhì)都包括哪些指標(biāo)？學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)讓老家在農(nóng)村的同學(xué)，思考不同質(zhì)地的土壤類型，農(nóng)民是如何改良利用的。課后小結(jié)土壤結(jié)構(gòu)的含義及類型以及土壤密度、土壤孔隙度的含義是本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。授課題目第三章第一節(jié)土壤空氣及其運(yùn)動、第2節(jié)土壤熱量狀況教學(xué)目的1、掌握土壤流體物質(zhì)組成及其主要診斷特性2、了解土壤空氣及其運(yùn)動、土壤熱量狀況3、掌握土壤水類型及土壤水分狀況4、掌握土壤分散系及其中物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程5、理解土壤肥力與生態(tài)環(huán)境功能教學(xué)重點(diǎn)掌握土壤流體物質(zhì)組成及其主要診斷特性；掌握土壤分散系及其中物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程教學(xué)難點(diǎn)土壤水類型及土壤水分狀況參考資料[1]《土壤地理學(xué)原理》（第二版），許林書等東北師范大學(xué)出版社，2010.[2]《土壤地理學(xué)》(第二版)，朱鶴健等高等教育出版社，2010[3]《土壤地理學(xué)》，海春興等，科學(xué)出版社，2010[4]《土壤地理學(xué)》，李天杰等主編，高等教育出版社教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)備注第一節(jié)土壤空氣及其運(yùn)動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。一、土壤空氣的來源和組成來源：主要來源于近地大氣層；但經(jīng)歷土壤微生物地改造，與有明顯的不同。組成：1）土壤微生物呼吸作用、有機(jī)質(zhì)分解作用使CO2濃度增加，O2濃度降低；2）土壤水分經(jīng)常飽和狀態(tài)；3）土壤空氣組成經(jīng)常處于變化過程。對生物活性的影響：通氣狀況不良對土壤微生物活動影響強(qiáng)烈，產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)；通氣狀況不良影響根系生長，根系對水分和養(yǎng)分的吸收。二、土壤氣體交換過程1、分子擴(kuò)散過程土壤中不斷進(jìn)行的動植物呼吸作用和微生物對有機(jī)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(kuò)大，這樣必然引起O2、CO2氣體分子擴(kuò)散的發(fā)生，亦稱為土壤呼吸作用。2、湍流交換近地大氣層空氣的湍流運(yùn)動也會引起土壤與大氣之間的空氣交換。土壤空氣與近地大氣之間氣體擴(kuò)散過程示意圖三.土壤通氣狀況的肥力意義土壤的通氣狀況指土壤氣體的含量和組成，受土壤孔隙度和大小孔隙比例以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施（耕作、中耕除草等）的影響，進(jìn)而影響土壤的肥力。1.影響種子萌發(fā)、根系的生長和吸收功能2.影響微生物的活動3.影響?zhàn)B分狀況4.影響植物的抗病性第二節(jié)土壤熱量狀況土壤熱量狀況是土壤的重要物理性狀之一。影響土壤水分、空氣及近地大氣層空氣的運(yùn)動，影響土壤中的物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化及生物的生理活動過程。影響土壤熱量狀況的主要因素有：①土壤吸收的凈熱量；②使土壤溫度變化所需熱量；③土壤水相態(tài)轉(zhuǎn)化及其擴(kuò)散所需熱量；④土壤物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化所消耗或釋放的熱量。一、土壤熱量來源太陽輻射能是土壤熱量最主要的來源、其他還有地?zé)?、土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化釋放的化學(xué)能、人類在耕作過程中所施加的化學(xué)能。二土壤熱學(xué)性質(zhì)1土壤熱容量：單位質(zhì)量或單位體積的土壤每生高一攝適度所需熱量的卡數(shù)。又分為重量熱容量（單位用卡/克.度表示）和容積熱容量（單位為卡/立方厘米.度）。2土壤導(dǎo)熱率：土壤導(dǎo)熱率用來表示傳導(dǎo)土壤熱量的強(qiáng)度，通常用λ表示，其表示1cm厚度的土層，溫度差1℃時，每秒鐘經(jīng)斷面1平方cm通過的熱量的焦耳數(shù)，單位：J/cm.s.℃。土壤三相物質(zhì)的導(dǎo)熱率相差很大：土壤固體>土壤液體>土壤空氣。3.土壤擴(kuò)散率三、土壤溫度狀況一般來說表土年均溫高于當(dāng)?shù)啬昃鶜鉁刂怠Ｅc同時期的氣溫相比，心土層和底土層溫度在秋冬季高于氣溫，而在春夏季低于氣溫。四土壤溫度的意義1土溫影響種子的萌發(fā)和根系的生長2土壤影響土壤中的各種化學(xué)反應(yīng)3土壤影響土壤有機(jī)質(zhì)和氮素的積累4土壤溫度影響土壤水、氣的運(yùn)動課后思考題：1、土壤空氣與大氣相比有哪些不同特點(diǎn)？2、土壤溫度的日變化與年變化特征如何？3、反應(yīng)土壤熱學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)有哪些？學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)結(jié)合以前的物理學(xué)知識了解，土壤與大氣的分子擴(kuò)散過程和因湍流運(yùn)動的空氣交換過程。課后小結(jié)對空氣分子擴(kuò)散運(yùn)動，因?qū)W生學(xué)習(xí)背景不同，理解情況不同；理科生易理解；文科生不易理解。章節(jié)題目第三節(jié)土壤水分及其特性教學(xué)目的使學(xué)生掌握土壤水分類型，及土壤水分有效性；使學(xué)生了解土壤水分狀況。教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：土壤水分類型，及土壤水分有效性教學(xué)難點(diǎn)土水勢概念參考資料[1]《土壤地理學(xué)原理》（第二版），許林書等東北師范大學(xué)出版社，2010.[2]《土壤地理學(xué)》(第二版)，朱鶴健等高等教育出版社，2010[3]《土壤地理學(xué)》，海春興等，科學(xué)出版社，2010[4]《土壤地理學(xué)》，李天杰等主編，高等教育出版社教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)備注第三節(jié)土壤水分及其特性一、土壤水的意義土壤水分是土壤的重要組成部分之一，土壤水分含量多少及其存在形式對土壤的形成、發(fā)育、肥力水平高低、自凈能力都有重要影響。具體說來，作為土壤的組成物質(zhì)，水分是土壤物質(zhì)遷移和運(yùn)動的載體，也是土壤能量轉(zhuǎn)化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。由于土壤水分的運(yùn)動，使有機(jī)物和無機(jī)物在土壤剖面中不斷地遷移和轉(zhuǎn)化，使土壤剖面發(fā)生分異，最后形成特定地土壤剖面類型。由于土壤地水分運(yùn)動，土壤中的營養(yǎng)元素才能向植物根際遷移，被植物吸收利用。水分作為土壤形成和發(fā)育的環(huán)境條件，會影響土壤物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化過程，如土壤原生礦物的風(fēng)化、次生礦物的形成、有機(jī)化合物的合成與分解等均是在水分的參與下進(jìn)行的。土壤水分是自然界水分循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)，地表物質(zhì)的在分配過程具有重要意義。土壤物質(zhì)組成和性狀決定土壤表層水分蒸發(fā)；土壤通過影響植物來調(diào)節(jié)植物的蒸發(fā)土壤通過入滲過程調(diào)節(jié)地表徑流、壤中流和地下潛流土壤組成、形狀及其利用狀況對地表水的水質(zhì)有巨大影響。總之，土壤水分在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源評價、資源管理、水文循環(huán)控制具有重要意義。二、土壤水分類型1、土壤水分劃分固態(tài)水：一般不參與土壤中的生物化學(xué)過程，凍土中有時會參與?；辖Y(jié)合水：結(jié)晶水：存在于礦物之中的水組構(gòu)水：土壤礦物表面包含的結(jié)構(gòu)水，不是以水分子存在冰液態(tài)水：束縛水毛管水毛管懸著水毛管上升水重力水地下水氣態(tài)水2、土壤水分的有效性＝田間持水量－永久調(diào)萎系數(shù)3、土壤水分表示方法及測量三、土水勢1、土水勢－定量的研究土壤水分運(yùn)移規(guī)律勢能是決定土壤水能態(tài)的主要因素。土水勢：指單位水量從一個平衡的土－水系統(tǒng)移動到與它溫度相同而處于參比狀態(tài)的水池時所作的功。①土壤水從土水勢高的位置向土水勢較低的位置遷移②在同一土壤系統(tǒng)中土壤水從濕度大的區(qū)域向濕度小的區(qū)域移動；③在不同系統(tǒng)中，相同含水量的砂質(zhì)土土水勢大于粘質(zhì)土。2、土水勢類型通常把假想的在一個大氣壓下，與土壤水溫度相同，以及在固定高度的儲水池中純水自由水的勢能，作為土水勢的標(biāo)準(zhǔn)參照狀態(tài)，即勢能零點(diǎn)。土水勢不是絕對值，而是相對數(shù)值。根據(jù)土壤水的受力狀況，可將土水勢細(xì)分為以下幾個分勢能：基質(zhì)勢：單位水量從一個平衡的土－水系統(tǒng)移到?jīng)]有基質(zhì)的，而其他條件都相同的另一個系統(tǒng)中所作的功。是由于土壤顆粒（基質(zhì)）通過吸附力、毛管力作用于土壤水分的結(jié)果。在非飽和土壤的基質(zhì)勢為負(fù)值（克服阻力），而飽和土壤的基質(zhì)勢最大，即為零。壓力勢：土壤水所受的總壓力對水勢的影響，一般包括氣壓勢、靜水壓勢和荷載勢。滲透勢：單位水量從一個平衡的土－水系統(tǒng)移到?jīng)]有溶質(zhì)的，而其他條件都相同的另一個系統(tǒng)中所作的功?？朔苜|(zhì)做工，因此是負(fù)值。無半透膜存在，含鹽量低一般不考慮。重力勢：單位水量從一個平衡的土－水系統(tǒng)移到參比位置上，而其他條件都相同的另一個系統(tǒng)中所作的功。高于基準(zhǔn)面的土壤水，重力勢是負(fù)值?？偼了畡荩和寥乐腥我稽c(diǎn)的單位質(zhì)量土壤水分的自由能和標(biāo)準(zhǔn)參比狀態(tài)下自由能的差值。土壤－植物－大氣的水分運(yùn)移動態(tài)系統(tǒng)：蒸發(fā)－葉面水勢降低－徑水勢降低－根水勢降低－土壤水分向土壤根際土壤運(yùn)動。四、土壤水分狀況土壤水分狀況(soilmoistureregimes)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。課后思考題：1、土壤水分的重要性有哪些？2、土壤水分有哪些類型？哪些可以被植物利用？3、土壤水分狀況有哪些類型？學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)通過土壤水分有關(guān)概念的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解節(jié)水灌溉的意義及大水漫灌的危害。課后小結(jié)通過討論、做實(shí)驗(yàn)可以更有效的學(xué)習(xí)本節(jié)知識內(nèi)容。授課題目第三章第四節(jié)土壤分散系及其特征教學(xué)目的掌握土壤流體物質(zhì)組成及其主要診斷特性、土壤肥力與生態(tài)環(huán)境功能了解土壤水類型、土水勢及土壤水分狀況理解土壤分散系及其中物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：土壤流體物質(zhì)組成及其主要診斷特性教學(xué)難點(diǎn)難點(diǎn)：壤分散系及其中物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程參考資料[1]《土壤地理學(xué)原理》（第二版），許林書等東北師范大學(xué)出版社，2010.[2]《土壤地理學(xué)》(第二版)，朱鶴健等高等教育出版社，2010[3]《土壤地理學(xué)》，海春興等，科學(xué)出版社，2010[4]《土壤地理學(xué)》，李天杰等主編，高等教育出版社教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)備注第四節(jié)土壤分散系及其特征一、土壤分散系概念及其分類1、基本概念體系：在復(fù)雜綜合體的科學(xué)研究上，常選取復(fù)雜綜合體的一部分作為研究的對象，稱之為體系。相：一個體系中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的任何均勻部分，同其他均勻部分有一定的界面分隔開來，叫做一個相。單相體系（均勻體系）：只含有一個相的體系稱之為單相體系。多相體系（不均勻體系）：包含多個相，且相與相之間都有界面分開，這種體系叫多相體系。土壤是由多相態(tài)物質(zhì)如固相物質(zhì)、液相物質(zhì)、氣相物質(zhì)及生命體構(gòu)成的復(fù)雜綜合體。土壤分散系：當(dāng)某種土壤物質(zhì)微粒子分布在土壤液態(tài)水之中，就構(gòu)成了土壤分散系。分散質(zhì)：土壤微粒子分散劑：土壤液態(tài)水2、土壤分散系的類型按照分散系中分散質(zhì)的大小：土壤溶液：微顆粒直徑一般小于10－9土壤膠體：溶膠－微顆粒直徑一般在10－9－10－7濁夜－微顆粒直徑一般大于10－7m二、土壤膠體土壤膠體對土壤養(yǎng)分元素、污染物的遷移轉(zhuǎn)化有重要作用，這種作用與土壤膠體類型及其性質(zhì)密切相關(guān)。土壤膠體可分為三種類型：①土壤礦質(zhì)膠體：次生黏土礦物、簡單氧化物②有機(jī)膠體：土壤腐殖質(zhì)、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)③有機(jī)-無機(jī)復(fù)合膠體：氫鍵、庫侖引力、表面引力作用形成。土壤膠體的地理分布：溫帶半濕潤地區(qū)－蒙脫石膠體、有機(jī)膠體、鈣離子橋結(jié)形成的有機(jī)無機(jī)復(fù)合膠體；熱帶亞熱帶地區(qū)－高嶺石、鐵鋁氧化物膠體、及其與活性較強(qiáng)的腐殖質(zhì)形成的有機(jī)無機(jī)復(fù)合膠體。土壤膠體性質(zhì)：具有較大的比表面積和表面能帶有電性（與膠體結(jié)構(gòu)有關(guān)）雙電層：微粒內(nèi)部－膠合，膠核帶有負(fù)電荷，形成副離子層正離子層：非活性離子層和擴(kuò)散層土壤膠體的凝聚與分散性土壤膠體帶電的原因：物理化學(xué)過程同晶置換作用：土壤膠體微粒，即次生黏土礦物晶體內(nèi)離子的同晶置換作用，低價態(tài)的離子同晶置換高價態(tài)離子使微粒帶負(fù)電荷，如Al3+置換硅氧四面體中的Si4+,Mg2＋置換鋁氧八面體中的Al3+均可使礦質(zhì)膠體帶負(fù)電荷。膠體微粒向介質(zhì)解離：解離正離子（H+）使膠體帶負(fù)電荷，相反吸收正離子（H+）和解離負(fù)離子（OH-）而帶正電荷。兩性膠體：Al(OH)3黏土礦物晶格斷鍵作用：次生黏土礦物膠體微粒（晶格）的邊緣或棱角面。2、土壤膠體的離子交換吸附作用離子交換：在土壤膠體雙電層的擴(kuò)散層中，補(bǔ)償離子可以和介質(zhì)溶液中相同電荷的離子以離子價為依據(jù)進(jìn)行等價交換，成為離子交換（代換）土壤膠體的陽離子交換吸附：土壤中帶負(fù)電的荷的膠體微粒吸附的陽離子與土壤溶液中的陽離子以離子價為依據(jù)進(jìn)行等價交換。影響因素：

質(zhì)量作用定律；離子交換能力陽離子所帶的電荷數(shù)愈多，交換能力將；同價陽離子中，離子半徑越大，交換能力強(qiáng)；1)陽離子交換量（CEC）：土壤膠體所能吸附各種陽離子總量，其數(shù)值以每千克土壤中各種陽離子的物質(zhì)的量來表示，單位mol/kg。交換性陽離子類型：酸性陽離子：H+、Al3+鹽基離子：Ca2+、Mg2+、NH4+、K+、Na+影響因素：土壤膠體類型：有機(jī)膠體、蒙脫石、伊利石、高嶺石、含水的鐵鋁氧化物；土壤質(zhì)地愈細(xì)，交換量愈高；土壤溶液的PH值愈高，交換量愈高；2)鹽基飽和度（BSP）：在土壤全部交換性陽離子中鹽基離子所占的百分?jǐn)?shù)稱為鹽基飽和度（BSP）BSP＝交換性鹽基離子總量/陽離子總量鹽基飽和土壤鹽基不飽和土壤意義：是重要物理化學(xué)參數(shù)、是土壤分類的診斷特性，反映了土壤形成環(huán)境、土壤發(fā)育程度和成土母質(zhì)狀況；是評價土壤肥力、改良土壤和合理施肥依據(jù)。3）土壤陰離子交換吸附：土壤中陰離子交換吸附是指帶正電荷的膠體微粒表面所吸附的陰離子與介質(zhì)中陰離子的交換作用。3、土壤的其他吸收作用土壤吸收作用：土壤中的微團(tuán)聚體、土壤的細(xì)微孔隙和高度分散膠粒表面等，均具有吸收、保持、吸收氣體、液體、分子、離子或其他膠體微粒等的功能。機(jī)械吸收：是指疏松多孔的土壤對介質(zhì)中物質(zhì)顆粒的阻滯截留作用，懸浮物、淀積層形成。物理吸收：土壤微顆粒借助表面能從介質(zhì)中吸收并保持一些分子態(tài)物質(zhì)。作用：利于植物選擇性吸收養(yǎng)分、土壤返潮現(xiàn)象?；瘜W(xué)吸收：土壤介質(zhì)中的可溶性化合物轉(zhuǎn)化為難溶性化合物過程，如P固定。作用：固定養(yǎng)分、但難以吸收，可能吸收有害物質(zhì)；生物吸收：植物根系和土壤微生物選擇性的吸收土壤或大氣中養(yǎng)分元素。特點(diǎn)：生物放大功能。5）代換性吸收陽離子代換性吸收陰離子代換性吸收三、土壤溶液土壤溶液：土壤水分及其所含的氣體、溶質(zhì)的總稱。1、土壤溶液組成：無機(jī)鹽類簡單有機(jī)化合物溶解性氣體2、土壤溶液的酸堿性土壤的PH值：是指土壤水溶液中[H+]活度的負(fù)對數(shù)，是土壤酸堿度的化學(xué)指標(biāo)。即pH=-log[H+]純水電解方程式：H20＝[H+]＋[OH]-電解常數(shù)：Kw＝[H+].[OH]-/[H2O]=10-14由于水的活度[H2O]＝1從純水的電解式可以看出[H+]＝[OH]-＝10－7因此純水屬于中性，其PH值＝7自然環(huán)境常見土壤PH＝在4－10之間大多數(shù)土壤的PH在5.5－8.5之間土壤H+來源：礦物風(fēng)化過程水分子離解；生物風(fēng)化過程有機(jī)酸水解。土壤酸度：測定方法將土壤酸度分為兩類：土壤活性酸度：土壤溶液中所含H+引起的酸度，亦稱為有效酸度，常用pH表示。土壤潛在酸度：指土壤膠體或吸收性復(fù)合體表面吸收的交換性H+和Al3＋所引起的酸度，只有被其他陽離子交換而轉(zhuǎn)入土壤溶液中才顯示的酸度。土壤對酸堿的緩沖性能：土壤所具有的抵抗在外界化學(xué)因子作用下酸堿反映劇烈變化的性能，即當(dāng)減少或增加土壤溶液中H+的濃度增加時，其PH并不隨之相應(yīng)地上升或下降。土壤膠體的緩沖作用：土壤中的弱酸強(qiáng)堿鹽或強(qiáng)酸弱堿鹽課后思考題：1、土壤膠體的基本結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)。2、土壤酸度的類型及其含義。3、土壤酸堿性與養(yǎng)分有效性之間的關(guān)系是什么？學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)可參閱有關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)一步將掌握土壤膠體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。充分理解土壤酸堿性與養(yǎng)分有效性之間的關(guān)系課后小結(jié)通過有關(guān)實(shí)驗(yàn)和動畫直觀展示，效果更好章節(jié)題目第三章第五節(jié)土壤肥力與生態(tài)環(huán)境功能教學(xué)目的和要求了解土壤肥力的系統(tǒng)分析理解并掌握土壤的五大生態(tài)環(huán)境功能重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：土壤系統(tǒng)的五大生態(tài)環(huán)境功能難點(diǎn)：土壤肥力的系統(tǒng)分析教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)備注第五節(jié)土壤肥力與生態(tài)環(huán)境功能向?qū)W生介紹本節(jié)課的主要內(nèi)容。土壤的生態(tài)環(huán)境功能包括一下5個方面：①土壤肥力，即土壤在保持生物活性、多樣性和生產(chǎn)性方面的功能；②調(diào)節(jié)水體和溶質(zhì)流動的能力；③具有過濾、緩沖、降解、固定并解毒無機(jī)和有機(jī)化合物的能力；④能夠儲存并使循環(huán)生物圈及地表養(yǎng)分和其他元素進(jìn)行再循環(huán)；⑤是支撐社會經(jīng)濟(jì)構(gòu)架并保護(hù)人類文明遺產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。3.5.1土壤肥力的系統(tǒng)分析在土壤肥力的形成與發(fā)展演化的過程中，隨著主導(dǎo)因素的不同，可以將其分為自然肥力和人為肥力。1.土壤肥力系統(tǒng)土壤-植物養(yǎng)分體系土壤水氣熱體系2.土壤肥力因素的相關(guān)分析營養(yǎng)因素：為植物生長所必需，且被植物根系所直接吸收的水分和養(yǎng)分。環(huán)境因素：非作物營養(yǎng)所必需，但作為根系生長的環(huán)境條件，也能對植物生長產(chǎn)生直接或間接地影響，如土壤的通氣狀況、土壤溫度，土壤的物理環(huán)境、生物環(huán)境等。3.土壤養(yǎng)分與水、肥、氣、熱的供應(yīng)與協(xié)調(diào)土壤結(jié)構(gòu)，土體構(gòu)型等都影響到土壤的肥力4.土壤肥力的調(diào)節(jié)與控制調(diào)控土壤的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)與土體構(gòu)型調(diào)控土壤的物質(zhì)平衡調(diào)控土壤肥力生態(tài)系統(tǒng)的限制性因素3.5.2土壤調(diào)節(jié)水體和溶質(zhì)流動的能力3.5.3土壤對污染物質(zhì)的凈化能力3.5.4土壤是重要的生物棲息地3.5.5土壤是重要的建設(shè)基質(zhì)課后思考題：1、土壤的生態(tài)環(huán)境功能表現(xiàn)在哪些方面。2、對植物來講，土壤肥力表現(xiàn)形式有哪些。2、如何改善和調(diào)節(jié)土壤的肥力？學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)可參閱有關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)一步將掌握土壤的生態(tài)環(huán)境功能。充分理解土壤肥力的表現(xiàn)形式課后小結(jié)通過有關(guān)實(shí)驗(yàn)和動畫直觀展示，效果更好章節(jié)題目第四章土壤形成因素學(xué)說教學(xué)目的和要求了解土壤形成因素學(xué)說的發(fā)展歷史理解形成因素學(xué)說的基本原理掌握影響土壤形成的五大成土因素重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：影響土壤形成的五大成土因素難點(diǎn)：五大成土因素各自的具體影響教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)備注第一節(jié)道庫恰耶夫的成土因素學(xué)說向?qū)W生介紹本節(jié)課的主要內(nèi)容。然后開始講解：德國科學(xué)家亞歷山大·封·洪堡在《亞洲地質(zhì)學(xué)和氣候?qū)W片斷》中，揭示了歐亞大陸中西部氣候與植被的規(guī)律性變化；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?，F(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П＝f(К,О,Г,Б)表示土壤與成土因素之間的發(fā)生關(guān)系。式中：П表示土壤；К,О,Г,Б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(dú)立自然體，成為現(xiàn)代土壤科學(xué)及土壤地理學(xué)的獨(dú)特研究對象。成土因素學(xué)說的基本原理：：①土壤是成土因素綜合作用的產(chǎn)物②成土因素的同等重要性和不可代替性③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(diǎn)格林卡：母巖特性美國土壤學(xué)家H.詹尼(JennyH)對土壤與成土因素進(jìn)行了深入研究，于1941年發(fā)表《FactorsofSoilFormation》，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1、土壤形成的氣候因素①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；②氣候影響土壤次生礦物的形成；③氣候影響有機(jī)質(zhì)的積累、分解、轉(zhuǎn)化；④氣候影響微生物的數(shù)量、種類⑤氣候影響，影響著土壤中礦物質(zhì)的風(fēng)化和遷移、轉(zhuǎn)化；⑥氣候決定著母巖風(fēng)化與土壤形成過程的方向和強(qiáng)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。2、生物因素生物是影響土壤發(fā)生發(fā)展最活躍的因素，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