土壤與地理學(xué)及微生物與人類生活息息相關(guān)_第1頁
土壤與地理學(xué)及微生物與人類生活息息相關(guān)_第2頁
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文檔簡介

第一章土壤形成因素分析1、土壤發(fā)生學(xué):研究土壤形成因素-土壤發(fā)生過程-土壤類型及其性質(zhì)三者之間的關(guān)系的學(xué)說。2、土壤地理學(xué):土壤地理學(xué)是以土壤及其與地理環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)系為研究對(duì)象,它是研究土壤的發(fā)生發(fā)育、土壤分類及時(shí)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(qiáng)的學(xué)科。3、道庫恰耶夫五大自然成土因素:氣候-climate生物-organisms地形-relief母質(zhì)-parent時(shí)間-timeS=f(cl、o、r、p、t….)4、西比爾采夫三個(gè)土綱1)顯域土綱(Zonalsoil)地帶性土壤2)隱域土綱(Introzonalsoil)隱地帶性土壤3)泛域土綱(Azonalsoil)泛地帶性土壤5、氣候因素在成土過程中的作用1)氣候影響有機(jī)質(zhì)積累和分解(過度濕潤和長期冰凍有利于有機(jī)質(zhì)的積累干旱和高溫有利于有機(jī)質(zhì)的礦化)2)氣候影響巖石礦物風(fēng)化強(qiáng)度(熱帶風(fēng)化強(qiáng)度比寒帶高10倍,比溫帶約高3倍)3)氣候影響粘土礦物的形成4)物質(zhì)遷移隨水分和熱量的增加而增加5)氣候影響土壤分布規(guī)律6、巖石的原始礦物的風(fēng)化演化系列:即從脫鉀、脫鹽基和脫硅三個(gè)階段性系列,形成伊利石(脫K)、蒙脫石(緩慢脫鹽)、高嶺石(迅速脫鹽)和三水鋁石(脫硅)等,這些階段性與其風(fēng)化的環(huán)境條件——即氣候條件有關(guān)。7、生物成土因素是如何影響土壤形成發(fā)育的(動(dòng)物、植物、微生物)1)綠色植物在土壤形成中的作用:

綠色植物是土壤有機(jī)質(zhì)的初始生產(chǎn)者。

*有限養(yǎng)分無限使用

*補(bǔ)充淋失損失,養(yǎng)分富集

*選擇吸收使養(yǎng)分組成質(zhì)量提高

*固氮2)動(dòng)物在成土過程中的作用:生活在土壤中的動(dòng)物,通過其生命活動(dòng)、機(jī)械擾動(dòng),參加了土壤與動(dòng)物之間,以及土壤中的物質(zhì)和能量的交換、轉(zhuǎn)化過程,相當(dāng)深刻地影響土壤的形成與發(fā)育。*養(yǎng)分轉(zhuǎn)化*挖掘

混和

土壤組成性質(zhì)變化*動(dòng)物遺體增加土壤有機(jī)質(zhì)3)微生物在土壤形成中的作用:微生物是分解者、還原者。種類繁多,數(shù)量極大,對(duì)土壤的形成,肥力的演變起著重大的作用。*分解*合成*固氮*轉(zhuǎn)化硅、鐵、磷、鉀細(xì)菌8、母質(zhì):形成土壤的巖石風(fēng)化物經(jīng)外力搬運(yùn)堆形成的殘積物、

坡積物、

洪積物、沖積物、湖積物、海積物、冰水沉積物、風(fēng)積物等。母質(zhì)的類型:9、地形因素對(duì)土壤形成的作用主要作用表現(xiàn)在哪些方面:1)一方面是使物質(zhì)在地表進(jìn)行在分配;2)另一方面是使土壤及母質(zhì)在接受光、熱條件方面發(fā)生差異,以及接受降水或潛水在土體的重新分配方面的差異。10、絕對(duì)年齡: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(shí)算起迄今所經(jīng)歷的時(shí)間。相對(duì)年齡:指土壤的發(fā)育程度,一般用剖面分異程度加以確定,無具體年份。11、人為活動(dòng)對(duì)土壤形成演變的影響*加速演化

自然土壤--耕作土壤

*改變方向

荒漠土壤--綠洲土壤

*改變肥力

褐土---(土婁)土*消除障礙層

粘盤層

流沙層

鐵盤層

白土層12、土壤形成過程、基本成土過程:土壤形成過程:在土壤形成因素綜合影響下,形成土壤肥力特征和剖面形態(tài)的持續(xù)過程,也是物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化過程。基本成土過程:*有機(jī)物與無機(jī)物以固體、液體或氣體的形式加到土壤中;*這些物質(zhì)從土壤中喪失;*在土壤內(nèi)部有機(jī)物或無機(jī)物的遷移;*在土壤內(nèi)部有機(jī)物或無機(jī)物的轉(zhuǎn)化。1)淋溶與淀積淋溶與淀積作用是一個(gè)問題的兩個(gè)方面。定義:土壤剖面中物質(zhì)以溶液的形式從一處遷移到另一處的運(yùn)動(dòng)。2)淋洗過程定義:土壤中的鹽分被淋洗出土體,而淋溶是指土壤中的物質(zhì)從土體的上部被移到下部,并沒有被淋洗出土體。淋洗是許多土壤中膠體遷移的先決條件,因?yàn)橹挥心切┳鳛槟z體絮凝劑的鹽分被淋洗掉,膠體才可能被分散遷移。3)富集:一般是指整個(gè)的土壤由于處在景觀中的低洼部位,而從周圍獲得物質(zhì)。4)機(jī)械淋洗(lessivage)過程機(jī)械淋洗指細(xì)粘粒(<0.0002mm)和較少數(shù)量的粘粒(<0.002mm)及細(xì)粉砂以懸浮態(tài)向下淋溶到土體中的裂隙和其他空隙中,并在脫水的情況下在這些空隙壁上淀積下來,機(jī)械淋洗產(chǎn)生的土壤特征是:(1)A層中或淋溶層中粘粒的輸出或減少;(2)B層或淀積層中粘粒含量相對(duì)于A層或C層富集;(3)B層相對(duì)于A層來說,細(xì)粘粒占總粘粒的比例增高;(4)在B層的土壤結(jié)構(gòu)體面上或孔隙壁上可見到粘粒膠膜,或用偏光顯微鏡觀察時(shí)可見光性定向排列粘粒。5)表面侵蝕(erosion)和表面累積(cumulization)過程表面侵蝕:是指由于雨滴的撞擊,徑流水搬運(yùn)而引起的表層土壤侵蝕。風(fēng)力也是造成表土侵蝕的一種常見因素。表面累積:與表面侵蝕正好相反,是用來表述由于流水或風(fēng)等作用,使物質(zhì)在土壤表面累積的一個(gè)術(shù)語,如黃土被流水搬運(yùn)到山麓低地處沉積即是如此。嚴(yán)格說來,表面侵蝕與表面累積這對(duì)過程不是成土過程而是地學(xué)過程,但它們對(duì)土壤形成的影響是很大的。一般說來,這對(duì)過程延緩剖面發(fā)育和土層分異過程。6)分解(decomposition)與合成(synthesis)過程分解和合成:是指土壤中礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)的分解過程與新礦物和新有機(jī)物的合成過程。如原生鋁硅酸鹽礦物分解與次生粘土礦物的合成,粗有機(jī)質(zhì)分解轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的過程。13、形成土壤發(fā)生層的成土過程7)原始成土過程:在冰雪復(fù)蓋、寒冷干燥的條件下,從巖石露出地表而有微生物著生開始到高等植物定居之前形成的土壤過程,稱之為原始成土過程。本過程基本可分三個(gè)階段:首先是出現(xiàn)自養(yǎng)型微生物的“巖漆”階段;接著是各種異養(yǎng)型微生物,如細(xì)菌、粘液菌、真菌、地衣共同組成的原始植物群落,著生于巖石表面與細(xì)小孔隙中,通過生命活動(dòng)使礦物進(jìn)一步分解,使細(xì)土和有機(jī)質(zhì)不斷增加,即所謂“地衣”階段;第三階段是“苔蘚”階段,生物風(fēng)化與成土過程的速度大大加快,為高等綠色植物的生長準(zhǔn)備了肥沃的基質(zhì)。8)有機(jī)質(zhì)積聚過程有機(jī)質(zhì)在土體中的積聚是生物因素在土壤形成過程中的具體表現(xiàn),但生物創(chuàng)造有機(jī)質(zhì)及其分解與積累又常受到氣候與其它成土因素的綜合影響,一般有以下幾種:①腐殖化過程(humification)定義:土壤中粗有機(jī)質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為腐殖質(zhì)的過程。它主要表現(xiàn)在草原土壤系列,即半干旱與半濕潤的溫帶草原、草甸或森林草原等生物氣候條件下,每年的有機(jī)質(zhì)量在土體積累較大,有明顯的“死冬”季節(jié)使有機(jī)質(zhì)停止分解,加以土壤的水分狀況促使其土壤微生物進(jìn)行適量的好氣與嫌氣分解,土體中的鈣飽和程度也較高,因而形成較高含量的黑色胡敏酸的鈣飽和腐殖質(zhì),腐殖質(zhì)A層深厚(如>30cm),土層松軟。②粗腐殖質(zhì)化過程(raw-humification)它主要表現(xiàn)在淋溶土或森林土壤系列。森林的殘落物較多,但單寧含量高,降水量較大,殘落物腐解過程較差,形成所謂酸性的粗腐殖質(zhì)化過程,其腐殖酸以富里酸為主,腐殖層也較薄。其上的粗腐殖質(zhì)多用O表示,枯枝落葉層。9)粘化過程粘化過程:是指土體中的礦質(zhì)顆粒由粗變細(xì)而成粘粒,以及粘粒在剖面中積聚的過程,若粘化發(fā)生在B層,則形成粘化層(Bt層)。粘化過程主要有殘積粘化(褐土中的粘化過程往往是以這種粘化為主)和粘粒淋移淀積(即淋淀粘化)【如棕壤剖面中往往有如此特征】兩種。10)鈣化過程在土壤母質(zhì)的基巖風(fēng)化物或地表沉積體,在土壤形成過程中淋溶脫鈣和淀積積鈣,以及復(fù)鈣過程等,是一種比較普遍的現(xiàn)象。淋溶脫鈣濕潤半濕潤區(qū):在降水量大于蒸發(fā)量的生物氣候條件下,其礦物風(fēng)化過程的先期就是脫鈣,鈣變?yōu)樘妓釟溻}的形式溶于土壤水而排出土體,使土壤變?yōu)辂}基不飽和狀態(tài);沒有石灰反應(yīng)。碳酸鈣溶解的條件?CaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2②鈣積過程干旱半干旱區(qū):

如果大氣的干燥度提高,像大陸性的溫帶草原,則碳酸氫鈣不會(huì)完全排出土體,而是由A層或A/B層向下淋溶到一定深度,這時(shí)土壤孔隙中的二氧化碳分壓或水分含量降低,則碳酸氫鈣放出二氧化碳而變成碳酸鈣沉積出來。Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2③復(fù)鈣過程:它是指有一部分已經(jīng)脫鈣的土壤表層,由于自然(如生物表層吸收積累或風(fēng)帶來的含鈣塵土降落)或人為施肥(如施用石灰、鈣質(zhì)土糞等),而使表土層含鈣量大于B層的成土過程。*灌溉

鈣質(zhì)風(fēng)化液*施肥

石灰

石膏CaSO4*植物吸收

殘?bào)w分解11)鹽化過程主要是干旱、半干旱氣候條件下,地下水中的鹽分通過毛管蒸發(fā)而在土壤表層和土體上部進(jìn)行積累的過程。這些鹽分主要是一些中性鹽類(K+、NaCl、Na2SO4、Ca2+、Mg2+),在海水影響地區(qū),鹽分來源于海水浸漬。pH值一般在7-8.5左右鹽分主要?dú)埩粼谕寥辣韺?,形成鹽霜、鹽結(jié)皮鹽化:含鹽量10g/kg

鹽漬化:

1g/kg

脫鹽:<1g/kg12)脫鹽化過程由于地形、氣候或人工排水改良的結(jié)果,使原有表層含鹽的土壤通過降水或人工洗鹽,而將鹽分淋洗到下層,或排出土體。前者稱之為殘余鹽土,后者可變?yōu)榉躯}土(<1g/kg)。灌溉洗鹽稱人工脫鹽。13)堿化過程:是指鈉離子在土壤膠體上的累積,使土壤呈強(qiáng)堿性反應(yīng),并形成物理性質(zhì)惡化的堿化層,又稱鈉質(zhì)化過程。14)脫堿化過程堿土中的可溶性鈉鹽以及含鈉膠體經(jīng)水分淋洗,膠體上的Na+被H+取代:堿化過程的逆過程,實(shí)際上就是Na+脫離土壤膠體進(jìn)入土壤溶液的過程。15)灰化過程16)白漿化過程

:是指土體中出現(xiàn)還原離鐵離錳作用而使某一土層漂白的過程。17)富鐵鋁化過程富鐵鋁化過程是指在濕熱的生物氣候條件下進(jìn)行的脫硅作用和鐵鋁相對(duì)富集的作用,也稱為富鋁化作用。水成土壤過程18)潛育化過程它發(fā)生在土壤有漬水(包括常年或季節(jié)性漬水)條件下,同時(shí)有機(jī)物質(zhì)處于嫌氣性分解狀態(tài)這兩個(gè)條件。在漬水還原的環(huán)境和有機(jī)物還原影響下,土壤礦物質(zhì)中的鐵錳處于還原低價(jià)狀態(tài),條件成熟時(shí),可產(chǎn)生磷鐵礦、菱鐵礦等次生礦物,從而使土體染成灰藍(lán)色或青灰色。形成潛育層。它可出現(xiàn)于沼澤化土壤、質(zhì)地粘重的草甸白漿土和部分排水不良的水稻土中。19)潴育化過程:即氧化—還原過程:也稱假潛育過程。它是指漬水經(jīng)常處于變動(dòng)狀況下,土體中干濕變化、氧化還原交替比較明顯,由于這個(gè)特點(diǎn),土壤中變價(jià)的鐵錳物質(zhì),淋溶與淀積交替而使土體出現(xiàn)銹紋斑、黑色鐵錳斑或結(jié)核、紅色膠膜或“鱔血斑”等新生體。形成潴育層。這些現(xiàn)象在半水成土中經(jīng)常出現(xiàn),它也是良水型水稻土構(gòu)型的特色。20)泥碳化過程:是指有機(jī)質(zhì)以植物殘?bào)w形式累積的過程。主要發(fā)生在地下水位高,或地表有積水的沼澤地段。21)旱耕熟化:是指在原來自然土壤的基礎(chǔ)上,通過人為平整土地、耕翻、施肥、灌溉,以及其它改良措施,使土壤向有利于作物生長方向發(fā)育、演變。22)水耕熟化:指在原來自然土壤的基礎(chǔ)上,通過人類種植水稻,而為滿足水稻生長的需要就要采用一系列水耕管理措施,達(dá)到穩(wěn)水、穩(wěn)溫、穩(wěn)肥、穩(wěn)氣條件。13、地質(zhì)大循環(huán):是指地面巖石的風(fēng)化、風(fēng)化產(chǎn)物的淋溶與搬運(yùn)、堆積,進(jìn)而再次成巖作用。生物小循環(huán):是指生物在其風(fēng)化產(chǎn)物的基礎(chǔ)上進(jìn)行植物營養(yǎng)元素的富集、保蓄,使部分營養(yǎng)元素暫時(shí)脫離地質(zhì)大循環(huán)的軌道。14、表征地質(zhì)風(fēng)化度和土壤淋溶程度的幾個(gè)指標(biāo)1)土壤風(fēng)化淋溶系數(shù)(ba值):ba值指的是母質(zhì)或土壤中鹽基的氧化物與氧化鋁的分子比值。b代表鹽基,即Na2O、K2O及CaO、MgO分子數(shù)之和;a代表氧化鋁(Al2O3)的分子數(shù)。2)土壤淋溶系數(shù)(?值):是通過對(duì)比淋溶層和母質(zhì)層中鉀、鈉氧化物淋溶狀況,以鑒別成土過程的淋溶強(qiáng)度如何。3)土壤風(fēng)化指數(shù)(μ值):是通過淋溶層和母質(zhì)層中氧化鉀與氧化鈉的比值,了解土壤礦物質(zhì)風(fēng)化程度。4)硅鋁率Sa和硅鐵鋁率Saf土壤物質(zhì)(粒徑<2mm)或粘粒(粒徑<0.002mm)中SiO2與Al2O3的摩爾數(shù)比Sa值和Saf值越小,表明土壤風(fēng)化程度越高。注意:粘粒中的Sa值反映了粘土礦物類型。(1:1和2:1粘土礦物)5)鐵的游離度=(土壤游離鐵/土壤全鐵)*100%游離氧化鐵:連二硫酸鹽-檸檬酸鹽-碳酸氫鈉混合提取液(DCB提取液)提取游離氧化鐵:土壤中未被鋁硅酸鹽禁錮的氧化鐵15、土壤主要發(fā)生層的各種符號(hào)含義(大寫、小寫)土壤剖面發(fā)生層位與層次字母注記用以表示發(fā)生層的層位和性狀A(yù)淋溶層B淀積層C母質(zhì)層O堆積于表層的有機(jī)質(zhì)層,水分不飽和,有機(jī)質(zhì)含量>350g/kg(枯枝落葉層)H堆積于表層的有機(jī)質(zhì)層。水分長期飽和,有機(jī)質(zhì)含量>350g/kg(泥炭層)E硅酸鹽粘粒遭破壞,粘粒、鐵、鋁三者皆有損失,有砂、粉砂聚集R連續(xù)的堅(jiān)硬巖層用以表示發(fā)生層的形態(tài)或性狀:b:被埋藏或重迭土層,Btbc:結(jié)核形式的積聚,Bcke:指物質(zhì)發(fā)生漂洗,Beg:氧化還原所形成的銹紋、銹斑或鐵錳結(jié)核層,Bg(銹紋、銹斑等)h:礦質(zhì)土壤的有機(jī)質(zhì)的自然積聚層Ah自然土Ap耕層k:碳酸鈣的積聚層,Bk1:結(jié)殼層,龜裂層Alm:強(qiáng)烈膠結(jié),固結(jié),硬化層次

Cmk石灰結(jié)盤層n:代換性鈉積聚層,Btn堿化層p:耕作層Ap耕層q:次生硅積聚層

Cmq硅化層r:地下水引起的潛育層s:鐵鋁氧化物的積聚層,Bs-磚紅壤性土層;Bsh-灰化淀積層t:粘化層

Btw:指B層中結(jié)構(gòu)顏色變化,粘粒含量變化,淀積特征不明顯-Bwx:脆磐層,脆殼層y:石膏淀積層-Byz:易溶鹽積累層Az-鹽化層u::劃分亞層次標(biāo)記BtBtu16)土壤剖面:是一個(gè)具體土壤的垂直斷面,一個(gè)完整的土壤剖面應(yīng)包括土壤形成過程中所產(chǎn)生的發(fā)生學(xué)層次,以及母質(zhì)層次。土壤發(fā)生層(簡稱土層):是指土壤形成過程中所形成的剖面層次(或土體構(gòu)造層次)。土體構(gòu)型(土壤剖面構(gòu)型):它是指各土壤發(fā)生層有規(guī)律的組合、有序的排列狀況,是土壤剖面的最重要特征。第二章土壤分類1、土壤分類單元:一個(gè)土壤類型就是在所選擇的作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)的土壤性質(zhì)上相似的一組土壤個(gè)體,并且依據(jù)這些性質(zhì)以區(qū)別其它土壤個(gè)體。將土壤類型稱為分類單元2、中國土壤分類系統(tǒng)高級(jí)分類:土綱、亞綱、土類、亞類;低級(jí)分類:土屬、土種和變種。分類思想核心:每一個(gè)土壤類型都是在各成土因素的綜合作用下,由特定的基本成土過程所產(chǎn)生,且具有一定的土壤剖面形態(tài)和理化性狀特征的土壤。命名:我國現(xiàn)行的土壤分類系統(tǒng)采用連續(xù)命名與分段命名相結(jié)合的方法。土綱和亞綱為一段以土綱名稱為基本詞根,加形容詞或副詞前綴構(gòu)成亞綱名稱,亞綱段名稱是連續(xù)命名,如:半干旱溫鈣層土

亞綱______土綱土類和亞類為一段,以土類名稱為基本詞根,加形容詞或副詞前綴構(gòu)成亞類名稱,如鹽化草甸土,可自成一段單用,但它是連續(xù)命名法,如:石灰性砂姜黑土

亞類__土類土屬名稱不能自成一段,多與土類、亞類連用,如氯化物濱海鹽土、是典型的連續(xù)命名法,如:酸性巖坡積物草甸暗棕攘

土屬__________亞類__土類3、美國診斷土壤分類不以發(fā)生理論為依據(jù),而以土壤性狀本身為依據(jù)。診斷層和診斷特征所謂診斷層,是指用于識(shí)別土壤分類單元,在性質(zhì)上有一系列定量說明的土層。診斷特征只指有定量說明的土壤性質(zhì)。分類系統(tǒng)土綱、亞綱、土類、亞類、土族和土系4、中國土壤系統(tǒng)分類的特點(diǎn)以診斷層和診斷特性為基礎(chǔ)的中國土壤系統(tǒng)既與國際接軌,又充分體現(xiàn)我國特色。特點(diǎn):(1)分類原則、診斷層和診斷特性和分類系統(tǒng)。(2)檢索系統(tǒng),每一種土壤可以在這個(gè)系統(tǒng)中找到所屬的分類位置,也只能找到一個(gè)位置。5、診斷現(xiàn)象中國土壤系統(tǒng)分類中還把在性質(zhì)上已發(fā)生明顯變化,但尚未達(dá)到診斷層或診斷特性規(guī)定指標(biāo),但在土壤分類上具有重要意義,即足以作為劃分土壤類別依據(jù)的稱為診斷現(xiàn)象(主要用于亞類一級(jí))。如:堿積現(xiàn)象、鈣積現(xiàn)象等。第三章中國土壤形成的地理基礎(chǔ)1、我國氣候帶的劃分按熱量按濕度按其干燥度的差異分區(qū),如東南沿海濕潤區(qū);從伏牛山、太行山、燕山至大興安嶺一線兩側(cè)的半濕潤區(qū);青、甘、寧、內(nèi)蒙一帶的半干旱區(qū);以及西北部的干旱區(qū)。2、成土母質(zhì)及其類型:巖石礦物經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、堆積而成的地殼的疏松表層稱成土母質(zhì),又叫風(fēng)化殼。我國的主要風(fēng)化殼類型:1)富鋁風(fēng)化殼和第四紀(jì)紅色粘土

2)硅鋁風(fēng)化殼

3)四川石灰質(zhì)紫紅色砂頁巖風(fēng)化殼區(qū)4)廣西石灰?guī)r巖溶風(fēng)化物地區(qū)5)碎屑風(fēng)化殼

6)含鹽風(fēng)化殼

3、土壤分布的水平地帶性土壤分布的水平地帶性:是指土壤分布與熱量的緯度地帶性和濕度的經(jīng)度地帶性的關(guān)系,但是大的構(gòu)造地理——如大的山脈、高原等可以明顯地影響這一格局。4、我國濕潤區(qū)土壤的緯度地帶性分布規(guī)律南北緯度地區(qū)性,由北而南依次為:棕色針葉林土、暗棕壤、棕壤與褐土、黃棕壤與黃褐土、黃壤與紅壤、赤紅壤、磚紅壤。5、我國土壤的經(jīng)度地帶性分布規(guī)律溫帶地區(qū)的經(jīng)度地帶性由東往西為:黑土、黑鈣土、栗鈣土、棕鈣土、灰漠土暖溫帶地區(qū)的經(jīng)度地帶性由東往西為:棕壤、褐土、黑壚土、灰鈣土、棕漠土6、土壤的垂直地帶性分布規(guī)律7、隱地帶性土壤由于土壤侵蝕、成土母質(zhì)、地下水等區(qū)域成土因素的影響,還有一些土壤與地帶性土壤不一樣,稱為隱地帶性土壤。如紫色土、石灰?guī)r土、草甸土、潮土等。第四章棕色針葉林土、暗棕壤和白漿土1、棕色針葉林土、暗棕壤及白漿土的概念(形成條件和成土過程)。1)棕色針葉林土:是在寒溫帶針葉林下,凍融回流淋溶型的棕色土壤,曾被命名為山地灰化土,棕色灰化土,灰化土。形成條件:①氣候(低溫和凍層):大興安嶺棕色針葉林土區(qū)的氣候?qū)儆诤疂駧Т箨懶约撅L(fēng)氣候。年均溫低于-4℃。土壤凍結(jié)期長,凍層深厚,可達(dá)2.5~3m之間,并有島狀永凍層。②植被:主要植被為明亮針葉林、局部有暗針葉林。③母質(zhì):母質(zhì)多為巖石碎塊成土過程:①針葉林氈狀凋落物層和粗腐殖質(zhì)層的形成;②有機(jī)酸的絡(luò)合淋溶;③鐵鋁的回流與聚積;④在較低地形處,由于土壤水分過飽和而產(chǎn)生凍層凸起的圓丘,其直徑約1m左右,高10~20cm,使其圓丘周圍凹陷處經(jīng)常積水而產(chǎn)生泥炭化和潛育化的附加過程。暗棕壤:是在溫帶濕潤季風(fēng)氣候和針闊混交林下發(fā)育形成的,剖面構(gòu)型為O-AB-Bt-C,表層腐殖質(zhì)積聚,全剖面呈中至微酸性反應(yīng),鹽基飽和度60-80%,剖面中部粘粒和鐵錳含量均高于其上下兩層的淋溶土。形成條件:①氣候:一年中有一個(gè)水熱同步的夏季和漫長嚴(yán)寒的冬季以及短暫的春秋兩季。②植被:自然植被主要是以紅松為主的針闊葉混交林。因氣候濕潤,植物種類繁多,共有2000余種。③地形和母質(zhì):該區(qū)的地形主要為山區(qū)。母質(zhì)大都是花崗巖、安山巖、玄武巖的風(fēng)化物,也有少量的第四紀(jì)黃土性沉積物。成土過程:①腐殖質(zhì)積聚②鹽基與粘粒淋溶過程③假灰化過程3)白漿土:白漿土是在溫帶半濕潤及濕潤區(qū)森林、草甸植被下,在微度傾斜崗地的上輕下粘母質(zhì)上,經(jīng)過白漿化等成土過程形成的具有暗色腐殖質(zhì)表層、灰白色的亞表層—白漿層及暗棕色的粘化淀積層的土壤,剖面構(gòu)型為Ah-E-Bt-C(或Cg)。白漿土的白漿層含有大量的SiO2粉末、淀積層含有大量的鐵錳結(jié)核。形成條件:①氣候與成土母質(zhì):溫帶濕潤和半濕潤區(qū);白漿土成土母質(zhì)主要是第四紀(jì)河湖粘土沉積物,質(zhì)地粘重,一般為輕粘土,有的可達(dá)中至重黏土。②地形:白漿土發(fā)育的地形部位主要為丘陵漫崗至低平原,主要類型有低平原、河谷階地、山間盆地和山間谷地、熔巖臺(tái)地和山前洪積臺(tái)地。③植被:針闊混交林成土過程:①潴育淋溶②粘粒機(jī)械淋溶③草甸過程2、為什么棕色針葉林土沒有發(fā)生典型的灰化過程,而僅發(fā)生了隱灰化過程?在溫暖多雨季節(jié),真菌分解針葉林的凋落物時(shí),形成酸性強(qiáng)、活性較大的富里酸類的腐殖酸下滲水流,含有富里酸類的下滲水流導(dǎo)致土壤鹽基及礦物質(zhì)Fe、Al的絡(luò)合淋溶,使土壤鹽基飽和度降低,土壤呈酸性。但由于氣候寒冷,淋溶時(shí)間短,淋溶物質(zhì)受凍層的阻隔,這種酸性淋溶作用不能有顯著的發(fā)展,同時(shí)淀積作用也不明顯。因此棕色針葉林土的有機(jī)酸的絡(luò)合淋溶過程只能稱之為隱灰化過程、準(zhǔn)灰化過程。3、白漿土的E層與灰化土的E層有什么不同?4、白漿土的低產(chǎn)原因何在?如何改良?1)耕層構(gòu)造不良,白漿土Ah層肥力狀況較好,但Ah層很薄,其下面是養(yǎng)分貧瘠、水分物理性質(zhì)不良的白漿層,是托水、隔水、阻礙作物生長的障礙層次;再往下便是粘緊不透水的淀積層,根系難以向下伸展,但淀積層養(yǎng)分比較富集。這樣的耕層構(gòu)造,使土體貯水量小,易造成表澇、表旱。絕大部分根系分布在很薄的表層內(nèi),營養(yǎng)容積小,作物生長后期供肥不足。所以,白漿土種植作物,一般植株矮小,產(chǎn)量不高不穩(wěn)。2)養(yǎng)分總貯量不高,分布不均。白漿土有機(jī)質(zhì)和全量氮、磷、鉀等養(yǎng)分主要之中分布在Ah層,含量較高,但養(yǎng)分有效性較低,尤其有效磷更缺;E層養(yǎng)分迅速下降,表現(xiàn)特別貧瘠,Bt層好轉(zhuǎn)。由于養(yǎng)分分布不均,總貯量不高,有效性也不高,難以滿足作物生長過程中對(duì)養(yǎng)分的需求。水分物理性質(zhì)差:由于白漿土土體構(gòu)型不良,白漿層透水性很弱,粘化淀積層幾乎不透水,致使土體容水量小,春天化凍時(shí),不煞水,夏秋雨季不下滲,容易產(chǎn)生上層滯水的內(nèi)澇和地表積水的表澇。土壤上層干濕交替頻繁,春季降雨少就出現(xiàn)明顯旱象。水分狀況十分不穩(wěn)定,既不耐旱,也不耐澇。由于質(zhì)地粘重,難以耕作。春天融凍時(shí),土壤過濕冷漿,影響種子萌芽和苗期生長,也常常影響春麥適時(shí)播種,使其在生長季節(jié)正值雨季,易感染銹病,造成減產(chǎn)。改良措施:深松深施肥秸桿還田與施用草炭秸桿還田與施用草炭種稻改良種植綠肥與施用石灰水土保持和排水第五章棕壤與褐土1、棕壤與褐土棕壤與褐土是分布于我國的暖溫帶濕潤森林和半濕潤的干旱森林與灌木草原的淋溶土和半淋溶性土壤,一般處于高平原地形部位。包括吉、遼、魯、冀、京、津、晉、陜等省、市、區(qū),是我國北方的主要農(nóng)業(yè)與水果產(chǎn)區(qū)。棕壤與褐土的共同特征第一,反映了溫暖帶濕潤的森林與半濕潤的森林灌木草原的腐殖質(zhì)積累特性:即腐殖質(zhì)含量不大,表聚程度較大,腐解程度較高;腐殖質(zhì)—Ca2+的結(jié)合,使腐殖質(zhì)一般呈微酸性至中性,并形成腐殖質(zhì)—粘粒團(tuán)聚體。無灰化過程。一般H/F≤1等。第二,都有粘化過程:棕壤淋淀粘化機(jī)械淋移淀積非碳酸鹽母質(zhì);褐土以殘積粘化為主碳酸鹽母質(zhì)。第三,由于強(qiáng)度的農(nóng)業(yè)墾殖,具有一定的坡度地形和干濕季節(jié)交替明顯的季風(fēng)氣候,因此土壤侵蝕現(xiàn)象比較普遍。棕壤與褐土的區(qū)別:棕壤無石灰反應(yīng)褐土有石灰反應(yīng)2、棕壤的成土過程棕壤是在暖溫帶濕潤半濕潤大陸季風(fēng)氣候、落葉闊葉林下,發(fā)生較強(qiáng)淋溶作用和粘化作用形成的土壤,土壤剖面通體無石灰反應(yīng),呈微酸性,具有明顯粘化特征??偯娣e2015萬hm2。棕壤的形成過程的基本特點(diǎn)是:有明顯的淋溶作用、粘化作用和較強(qiáng)烈的生物積累作用。成土過程:淋溶作用:棕壤在風(fēng)化過程和有機(jī)質(zhì)礦化過程形成的一價(jià)(Na+、K+)礦質(zhì)鹽類均已淋失,二價(jià)(Ca2+、Mg2+)鹽類除為土壤膠體吸附外,游離態(tài)的大部分淋失,故土壤一般呈中性偏酸、無石灰反應(yīng),鹽基不飽和。高價(jià)的Fe、Al、Mn則有部分游離,鐵錳游離度分別在25%~30%和50%~70%,并有明顯淋溶淀積現(xiàn)象,在剖面的中、下部結(jié)構(gòu)體表面呈棕黑色鐵錳膠膜形態(tài)。粘化作用:在溫暖濕潤的氣候條件下,化學(xué)風(fēng)化較強(qiáng)烈,土壤發(fā)生粘化作用,包括土壤中粘粒的形成和粘粒在土壤中積聚兩個(gè)方面,即殘積粘化和淋移淀積粘化。生物積累作用:棕壤在濕潤氣候條件和森林植被下,生物積累作用較強(qiáng)。3、褐土的成土過程褐土是在暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候條件,干旱森林與灌木草原植被下,經(jīng)過粘化過程和鈣積過程發(fā)育而成的土壤,具有粘化B層的土壤。剖面中某部位有CaCO3積聚,中性或微酸性,屬半淋溶土,總面積2515.85hm2。成土過程:干旱的殘落物腐殖質(zhì)積累過程:干旱森林與灌木草原的殘落物在其腐解與腐殖質(zhì)積聚過程中有兩個(gè)突出特點(diǎn)。第一是殘落物均以干燥的落葉而疏松地覆于地表,以機(jī)械磨擦破碎和好氣分解為主,所以積累的土壤腐殖質(zhì)少,腐殖質(zhì)類型主要為胡敏酸;第二是殘落物中含Ca量豐富,保證了土壤風(fēng)化中鈣的部分淋溶補(bǔ)償,甚至產(chǎn)生了部分表層復(fù)鈣現(xiàn)象。碳酸鈣的淋溶與淀積:在半干潤條件下,原生礦物的風(fēng)化首先開始大量的脫鈣階段,其CaO隨含有CO2的重力水由土壤剖面的表層滲到下層,以至于形成地下水流。殘積粘化,也稱之為殘積風(fēng)化或地中海風(fēng)化,即粘粒的形成是由土體內(nèi)的礦物進(jìn)行原地的土內(nèi)風(fēng)化而成,很少產(chǎn)生粘粒的機(jī)械移動(dòng),因而粘粒沒有光學(xué)向性。淋移粘化:即在一定降水和生物氣候條件下,粘土礦物繼續(xù)脫鈣,形成另外一種顆粒最細(xì)的新生粘土礦物——如蒙脫石等,并開始于雨季期間隨重力水在主體結(jié)構(gòu)間向下懸移,在一定深度形成粘粒淀積層,這種粘粘往往有光學(xué)向性,一般土體水分的干濕交替有利于粘粒下移。4、棕壤的粘化過程與褐土的異同點(diǎn)是哪些?棕壤以淋移粘化(也可稱之為機(jī)械淋移粘化)為主棕壤的粘化作用,殘積粘化為輔,而褐土則淋移粘化和殘積粘化均有之,但多以后者為主。5、塿土:即在普通褐土表層以上形成一個(gè)人工堆墊的表層;它是人為長期旱耕熟化,施入土糞或富含有機(jī)質(zhì)的農(nóng)家肥料而形成的診斷層,厚度≥50cm,具有雙層耕種熟化層段,即在現(xiàn)耕層和梨底層之下具有埋藏的老耕作層,0~2cm的堆墊表層的速效磷<100g/kg?,F(xiàn)代耕作層及其人工堆墊表層以下的土壤剖面同于普通褐土,該土壤較大面積的分布于我國古老農(nóng)業(yè)區(qū)的關(guān)中平原,其它古老農(nóng)業(yè)區(qū)也有點(diǎn)狀分布,也稱堆墊褐土,它是我國特有的褐土類型。第六章黃棕壤與黃褐土1、弱富鋁化過程:P.杜喬富爾提出亞熱帶和熱帶土壤風(fēng)化的鐵硅鋁化、鐵紅化(feramgination)與鐵鋁化(ferrallitisation)三個(gè)風(fēng)化相,如果說棕壤化過程相當(dāng)與鐵硅鋁化相,則弱鋁化則相近于鐵紅化階段,鉀礦物的快速風(fēng)化,SiO2也開始部分淋溶,并形成2∶1或2∶1∶1或1∶1型的粘土礦物,鐵明顯釋放,形成相當(dāng)數(shù)量的針鐵礦或赤鐵礦為主的游離氧化鐵,因?yàn)殍F的水化度較高,故顏色較棕,在風(fēng)化B層的游離氧化鐵≥20g/kg,游離度≥40%,土體中的鐵、錳形成膠膜或結(jié)核,聚集在結(jié)構(gòu)體的外圍,接近地表的結(jié)核較軟,易碎;而下層則較堅(jiān)硬。2、黃棕壤的粘化過程與棕壤、褐土的異同點(diǎn)是哪些?由于具有較高的溫度和雨量,為其母質(zhì)風(fēng)化提供了有利條件,原生礦物變成粘土礦物的過程較快,處于脫鉀和脫硅階段,粘粒含量高,常形成粘重的心土層,甚至形成粘磐。土壤微形態(tài)研究表明:孔隙壁有各種形態(tài)的光性定向粘粒膠膜和大量鐵質(zhì)淀積膠膜。這說明黃棕壤不僅具有殘積粘化,而且以淋移粘化過程為主。3、黃棕壤與黃褐土的主要區(qū)別是什么?黃褐土為第四紀(jì)晚更新世(Q3)的下蜀黃土母質(zhì)上發(fā)育的土壤,黃褐土的淋溶作用較弱,pH為6.8~7.5,鹽基飽和度>75%,且常有少量的CaCO3物質(zhì),SiO2/Al2O3>3.0。4、粘磐黃褐土與白漿化黃褐土的基本性質(zhì)和改良利用上的差異?*白漿化黃褐土:即在上述黃褐土形成過程的基礎(chǔ)上增加了白漿化過程的附加成土過程,其剖面土體構(gòu)型為:Ah-E-Bmts-C或E-Bmts-C。由于土壤質(zhì)地粘重,年降水量達(dá)800mm以上,形成上層滯水而引起鐵錳還原,低價(jià)鐵錳隨其傾斜地形面形成土體內(nèi)水分側(cè)流排除土體,粘粒也隨水側(cè)滲,造成該土層粉粒/粘粒比增大,呈灰白色或橙白色,質(zhì)地多為粉沙壤土,粉沙含量在55%左右,粘粒在15%以下。*粘磐黃褐土:pH>6.8,鹽基飽和度>80%,且剖面下部無明顯的網(wǎng)紋層,可偶見砂姜。剖面構(gòu)型為:Ah-Bmts-C,其它性質(zhì)同粘磐黃棕壤。改良利用差異:白漿化黃褐土因具有板結(jié)、貧瘠的白漿層,所以通透性差,作物根系不易下扎,土壤容易形成上層滯水而滯苗,播種遇雨極易悶種爛籽,造成缺苗斷壟,加之鹽基代換容量小,保肥力差,施肥后易猛發(fā)倒棵。在改良上應(yīng)首先開溝排漬,其次要深翻改土,推廣條壟深翻,還可以采用“心土混層耕犁”,在不破壞耕層的情況下,使白漿層與淀積層混拌。除了多施有機(jī)肥外,應(yīng)注意分期追肥、增磷補(bǔ)鉀。宜種作物主要有花生、山芋,此外,還有小麥、大豆、玉米等。適種樹種有楓楊、白榆、臭椿等。果樹有蘋果、梨、桃等。在造林中,除注意挖溝排漬外,還應(yīng)采用深挖穴、足施肥、高培土等措施。第七章紅壤、黃壤、磚紅壤及燥紅土1、紅壤、黃壤、磚紅壤及赤紅壤共同的成土過程是什么?1)脫硅富鋁化過程①脫鹽基酸化,肥力下降②鐵鋁相對(duì)富集,形成鐵鋁殘余聚積層。表現(xiàn)為鐵子、鐵盤等結(jié)核。粘粒的硅鋁率(Ki=SiO2/Al2O3)和硅鋁鐵率(Saf=SiO2/R2O3)的不斷降低,粘粒礦物由2:l型向1:1型和鐵、鋁氧化物簡單化的礦物演變。形成大量的游離氧化鐵(鐵的游離度):磚紅壤:85%;紅壤:50%-60%。隨著粘粒Sa值降低,粘粒礦物簡單化,膠體品質(zhì)變差,負(fù)電荷減少,并產(chǎn)生正電荷,凈負(fù)電荷減少,保肥力減弱。2)養(yǎng)分的生物富集過程養(yǎng)分的循環(huán)迅速而強(qiáng)烈。體現(xiàn):①合成量大分解速度快③耕層富鹽基作用(生物自肥作用):植被將分散下移的養(yǎng)分集中地表而表土養(yǎng)分含量增高的過程。2、什么是鐵鋁土?其形成的氣候條件?其肥力特點(diǎn)有哪些?如何改良?鐵鋁土:又稱富鋁土,是我國熱帶、亞熱帶濕潤地區(qū)具有明顯脫硅富鋁化特征的土壤系列,包括熱帶的磚紅壤、南亞熱帶的赤紅壤、中亞熱帶的紅壤和黃壤等4個(gè)土類。形成氣候條件:鐵鋁土由于它們分布在我國水熱條件最優(yōu)越的地區(qū),所處地形又以低山、丘陵、臺(tái)地為主,故其開發(fā)利用價(jià)值高,是我國極為重要的土壤資源。土壤肥力低:即所謂酸、粘、瘦、蝕等不良的物理性狀與化學(xué)性狀。3、紅壤的主要成土過程有哪些(脫硅富鐵鋁、生物富集)?4、黃壤的主要成土過程有哪些(黃化過程、脫硅富鋁化、生物富集)?1)土壤黃化作用明顯這是黃壤獨(dú)具的特殊成土過程。即由于成土環(huán)境相對(duì)濕度大,土中經(jīng)常保持潮濕,致使土壤中的氧化鐵高度水化形成一定量的針鐵礦(FeO·OH),并常與有機(jī)質(zhì)結(jié)合。導(dǎo)致剖面形成黃色或蠟黃色,其中尤以剖面中部的淀積層為明顯。這種由于土壤中氧化鐵高度水化形成水化氧化鐵的化合物致使土壤呈黃色的過程為黃壤的黃化過程。脫硅富鋁化作用相對(duì)較弱滲濾液中SiO2(mg/L)減少:紅壤16.2黃壤9.5;粘粒硅鋁率:2.0-2.5,而紅壤為1.9-2.2;粘土礦物:中亞熱帶黃壤的以蛭石為主,次為高嶺石和水云母;熱帶及南亞熱帶的山地黃壤以高嶺石占優(yōu)勢(shì)。3)土壤有機(jī)質(zhì)積累作用強(qiáng)(生物富集)黃壤區(qū)雨水充沛,濕度大,植被生長繁茂,生物合成量大,但質(zhì)地多粘重,濕度大,土性冷涼,通氣性差,不利于微生物活動(dòng),有機(jī)質(zhì)分解差,故生物積累作用強(qiáng)。其有機(jī)質(zhì)含量往往比同地帶相似植被下的紅壤為高。5、磚紅壤的主要成土過程有哪些(強(qiáng)度脫硅富鋁化、生物富集過程)?1)強(qiáng)度脫硅富鋁化過程:磚紅壤中硅的遷移量可高達(dá)700gkg-1左右,鈣、鎂、鉀、鈉的遷移量最高可達(dá)1000gkg-1,而鐵的富積量可高達(dá)150gkg-1左右,鋁可達(dá)120gkg-1左右,鐵的游離度紅壤為33%~35%,赤紅壤53%~57%,磚紅壤為64%~71%。玄武巖發(fā)育的磚紅壤富鋁化作用最強(qiáng),故稱之鐵質(zhì)磚紅壤;淺海沉積物發(fā)育的稱之硅質(zhì)磚紅壤;花崗巖發(fā)育的稱硅鋁質(zhì)磚紅壤。2)生物富集過程:在熱帶雨林下的調(diào)落物干物質(zhì)每年可高達(dá)11.55t/ha,比溫帶高1~2倍。在大量植物殘?bào)w中灰分元素占17%,N為1.5%,P2O5為0.15%,K20為0.36%,以11.55t/ha計(jì),則每年每公頃通過植物吸收的灰分元素達(dá)1852.5kg,N為162.8kg,P2O516.5kg,K2O為38.3kg。而熱帶地區(qū)生物歸還作用亦最強(qiáng),其中N,P,Ca,Mg的歸還率可大于240%以上。從而表現(xiàn)出“生物復(fù)鹽基”、“生物自肥”、“生物歸還率”等在熱帶最強(qiáng)的生物富集作用。6、結(jié)合前面表征地質(zhì)風(fēng)化和土壤淋溶強(qiáng)度的指標(biāo)來認(rèn)識(shí)鐵鋁土綱土壤脫硅富鐵鋁化的程度。7、焚風(fēng)效應(yīng)、雨影區(qū)、燥紅土1)焚風(fēng)效應(yīng):氣流翻過山嶺時(shí)在背風(fēng)坡干絕熱下沉而形成干熱的風(fēng)。2)雨影區(qū):是指山脈的背風(fēng)面降雨量較少的地區(qū)。3)燥紅土:是發(fā)育于熱帶和南亞熱帶干旱的稀樹草原性植被下的土壤,具有灰棕色的腐殖質(zhì)A層和紅褐色、塊狀結(jié)構(gòu)的深厚B層,粘土礦物以水云母和高嶺石為主,粘粒硅鋁率為2.1-3.3,鹽基飽和度高,pH=6.0-6.5,甚至是有石灰反應(yīng)的半淋溶土。8、網(wǎng)紋層的形成過程?1)質(zhì)地粘重,土層深厚,水分沿著彎曲孔隙或根孔下滲而發(fā)生不均勻性移動(dòng)。水流經(jīng)多的地方,鐵、錳還原溶解和移動(dòng)強(qiáng),土體發(fā)白;水流經(jīng)少的地方,鐵、錳還原溶解和移動(dòng)弱,土體或紅或黃;產(chǎn)生的雜色層次稱網(wǎng)紋層。2)壤局部酸度變化,如根際pH放生變化引起鐵移動(dòng)也可產(chǎn)生網(wǎng)紋層。

第八章黑土、黑鈣土、栗鈣土1、黑土、黑鈣土、栗鈣土,這些土壤各自典型的成土過程:腐殖質(zhì)積累過程,碳酸鈣淀積過程。黑土的成土過程:1)腐殖質(zhì)的累積與分解過程:黑土地區(qū)氣候冷涼半濕潤,母質(zhì)粘重,透水性不良,并有季節(jié)性凍層存在,易形成上層滯水。草甸植被生長繁茂,根系發(fā)達(dá)。漫長冬季,微生物活動(dòng)受到抑制,植物殘?bào)w得不到充分分解,腐殖質(zhì)得到累積,形成含量高、層位厚的腐殖質(zhì)層。一般該層可達(dá)30~50cm,高者可達(dá)100cm以上,墾前表土有機(jī)質(zhì)含量可達(dá)50g/kg~80g/kg左右,這通常是其它草原土壤所不能達(dá)到的。2)淋溶和淀積過程:黑土的地形大都是波狀起伏的漫川漫崗地,夏季降水集中,降水后一部分形成地表徑流,一部分形成下滲水流,土體內(nèi)易溶的有機(jī)膠體、養(yǎng)分、灰分元素產(chǎn)生淋溶下移,并在淀積層中淀積。因此,黑土層深厚,B層有明顯的鐵、錳、硅的淀積物,以結(jié)核、斑狀、粉末形態(tài)出現(xiàn),在AB、B層內(nèi)結(jié)構(gòu)體外圍可見到大量暗棕色膠膜以及白色SiO2粉末(硅酸鹽水解形成),這與生物化學(xué)循環(huán)、水分循環(huán)等淋溶淀積因素有關(guān)。黑鈣土的成土過程:腐殖質(zhì)的積累和分解:黑鈣土處于溫帶濕潤向半干旱氣候過渡區(qū),植被為具有旱生特點(diǎn)的草甸草原,草本植物地上部分干重每公頃可達(dá)1200~2000kg,地下植系多集中于表層。據(jù)調(diào)查0~25cm土層內(nèi)約占95%以上,植物根系的這種分布決定了腐殖質(zhì)累積與分布的特點(diǎn)。碳酸鹽的淋溶與淀積:黑鈣土區(qū)降水較少,滲入土體的重力水流只能對(duì)鉀、鈉等一價(jià)鹽離子進(jìn)行充分淋溶,而鈣、鎂等二價(jià)鹽離子只能部分淋溶。在這淋溶與淀積過程內(nèi)的生物化學(xué)過程是鹽基與土壤微生物和根系所產(chǎn)生的CO2及水流,形成重碳酸鹽,如Ca(HCO3)2,Mg(HCO3)2等,但到一定的土體深度,一方面是水分減少,另一方面是此處生物活動(dòng)減弱,而CO2分壓降低,因而重碳酸鹽放出CO2而淀積,即:Ca(HCO3)2一CaCO3+CO2因而黑鈣土經(jīng)常見到白色的石灰質(zhì)的假菌絲體、結(jié)核等。碳酸鹽淀積層位與深度和淋溶強(qiáng)度有關(guān)。氣候愈干旱,其層位離地表愈近。栗鈣土的形成過程:1)草原腐殖質(zhì)積累過程:其基本過程同于黑鈣土,但由于干草原植被高度和覆蓋度均比草甸草原低,生物量比黑鈣土低,有機(jī)質(zhì)積累量不如黑鈣土。植被吸收的灰分元素中除硅外,鈣和鉀占優(yōu)勢(shì),對(duì)腐殖質(zhì)的性質(zhì)及鈣在土壤中的富集有深刻影響。2)石灰質(zhì)的淋溶與淀積:其基本過程也同于黑鈣土,只是由于起火更趨干旱,所以石灰積聚的層位更高,積聚量更大。當(dāng)然,石灰質(zhì)積聚的厚度及CaCO3含量與母質(zhì)及成土年齡有關(guān)。3)殘積粘化:季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi)蒙的栗鈣土,雨熱同期所造成的水熱條件有利于礦物風(fēng)化及粘粒的形成,典型剖面的研究和大量剖面的統(tǒng)計(jì)均表明栗鈣土剖面中部有弱粘化現(xiàn)象,主要是殘積粘化(無粘粒膠膜),與鈣積層的部位大體一致,往往受鈣積層掩蓋而不被注意,所以也稱之為“隱粘化”。處于西風(fēng)區(qū)的新疆的栗鈣土則無此特征。2、鈣積層在黑鈣土與栗鈣土中的表現(xiàn)差異。栗鈣土處于溫帶半干旱地區(qū),降水比黑鈣土地區(qū)少,蒸發(fā)量比黑鈣土大,腐殖質(zhì)礦化明顯,其含量比黑土低,多小于20g/kg,呈栗色;栗鈣土的石灰反應(yīng)的層位比黑鈣土高,一般從表層開始為石灰所飽和,土層內(nèi)可見明顯的鈣積層,并且鈣積層的層位也較高,pH8.0左右。3、黑土無鈣積層,為什么?第九章水稻土、灌淤土與菜園土1、人為土壤:都是在原來自然土壤(母土)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過人為長期熟化,如種稻的水耕熟化、灌淤熟化與園藝旱耕熟化等方式,或者改變了原來母土的性質(zhì),或是在原母土的表層之上又重新淤墊了新的熟化土層,所以統(tǒng)稱之為人為土。2、水稻土:水稻土是在長期種稻條件下,經(jīng)人為的水耕熟化和自然成土因素的雙重作用,產(chǎn)生水耕熟化和交替的氧化還原而形成具有水耕熟化層(W)-犁底層(Ap2)-滲育層(Be)-水耕淀積層(Bshg)-潛育層(Br)的特有的剖面構(gòu)型的土壤。3、灌淤土:是具有一定厚度灌淤土層的土壤。這種灌淤土層是在引用含大量泥沙的水流進(jìn)行灌溉,灌水落淤與耕作施肥交迭作用下形成的。4、菜園土:是人工長期種植蔬菜而形成的高度熟化的人工土壤。由于蔬菜特有的營養(yǎng)特點(diǎn),根系的高鹽基代換量,高需氧量,高喜水喜肥性等,因此要求頻繁的土壤耕作,大量的施用動(dòng)物性氮、磷肥料以及頻繁的灌溉,所以成為人工土壤中熟化度最高的土壤。5、水稻土的主要形成過程及剖面形態(tài)特征(水耕淀積層、滲育層)水稻土的形成:主要是水耕熟化中的水層管理的灌水淹育和排水疏干,使土體發(fā)生還原與氧化的交替進(jìn)行。1)氧化還原與Eh:灌水前,Eh一般為450~650mV;灌水后可迅速降至200mV以下,尤其土壤中有機(jī)質(zhì)旺盛分解期,Eh可降至100~200mV,水稻成熟后落干,Eh又可達(dá)400mV以上。2)有機(jī)質(zhì)的合成與分解:與母土(不包括有機(jī)土)相比,水稻土有利于有機(jī)質(zhì)積累,故有機(jī)質(zhì)增加。3)鹽基淋溶與復(fù)鹽基作用:種稻后土壤交換性鹽基將重新分配,一般飽和性土壤鹽基將淋溶,而非飽和土壤則發(fā)生復(fù)鹽基作用,特別是酸性土壤施用石灰以后。4)鐵、錳的淋溶與淀積:在還原條件下,低價(jià)的鐵、錳開始大量增加,特別與土壤有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生絡(luò)合而下移,于淀積層開始淀積,而且錳的淀積深度低于鐵。一般鐵、錳含量在耕作層較低,淀積層較高,潛育層最低。鐵、錳的淋浴可以導(dǎo)致“白化土”作用的發(fā)展,這方面可參考R.Brinkman有關(guān)鐵解作用的學(xué)說。5)粘土礦物的分解與合成:水稻土的粘土礦物一般同于母土,但含鉀礦物較高的母土(如石灰性紫色土)發(fā)育的水稻土,則水云母含量降低,而蛭石增加。水稻土的剖面形態(tài)特征:水稻土的剖面構(gòu)型:W-Ap2-Be-Bsh(g)一Br水耕熟化層(W):由原土壤表層經(jīng)淹水耕作而成,灌水時(shí)泥爛,落干后可分為兩層,第一層厚約5~7cm,,表面(<1Cm)由分散土粒組成,表面以下以小團(tuán)聚體為主,多根系及根銹;第二層:土色暗而不均一,夾大土團(tuán)及大孔隙,空隙壁上附有鐵、錳斑塊或紅色膠膜。犁底層(AP2):較緊實(shí),片狀,有鐵、錳斑紋及膠膜。滲育層(Be):它是季節(jié)性灌溉水滲淋下形成的,它既有物質(zhì)的淋溶,又有耕層中下淋物質(zhì)的淀積。一般可分為兩種情況,一是可以發(fā)展為水耕淀積層,另一是強(qiáng)烈淋溶而發(fā)展為白土層(E)。后者可認(rèn)為是鐵解作用的結(jié)果。水耕淀積層(Bshg):也有人稱之為滲育層或滲漬層,或鱔血層,此層含有較多的粘粒,有機(jī)質(zhì)、鐵、錳與鹽基等。潛育層(Br):同于一般的潛育層。母質(zhì)層(C):因母土和水稻土的發(fā)展過程而異。不同母土起源的水稻土,如果經(jīng)過長期水耕熟化,可以向比較典型的方向發(fā)育,如下圖所示。6、是否種植水稻就是水稻土,種菜就是菜園土?水稻土、灌淤土與菜園土在人為長期熟化改變了原來自然土壤的基礎(chǔ)上,形成了一個(gè)人為熟化土層,即旱耕熟化層(AP)、或灌淤層(Pip)或水耕熟化層(W)。但是,它們?nèi)匀皇艿侥竿良爱?dāng)?shù)氐某赏烈蛩氐挠绊憽R虼?,在其各種人為土類以下而產(chǎn)生不同的亞類劃分。第十章山地土壤1、山地土壤特點(diǎn):一、山地土壤的垂直帶性隨著山體海拔的上升,其氣溫則隨之下降,而濕度則隨之上升,因而產(chǎn)生了所謂垂直地理帶。這種垂直帶譜的結(jié)構(gòu)可以因下列因素而變異。(-)山體所在的地理位置山地土壤垂直分布規(guī)律或者垂直帶譜的結(jié)構(gòu)取決于山體所在的地理位置(基帶)的生物氣候特點(diǎn),或者取決于建譜土壤類型。氣溫與濕度(包括降水)隨海拔的變異,在不同的地理緯度與經(jīng)度地區(qū)的變幅是不一樣的,一般在中緯度的半濕潤地區(qū),海拔每上升100m,氣溫下降0.5~0.6℃,降水增加20~30mm,而且一般到2500m以上時(shí),地形對(duì)流雨就可能產(chǎn)生。(二)山體的高度、大小及形狀1、山體高度與其垂直帶譜的關(guān)系比較明顯,一般這種復(fù)雜性是與山體的高度、大小與形狀成正比。2、山體的大小也影響垂直帶譜的結(jié)構(gòu),如一個(gè)孤山,或山體分布的面積較小,對(duì)區(qū)域氣候影響不大者,則垂直結(jié)構(gòu)比較簡單。3、山體的形狀,如單面山(如高原的邊緣山脈),平頂山等和正常的山體的垂直帶譜的結(jié)構(gòu)是有差別的。(三)山體的坡向陰坡與陽坡在氣溫與土壤濕度上的差異,山體對(duì)水氣的迎風(fēng)面與背風(fēng)面(即焚風(fēng)面)的氣候差異,特別是我國許多東西走向和東北一西南走向的山體往往和一些土區(qū)氣候界線相結(jié)合(如秦嶺、燕山等)時(shí),這種坡向性的垂直帶結(jié)構(gòu)就差異更大。(四)高原下切河谷的“下垂直帶譜”這是一種特殊情況下產(chǎn)生的垂直帶結(jié)構(gòu)。即在高原地區(qū),河谷深切而在谷坡面上產(chǎn)生土壤的垂直帶分異,這種垂直帶的基帶位于最上端,猶如垂簾,故一般稱為土壤的下垂帶譜,以有別于基帶位于下部的向上的垂直帶譜。這種情況在我國的青藏高原和云南高原的金沙江河谷內(nèi)有分布。土壤下垂帶譜結(jié)構(gòu)因河谷的地理位置不同而異,在焚風(fēng)河谷,則愈向下而愈干燥,如雅魯藏布江河谷在朗縣一帶的下垂帶譜上出現(xiàn)灌叢草原土,在云南的金沙江河谷谷底出現(xiàn)燥紅土,在濕潤的迎風(fēng)波,其帶譜的最下部則出現(xiàn)最濕潤的土壤類型。二、山地土壤侵蝕與土壤的薄層性由于山體的地形皆有一定的坡度,山高坡陡,因此,其土壤侵蝕是絕對(duì)的,只是侵蝕量的大小與強(qiáng)度問題。侵蝕強(qiáng)度與植被覆蓋度有密切關(guān)系。一般侵蝕有流水侵蝕、重力侵蝕和融凍的塊體移動(dòng)等三種類型。如果由于人為的墾殖等對(duì)天然植被的破壞而加大土壤的天然侵蝕量,則稱之為加速侵蝕。當(dāng)前來說,山地土壤很少不是屬于加速侵蝕的范疇。由于天然侵蝕和人為的加速侵蝕,所以山地土壤往往具有薄層性、粗骨性,一般多為AC層型,或?yàn)锳(B)C型。所以粗骨性土、薄層土往在占絕大比重。三、山地土壤的母巖繼承性由于山地土壤母質(zhì)多為殘積物和坡積物,母巖來源比較單一,沒有一個(gè)沉積混合的過程,加之上層薄、AC型或A(B)C型土壤多,因此,其土壤的母巖的繼承性,即親緣關(guān)系就非常明顯。有利者,如南方濕熱區(qū)的紫色沙頁巖、玄武巖等鈣質(zhì)和礦質(zhì)營養(yǎng)豐富的母巖,和溫帶半濕潤區(qū)的花崗巖、流紋巖及微酸性母巖等所風(fēng)化而形成的山地土壤,往往都是有名的水果與名優(yōu)產(chǎn)品的產(chǎn)區(qū)。不利者,是某些山區(qū)由于母巖對(duì)某一些微量元素的缺乏,往往會(huì)形成一些地方病癥。但某些元素過多時(shí)亦會(huì)產(chǎn)生毒害,如砷過多時(shí)污染地下水。2、我國主要的山地土壤類型有哪些?其中山地草甸性土壤有哪些?它們各屬于什么土綱?高山寒漠土山地草甸性土壤①高山草甸土(高山草甸土屬高山土綱,濕寒高山土亞綱中的土類)②亞高山草甸土(亞高山草甸土屬高山土綱,濕寒高山土亞綱中的土類)③山地草甸土(山地草甸土屬半水成土綱,為半水成土亞綱中的一個(gè)土類)3)山地草原性土壤4)山地森林土壤第十一章半水成和水成土半水成土和水成土:是指長期或季節(jié)性水分過度濕潤或水分飽和的土壤。半水成土:是指受地下水浸潤,或土體滯水濕潤和經(jīng)草甸植被或旱耕熟化作用而成的土壤。水成土:是指有地表積水,并受地下水浸潤和沼澤植被作用所形成的土壤,包括沼澤土和泥炭土2個(gè)土類。半水成土包括草甸土、潮土、砂姜黑土、林灌草甸土和山地草甸土等土類。水成土包括沼澤土和泥炭土等土類。第十三章初育土壤1、初育土壤:是指剖面發(fā)育程度低、層次分化不明顯的幼年性土壤,其性狀受到母質(zhì)巖性的深刻影響2、土類:紫色土、石灰(巖)土、火山灰土、磷質(zhì)石灰土、黃綿土、紅粘土、風(fēng)沙土、龜裂土、新積土、粗骨土、石質(zhì)土共11個(gè)土類。微生物與人類生活息息相關(guān)摘要:我們要時(shí)刻意識(shí)到,微生物與人類密切相關(guān)。這些小生物不僅給我們帶來了煩惱也給我們提供了便利。微生物可以說無處不在,霉菌、病毒等微生物持續(xù)的和人類作斗爭。但是隨著社會(huì)的高速發(fā)展,環(huán)境污染日益嚴(yán)重,微生物也作為一種新型的污染處理材料,應(yīng)用在污水、廢氣的處理,土壤污染治理等方面。利用微生物作用的生化法因其投資少、處理效率高、運(yùn)行成本低、且微生物的來源廣泛,繁殖迅速,容易培養(yǎng),處理污染簡便,有著良好的發(fā)展前景。雖然人類與微生物的斗爭會(huì)無止境地持續(xù)下去,但只要我們充分認(rèn)識(shí)到我們所處的環(huán)境,認(rèn)識(shí)到生態(tài)平衡對(duì)人類的好處,不要為了發(fā)展而犧牲環(huán)境,而堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,那么,人類就能夠在這微生物的世界里更好地生存下去。關(guān)鍵字:微生物、人類,環(huán)境、避、利正文:微生物無處不在,與人類息息相關(guān)。微生物主要是由一群肉眼看不見的單細(xì)胞生物所構(gòu)成的,其種類之繁多,數(shù)目之龐大,超乎我們的想像。目前,微生物大致分類為細(xì)菌、真菌(包含酵母菌和微菌)、藻類和俗稱為寄生蟲的原蟲和蠕蟲。病毒是一種只能在活的生物細(xì)胞中復(fù)制的簡單有機(jī)體,嚴(yán)格說來並不能視為一種生物,不過,也被歸屬于微生物。

我們生活中的世界,其實(shí)是到處布滿微生物的世界,從遠(yuǎn)古時(shí)期起人類就和微生物在地球上共處,人類在適應(yīng)了微生物的同時(shí),又不斷遭遇微生物所引起的各種疫病,因此人類與微生物之間就展開了戰(zhàn)爭。

1929年,英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明,在研究培養(yǎng)葡萄球菌時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了青霉素,這是人類歷史上第一個(gè)抗菌素類藥物的誕生。青霉素能抑制病菌細(xì)胞壁的形成,使菌體的新陳代謝失調(diào),達(dá)到抑菌和殺菌的效用。之后又出現(xiàn)了很多抗菌素類藥物,如頭孢霉素、鏈霉素、氯霉素、四環(huán)素、卡那霉素、慶大霉素、紅霉素等。一時(shí)間,人們就覺得在人類與微生物的斗爭中,人類已經(jīng)領(lǐng)先了,因?yàn)槿缃Y(jié)核菌、細(xì)菌性肺炎、敗血癥、梅毒、淋病和其他細(xì)菌性傳染病慢慢被征服了。

但是,正是由于這些抗菌素類藥物有抑菌和殺菌的效用,人們大多數(shù)認(rèn)為,不管患了什么病,總是認(rèn)為多吃點(diǎn)抗菌素藥物好,這就導(dǎo)致了以下問題:在多數(shù)情況下,抗菌素的作用只是抑制或削弱病原菌的活動(dòng),人最終還得靠機(jī)體本身來徹底戰(zhàn)勝病原菌。長期使用某種抗菌素,不但起不到應(yīng)有的作用,相反,還會(huì)使病原菌產(chǎn)生"抗藥性"變異品種,從而使抗菌素失去它特有的效用。細(xì)菌的確很聰明的,一個(gè)細(xì)菌可在24小時(shí)內(nèi)留下約l60多萬個(gè)后代,然后成群地更有效地帶著抗藥性來危害人類。因此,人類和細(xì)菌這場無宵煙的戰(zhàn)爭又開始了,一場領(lǐng)先者不斷變化的比賽就這樣持續(xù)下去。

正因?yàn)榧?xì)菌有這種抗藥性,科學(xué)家們正在研究各種策略。例如,使抗藥性的細(xì)菌產(chǎn)生帶有影響其生存能力的基因,使它更難忍受溫度和酸度,使有抗藥性的細(xì)菌在與同類細(xì)菌的競爭中,總處于劣勢(shì),這樣就可以有效地抑制抗藥性細(xì)菌的蔓延。即使這樣,與微生物的斗爭中,人類并不能說完全領(lǐng)先,因?yàn)榈侥壳盀橹梗行┘膊∫廊粐?yán)重威脅著人類,如艾滋病,還有一些一度被控制的傳染病又開始死灰復(fù)燃。為了防除這些疾病,全世界雖然已經(jīng)花費(fèi)了成千上萬的美圓,但這些疾病的罪魁禍?zhǔn)讌s仍然沒有被征服,甚至艾滋病還在每年呈指數(shù)增長。這不能不引起人們的高度重視。

但這些禍只是由一極少部分的微生物所致,只有這一少數(shù)微生物也是人類的敵人。但并不是說一切的微生物對(duì)人類都有危害的,如果是這樣,人類或許早就滅亡了,因?yàn)樯厦嬉呀?jīng)講了,人類是生活在微生物的世界。那現(xiàn)在就談?wù)勎⑸飳?duì)人類有好處的一面。

微生物無處不在,我們無時(shí)不生活在“微生物的海洋”中。細(xì)菌數(shù)億/g土壤,土壤中的細(xì)菌總重量估計(jì)為:10034×1012噸;每張紙幣帶細(xì)菌:900萬個(gè)人體體表及體內(nèi)存在大量的微生物:皮膚表面:平均10萬個(gè)細(xì)菌/平方厘米口腔:細(xì)菌種類超過500種腸道:微生物總量達(dá)100萬億糞便干重的1/3是細(xì)菌,每克糞便的細(xì)菌總數(shù)為:1000億個(gè);每個(gè)噴嚏的飛沫含4500-150000個(gè)細(xì)菌。時(shí)時(shí)刻刻與微生物“共舞”

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