2、第二章-土壤的基本組成、性質(zhì)和分類(lèi)

第二章土壤的基本組成、性質(zhì)和分類(lèi)第一節(jié)土壤生態(tài)系統(tǒng)的基本組成第二節(jié)土壤性質(zhì)第三節(jié)土壤的形成第四節(jié)土壤分類(lèi)與分布第五節(jié)土壤環(huán)境及其功能第一節(jié)土壤生態(tài)系統(tǒng)的基本組成土壤固相液相氣相土壤孔隙土壤無(wú)機(jī)體(礦物質(zhì))土壤有機(jī)體(有機(jī)質(zhì))巖石風(fēng)化后的產(chǎn)物植物和動(dòng)物殘?bào)w的分解產(chǎn)物和再合成的物質(zhì)；微生物一、土壤礦物質(zhì)土壤礦物是土壤固相的主體物質(zhì)，構(gòu)成了土壤的“骨骼”，占土壤固相總質(zhì)量的90%以上。土壤礦質(zhì)膠體是土壤礦物質(zhì)中最活躍的組分，其主體是黏粒礦物。土壤黏粒礦物膠體表面在大多數(shù)情況下帶負(fù)電荷，比表面大，能影響土壤過(guò)程與性質(zhì)。（一）土壤礦物質(zhì)的礦物組成和化學(xué)組成礦物是天然產(chǎn)生于地殼中具有一定化學(xué)組成、物理性質(zhì)和內(nèi)在結(jié)構(gòu)的物體，是組成巖石的基本單位。礦物種類(lèi)很多，約3300種以上。1、土壤礦物的主要元素組成土壤礦物質(zhì)中元素的組成還與風(fēng)化產(chǎn)物的淋溶強(qiáng)度有關(guān)。根據(jù)風(fēng)化先中元素遷移的特點(diǎn)，可分為以下幾類(lèi):1)強(qiáng)移動(dòng)的陰離子，包括S、C1、B、Br元素的陰離子；

2)移動(dòng)元素，包括Ca、Na、Mg、Sn、Ra等元素的陽(yáng)離子及F元素等陰離子；

3)弱移動(dòng)元素，其個(gè)陽(yáng)離子有K、Ba、Rb、Li、Be、Cs、Ti等元素，此外還包括：Si、P、Sn、As、Ge、Sb等主要以陰離子形態(tài)移動(dòng)的元素；

4)在氧化環(huán)境中移動(dòng)，而在還原環(huán)境中的惰性元素：在氧化環(huán)境中，隨酸性水強(qiáng)烈遷移；而在中性、堿性水中移動(dòng)性低的元素(主要呈陽(yáng)離子形態(tài)遷移)，例如Zn、Ni、Pb、Ca、Hg、Ag；在酸性或堿性水中都強(qiáng)烈遷移的元素(主要呈陰離子形態(tài)遷移)，例如v、U、Mo、Se、RE(稀土總稱(chēng))；

5)在還原環(huán)境中移動(dòng)，而在氧化環(huán)境中的惰性元素，例如Fe、Mn、Co；

6)在多數(shù)環(huán)境中難移動(dòng)的元素：形成化合物的微遷移元素，例如A1、Zn、Cr、Y、Ga、Nb、Th、Se、Ta、W、In、Bi、Te；不形成或幾乎不形成化合物的難移動(dòng)元素(天然金屬)，例如Os、Pd、Ru、Pt、Au、Rh、Ir。2、土壤的礦物組成按照礦物的來(lái)源，可將土壤礦物分為原生礦物和次生礦物。原生礦物是直接來(lái)源于母巖的礦物，其中巖漿巖是其主要來(lái)源。次生礦物則是由原生礦物分解、轉(zhuǎn)化而成的。原生礦物原生礦物：指那些經(jīng)過(guò)不同程度的物理風(fēng)化，在土壤形成過(guò)程中未改變化學(xué)組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的原始成巖礦物。1、橄欖石類(lèi)：屬島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽，其Si-O四面體以孤島狀排列，典型礦物為橄欖石(Ca，Mg)2SiO4，極易風(fēng)化。其中的Si/O=1:4。橄欖石[(Mg,Fe)2SiO4]：

橄欖綠色，立方形晶粒，斷口常為貝殼狀，硬度6.5～7。

富含鐵，易分解，為土壤提供鐵、鎂等養(yǎng)分。

孔雀石[Cu2(OH)2(CO3)]2、輝石、角閃石類(lèi)屬鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽，其Si-O四面體沿一維方向延伸，又可分為單鏈結(jié)構(gòu)的輝石類(lèi)和雙鏈結(jié)構(gòu)的角閃石類(lèi)。其中的Si/O=1:3。3、云母類(lèi)屬層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽，常見(jiàn)的有白云母和黑云母，土壤中的次生粘土礦物也多為此類(lèi)型。輝石[Ca(Mg,Fe)Si2O6]：

綠黑色,短柱狀或近似粒狀,硬度5～6,玻璃光澤;

易風(fēng)化，為土壤提供鈣、鐵、鎂等養(yǎng)分。

角閃石[Ca(Mg,Fe)Si4O12]：

黑綠色，長(zhǎng)柱狀或近似細(xì)長(zhǎng)條狀，硬度5～6，玻璃光澤；

易風(fēng)化，為土壤提供鈣、鐵、鎂等養(yǎng)分。

白云母(KH2Al3Si3O12)：

無(wú)色，片狀，具彈性，硬度2～3，極完全解理。

易發(fā)生物理崩解，很發(fā)生化學(xué)分解，為土壤提供鉀。

黑云母[KH2(Mg,Fe)3AlSi3O12]：

黑色，片狀，具彈性，硬度2～3，極完全解理。

土壤提供鉀、鐵、鎂等養(yǎng)分。

此外還有金云母。

4、長(zhǎng)石類(lèi)屬架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽，其Si-O四面體沿三維方向延伸，其代表性礦物為鉀長(zhǎng)石和石英，是土壤中最難風(fēng)化的原生礦物。其中的Si/O=1:2。5、其他類(lèi)型土壤中常見(jiàn)的原生礦物還包括磷鐵礦、鈦鐵礦(氧化物類(lèi))，黃鐵礦、白鐵礦(硫化物類(lèi))及另一些特別穩(wěn)定的原生礦物如鋯英石、電氣石等。正長(zhǎng)石(KAlSi3O8)：

鉀長(zhǎng)石，肉紅色，晶體為短柱狀，

常具有卡斯巴雙晶或穿插雙星，硬度6。

易化學(xué)分解，為土壤提供鉀

腎狀（赤鐵礦）和黃鐵礦礦物的穩(wěn)定性很大程度上決定著土壤中原生礦物類(lèi)型和數(shù)量的多少，極穩(wěn)定的礦物如石英，具有很強(qiáng)的抗風(fēng)化能力，因而在土壤粗顆粒中的含量較高。同時(shí)占地殼重量的50％一60％的長(zhǎng)石類(lèi)礦物，亦具有一定的抗風(fēng)化穩(wěn)定性。

（二）、黏粒礦物1、構(gòu)造特征層狀硅酸鹽黏粒礦物一般粒徑小于5um。內(nèi)部構(gòu)造由一千多個(gè)層所構(gòu)成，每個(gè)層由硅氧四面體、鋁氧八面體疊合而成。1：1型單位晶層由一個(gè)硅片和一個(gè)鋁片構(gòu)成。2：1型單位晶層由兩個(gè)硅片夾一個(gè)鋁片構(gòu)成。2：1：1型單位晶層在2：1單位晶層的基礎(chǔ)上多了一個(gè)八面體水鎂片或水鋁片。2、同晶置換礦物形成時(shí)，性質(zhì)相近的元素，在礦物品格中相互替換而不破壞晶體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。在硅酸鹽黏粒礦物中，最普遍的同晶置換現(xiàn)象是晶體中的中心離子被低價(jià)的離子所代替，所以一般以帶負(fù)電荷為主。同晶置換在2：1型和2：1：1型黏粒礦物中較普遍。可能導(dǎo)致某些重金屬等污染元素在土壤中的不斷積累以致超過(guò)環(huán)境容量而引發(fā)土壤污染。3、黏粒礦物的種類(lèi)及一般特性（1）高嶺組：是硅酸鹽黏粒礦物中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一類(lèi)，包括高嶺石、珍珠陶土及埃洛石等，是1：1型礦物，無(wú)膨脹性，所帶電荷少，膠體特性弱，南方普遍存在。（2）蒙蛭組：2：1型膨脹性礦物，包括蒙脫石、綠脫石、拜來(lái)石、蛭石。北方。（3）水化云母組：2：1型非膨脹性礦物，以伊利石為代表。（4）綠泥石組：2：1：1型，以綠泥石為代表。（5）氧化物組：水化程度不等的各種鐵、鋁氧化物及硅的水化氧化物。固定P。二、土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中各種含碳有機(jī)化合物的總稱(chēng)。一般占固相總重量的10%以下?？纱致苑譃榉歉澄镔|(zhì)（30%）和腐殖物質(zhì)（70%）兩大類(lèi)表面積大：有機(jī)質(zhì)呈鏈狀，增大表面積，同質(zhì)量的有機(jī)質(zhì)表面積超過(guò)礦物質(zhì)活性基團(tuán)多1、碳水化合物包括各種單糖、雙糖和多糖類(lèi)(纖維素和半纖維素)以及氨基糖、甲基化糖等C/N=25~30/1有機(jī)物質(zhì)的重要組成部分微生物和腐殖質(zhì)物質(zhì)形成的能源2、有機(jī)酸土壤有機(jī)酸是土壤酸類(lèi)物質(zhì)的重要成分之一，產(chǎn)生螯合作用和溶解作用，影響金屬活性、礦物風(fēng)化、養(yǎng)分釋放等。H+：土壤形成的礦物風(fēng)化中具有獨(dú)特作用（灰土的形成）。離子活性（重金屬離子）3、木質(zhì)素土壤中特別穩(wěn)定的有機(jī)物質(zhì)芳香化程度高，不易分解。植物體當(dāng)中獨(dú)有的，腐殖物質(zhì)形成的必需元素。4、含氮、磷、硫的有機(jī)物質(zhì)該類(lèi)化合物大體包括氨基酸或蛋白質(zhì)類(lèi)、糖類(lèi)、核酸類(lèi)和脂類(lèi)及數(shù)量很少的植酸、維生素等。（二）、腐殖質(zhì)類(lèi)型依據(jù)其溶解性能，一般可分為富啡酸(黃腐酸，富里酸)，胡敏酸(褐腐酸)和胡敏素(黑腐素)。除去動(dòng)植物殘屑的細(xì)土樣品溶液黑色殘余物黃色溶液富啡酸褐色沉淀胡敏酸胡敏素用NaOH溶液浸提過(guò)濾酸化過(guò)濾P57圖2-8（二）、腐殖質(zhì)類(lèi)型1、溶解性能酸堿醇Humin×××HA×√×FA√√√吉馬多美朗酸×√√（二）、腐殖質(zhì)類(lèi)型2、化學(xué)基團(tuán)與組成FA：O、S、-COOHHA：C、酚羥基3、化合物的溶解性FA：一、二、三價(jià)鹽可溶HA：一價(jià)鹽可溶，二、三價(jià)不可溶4、分子量FA大約675-1450，HA大約890-2550。5、半衰期FA：500年HA：1000年（三）、腐殖物質(zhì)的形成非腐殖物質(zhì)礦化過(guò)程：CO2、H2O、NH3、SO2

腐殖過(guò)程：腐殖質(zhì)1、主要的礦質(zhì)化反應(yīng)不含氮有機(jī)物質(zhì)的化解（三）、腐殖物質(zhì)的形成含氮有機(jī)物的分解含磷有機(jī)化合物的分解ATPH3PO4（三）、腐殖物質(zhì)的形成2、腐殖化過(guò)程的經(jīng)典反應(yīng)途徑(1)(2)（三）、腐殖物質(zhì)的形成(3)(4)（三）、腐殖物質(zhì)的形成3、反應(yīng)條件溫度：0~30℃（20~30℃最有利于礦化作用）濕度：60~80%C/N=25/1有機(jī)殘?bào)w進(jìn)入土壤后，在以微生物為主導(dǎo)的各種作用綜合影響下，向著兩個(gè)方向轉(zhuǎn)化：一個(gè)是有機(jī)質(zhì)的礦化過(guò)程；一個(gè)是有機(jī)質(zhì)的腐殖化過(guò)程。兩過(guò)程同時(shí)發(fā)生，礦化過(guò)程是進(jìn)行腐殖化過(guò)程的前提，腐殖化過(guò)程是有機(jī)殘?bào)w礦化過(guò)程的部分結(jié)果。腐殖質(zhì)也在緩慢礦化中，是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。腐殖化與礦化是土壤形成中對(duì)立統(tǒng)一的過(guò)程。（四）、區(qū)域分異規(guī)律腐殖化過(guò)程越高，HA/FA越大東北：HA/FA=1.5~2.5，生物最量大，有機(jī)物含量3~5%西北：HA/FA=0.5~0.8，溫度較高，天氣干燥，有機(jī)物含量下降南方：HA/FA=0.45，溫度高，生物量大，生物活動(dòng)多，礦質(zhì)化程度高（五）、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體及腐殖物質(zhì)的環(huán)境學(xué)意義土壤膠體類(lèi)別負(fù)電荷(cmol/kg)正電荷

(cmol/kg)表面積

(m2/g)零電荷點(diǎn)

(pH)電動(dòng)電位

(mV)褐

土粘

粒41.9—300.53.00—粘粒復(fù)合體51.7—272.52.65—棕

壤粘

粒37.5—268.53.0023.5粘粒復(fù)合體40.2—232.01.9017.5黃棕壤粘

粒35.10.20241.04.1519.8粘粒復(fù)合體42.70.18230.03.1010.1紅

壤粘

粒15.74.30152.04.3016.8粘粒復(fù)合體19.52.20196.02.6026.4磚紅壤粘

粒8.15.50137.04.0060.粘粒復(fù)合體12.14.70196.03.4024.2（五）、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體及腐殖物質(zhì)的環(huán)境學(xué)意義重金屬的穩(wěn)定性取決于重金屬和有機(jī)物的種類(lèi)獨(dú)特的形成過(guò)程——獨(dú)特的結(jié)構(gòu)——獨(dú)特的性質(zhì)有機(jī)質(zhì)與重金屬離子的作用有機(jī)質(zhì)對(duì)農(nóng)藥等有機(jī)污染物的固定作用土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)全球碳平衡的影響三、土壤生物（一）、類(lèi)型組成1、土壤動(dòng)物脊椎動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、環(huán)節(jié)（蠕蟲(chóng)）動(dòng)物、線蟲(chóng)、原生動(dòng)物環(huán)節(jié)動(dòng)物是進(jìn)化的高等蠕蟲(chóng)，在土壤中最重要的是蚯蚓類(lèi)。蚯蚓被作為土壤環(huán)境污染的重要指示生物。城市生活污水蚯蚓過(guò)濾處理、有機(jī)垃圾的蚯蚓過(guò)濾處理。2、土壤微生物在土壤—植物整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，微生物分布廣、數(shù)量大、種類(lèi)多，是土壤生物中最活躍的部分。原核：古細(xì)菌、細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、黏細(xì)菌真核：真菌、藻類(lèi)、地衣細(xì)菌占土壤微生物總數(shù)的70-90%，藻類(lèi)是土壤生物的先行者，地衣對(duì)土壤發(fā)生早期起重要作用。3、非細(xì)胞型生物（分子生物）--病毒包括真病毒和亞病毒（二）、土壤微生物的根際效應(yīng)及其環(huán)境意義根際是指植物根系活動(dòng)的影響在物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)上不同于土體的動(dòng)態(tài)微域，它是植物一土壤一微生物與環(huán)境交互作用的場(chǎng)所根與土壤理化性質(zhì)的不斷變化，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)和微生物環(huán)境也隨之變化，從而使污染物的滯留與消解不同于非根際的一般土體四、土壤水P75第二節(jié)土壤性質(zhì)一、物理性質(zhì)（一）土壤質(zhì)地土壤顆粒(土粒)是構(gòu)成土壤固相骨架的基本顆粒，其形狀和大小多種多樣，可以呈單粒，也可能結(jié)合成復(fù)粒存在。根據(jù)單個(gè)土粒的當(dāng)量粒徑(假定土粒為圓球形的直徑)的大小，可將士粒分為若干組，稱(chēng)為粒級(jí)。土壤質(zhì)地主要繼承了成土母質(zhì)的類(lèi)型和特點(diǎn)，一般分為砂土、壤土和黏土三組，不同質(zhì)地反映不同的土壤性質(zhì)。在眾多的質(zhì)地制中，有三元制（砂、粉、黏三級(jí)含量比）和二元制（物理性砂粒與物理性黏粒兩級(jí)含量比），二元制如卡慶斯基制。P82（二）、孔隙性和結(jié)構(gòu)性土壤孔隙性質(zhì)(簡(jiǎn)稱(chēng)孔性)是指土壤孔隙總量及大小、孔隙分布。其好壞決定于土壤的質(zhì)地、松緊度、有機(jī)質(zhì)含量和結(jié)構(gòu)等。土壤結(jié)構(gòu)性是指土壤固體顆粒的結(jié)合形式及其相應(yīng)的孔隙性和穩(wěn)定度。是土壤結(jié)構(gòu)體的種類(lèi)、數(shù)量及結(jié)構(gòu)體內(nèi)外的孔隙狀況等產(chǎn)生的綜合性質(zhì)（塊狀、核狀、棱柱狀、柱狀、片狀、團(tuán)粒）可以說(shuō)，土壤孔性是土壤結(jié)構(gòu)性的反映，結(jié)構(gòu)性好，則孔性好。（農(nóng)膜對(duì)結(jié)構(gòu)的影響）單位容積的固體土粒(不包括粒間孔隙)的干重與4℃時(shí)同體積水重之比．稱(chēng)為土壤比重，乃無(wú)量綱。其數(shù)值大小主要決定于土壤的礦物組成，有機(jī)質(zhì)含量也有一定影響。(2.6-2.7)單位容積的土體(包括粒間孔隙)的烘干重，稱(chēng)為土壤容重，單位為g／cm3，受土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)性和松緊度的影響，土壤容重值變化較大。土粒或團(tuán)聚體之間以及團(tuán)聚體內(nèi)部的孔隙，稱(chēng)為土壤孔隙。土壤中孔隙的容積占整個(gè)土體容積的百分?jǐn)?shù)，稱(chēng)為土壤孔度，也叫總孔度。土壤孔度是衡量土壤孔隙的數(shù)量指標(biāo)，一般通過(guò)土壤容重和土壤比重來(lái)計(jì)算。（三）、土壤水分特征土壤水分特征曲線反映了土壤水的能量和數(shù)量之間的關(guān)系及土壤水分基本物理特性。影響因素：土壤質(zhì)地土壤結(jié)構(gòu)及土溫土壤水分變化過(guò)程二、化學(xué)性質(zhì)（一）、土壤膠體特性及吸附性1、土壤膠體及其種類(lèi)土壤膠體是指土壤中粒徑小于2um或小于1um的顆粒，為土壤中顆粒最細(xì)小而最活躍的部分。按成分和來(lái)源，土壤膠體可分為無(wú)機(jī)膠體、有機(jī)膠體和有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體三類(lèi)2、土壤膠體的特性土壤膠體是土壤中最活躍的部分．其構(gòu)造內(nèi)微粒核及雙電層兩部分構(gòu)成。這種構(gòu)造使土壤膠體產(chǎn)生表面特性及電荷特性，表現(xiàn)為具有較大的表面積并帶有電荷，能吸持各種重金屬等污染元素，有較大的緩沖能力，對(duì)土壤中元素的保持和忍受酸堿變化以及減輕某些毒性物質(zhì)的危害有重要的作用。土壤膠體還具有分散、絮凝、膨脹、收縮等特性。電荷特性是土壤具有一系列化學(xué)、物理化學(xué)性質(zhì)的根本原因。（界面反應(yīng)）3、土壤吸附性定義：土壤固相和液相界面上離子或分子濃度大于整體溶液中該離子或分子濃度的現(xiàn)象，稱(chēng)正吸附。（負(fù)吸附）按產(chǎn)生機(jī)理的不同可分：（1）交換吸附：固液間離子交換（2）專(zhuān)性吸附：非靜電因素（3）負(fù)吸附：靜電因素引起（排斥陰離子或分子），降低表面能（4）化學(xué)沉淀：形成難溶性化合物土壤膠體特性及吸附性的環(huán)境意義：（1）對(duì)重金屬等污染元素生物毒性的影響由于專(zhuān)性吸附對(duì)微量金屬離子具有富集作用的特性，因此，正日益成為地球化學(xué)領(lǐng)域及環(huán)境等學(xué)科的重要內(nèi)容。在調(diào)控金屬元素的生物有效性和生物毒性方面起著重要作用。（2）對(duì)有機(jī)污染物環(huán)境行為的影響土壤膠體特性影響農(nóng)藥等有機(jī)污染物在土壤環(huán)境中的轉(zhuǎn)化過(guò)程，從而導(dǎo)致污染物的環(huán)境滯留等問(wèn)題，進(jìn)入土壤的農(nóng)藥等有機(jī)污染物可被黏粒礦物吸附而失去其藥性，而當(dāng)條件改變時(shí)，又可釋放出來(lái)。有些有機(jī)污染物可在黏粒表面發(fā)生催化降解而失去毒性。（二）、土壤酸堿性土壤酸堿性與土壤的固相組成和吸收性能有著密切的關(guān)系，是土壤的一個(gè)重要化學(xué)性質(zhì)，其對(duì)植物生長(zhǎng)和土壤生產(chǎn)力以及土壤污染與凈化都有較大的影響。1、土壤pH：土壤性質(zhì)的主要變量2、土壤酸度：用堿滴定獲得（1）潛在酸：與固相有關(guān)的土壤全部滴定酸，是（2）和（3）之和。（2）非交換性酸：不能被中性鹽置換進(jìn)入溶液的結(jié)合態(tài)氫離子、鋁離子。（3）交換性酸：能（4）土壤活性酸：與土壤溶液有關(guān)的全部滴定酸。3、土壤堿度形成堿性反應(yīng)的主要機(jī)理是堿性物質(zhì)的水解反應(yīng)。4、影響土壤酸堿度的因素氣候、地形、母質(zhì)、植被、人類(lèi)耕作活動(dòng)。5、土壤酸堿性的環(huán)境意義（1）對(duì)土壤微生物的活性、對(duì)礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)分解起重要作用。（2）土壤溶液中的大多數(shù)金屬元素(包括重金屬)在酸性條件下以游離態(tài)或水化離子態(tài)存在，毒性較大，而在中、堿性條件下易生成難溶性氫氧化物沉淀，毒性大為降低。（3）顯著影響含氧酸根陰離子(如鉻、砷)在土壤溶液中的形態(tài)，影響他們的吸附、沉淀等特性。（4）有機(jī)污染物在土壤中的積累、轉(zhuǎn)化、降解也受到土壤酸堿性的影響和制約。（三）土壤氧化性和還原性電子在物質(zhì)之間傳遞引起氧化還原反應(yīng)，表現(xiàn)為元素價(jià)態(tài)的變化。土壤具有氧化還原性的原因在于土壤中多種氧化還原物質(zhì)共存?？捎醚趸€原電位來(lái)衡量。土壤空氣中的氧和高價(jià)金屬離子都是氧化劑，而土壤有機(jī)物以及在厭氧條件下形成的分解產(chǎn)物和低價(jià)金屬離子等為還原劑。由于土壤成分眾多，各種反應(yīng)可同時(shí)進(jìn)行，其過(guò)程十分復(fù)雜。通氣性良好、水分含量低的土壤的電位值較高，為氧化性環(huán)境。(P99土壤中常見(jiàn)的氧化還原體系)從土壤污染與修復(fù)的研究角度出發(fā)，特別注意污染物在土壤中由于參與氧化還原反應(yīng)所造成的對(duì)遷移性與毒性的影響。氧化還原反應(yīng)還可影響土壤的酸堿性，從而影響土壤組分及外來(lái)污染元素的行為。土壤氧化性和還原性的環(huán)境意義：（1）有機(jī)污染物干濕交替有利于有機(jī)農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)的降解。有機(jī)氯農(nóng)藥大多在還原環(huán)境下才能加速代謝（2）重金屬土壤中大多數(shù)重金屬污染元素是親硫元素，在農(nóng)田厭氧還原條件下易生成難溶性硫化物，降低了毒性和危害。土壤轉(zhuǎn)為氧化狀態(tài)如落干或改旱時(shí)，難溶硫化化物轉(zhuǎn)化為易溶硫酸鹽，其生物毒性增加。在土壤淹水條件下，鎘的毒性降低是因?yàn)樯闪肆蚧k的緣故。三、土壤生物學(xué)性質(zhì)（一）、土壤酶特性在土壤成分中，酶是最活躍的有機(jī)成分之一，驅(qū)動(dòng)著土壤的代謝過(guò)程，對(duì)土壤圈中養(yǎng)分循環(huán)和污染物質(zhì)的凈化具有重要的作用，土壤酶活性值的大小可較靈敏地反映土壤中生化反應(yīng)的方向和強(qiáng)度，它的特性是重要的土壤生物學(xué)性質(zhì)之一。土壤酶較少游離在土壤溶液中，主要是吸附在土壤有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)膠體上，并以復(fù)合物狀態(tài)存在。土壤有機(jī)質(zhì)吸附酶的能力大于礦物質(zhì)，土壤微團(tuán)聚體中酶活性比大團(tuán)聚體的高，土壤細(xì)粒級(jí)部分比粗粒級(jí)部分吸附的酶多。土壤酶主要來(lái)自微生物、土壤動(dòng)物和植物根，而微小動(dòng)物對(duì)土壤酶的貢獻(xiàn)十分有限。土壤酶活性的大小可用可綜合反映土壤理化性質(zhì)和重金屬濃度的高低，特別是脲酶的活性可用于監(jiān)測(cè)土壤重金屬污染。重金屬污染的土壤酶監(jiān)測(cè)指標(biāo)主要有土壤脲酶、脫氫酶、轉(zhuǎn)化酶、磷酸酶。土壤酶活性的變化可用于表征受農(nóng)藥等有機(jī)污染的土壤質(zhì)量的演變。（二）土壤微生物特性土壤微生物特性特別是土壤微生物多樣性是土壤的重要生物學(xué)性質(zhì)之一。1、土壤微生物營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型的多樣性化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型、化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型、光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型、光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型。（化能、光能；自養(yǎng)、異養(yǎng)）2、土壤微生物呼吸類(lèi)型的多樣性根據(jù)土壤微生物對(duì)氧氣的要求不同，可分為好氧、厭氧和兼性三類(lèi)。第三節(jié)土壤的形成土壤形成因素學(xué)說(shuō)由俄國(guó)土壤學(xué)家B.B.道庫(kù)恰也夫于十九世紀(jì)末提出。土壤發(fā)生學(xué)理論的提出，開(kāi)始了劃時(shí)代的近代土壤分類(lèi)的階段，在此基礎(chǔ)上建立了蘇聯(lián)土壤地理發(fā)生學(xué)派，西歐形態(tài)發(fā)生學(xué)派和美國(guó)Marbut分類(lèi)學(xué)派。

1975年G.D.Smith博士主持的《土壤系統(tǒng)分類(lèi)》一書(shū)的問(wèn)世，揭開(kāi)了土壤分類(lèi)定量化的新篇章。一、母質(zhì)因素母質(zhì)是與土壤有直接發(fā)生聯(lián)系的母巖風(fēng)化物，也就是說(shuō)，土壤是在以母質(zhì)為基礎(chǔ)，不斷地同生物圈、水圈、大氣圈進(jìn)行物質(zhì)和能量的交流或交換的過(guò)程中產(chǎn)生的。

1、總的來(lái)說(shuō)，母質(zhì)一方面是建造土體的基本材料，是土壤的“骨架”；另一方面它是植物礦質(zhì)養(yǎng)料元素(氮素不在內(nèi))的最初來(lái)源。2、母質(zhì)因素在其它成土因素的制約下，會(huì)直接影響著成土過(guò)程，具體表現(xiàn)在土壤的物理和化學(xué)性狀上，其影響程度取決于土壤發(fā)育時(shí)間。3、母質(zhì)因素是影響土壤環(huán)境元素背景值的決定性因素。4、母巖的化學(xué)組成對(duì)土壤腐殖質(zhì)組成也有深刻影響。（石灰?guī)r土——花崗巖土）5、土壤母質(zhì)影響成土過(guò)程的進(jìn)程和方向。（紫色土，火山灰土）二、氣候因素氣候因素決定著成土過(guò)程的水、熱條件，直接影響土壤與其它圈層之間物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化，因此是影響成土過(guò)程方向和強(qiáng)度的最基本因素。1、影響母質(zhì)的風(fēng)化過(guò)程濕潤(rùn)和高溫（≥22℃）條件下，土壤化學(xué)風(fēng)化作用強(qiáng)，原生礦物風(fēng)化淋溶程度較高，形成以高嶺石和氧化物為主的粘土礦物。低溫條件下，風(fēng)化過(guò)程和生物過(guò)程微弱，母質(zhì)以物理風(fēng)化為主，多為碎屑狀原生礦物。2、影響物質(zhì)淋溶過(guò)程土壤化學(xué)物質(zhì)的遷移狀況也取決于水熱條件。土壤顏色亦因土溫或氣候帶的溫差而不同。在冷（0℃~8℃）濕（干燥度<1）帶，土色以灰為主；在暖熱（15℃~22℃）半濕潤(rùn)（1<干燥度<3.5）帶，常呈棕色至褐色；在濕熱帶，土色常呈赤色、棕紅色或黃色。3、影響有機(jī)物的積累分解首先決定了不同植物帶有機(jī)物質(zhì)的年生長(zhǎng)量。其次，土壤腐殖質(zhì)含量取決于有機(jī)物質(zhì)的礦質(zhì)化或腐殖化過(guò)程。三、地形因素地形在成土過(guò)程中的主要作用，一方面表現(xiàn)在母質(zhì)在地表進(jìn)行再分配，另一方面表現(xiàn)在土壤及母質(zhì)接受光、熱條件的差別以及接受降水或水分在地表的重新分配方面的差別。

1、地形(引起地表物質(zhì))重新分配作用一般地講，陡坡土壤薄，質(zhì)地粗，粘粒易流失，土壤發(fā)育度低；緩坡地則與此相反。平原地形的土層較厚，它們?cè)谳^大范圍內(nèi)的同一母質(zhì)層的質(zhì)地也是較均勻一致的。在干旱氣候帶，不同地形條件下的土壤鹽漬化程度各不相同。2、地形影響水熱再分配海拔愈高，氣溫愈低，濕度愈大，植被與土壤生長(zhǎng)發(fā)育不盡一致。坡向也會(huì)影響水熱條件。3、地形影響土壤類(lèi)型和分布地形主要通過(guò)影響其他成土因素對(duì)土壤形成起作用。四、生物因素生物因素是影響土壤發(fā)生發(fā)展的最活躍的因素。在一定意義上說(shuō)，沒(méi)有生物的作用，就沒(méi)有土壤的形成過(guò)程。

土壤形成的生物因素，包括植物、動(dòng)物和土壤微生物的作用。1、植物植物在土壤形成中的作用，最重要的是表現(xiàn)在土壤與植物之間的物質(zhì)和能量的交換過(guò)程上。植物根系對(duì)土壤結(jié)構(gòu)形成的作用和憑借根系分泌的有機(jī)酸分解原生礦物，并使之有效化。植被可以改變環(huán)境條件，特別是水熱條件，從而對(duì)土壤形成過(guò)程產(chǎn)生影響。植物通過(guò)合成有機(jī)質(zhì)向土壤提供有機(jī)物質(zhì)和能量，促使母質(zhì)肥力因素的改變。2、土壤微生物分解有機(jī)質(zhì)，釋放各種養(yǎng)料；合成土壤腐殖質(zhì)，發(fā)展土壤膠體性能；有的還能固定大氣中的游離氮素，而創(chuàng)造土壤中氮素化合物，使母質(zhì)或土壤中增添氮素營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；轉(zhuǎn)化礦質(zhì)養(yǎng)料，使某些礦質(zhì)養(yǎng)料元素，如磷、硫、鉀等等，能被植物吸收利用。吸收、分解、轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)污染物及重金屬污染物，部分微生物活性可作為土壤污染程度的指示物。3、土壤動(dòng)物對(duì)土壤形成的作用有機(jī)殘?bào)w的破碎與分解以其遺體增加土壤有機(jī)質(zhì)在其生活過(guò)程中搬動(dòng)和消化別的動(dòng)物和植物有機(jī)體，使之拌和于土壤中，并分解其有機(jī)質(zhì)，引起土壤有機(jī)質(zhì)的深刻變化某些動(dòng)物（如蚯蚓）參與土壤結(jié)構(gòu)體的形成，其分泌物可引起土壤的化學(xué)成分的改變五、時(shí)間因素在一定的成土因素綜合作用下，土壤個(gè)體的發(fā)育度，如土壤發(fā)生層的分化度，可以說(shuō)是成土年齡的尺度。時(shí)間因素不僅在土壤個(gè)體發(fā)育上表現(xiàn)其重要意義，在土壤系統(tǒng)發(fā)育上，即土壤類(lèi)型的轉(zhuǎn)化或土壤發(fā)育階段上，具有特別重要的意義。

土壤年齡是指土壤發(fā)生發(fā)育時(shí)間的長(zhǎng)短。分絕對(duì)年齡和相對(duì)年齡。絕對(duì)年齡是指該土壤在當(dāng)?shù)匦迈r風(fēng)化層或新母質(zhì)上開(kāi)始發(fā)育時(shí)算起迄今所經(jīng)歷的時(shí)間，常以年計(jì)；相對(duì)年齡則是指土壤的發(fā)育階段或土壤的發(fā)育程度。六、人為因素人類(lèi)活動(dòng)對(duì)土壤的影響是有意識(shí)、有目的