页数：44页文件大小：10.27 MB来源： 土壤地理学ppt课件
本章系统讲述土壤形成因素学说，从洪堡与道库恰耶夫的开创工作讲到詹尼的clorpt函数式，再逐一分析气候、生物、母质、地形、水文五大自然因素的作用方式，最后说明时间因素形成的土壤发育序列以及人类活动对土壤发育的双向影响。
第4章 土壤形成因素学说：本章目录。
教学重点：
关键词：
知识结构：4.1 道库恰耶夫成土因素学说；4.2~4.6 土壤形成的气候、生物、母质、地形与水文因素；4.7 土壤形成的时间因素；4.8 土壤形成的人为因素。
4.1 道库恰耶夫成土因素学说：德国科学家亚历山大·冯·洪堡在《亚洲地质学和气候学片断》中，揭示了欧亚大陆中西部气候与植被的规律性变化；现代土壤地理学奠基人道库恰耶夫，19世纪末在科学调查的基础上，将广阔地域土壤与其自然条件联系起来，创立了成土因素学说。
道库恰耶夫（1881年）首次建立了П＝f(К, О, Г, Б)表示土壤与成土因素之间的发生关系。式中：П表示土壤；К、О、Г、Б分别表示气候、生物、母质和时间因素。
道库恰耶夫认为地形只对“隐域土”有重要意义，故未将地形因子列入。他还提出土壤是一个独立自然体，成为现代土壤科学及土壤地理学的独特研究对象。
美国土壤学家H.詹尼（Jenny H）对土壤与成土因素进行了深入研究，于1941年发表《Factors of Soil Formation》，提出S=f(Cl, O, R, P, T,…)，简称“clorpt”函数式，成为土壤形成的通用公式。
詹尼认为在成土过程中的生物主导并不是千篇一律的现象，在不同地区、不同类型的土壤往往有某一因素占优势，如图4-1所示。
图4-1 土壤性状由初态向稳态演化模式图：图示土壤性状在成土因素作用下由初始状态逐渐演化并趋近稳定状态的过程与速率变化。
4.2 土壤形成的气候因素：气候是土壤形成的能量源泉。土壤与大气之间经常进行水分和热量的交换。
气候直接影响着土壤的水热状况、土壤中物质的迁移转化过程，并决定着母岩风化与土壤形成过程的方向和强度。气候要素如气温、降水及风力对土壤形成发育具有重要的影响，如图4-2~4-11所示。
图4-2 土壤温度与大气温度的相关分析图式（据沃洛布耶夫，1958）：图示土壤温度与大气温度之间的相关关系及拟合直线，反映土温随气温的响应规律。
图4-3 不同地带土壤中苜蓿碎屑分解速率的实验模拟（据Jenny, 1983）：对比热带雨林、波哥大草原与内华达山地积雪区三种环境下有机残体的分解速率差异。
图4-4 不同温度带风化壳分异图式（据Gerrard J, 2000年资料改编）：图示不同温度带风化壳的物质组成、风化强度与厚度分异。
图4-5 土壤水量平衡图式（据Gerrard J, 2000）：图示土壤水分收入（降水、灌溉）与支出（蒸散、渗漏、径流）之间的数量平衡关系。
图4-6 美国中部土壤碳酸钙层出现深度与年降水量关系图（据Jenny, 1983）：图示随年降水量增加，土壤中碳酸钙淀积层出现的深度逐渐加大。
图4-7 土壤剖面发育与气候湿润度的关系图：图示气候湿润程度不同时土壤剖面发生层分化程度与剖面发育强度的差异。
图4-8 印度24℃等温沿线区表土有机碳含量与年降水量关系图（据Jenny, 1983）：图示在年均温相近条件下表土有机碳含量随年降水量增加而升高的趋势。
图4-9 模拟的2050年世界陆地硫沉降量分布图（据Kuylenstierna, 2001）：以mg·(m2·年)-1为单位，图示全球陆地硫沉降量的空间分布与高值集中区。
图4-10 河北坝上简育干润均腐土在风蚀过程中的变化图：图示风蚀作用下土壤剖面被削蚀、表层腐殖质层变薄与土壤性状退化的变化过程。
图4-11 模拟的全球陆地表面碱性阳离子沉降量分布图（据Kuylenstierna, 2001）：图示全球碱性阳离子沉降通量的空间分布及其与干旱区沙尘源的关系。
4.3 土壤形成的生物因素：生物将太阳辐射能转变为化学能引入成土过程，并合成土壤腐殖质。
在土壤中生活着有数百万种植物、动物和微生物，它们的生理代谢过程构成了地表营养元素的生物小循环，使得养分在土壤中保持与富集，从而促使了土壤的发生与发展，如图4-12~4-15所示。
图4-12 南极洲基岩表面地衣着生与土壤的发生景观：图示南极洲基岩表面地衣着生并对岩石进行生物风化，促使原始土壤发生的景观。
图4-13 南极大陆寒漠区砂岩表面地衣生长示意图：图示寒漠环境下地衣在砂岩表面的着生形态及其对岩石的生物风化作用。
图4-14 不同植物作用下形成土壤的有机质垂直分布比较（据熊毅，1990）：图示草本与木本等不同植被条件下土壤有机质含量随深度的垂直分布差异。
图4-15 生物群落及其对成土过程的作用图式：图示植物吸收与归还、动物扰动、微生物分解等生物活动在土壤形成与养分富集中的作用。
4.4 土壤形成的岩石圈（母质）因素：母质是土壤形成的物质基础，在生物气候作用下，母质表面逐渐转变成土壤。
但母质并不仅是被改造的材料，同时对成土过程有一定作用，这种作用愈是在成土过程的初期愈较显著。母质对成土过程和土壤特性的影响是在母质风化和成土过程中施加影响的，可见，母质的这种影响属于钝性的。
4.5 土壤形成的岩石圈（地形）因素：岩石圈表面形态即地形，它是土壤形成发育的空间条件，对成土过程的作用与母质、气候、生物等不同，它通过影响地表物质能量的再分配，从而影响成土过程。新构造运动及地形演变更是影响土壤发生发育的重要因素，如图4-16~4-19所示。
图4-16 地形对水分运动的影响（据John Gerrard，2000）：图示不同地形部位入渗、产流与地下水位补给的差异及其对土壤水分的影响。
图4-17 土壤特性及其相互关系图式（据Furley，1968年资料改编）：图示气候、地形、母质、生物与土壤各特性之间的相互关系与作用路径。
图4-18 祁连山、居延海间含盐风化壳盐分地球化学分异图（据熊毅，1986）：图示盐分沿山地—盆地地形序列的迁移与地球化学分异富集规律。
图4-19 河谷地形发育对土壤形成、演化的影响示意图：图示河谷阶地发育过程中土壤类型随地形部位与发育阶段的演替。
总之，地形制约着地表物质和能量的再分配，地形的发育支配着土壤的演替，在不同的地形形态上，就形成不同土壤类型。
4.6 土壤形成的水圈（水文）因素：水分是所有生物活动，特别是高等植物生长发育不可或缺的生命要素和营养元素的载体；是土壤发生发育过程必需的物质及物化与生物反应过程的重要介质。
水分参与了土壤形成中的物质与能量的迁移转换和交换过程。水分在母岩风化与成土过程的作用，如图4-20~4-21所示。
图4-20 水分在成土过程中的作用示意图：图示水分在母岩风化、物质溶解淋溶、迁移淀积与生物吸收等成土环节中的作用。
图4-21 华北平原地下水位变化及其对土壤形成的影响：图示地下水位升降对土壤盐渍化、剖面发育方向及土壤类型分异的控制作用。
4.7 土壤形成时间因素的作用：时间和空间是一切事物存在的基本形式。气候、生物、母质、水文和地形都是土壤形成的空间因素。
时间作为成土因素则是阐明土壤形成发展的历史动态过程。母质、气候、生物、水文和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强，如图4-22、4-23所示。
图4-22 不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图（据Gerrard，2000）：图示不同地带土壤剖面发育程度随成土年龄增长的变化趋势。
图4-23 在稳定条件下土壤发育的时间序列示意图：图示在成土环境稳定条件下，土壤剖面与属性随时间构成的土壤年代序列（chronosequence）。
4.8 土壤形成的人为因素：人为活动对土壤的影响受社会制度和社会生产力水平的制约，而且这种影响具有双向性，即可通过合理利用，使土壤朝向良性循环方向发展，也可因不合理利用引起土壤退化。
人类活动一是通过改变成土条件，二是通过改变土壤组成和性状来影响成土过程，如图4-24~4-28所示。
图4-24 现代农业机器对土壤的影响（据USAD，2002）：图示大型农业机械作业对土壤压实、结构破坏与通透性降低的影响。
图4-25 现代农业耕作土壤景观（据USAD，2002）：图示集约化、规模化耕作条件下形成的现代农业土壤景观。
图4-26 中国传统农耕施用农家肥的土壤景观：图示中国传统农业中施用农家肥培肥土壤、维持地力的耕作景观。
图4-27 人类砍伐林木引起土壤侵蚀的景观：图示森林被砍伐后地表失去保护，土壤遭受水蚀、表土流失与沟蚀发育的景观。
图4-28 人类过度放牧引起土壤风蚀的景观：图示草地因过度放牧退化、地表裸露，进而风蚀加剧与土壤沙化的景观。
思考题与个案分析：
思考题与个案分析（续）：
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