05 第5章 土壤形成过程.pptx

第1页：第5章土壤形成过程章节目录

第5章 土壤形成过程：本章目录。

• 5.1 土壤形成过程的概念
• 5.2 基本土壤形成过程
• 5.3 土壤剖面形态特征
• 思考题与个案分析

第2页：教学重点

教学重点：

• 掌握土壤物质迁移转化规律。
• 掌握土壤形成中的物质能量迁移、转化过程的规律。
• 熟悉主要成土过程的特点及其发生条件，了解主要成土过程的空间分异规律。
• 理解土壤形态与成土过程的相互关系。

第3页：关键词

关键词：

• 土壤形成过程（Soil-forming process）
• 生物积累作用（Biological accumulation）
• 腐殖积累作用（Humus accumulation）
• 淋溶作用（Eluviation）
• 淀积作用（Illuviation）
• 发生层分化（Horizon differentiation）

第4页：知识结构

知识结构：5.1 土壤形成过程的概念；5.2 基本土壤形成过程；5.3 土壤剖面形态特征。

• 认识土壤物质迁移转化特征。
• 掌握基本成土过程。
• 熟悉主要成土过程对土体中物质迁移转化的影响。

第5页：土壤形成过程的概念与元素迁移

5.1 土壤形成过程的概念：岩石风化和成土过程是地球表层系统中主要的物质运动过程，它们是岩石圈与大气圈、生物圈、水圈、智慧圈界面复杂物理、化学和生物过程的综合。太阳辐射能是驱动表生作用的主要源动力。

与成土过程相关的地表元素迁移转化过程归并为：

• 溶解迁移
• 还原迁移
• 配合迁移
• 悬浮迁移
• 生物迁移

如图5-1~5-7所示。

第6页：图5-1 溶解作用及其影响因素

图5-1 土壤形成发育中溶解作用及其影响因素示意图：图示土壤物质在水分作用下发生溶解、迁移与淀积的过程及其主要影响因素。

第7页：图5-2 成土过程中氧化-还原过程特征

图5-2 成土过程中氧化—还原过程特征图：图示土壤在通气良好与渍水还原条件下铁锰等元素的价态转化及其剖面表现。

第8页：图5-3 配合作用及其影响因素

图5-3 土壤形成发育中配合作用及其影响因素示意图：图示有机质等配位体与金属离子形成配合物并促使其迁移的过程及影响因素。

第9页：图5-4 土壤形成过程与剖面形态

图5-4 土壤形成过程及其土壤剖面形态示意图：图示主要成土过程与土壤剖面发生层分异之间的对应关系。

第10页：图5-5 灰土剖面烧失量与活性氧化物分布

图5-5 灰土剖面中烧失量和活性铁铝硅氧化物含量分布图（据于天仁等，1990）：图示灰土剖面烧失量与活性Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂含量随深度的分布差异，反映灰化过程的淋溶与淀积。

第11页：图5-6 生物迁移示意图

图5-6 土壤形成发育中生物迁移示意图：图示植物根系吸收养分、凋落物归还与微生物分解构成的元素生物迁移过程。

第12页：图5-7 成土过程中物质迁移转化图式

图5-7 成土过程中物质迁移转化图式（据Gerrard，2000）：综合图示土壤剖面中物质的输入、淋溶、淀积与输出等迁移转化路径。

第13页：土壤形成过程的实质

土壤的本质特征是具有肥力和自净能力。土壤发生学认为，土壤形成过程实质上是生物积累过程和地球化学过程的对立和统一。

土壤形成过程的基本模式，如图5-8、5-9所示。

第14页：图5-8 物质迁移和转化示意图

图5-8 土壤形成过程中物质迁移和转化示意图：图示土壤物质在不同发生层之间的淋溶迁移、淀积富集与输入输出关系。

第15页：图5-9 土壤能量转换示意图

图5-9 土壤能量转换示意图：图示太阳辐射能进入土壤后经吸收、转换、蒸散耗散与储存的能量转换过程。

第16页：基本土壤形成过程的划分

5.2 基本土壤形成过程：在自然界中，土壤形成过程的基本规律是统一的，但是，由于成土条件的复杂性和多变性，决定了土壤形成过程总体的内容、性质及表现形式也是多种多样的。

因此，根据土壤形成中的物质能量迁移、转化过程的特点，划分出以下基本成土过程，如图5-10~5-13所示。

第17页：图5-10 土壤腐殖质化过程示意图

图5-10 土壤腐殖质化过程示意图（据于天仁等，1990年资料改编）：图示植物残体经矿质化分解与腐殖质合成转化为土壤腐殖质的过程。

第18页：与土壤有机质迁移转换相关的成土过程

与土壤有机质迁移转换相关的成土过程有：

泥炭化过程（paludization）

在过湿嫌气条件下有机质分解受阻而累积形成泥炭层的过程。

矿质化过程（mineralization）

有机质在微生物作用下分解并释放矿质养分的过程。

第19页：图5-11 灰化过程图解

图5-11 灰化过程图解：图示在冷湿针叶林条件下，螯合淋溶使铁铝氧化物与腐殖质下移、表层形成灰化层的过程；图中P代表年均降水量，PE代表年均陆面蒸发量。

第20页：与土壤矿物迁移转换相关的成土过程

与土壤矿物迁移转换相关的成土过程有：

黏化过程（clayification）

土体内黏粒生成与淀积并聚集于心土层的过程。

富铝化过程（alitization）

强烈风化淋溶下盐基与硅酸淋失、铁铝氧化物相对富集的过程。

第21页：图5-12 钙化过程图解

图5-12 钙化过程图解：图示在半干旱半湿润条件下碳酸钙在剖面中下部淀积形成钙积层的过程与层位。

第22页：图5-13 盐化过程图解

图5-13 盐化过程图解：图示在地下水位高、蒸发强烈的条件下易溶盐随毛管水上升并在表层积聚的过程。

第23页：受土壤水分状况影响的成土过程

受土壤水分状况影响的成土过程有：

碱化过程（solonization）

土壤胶体吸附钠离子使土壤呈强碱性反应的过程。

潜育化过程（gleyization）

长期渍水还原条件下形成青灰色潜育层的过程。

白浆化过程（albic bleaching）

上层滞水使铁锰还原淋失、形成白色淋洗层的过程。

潴育化过程（redoxing）

干湿交替氧化还原条件下形成锈纹锈斑潴育层的过程。

第24页：土壤熟化过程

土壤熟化过程是人为培养土壤的过程。通过耕作、灌溉、施肥和改良等方法，在土壤上部形成人为表层（Ap），并不断改变原有的土壤某些过程和性状，使土壤向有利于作物高产方面发育。

土壤熟化可分为：

• 改造不利的自然成土阶段
• 培肥熟化阶段
• 高肥阶段

如图5-14和5-15所示。

第25页：图5-14 土壤旱耕熟化过程图解

图5-14 土壤旱耕熟化过程图解：图示旱作耕作条件下耕作层、犁底层与心土层分化及熟化演变过程。

第26页：图5-15 黄土高原南部土垫过程示意

图5-15 中国黄土高原南部人为旱耕的土垫过程示意图：图示长期施用土粪、灌溉淤积等人为活动使土壤表层不断加厚形成土垫表层的过程。

第27页：土壤退化过程

土壤退化过程（soil degradation）

因自然环境不利因素和人为开发利用不当而引起的土壤物质流失、土壤性状与土壤质量恶化以及土壤肥力下降，作物生长发育条件恶化和土壤生产力减退的过程。

联合国粮农组织（FAO）将土壤退化分为侵蚀、盐碱、污染等10种类型。

第28页：土壤剖面形态特征

5.3 土壤剖面形态特征：土壤剖面形态包括土壤颗粒微形态、结构体形态、土层形态、土壤剖面形态、土被结构形态。

其中土壤剖面形态、土层形态、土壤结构体形态的观察是土壤资源调查和土壤地理研究的基础性工作。土壤剖面构型基本图式，如图5-16所示。

第29页：图5-16 土壤剖面构型的一般综合图式

图5-16 土壤剖面构型的一般综合图式：图示土壤剖面由有机质层（O）、淋溶层（A）、灰化层（E）、淀积层（B）、母质层（C）与基岩（R）等发生层构成的基本构型。

第30页：图5-17 土壤剖面发育的一般图式

图5-17 土壤剖面发育的一般图式：土壤剖面发育的一般模式如图5-17所示，图示剖面由母质出露逐步分化为完整发生层序列的发育过程。

第31页：成土因素、成土过程与土壤形态的关系

总之，从土壤发生学观点看，成土因素是土壤形成的外部环境条件，土壤形成过程是土壤发育内部变化的依据。外因通过内因起作用。土壤形态特征则是土壤形成过程的结果。

土壤发生类型必然要和它们所处的环境相统一，与成土因素处于动态平衡。

第32页：思考题与个案分析（一）

思考题与个案分析：

• 请列举四个最为广泛的成土过程，并分别给每个成土过程一个实例。
• 试通过实地调查与观察，分析搅动作用在土壤发育中的重要性。
• 为什么说土壤形成过程是生物累积过程和地球化学过程的对立和统一。
• 试分析重要成土过程特点及其发生的环境条件。
• 土壤剖面的分异过程，典型土壤剖面的基本构型。

第33页：思考题与个案分析（二）

思考题与个案分析（续）：

• 通过观察学习，试分析地球表层系统中物质的地质大循环和物质的生物小循环的实质，并阐述它们的资源与环境意义。
• 据有关资料：中国大兴安岭北部灰土（相当于漂灰土）剖面表层活性Fe₂O₃和Al₂O₃含量均低于2%；而在心土层活性Fe₂O₃和Al₂O₃含量均超过4%；底土层活性Fe₂O₃和Al₂O₃含量均在3%以下。试结合所学的知识分析在寒温带针叶林条件下，土壤中Fe₂O₃和Al₂O₃迁移转化特征。

说明：源文件本页思考题序号由第5题跳至第6题，且缺第7题直接为第8题，此处按原文顺序列出，未补编号。