页数：37页文件大小：896.4 KB来源： 土壤学ppt课件
本课件系统讲解土壤形成因素学说，分别说明母质、气候、生物、地形与时间五大因素在土壤发生中的作用，介绍土壤形成过程中的地质大循环与生物小循环、主要成土过程类型，并给出土壤发育程度与风化淋溶指数的刻画方法。
第七章土壤形成和发育封面：第七章土壤形成和发育Soil Formation andDevelopment
土壤形成因素及其作用：第一节土壤形成因素及其作用一、土壤形成因素
土壤形成因素又称成土因素：土壤形成因素又称成土因素，是影响土壤形成和发育的基本因素俄国土壤学家B·B·道库恰耶夫提出五大成土因素学说气候母质地形时间生物土壤好象一面镜子，可反映自然地理景观土壤是成土因素综合作用的产物，成土因素在土壤形成中起着同等重要和相互不可替代的作用，成土因素的变化制约着土壤的形成和演化，土壤分布由于受成土因素的影响而具有地理规律性。
土壤形成因素及其作用（续）
Hans Jenny提出“土壤形成因素-函数”的概念：s=f (cl, O, r，p，t．．．．)式中，s为土壤；c1指气候；o指生物；r指地形；p指母质；t代表时间；点号代表尚未确定的其它因素，f指函数。
母质对土壤发生的作用：二、母质对土壤发生的作用(一)什么叫母质？母质是指原生基岩经过风化、搬运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿物质层，它是形成土壤的物质基础，是土壤的前身。母质不同于岩石，它已有肥力因素的初步发展，具物质颗粒的分散性，疏松多孔，有一定的吸附作用、透水性和蓄水性；可释放出少量矿质养分，但难以满足植物生长的需要。母质又不同于土壤，其缺乏养分，几乎不含氮、碳，通气性和蓄水性也不能同时解决。
母质对土壤发生的作用（续）
(二)母质的类型成土母质残积母质运积母质指岩石风化后，基本上未经动力搬运而残留在原地的风化物运积母质是指母质经外力，如水、风、冰川和地心引力等作用而迁移到其它地区的物质
气候的作用：三、气候的作用气候一是直接参与母质的风化，水热状况直接影响矿物质的分解与合成及物质积累和淋失二是控制植物生长和微生物的活动，影响有机质的积累和分解，决定养料物质循环的速度
湿度因子对土壤形成
(一)湿度因子对土壤形成的影响土壤湿度一般可用降水量、蒸发量、相对湿度、雨量因子[降水量(mm)/气温(℃)]、湿度因素[降水量(mm)/大气绝对饱和度(汞柱毫米)]等表示我国根据Penman经验公式：D=ET/P式中，D为干燥度，ET为年可能蒸发量，P为年降水量。根据干燥度把我国气候划分为5类。
中国气候大区划分指标：下表列出相关数据。
| 自然景观 | 年干燥度 | 气候大区 |
|---|---|---|
| 森林 | <1.0 | 湿润 |
| 森林草原 | 1.0-1.66 | 半湿润 |
| 草原 | 1.6-3.5 | 半干旱 |
| 荒漠 | 3.5-16.0 | 干旱 |
| 荒漠 | >16.0 | 极干旱 |
湿度对土壤形成的作用主要有：1．影响土壤中物质的迁移2.影响土壤中物质的分解、合成和转化
图7-1土壤属性随降水量变化的相
图7-1土壤属性随降水量变化的相对趋势各种性质随降水量变化的反应快慢是不一样的，土壤氢离子浓度(pH)及土壤钙积层淀积深度随降水量的变化较大全氮、胶粒含量及代换量的变化较小
温度对土壤形成的作用温度状况将影响矿物
(二)温度对土壤形成的作用温度状况将影响矿物的风化和合成、有机物质的合成与分解。温度每增加10℃，反应速率可成倍增加。德国土壤学家(Ramann)提出“风化因子”的概念：风化因子=风化天数水解离度，风化天数指日均温在一定温度以上的全年天数。根据这种见解，赤道带的风化强度约3倍于温带，9-10倍于极地寒冷带此，热带与寒带的成土速率有很大的差异。
气候变化与土壤形成气候影响下的土壤
(三)气候变化与土壤形成气候影响下的土壤分布暗棕壤棕壤黄棕壤红壤砖红壤棕漠土灰漠土棕钙土栗钙土黑钙土
图7-2俄罗斯从北往南的土壤气候系列
生物因素在土壤发生中的作用：四、生物因素在土壤发生中的作用土壤形成的生物因素包括植物、土壤动物和土壤微生物。生物因素是促进土壤发生发展最活跃的因素。
植物在成土过程中的作用植物
1.植物在成土过程中的作用植物在土壤形成中最重要的作用是利用太阳辐射能，合成有机质，把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地吸收起来，同时伴随着矿质营养元素的有效化。
自然植被和水热条件的演变：引起土壤类型的演变中国东部由东北往华南的森林植被和土壤的分布依次为针叶林棕色针叶林土暗棕壤针阔混交林棕壤落叶阔叶林黄棕壤落叶常绿阔叶林常绿阔叶林雨林、季雨林红壤砖红壤
动物在成土过程中的作用3
地形与土壤发生的关系：五、地形与土壤发生的关系在成土过程中，地形是影响土壤和环境之间进行物质、能量交换的一个重要条件，它主要通过影响其他成土因素对土壤形成起作用把在相同气候、母质、成土年龄下，由于地形条件差异引起的具有不同特征的一系列土壤称为土链(Catena)地形对土壤水分状况的影响
成土时间对土壤发育的影响：六、成土时间对土壤发育的影响时间因素对土壤形成没有直接的影响，但时间因素可体现土壤的不断发展。成土时间长，受气候作用持久，土壤剖面发育完整，与母质差别大；成土时间短，受气候作用短暂，土壤剖面发育差，与母质差别小。绝对年龄是指该土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育时算起迄今所经历的时间，通常用年表示相对年龄则是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。土壤剖面发育明显，土壤厚度大，发育度高，相对年龄大；反之相对年龄小土壤年龄绝对年龄相对年龄
土壤形成的阶段性1．初期为未风化的母质：2．青少年期风化已经开始，但许多母质物质仍保留在土壤中。3．壮年期易风化的矿物大部分已分解，粘粒明显增加。4．老年期矿物分解已处于最后阶段，只有少数强抗风化的原生矿物被保存。5．最后阶段土壤发育已完成，原生矿物基本上彻底风化
土壤形成过程
第二节土壤形成过程
土壤形成过程中的大循环：一、土壤形成过程中的大循环土壤形成是物质的地质大循环与生物小循环矛盾统一的结果地质大循环是指地面岩石的风化、风化产物的淋溶与搬运、堆积，进而产生成岩作用，这是地球表面恒定的周而复始的大循环生物小循环是植物营养元素在生物体与土壤之间的循环；植物从土壤中吸收养分，形成植物体，后者供动物生长，而动植物残体回到土壤中，在微生物的作用下转化为植物需要的养分，促进土壤肥力的形成和发展
母质土壤生物岩石沉积物
母质土壤生物岩石沉积物分解吸收成土成岩风化生物学小循环地质学大循环
主要的成土过程
三、主要的成土过程
1有机质积聚过程在木本或草本植被下：有机质在土体上部积累的过程。这一过程在各种土壤中都存在
2粘化过程土壤剖面中粘粒形成和积累的过程：可分为残积粘化和淀积粘化残积粘化是土内风化作用形成的粘粒产物，由于缺乏稳定的下降水流，粘粒没有向深土层移动，而就地积累，形成一个明显粘化或铁质化的土层淀积粘化是风化和成土作用形成的粘粒，由上部土层向下悬迁和淀积而成残积粘化过程多发生在温暖的半湿润和半干旱地区的土壤中淀积粘化则多发生在暖温带和北亚热带湿润地区的土壤
4盐化脱盐过程盐化过程是指地表水：地下水以及母质中含有的盐分，在强烈的蒸发作用下，通过土壤水的垂直和水平移动，逐渐向地表积聚，或是已脱离地下水或地表水的影响，而表现为残余积盐特点的过程。前者称为现代积盐作用，后者称为残余积盐作用盐化土壤中的盐分主要是一些中性盐，如NaCl、Na2CO3、MgCl2、MgSO4土壤中可溶性盐通过降水或人为灌溉洗盐体，这一过程称为脱盐过程
5碱化与脱碱过程碱化过程
5碱化与脱碱过程碱化过程是交换性钠或交换性镁不断进入土壤吸收复合体的过程，该过程又称为钠质化过程。碱化过程的结果可使土壤呈强碱性反应，pH>9.0，土壤物理性质极差，作物生长困难，但含盐量一般不高
6富铝化过程又称为脱硅过程：脱硅富铝化过程。它是热带、亚热带地区土壤物质由于矿物的风化，形成弱碱性条件，随着可溶性盐、碱金属和碱土金属盐基及硅酸的大量流失，而造成铁铝在土体内相对富集的过程。因此它包括两方面的作用，即脱硅作用和铁铝相对富集作用
主要的成土过程（续）
7潜育化和潴育化过程育化过程是土壤长期渍水，受到有机质嫌气分解，而铁锰强烈还原，形成灰蓝一灰绿色土体的过程。潴育化过程实质上是一个氧化还原交替过程，指土壤渍水带经常处于上下移动，土体中干湿交替比较明显，促使土壤中氧化还原反复交替，结果在土体内出现锈纹、锈斑、铁锰结核和红色胶膜等物质。该过程又称为假潜育化(Pseudogleyzation)
土壤发育：第三节土壤发育地壳表面的岩石风化体及其再积体，接受其所处的环境因素的作用，而形成具有一定剖面形态和肥力特性的土壤，称为土壤发育
土壤剖面：1、土壤剖面、发生层和土体构型土壤剖面是一个具体土壤的垂直断面。其深度一般达到基岩或达到地表沉积体的相当深度为止。一个完整的土壤剖面应包括土壤形成过程中所产生的发生学层次(发生层)和母质层土壤发生层是指土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组成的、大致与地面相平行的，并具有成土过程特性的层次体构型是各土壤发生层在垂直方向、有规律媳组合和有序的排列状况
作为一个发育完全的土壤剖面：作为一个发育完全的土壤剖面，从上至下一般有最基本的3个发生层组成淋溶层(A层)处于土体最上部，故又称为表土层，它包括有机质的积聚层和物质的淋溶层。本层中生物活动最为强烈，进行着有机质的积聚或分解的转化过程。在较湿润的地区，该层内发生着物质的淋溶，故称为淋溶层。
淀积层(B层)它处于A层的下面，是物质淀积作用造成的。淀积的物质可以来自土体的上部，也可来自下部地下水的上升，可以是粘粒也可以是钙铁锰铝等，淀积的部位可以是土体的中部也可以是土体的下部。母质层(C层)处于土体最下部，没有产生明显的成土作用的土层，其组成物就是前面所述的母质
反映土壤风化发育
2、反映土壤风化发育的指标Sa值即硅铝率或Ki值指土壤或粘粒中Si02及A1203的全量分别被除于它们各自的分子量，以求得两者的分子比：Sa= Si02/ A1203如某土壤粘粒中Si02=40％，A1203=34％，则Sa=40/60:34/102=2.00。式中S代表Si，系活动性成分，a代表A1，系不活动成分，Sa值愈小，表明土壤风化淋溶度愈强。
Saf值即硅铝铁率：Saf值即硅铝铁率，其含义与Sa值相似，只是把铁与铝同时进行考虑，即是土壤或粘粒中Si02的分子数与A1203和Fe203分子数之和的比值，可表示为Saf= Si02/(A1203+Fe2O3)ba值即土壤风化淋溶系数，是指土壤中的盐基与氧化铝的分子比值。
b代表盐基，即Na2O、K2O及Ca0、MgO分子数之和；a代表A1203的分子数。
计算方式为(1)ba=(Na20+K2O+Ca0)/A1203；或(2)ba=(Na20+K20+CaO+MgO)/ A1203.在土壤形成过程中，A1203比较稳定而不易被淋溶，而Na、K、Ca、Mg等盐基易受淋洗，ba值愈小，表示脱盐基多，淋溶作用强
值即土壤风化淋溶指数：它是淋溶层钾钠氧化物与氧化铝的分子比与母质层钾钠氧化物与氧化铝的分子之比的比值：值=淋溶层(Na20+K2O)/ A1203/母质层(Na20+K2O)/ A1203值愈小，说明它的淋溶强度愈强铁的游离度铁的游离度是指土壤游离氧化铁(未被铝硅酸盐禁固的铁)占土壤全铁量的百分数。游离氧化铁通常用连二亚硫酸盐一柠檬酸盐一碳酸氢钠混合提取液(DCB浸提液)提取。铁的游离度越大，土壤风化越强
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