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土壤地理学1.doc

上传人:fmgc7290 文档编号:7792562 上传时间:2019-05-26 格式:DOC 页数:3 大小:85KB
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资源描述

1、类型及其性质三者之间的关系的学说。根据最新研究成果柯夫达提出了土壤形成的深部因素新见解:土壤形成受到来自地壳极深部的内生地质现象(如火山作用、地震、新构造运动等)的影响1.成土因素学说:19 世纪末,俄国土壤学家 B.B.道库恰耶夫土壤发生学是研究土壤形成因素土壤发生过程土壤对俄罗斯大草原土壤进行了调查,提出了: 土壤是地理景观的一面镜子,是一个独立的历史自然体;土壤是母质、气候、生物、地形和时间的综合作用下形成的,这五大成土因素始终是同时地、不可分割地影响着土壤的发生和发展,同等重要和不可相互代替地参加了土壤的形成过程,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地理分布规律

2、的影响而具有地理规律性。用下列方程式表示土壤与成土因素的关系:=f(、) :土壤;:气候;:生物;:岩石;:地形;:时间;这就是土壤地带性理论形成的基础,建立了土壤发生学。土壤成土因素学说是现代理论土壤学最重要的部分之一。2.五大因素影响:(一)母质在土壤形成中的作用: .土壤的机械组成主要是由母质的机械组成决定的. 母质的矿物、化学成分影响着成土过程的速度、性质和方向。 .不同成土母质所形成的土壤,其养分情况有所不同。.不同成土母质发育的土壤其矿物组成也有较大的差别。3.绿色植物是土壤有机质的初始生产者,它的作用是把分散在母质、水圈和大气中的营养元素选择性的吸收起来,利用太阳辐射能,进行光合

3、作用,制造成有机质,把太阳能转化成化学能,再以有机残体的形式,聚集在母质或土壤中。土壤形成的生物因素包括植物、土壤动物和土壤微生物的作用。(二)生物因素:植物在成土过程中的作用 . 植物的作用最重要的是表现在土壤与植物之间物质和能量的交换过程上。不同植被类型有机残体的数量各不相同。一般说来,热带常绿阔叶林温带夏绿阔叶林寒带针叶林;草甸草甸草原干草原半荒漠和荒漠。. 不同的自然植被由于所形成的有机质的性质、数量和积累方式等不同,它们在成土过程中的作用也不相同。自然植被可粗略的划分为森林和草原两大类。(A)植被类型与土壤有机质的数量和分布:木本植物的组成以多年生为主,地上部分生物量大大超过根量,每

4、年形成的有机质只有一小部分以凋落物的形式堆积于土壤表层之上,形成粗有机质层。有机质的积累主要来自地上部分残落物的分解,因此形成的腐殖质层较浅薄,腐殖质在土壤剖面中的分布往往是自表土向下急剧地减少而且形成的腐殖质以富里酸为主。 草本植物的组成以一年生和多年生草本植物为主,每年都有大量的有机残体进入土壤,由于草本植物的根与木本植物不同,按其总量而言,等于或超过地上部分的生物量,数量巨大的死亡根系残留于土壤内,就地分解,成为土壤腐殖质。(B)植被类型与土壤酸度:针叶林的残落物中含单宁、树脂类物质多,在真菌的分解下,产生多种酸性较强的物质,加上针叶的灰分含量较低,产物的酸性物质不能被中和,土壤溶液呈强

5、酸性反应,使土壤遭受强烈的酸性淋溶,使土壤中所含有的钙、镁、铁、铝、锰等基性成分溶出,并随水向下淋移,结果,表层土壤因损失了基性成分而变酸。阔叶林的残落物所含的单宁和树脂类较少,而含有较丰富的钙、镁等灰分元素,因此,凋落物分解时产生的有机酸少,且多被盐基中和,削弱了酸性淋溶过程,土壤溶液多呈中性到弱酸性反应。所以,在阔叶林影响下形成的土壤酸性较弱,甚至呈中性。草本植物的有机体所含单宁、树脂少,含纤维素多,其灰分和氮素含量大大超过木本植物。故在草本植物下所形成的土壤一般呈中性或微碱性,土壤腐殖质以胡敏酸为主,品质较高,使土壤易形成团粒结构。土壤动物在成土过程中的作用:土壤动物通过与土壤之间的物质

6、和能量交换,参与了土壤的形成过程。土壤动物的残体作为土壤有机质的来源,参与了土壤腐殖质的形成和养分的转化。生活在土壤中的动物,通过其生命活动,机械扰动,一方面机械地混和了土壤的物质组成,另一方面造成地表微地形、土壤通气条件和土壤物理及物理化学条件的改变.土壤微生物在成土过程中的作用:微生物在物质的生物循环和能量转化中所起的作用是极为重要的,微生物一方面分解有机质,释放其中所含有的各种养料,为植物吸收利用,一方面合成腐殖质,发展土壤胶体性能。固氮微生物能够固定大气中的游离氮素,化能细菌能够分解释放矿物中的矿质营养元素,从而增加土壤含氮量和矿质养分的有效率。人类活动对土壤发生发展的影响。特点:首先

7、,人类活动对土壤的影响是有意识、有目的、定向的。第二,人类活动是社会性的,它受着社会制度和社会生产力的制约。第三,人类活动对土壤的影响具有两重性,可以产生正效应,提高土壤肥力,也可产生负效应,造成土壤退化。第四,人为影响是在各自然因素作用的基础上进行的,各自然因素对土壤发生的继续影响程度主要取决于人为影响的措施类型,继续与人类活动一起综合地影响土壤的发生过程。(三)气候因素气候对土壤形成的影响主要体现在两个方面:一是支配着成土过程的水热条件,水分和热量直接参与母质的风化过程和物质的地质淋溶过程;二是在很大程度上控制着植物和微生物的活动,影响土壤有机物质的积累和分解,决定着营养物质的生物学循环的

8、速度和范围。气候对土壤形成的影响主要包括湿度和温度两个方面。1气候对土壤风化作用的影响。母岩和土壤中矿物质的风化速率直接受热量和水分控制。一般情况下,温度每增加 10,化学反应速度平均增长12 倍。温度从 0增长到 50时,化合物的解离度增加 7 倍,从而随着温度的增高,硅酸盐类矿物的水解过程大大增强,母岩和土壤的风化作用亦大大增强。这就说明了为什么在热带地区岩石矿物风化速度和土壤形成速度、风化壳和土壤厚度比温带和寒带地区都要大得多。如花岗岩风化壳在我国南方湿热气候条件下厚度可达3040m,而在干旱、寒冷的西北高山区,岩石风化壳仅几厘米,且以物理风化为主,常形成粗骨性土壤。2. 气候对土壤有机

9、质的影响。土壤有机质的含量取决于有机质合成与分解这个过程的动态平衡,这个平衡受控于水热条件的共同作用。由于各气候带的水热条件的不同,造成植被类型的差异,导致土壤有机质的积累分解状况不同以及有机质组成成分和品质的不同。从大范围的气候带看,不同气候带形成相应的植物带,所形成的有机质的量不同,其规律性甚为明显。一般的趋势是,当温度保持不变,其他条件类似的情况下,降水量大,植物生长繁茂,植物体的年增长量大,每年进入土壤中的有机物质也就多,反之则少。如在我国中温带地区自东而西,由黑土黑钙土栗钙土棕钙土灰钙土,随降水量的降低,有机质含量逐渐减少。但从温度来说,在一定范围内,随着温度的升高,土壤微生物活动也

10、随之加速,因而,土壤有机质的分解过程也加快。如在我国温带地区,自北而南,从棕色针叶林土暗棕壤棕壤褐土,土壤有机质含量随温度的升高而减少。据研究,当湿度为 6065左右,温度为4550时,有机物质分解最充分,可达到原来总量的90。如果湿度和温度超过这个范围,则有机物质的矿化过程受阻,而促进腐殖质的形成。由于土壤上部层次的温度和湿度常常小于上述范围,因此,通常在土壤中造成有机物质不完全矿化的条件,从而引起腐殖质的积累。3.气候对土壤中物质迁移的影响 一般地说,土壤中物质的迁移是随着水分和热量的增加而增加。我国自西北向华北逐渐过渡,土壤中的钾、钠、钙、镁等盐类的迁移能力不断加强,它们在土体中的分异也

11、愈加明显。由华北向东北过渡,除钾、钠、钙、镁等盐基淋失外,铁、铝等有自土壤表层下移的趋势。由华北向华南过渡,除钾、钠、钙、镁等盐基淋失外,铁、铝等在土壤表层积累,硅遭到淋溶。4.气候对土壤粘土矿物类型的影响 在我国温带湿润地区,硅酸盐和铝硅酸盐原生矿物缓慢风化,土壤粘土矿物一般以伊利石、蒙脱石、绿泥石和蛭石等 2:1 型铝硅酸盐粘土矿物为主;亚热带湿润地区,硅酸盐和铝硅酸盐原生矿物风化比较迅速,土壤粘土矿物一般以高岭石或其它 1:1 型铝硅酸盐粘土矿物为主;而在高温高湿的热带地区,硅酸盐和铝硅酸盐原生矿物风化剧烈,土壤粘土矿物一般以二、三氧化物为主。当然,这是从宏观地理气候的角度看问题,在实际

12、工作中,还应注意母质条件对土壤粘土矿物类型的影响。由于气候带、植被和土壤之间存在明显的关系,许多土壤学家非常重视气候在土壤形成中的作用,并提出了土壤地带性的概念,并把排水条件较好而又比较平稳的地形条件下形成的,气候条件明显大于其它因素影响的土壤称为地带性土壤(或显域土,正常土)。我国从北到南,由寒温带、温带、暖温带至亚热带、热带,气候由冷变暖变热;从东到西,由湿润、半湿润、半干旱至干旱地带,气候由湿逐渐变干,气候与植被不断变化,也就形成了与气候生物带相适应的地带性土壤。研究气候对土壤发生、发育的影响,不仅要寻求土壤与近代气候之间的联系,还要寻求土壤与古气候以及它们历史之间的联系。特别是研究那些

13、未曾受到冰川作用、未被冰水和海水淹没地域的土壤时,则必须注意到气候在过去深刻的变迁。(四)、地形因素 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。它和母质、气候、生物等因素不同,在成土过程中,不提供任何新的物质,和土壤之间并未进行着物质和能量的交换。其主要作用表现为:一方面是使物质在地表进行再分配;另一方面是使土壤及母质在接受水热条件方面发生差异。1. 地形与母质的关系 地形对母质起着重新分配的作用。不同的地形部位可能有不同类型的母质,如山地上部或台地上,其母质主要是残积母质;坡地和山麓地带的母质多为坡积物;在山前平原的冲积扇地区,成土母质多为洪积物;在河流阶地、泛

14、滥地和冲积平原、湖泊周围、海滨附近地区,相应的母质为冲积物、湖积物和海积物。2. 地形与水热条件的关系 (1)不同地形影响着地表水热条件的重新分配。由于海拔高度、坡向和坡度不同,引起降水、太阳辐射吸收和地面辐射的不同,致使土壤矿物质和有机质的分解、合成、淋溶、积累以及土壤剖面的发育各有所异。(2)地形支配着地表径流,在很大程度上也决定地下水的活动情况。在平坦的地形上,接受降水相似,土壤湿度比较均匀稳定;在波状起伏地形的丘陵顶部或斜坡上部,则因径流发达,又无地下水涵养,故常呈局部干旱,且干湿度变化剧烈;在洼陷地段,不仅有周围径流及侧渗水流入,而且地下水位往往较高,常有季节性局部积水或滞涝现象。因

15、此,这些不同地形部位的成土过程是不同的。3.地形与土壤发育的关系 由于地壳的上升或下降,或由于局部侵蚀基准面的变化,不仅影响土壤的侵蚀与堆积过程,而且还会引起水文状况及植被等一系列的变化,从而使土壤形成过程逐渐改变,使土壤类型发生演替。例如,随着河谷地形的演化,在不同地形部位上可构成水成土壤(河漫滩,潜水位较高)半水成土(低级阶地,土壤仍受潜水的一定影响)地带性土(高阶地,不受潜水影响)发生系列。随着河谷的继续发展,土壤也相应的由水成土壤经半水成土壤演化为地带性土壤(如图 1)。通常把在相同气候、母质、成土年龄下,由于地形和排水条件上差异引起的具有不同特征的一 系列土壤称为土链。(五)、时间因

16、素时间和空间是一切事物存在的基本形式。土壤形成的母质、气候、生物和地形等因素的作用程度或强度,都随着时间的延长而加深。因此,土壤也随着时间的进展而不断地变化发展着。具有不同年龄,不同发生历史的土壤,在其它因素相同的条件下,必定属于不同类型的土壤。4、土壤年龄分为绝对年龄和相对年龄两种。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,通常用年来表示;相对年龄则是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度,无具体年份,一般用土壤剖面分异程度加以确定,在一定区域内,土壤的发生土层分异越明显,剖面发育度就高,相对年龄就大;反之相对年龄小。通常所谓的“土壤年龄”是指相对年龄。5.古土壤

17、:古土壤是在与当地现代景观条件不相同的古景观条件下所形成的土壤,它的性质与现代当地土壤有某些差异。古土壤往往与气候条件变迁有关系。按古土壤分布发其保留的现状,大致分为 3 类:1)埋藏古土壤 2)残存古土壤 3)古土壤残余物遗留特征:所谓遗留特征是指地球陆地表面现代土壤中存在着的与目前成立条件不相符合的一些性状。6、7、物质的地质大循环与生物小循环物质的地质大循环过程与生物小循环过程矛盾的统一是自然土壤形成的基本规律。(1)物质的地质大循环:物质的地质大循环是指地面岩石的风化产物通过各种不同的物质运动形式,最终流归海洋,经过长期的地质变化,成为各种海洋沉积物,以后由于地壳运动或海陆变迁,露出海

18、面又成为岩石,并再次进行风化,成为新的风化壳母质的过程。这个需要时间极长而涉及范围极广的过程,称为物质的地质大循环。(2)物质的生物小循环:物质的生物小循环是指有机质在土体中不断分解和合成的作用。(3)地质大循环与生物小循环的关系:地质大循环是生物小循环的基础,物质的生物小循环是在地质大循环的基础上发展起来的,没有地质大循环就不可能有生物小循环;无生物小循环,仅地质大循环,土壤就难以形成。地质大循环和生物小循环共同作用是土壤发生的基础。在土壤形成过程中,两种过程是相互渗透和不可分割地同时同地进行着。地质大循环仅仅形成了成土母质,虽然地质大循环的作用造成了矿质养料元素的释放,但同时又可以发生矿质

19、养料元素的淋溶作用;岩石风化产物所形成的成土母质,尽管具有初步的通透性和一定的保蓄性,但它们之间还很不协调,未能创造符合植物生长所需要的良好的水、肥、气、热条件。8.基本成土过程:淋溶与淀积过程: 淋溶(eluviation)与淀积(illuviation)是指土壤剖面中物质以溶液的形式从一处迁移到另一处的运动。剖面中,在下行水参与下,土壤上部物质被活化,尔后随下行水向剖面下部迁移,在下行水停止之处,土壤溶液中的物质淀积下来。各种盐分在土壤中的迁移淀积都是以溶解在水中的形式的淋溶淀积过程,如脱钙与钙积过程,脱盐与盐化过程等。.淋洗过程:淋洗是指土壤中的盐分被淋洗出土体,而淋溶是指土壤中的物质从

20、土体的上部被移到下部,但并没有被淋洗出土体。淋洗是许多土壤中胶体迁移的先决条件,因为只有那些作为胶体絮凝剂的盐分被淋洗掉,胶体才可能被分散迁移。.机械淋洗过程:指细粘粒(0.0002mm)和较少数量的粘粒(0.002mm)及细粉砂以悬浮态向下淋溶到土体中的裂隙和其它空隙中,并在脱水的情况下在这些空隙壁上淀积下来机械淋洗产生的土壤特征是:A 层中或淋溶层中粘粒的输出或减少;B 层或淀积层中粘粒含量相对于 A 层或 C 层富集;B 层相对于 A 层来说,细粘粒占总粘粒的比例增高。在 B 层的土壤结构体面上或孔隙壁上可见到粘粒胶膜,或用偏光显微镜观察时可见光性定向排列粘粒。.黑化和淡化过程:黑化(m

21、elanization)和淡化(leucinization)指的是土壤中色彩的变化。其原因有:有机质的增加与减少;粗有机质转化为细腐殖质;暗色矿物和淡色矿物的转化。如土壤中植物残体分解并腐殖质化,使土壤颜色变黑,这常见于泥炭土熟化过程中。反之,黑土开垦后,由于有机质含量降低,土壤颜色逐渐淡化。.棕化、红化与铁化过程:沿着从极地到赤道这一横切线,不受地下水影响的土壤的颜色呈逐渐变红的趋势。这是由于从极地到赤道,土壤中铁的氧化逐渐增强,氧化铁逐渐增多,产生色散的缘故。土壤混合过程:土壤中既有造成发生土层分异的过程,也存在着使土壤物质互相混合的作用。目前认识到的土壤混合过程有:动物的混合作用,如蚂蚁

22、、蚯蚓、啮齿动物和人类引起的土壤物质混合。植物对土壤的混合作用,如树倒伏时的掘土作用所引起的土壤物质混合。冻融作用引起的土壤物质混合。泥流引起的土壤物质混合4.表面侵蚀和表面累积过程表面侵蚀(erosion)是指由于雨滴的撞击,径流水搬运而引起的表层土壤侵蚀。风力也是造成表土侵蚀的一种常见因素。表面累积(cumulization)与表面侵蚀正好相反,是用来表述由于流水或风等作用,使物质在土壤表面累积的一个术语。9、原始成土过程:从岩石露出地面有微生物着生开始到高等植物定居之前形成的土壤过程称为原始成土过程,它是土壤形成作用的起始点。该过程分为三个阶段: “岩漆”阶段; “地衣”阶段;苔藓阶段。

23、10、有机质积聚过程:有机质积聚过程是指在植物作用下,有机质在土体上部积累的过程。它是土壤形成中最为普遍的一个成土过程。有机质积累过程的结果,使土体发生分化,往往在土体上部形成一暗色的腐殖质层。11、粘化过程:是指土壤剖面中粘粒的形成和累积过程。粘化过程的结果,往往使土体的中、下层形成一个相对较粘重的层次,称粘化层。可分为残积粘化和淀积粘化。(1)残积粘化是指原生矿物进行土内风化形成的粘粒,未经迁移,原地积累所导致的粘化(2)淀积粘化主要是指在风化和成土作用形成的粘粒,由土体上层向下悬迁至一定深度发生淀积,从而使该土层的粘粒含量增加,质地变粘12、钙积过程:是干旱、半干旱地区土壤钙的碳酸盐发生

24、移动积累的过程。脱钙:与钙积过程相反,在降水量大于蒸发量的生物气候条件下,土壤中的碳酸钙将转变为重碳酸钙溶于土壤水而从土体中淋失,称为脱钙过程,使土壤变为盐基不饱和状态。复钙:已经脱钙的土壤,由于自然(如生物表层吸收积累或风带来的含钙尘土降落或含碳酸盐地下水上升)或人为施肥(如施用石灰、钙质土粪等),而使土壤含钙量增加的过程,通常称为复钙过程。13、盐化过程:指在干旱、半干旱气候条件下,地下水中的盐分通过毛管蒸发而在土壤表层和土体上部进行积累的过程。脱盐过程:盐渍土由于降水或人为灌水洗盐、挖沟排水,降低地下水位等措施,可使其所含的可溶性盐逐渐下降或迁到下层或排出土体,这一过程称为脱盐过程。14

25、、碱化、脱碱化过程(1)碱化过程是指土壤吸收性复合体为钠离子饱和的过程,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 PH9,土壤物理性质极差,作物生长困难,但含盐量一般不高。(2)脱碱过程是指通过淋洗和化学改良,使土壤碱化层中的钠离子及可溶性盐类减少,胶体的钠饱和度降低。15、灰化、隐灰化和漂灰化过程(1)灰化过程:是在寒温带、寒带针叶林植被和湿润的条件下,土壤中铁铝与有机酸性物质螯合淋溶淀积的过程。(2)隐灰化过程:当灰化过程未发展到明显的灰化层出现,但已有铁铝锰等物质的酸性淋溶有机螯迁淀积作用,称为隐灰化过程,实际上它是一种不明显的灰化作用。(3)漂灰化过程:是指在热带和亚热带山

26、地的凉湿气候下,产生了酸性淋溶,并使表土的矿物受到酸性蚀变破坏,但土体质地比较粘重,易产生上层滞水,由酸性蚀变而释放出的铁锰被还原,并随侧渗水流带出土体,而出现灰白色土层。实际上是还原离铁离锰与酸性水解相结合作用的结果。在形成的漂灰层中铝减少不多,而铁的减少量大,粘粒也无明显下降。16、潜育化和潴育化过程潜育化过程指的是土体中发生的还原过程。由于土壤长期渍水,有机质进行嫌气分解产生较多 的还原性物质,使高价的铁锰强烈还原,从而形成一颜色呈蓝灰或青灰色的还原层次,称为潜育层。该过程主要出现在排水不良的水稻土和沼泽土中,往往发生在土体的下部。潴育化过程是指土壤形成中的氧化还原过程。主要发生在直接受

27、地下水浸润的土层中。由于地下水位在雨季升高,旱季下降,地下水位常呈周期性的升降,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,从而引起土壤中变价的铁锰物质淋溶与淀积,结果在土体内形成一显有锈纹、锈斑以及含有铁锰结核和红色胶膜或“鳝备斑”的土层,称为潴育层。这些现象在半水成土中经常见,它也是良水型水稻土构型的特色。17、富铝化过程 :富铝化过程是指土体中脱硅、富铁铝的过程。它是热带、亚热带高温多雨并有一定干湿季节分异的条件下,由于硅酸盐发生了强烈的水解,释放出盐基物质,使风化液呈弱碱性,可溶性盐、碱金属和碱土金属盐基及硅酸大量流失,从而造成铁铝在土体内相对富集的过程。包括两方面的

28、作用,即脱硅作用和铁铝相对富集作用。18、熟化过程:土壤的熟化过程是指人类定向培育土壤肥力的过程。在耕作条件下,通过耕作、培肥与改良,促进土壤水、肥、气、热诸因素的不断协调,使土壤向有利于作物生长的方向发展的过程。通常把旱作条件下的培肥熟化过程称为旱耕熟化过程,而把淹水耕作条件下的定向灌排、培肥土壤的过程称为水耕熟化过程。19、反映土壤风化发育度的指标很多,常用的有以下几种:土壤风化淋溶系数(ba 值) ba 值是指土壤中盐基与氧化铝的分子比值。b 代表盐基,即Na2O、K2O、CaO、MgO 分子数之和。a 代表氧化铝(Al2O3)的分子数。ba =(Na2O+K2O+CaO+MgO)/ A

29、l2O3。土壤淋溶系数( 值) 值即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比的比值。 值越小,说明淋溶强度越大。土壤风化指数( 值) 值是通过淋溶层和母质层中氧化钾与氧化钠的比值,了解土壤矿物质风化程度。即: 在土壤中,胶体表面对钾的亲和性大于钠,所以钠比钾易淋失, 值1。 值愈大,土壤风化度愈高。铁的游离度 是指土壤中游离氧化铁(未被铝硅酸盐禁锢的铁)占土壤全铁量的百分数。游离氧化铁通常连二亚硫酸盐柠檬酸盐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。20 、单个土体:是指土壤这个空间连续体在地球表层分布的最小体积,一般统计的平面面积为 1

30、10m2 不等,即在这个范围内,其土壤剖面的发生层次是连续的、均一的,当然这是一种人为的统计划分。土壤个体:是在一定面积内,一群单个土体都具有的统计相似性,所以将其称之为聚合土体,也是一个土壤实体,这是我们进行土壤分类的基层单位,如土种或土系等。21、土壤剖面是一个具体土壤的垂直断面,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,以及母质层。土体构型是指各土壤发生层有规律的组合、有序的排列状况,也称为土壤剖面构型,是土壤剖面最重要特征。22、土壤分类: 选择土壤的某些性质作为区分标准,根据这些性质上的异同,将土壤群体中的个体进行分类或归类,形成类别和类型。一个土壤类型就是在所选择的

31、作为区分标准的土壤性质上相似的一组土壤个体,并且依据这些性质区别于其它土壤类型。23、中国现行的土壤分类体系指导思想的核心是:每一个土壤类型都是在各成土因素的综合作用下,由特定的主要成土过程所产生,且具有一定的剖面形态和理化性状的土壤。因此在鉴别土壤和分类时,比较全面注重将成土条件、成土过程和剖面性状相结合而进行研究,即将土壤属性和成土条件以及由前两者推论的成土过程联系起来,这就是所谓的以成土条件成土过程土壤性质统一来鉴别和分类土壤的指导思想。不过,在实际工作中,当遇到成土条件、成土过程和土壤性质不统一时,往往以现代的成土条件来划分土壤,而不再强调土壤性质是否与成土条件相吻合。24、中国土壤分

32、类系统从上至下采用土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种、变种七级分类单元,其中土纲、亚纲、土类、亚类属高级分类单元,土属为中级分类单元,土种为基层分类的基本单元,以土类、土种最为重要。25、诊断层:是指用于识别土壤分类单元,在性质上有一系列定量说明的土层。诊断特征:是指有定量说明的土壤性质。26、中国土壤系统分类的特点 :以诊断层和诊断特性为基础;以发生学理论为指导; 面向世界与国际接轨;充分注意我国的特色。 27、土壤分布的水平地带性:是指土壤分布与热量的纬度地带性和湿度的经度地带性的关系,但大地形(山地、高原)对土壤的水平分布也有很大的影响。(1)土壤分布的纬度地带性:是指土壤类型沿经线东西

33、方向延伸,随纬度南北方向逐渐变化的规律。(2)土壤分布的经度地带性:是指土壤沿纬线南北方向伸展,随经度东西方向逐渐变化的规律。由于距离海洋的远近及大气环流的影响而形成海洋性气候、季风气候以及大陆干旱气候等不同的湿度带,这种湿度带基本平行于经度,而土壤亦随之发生规律的分布,称之为土壤分布的经度地带性。28、土壤分布的垂直地带性是指土壤随地势的增高而发生的土壤演替规律。29、山地土壤垂直带谱:山地土壤由基带土壤自下而上依次出现一系列不同的土壤类型,构成一个山地土壤垂直带谱。另外,还有一种特殊情况下产生的“下垂带谱”。即在高原地区,河谷深切,在谷坡面上产生土壤的垂直带分异,这种垂直带的基带位于最上端

34、,犹如垂帘,故一般称为“下垂带谱”,30、隐地带性土壤:由于土壤侵蚀、成土母质、地下水等区域成土因素的影响,还有一些土壤与地带性土壤不一样,称为隐地带性土壤。31、山西土壤分布规律 (1)水平分布:山西地处沿海湿润森林气候向内陆荒漠干草原气候的过渡带,为海洋系列和内陆系列的交汇处。省境东西窄,南北长,为暖温带到温带两个气候带。因此,土壤地带性规律表现为纬度地带性明显,而经度地带性规律不明显。中南部为半干旱半湿润森林草原的褐土带;吕梁山以西是由森林草原向干草原过渡的半干旱灌丛草原的栗褐土带;北部为半干旱草原的栗钙土带。(2)土壤垂直分布:在不同的纬度和基带土壤的条件下,由于海拔高度的变化,生物、

35、气候等成土因素亦有差异,因而生成了不同类型的垂直带土壤。本省土壤垂直带谱式较为复杂,建谱土壤类型常随基带土壤不同而成有规律的分布。 五台山土壤垂直分布(a)地形地貌 五台山为华山屋脊,位于省境北部,秦晋黄土高原东端,为暖带半干旱森林草原的北缘。(b)植被类型 从高到低垂直分布是亚高山草甸、山地五花草甸、常绿针叶林地带、夏绿阔叶林地带、旱生草本地带、隐域草甸带。(c)气候特点 总的说来属于温凉半湿润区,但因高差悬殊,气候呈明显的垂直分异,由冷湿、凉润、温(半)润到暖(半)旱。(d)地质和母质 该区属构造剥蚀地质地貌,出露地层多为上太古界五台群的隆起带,形成了东北高、西南低的新背斜褶皱。母质类型由

36、高到低为残积坡积物黄土洪积物洪冲积物冲积物。 吕梁山土壤垂直分布:赫赫岩山系吕梁山主要山峰之一,海拔 2708 米,是太原与吕梁地区的界山,也是褐土与栗褐土的自然分界。东坡属暖温带半干旱森林草原的褐土区;西坡属暖温带半干旱灌丛草原的栗褐土区。东坡:基带土壤为石灰性褐土,建谱类型为褐土性土,垂直带谱式是褐土性土淋溶褐土棕壤山地草甸土。西坡:基带土壤为栗褐土,建谱类型为栗褐土,垂直带谱式是栗褐土淋溶褐土棕壤山地草甸土。一、棕壤棕壤又称棕色森林土,是在暖温带湿润和半湿润大陆季风气候、落叶阔叶林植被条件下,发生较强的淋溶作用和粘化作用,土壤剖面通体无石灰反应,呈微酸性反应,具有明显的粘化特征的淋溶性土

37、壤。(一)棕壤的地理分布棕壤广泛分布在中纬度的近海地区,如欧洲的英、法、德、瑞典、巴尔干半岛等,在北美分布于大西洋西岸的美国东部地区,亚洲集中分布在中国、朝鲜和日本。我国棕壤主要分布于暖温带湿润和半湿润地区,以辽东半岛、山东半岛丘陵最为集中。在暖温带半湿润、半干旱地区和亚热带地区的山地垂直带谱中也有棕壤出现,如燕山、太行山、嵩山、秦岭、伏牛山、吕梁山、中条山等,分布于褐土之上,暗棕壤之下;(二)成土条件由于棕壤在世界各地分布很广,因而成土条件较为复杂。我国的棕壤是在暖温带季风气候、落叶阔叶林下发育的。年均温约 6-14,10积温 3200-4500无霜期 160-230d,降水量 600-80

38、0mm,个别地区达 1000mm 至更高,干燥度在 0.5-之间。受季风气候影响,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥。原生植被为落叶阔叶林,以辽东栎和麻栎为代表,也有针阔混交林。但由于人类活动的影响,自然植被多已荡然无存,代之以次生林或人工林。棕壤地区的母岩以花岗岩、片麻岩等酸性岩石为主,也可以见到其他类型的岩浆岩和变质岩,沉积岩为非钙质的沙页岩等。母质主要是残坡积物,冲洪积物也较常见,第四纪黄土也是成土母质之一。地貌类型多样,中、低山及丘陵、平原都有。平原、阶地及坡度较为平缓的山坡地,由于耕作历史悠久,几乎已全被辟为农田。 长江流域的山地如大别山、武当山,西藏高原的东部山地分布于黄棕壤之上,暗棕壤之

39、下。在水平带谱上,北与暗棕壤、白浆土相连,南接黄棕壤,西边为褐土。(三)棕壤的形成过程棕壤形成过程的基本特点是:具有明显的粘化过程、明显的淋溶过程和较强盛的物质的生物循环过程。1 粘化过程 由于棕壤地区具有温暖湿润的气候条件,土壤矿物发生了强烈的粘化作用,无论残积粘化还是淀积粘化都比较明显。一般以淀积粘化为主,残积粘化为辅。在一定的淋溶作用下,表层土壤中的粘粒随水分下移,沿土壤的孔隙、裂隙随水分下移,在一定部位的结构体表面及空隙中淀积,形成粘粒胶膜等新生体。在偏光显微镜下,既可看到大量风化形成的粘粒斑点、纤维状光性定向粘粒、围绕矿物颗粒的粘粒扩散带,也可以看到淀积形成的明显的光性定向粘粒胶膜、

40、条带等。因此棕壤的粘化是由于淀积和残积粘化共同作用的结果。2 淋溶过程 棕壤在发育过程中,较为湿润的气候带来一定的淋溶作用。易溶性盐类和碳酸盐淋溶比较彻底,故土壤一般呈微酸性至酸性反应,无石灰反应,盐基不饱和。铁、锰物质也有明显的淋溶淀积。全量铁锰、游离铁锰和活性铁锰自表层向下略有增加的趋势,在土体中、下部形成铁锰胶膜,有时甚至可以形成铁子和结核。铁、锰的移动,也为粘粒的分散移动创造了条件,淀积粘化的发生,是淋溶作用的必然结果。棕壤中的铁锰表现出强烈的释放和迁移,硅铝仅仅开始有移动,因而它的风化和淋溶过程既不如热带亚热带的地带性土壤在高温高湿条件下那样强烈,也没有寒温带针叶林下发生的灰化过程。

41、土体中一般没有一个明显的淋溶层,盐基饱和度通体也比较高。3 生物积累作用棕壤在暖温带落叶阔叶林生物气候条件下,生物循环过程比较强烈。森林植被每年产生大量枯叶落叶,为生物循环提供了丰富的物质来源。温暖湿润的气候使微生物比较活跃,有机质不断转化,腐殖化过程和矿质化过程都十分显著,发育了一个不太厚的枯枝落叶层和腐殖质含量高的表层,土壤有机质含量一般在 50g/kg。棕壤虽然因淋溶作用而使矿质营养元素淋失较多,但由于阔叶林的残落物含有丰富的 CaO、MgO 等盐基物质,可以不断补充淋失的盐基,并中和部分有机酸,因而使土壤多呈微酸性到中性,盐基饱和度较高,而没有灰化特征。这种在土壤上层中进行的灰分元素的

42、聚集过程,使得棕壤地力常新,肥力保持着较高水平。(四)剖面形态特征及基本理化性质1.土壤剖面形态特征典型棕壤的土体构型为 O-Ah-Bt-C 型:O 层:凋落物层,一般只有几厘米到十几厘米,耕作棕壤中没有这一层次。Ah 层:腐殖质层,一般厚度在 1525cm 左右,有机质含量高,多在 10-30g/kg,暗棕色。常为砂壤土、壤土,粒状或屑粒状结构,疏松多孔。无石灰反应。Bt 层:粘化层,厚度变化较大,一般 50-80cm。粘粒含量明显高于 A 层,棕色,多为 t 壤土或粘壤土。核状结构或棱块状结构,紧实,根系少,结构体表面常见铁锰胶膜和粘粒胶膜,无石灰反应。C 层:母质层,因母质类型不同如同有

43、较大差异,但多为非石灰性母质。残坡积物上发育的一般砾石含量较高,冲积物和黄土状母质上发育的砾石含量少,质地也稍轻。2.基本性质棕壤的剖面色调以棕色为主,也有黄棕、黄、红棕等颜色。除表层质地稍轻外,一般整个土体都比较粘重,棕壤全剖面无石灰反应,一般中性到微酸性反应,pH 值5.5-7.0。土壤阳离子代换量多在 15-30cmol/kg 以上,代换性盐基以 Ca2+、Mg2+为主,盐基饱和度较高,一般大于 70%,同一个剖面没有明显变化,而不同亚类之间变化较大。土壤的粘土矿物处于硅铝化脱钾阶段,以水云母、蛭石为主,含有一定量的、绿泥石、蒙脱石和高岭石等。棕壤的养分差异很大,主要表现在自然土壤与耕作

44、土壤的差异。天然植被下的棕壤不仅有机质含量高,全量和速效的 N、P、K 含量也都比较高。然而一旦开垦后,有机质和养分消耗快而又不能得到迅速和充分的补充,土壤肥力明显下降,连年耕作的土壤更为显著。发育良好的棕壤保水性能好,抗旱能力强。但透水性较差,在坡地上易造成水土流失。在平坦地形上,如降水过多,易造成涝害。(五)棕壤亚类的划分根据主要成土过程及附加成土过程将棕壤分为:棕壤、白浆化棕壤潮棕壤和棕壤性土四个亚类。 棕壤 它是棕壤中具有典型特征的一个亚类。基本性状同大土类。广泛分布于山地丘陵区的中下部、台地、高阶地及山前冲洪积平原上,母质多为冲积物、洪积物、也有少量残坡积物,土层深厚的黄土状母质上也

45、有棕壤形成。 白浆化棕壤 白浆化棕壤是指表层以下具有“白浆层”(E)的亚类。其土体构型为 A-E-Bt-C 型。在成土过程中,附加了一个“白浆化过程”,即铁锰物质和粘粒的潴育漂洗作用。白浆层理化性状差被看作是障碍层次。主要分布在低山丘陵、高阶地、缓岗,以及秦岭、陇山山地棕壤带的上部,常与普通棕壤呈镶嵌分布。3. 潮棕壤 潮棕壤是棕壤土类中附加潴育化过程而形成的一个亚类。它分布的地形部位一般较低平,地下水位较高,(六)与相关土类的区别1.棕壤与褐土的区别:褐土分布于暖温带半湿润地区,在剖面中有明显的CaCO3 聚集;粘化作用以残积粘化为主,而淋溶粘化较弱,粘化层出现部位较浅,厚度小,pH 值中性

46、到微碱性,SiO2/Al2O3 大于棕壤,而铁锰的游离度和活化度明显低于棕壤2.棕壤与暗棕壤的区别:暗棕壤分布于温带湿润地区,腐殖质层深厚,土壤颜色暗;粘化率低于棕壤。3.棕壤与黄棕壤的区别:黄棕壤处于北亚热带地区,矿物质化学风化和淋溶、淋移作用较棕壤强烈,土壤具有弱富铝化特点,粘粒硅铁铝率低于棕壤,游离铁的含量高(大于 2%)。但未出现澥涝。母质主要是冲积物和洪积物,土层深厚。因地下水位发生季节性变化,土体中氧化还原交替进行,土体下部形成锈纹锈斑及铁锰结核等。潮棕壤多已垦殖,是生产性状比较优越的一个亚类。春季土壤发生冷浆现象。4. 棕壤性土 棕壤性土土壤发育程度弱,剖面分化不明显,土体构型一

47、般为 A-(B)-C 型。主要分布于剥蚀缓丘、低山、丘陵等地形部位较高处,土壤侵蚀强烈。土体较薄,风化过程弱,土壤中砾石含量较高,土壤水分条件不好。母岩类型多样,母质为残坡积物,土壤发育差,植被状况较差。32、褐土褐土又称褐色森林土,是在暖温带半湿润季风气候、干旱森林与灌木草原植被下,经过粘化过程和钙积过程发育而成的具有粘化层、剖面中某部位有积聚(假菌丝)的中性或微碱性的半淋溶土壤。(一)分布:集中分布在亚热带地中海型气候区和欧亚大陆东部的暖温带大陆季风气候区,在水平带谱上,它位于栗钙土与黄棕壤之间。(二)成土条件我国褐土分布区属于暖温带半湿润大陆季风气候;褐土区的气候条件大致与棕壤区相似,但

48、也有一定差异:温度较高、降水较少、夏季较为炎热,一年中有明显的干季。褐土区天然植被以中生的夏绿阔叶林为主,伴有旱生森林灌木草本植物。目前原始植被多已被破坏,代之以次生或人工的阔叶林及针阔混交林,喜钙的树种如侧柏、柿、核桃等树种长势优于其它乔木。褐土分布区的地貌类型多样,山地、丘陵、平原、盆地都有。成土母质主要为富含钙质的岩石风化物及黄土及黄土状沉积物。(三)褐土的形成过程:褐土形成的基本特点是具有明显的粘化过程与钙化过程。. 干旱的残落物腐殖质积累过程:干旱森林与灌木草原的残落物在其腐解与腐殖质积聚过程中有两个突出的特点:一是残落物均以干燥的落叶疏松地覆盖于地表,以机械磨擦破碎和好气分解为主,

49、所以积累的腐殖质少,腐殖质组成中以胡敏酸为主;二是残落物中 CaO 含量丰富,保证了土壤风化中淋溶钙的补偿。粘化过程 :褐土的粘化过程中既有残积粘化作用,也有淀积粘化作用。而以残积粘化为主,而伴有一定的淀积粘化。钙化过程 :在半干润的条件下,原生矿物的风化首先是大量的脱钙阶段,元素的迁移特点是 CaO、MgO 大于SiO2 和 R2O3 的迁移。人为生产活动及气候变迁的叠加过程:气候变迁和人类的生产活动对土壤表面产生的叠加过程最明显的就是褐土的复钙过程和耕作层的叠加过程。气候变迁和地质动力的叠加过程最明显表现为“降尘”,即风力吹来黄土尘埃的现代复钙过程,以及某些阶地上河流溢漫的复钙过程,甚至包括旱生植被中钙元素的生物归还复钙过程。(四)褐土的剖面形态与基本性状:褐土剖面它的土体构型一般为 AhBtBkC 型。褐土的 pH 值明显较棕壤高,土壤呈中性微碱性反应,PH7.08.5。盐基饱和度多在 80%以上。粘化层粘粒的含量25%,粘化值 B/A 1.2。除淋溶

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