土壤地理学 第二章第三章.docx

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土壤地理学第二章第三章

土壤地理学第二章/第三章

第二章：

影响土壤形成的环境因素：

俄国道库恰耶夫成土学说：

主要观点：

土壤成土因素主要有五个

气候、生物、母质、地形。

时间

影响土壤发育的五个主要因素：

1、母质因素（不同岩石风化壳）

2、生物因素（不同植被类型：

草地与森林）

3、气候因素（影响风化，控制植被生长）

4、地形因素（影响物质与能量的分配）

5、时间因素（控制土壤发育进程）

地质大循环和生物小循环的关系：

1.大循环是小循环的基础，也是土壤形成的基础（矿质养分）；

2.小循环是土壤形成的核心（腐殖质）；

3.大循环大于小循环，自然界会发生水土流失现象；

4.大循环小于或者等于小循环，自然界水土保持。

总之，土壤的形成过程是物质的地质大循环与生物小循环过程矛盾与统一。

形成土壤的两个基本作用：

◆风化作用：

致密的岩石被破坏，营养元素得以释放，并形成疏松的风化层；

◆生物作用：

有机质加入，营养元素积聚。

1）土壤胶体及结构

①土壤胶体：

通常所说的土壤胶体实际上是指直径在1—100mµm之间的土壤颗粒。

②土壤胶体的种类

土壤矿物质胶体（无机胶体）：

次生铝硅酸盐、铁铝化合物

有机胶体：

腐殖质、有机酸、蛋白质等

有机-无机复合胶体

③土壤胶体结构

微粒核：

胶核

双电层：

内外吸附层、扩散层

2）土壤胶体的性质

①巨大的比表面积和表面能

②带电性带电的原因是什么？

电性如何？

③土壤胶体离子交换作用

④分散和凝聚作用

第一：

粘土矿物胶体带电

土壤中粘土矿物胶体一般都带负电荷，其电荷来源有以下几个方面：

同晶置换作用

粘土矿物晶质中的一种离子被另一种离子取代的过程。

在这个过程中，只改变了矿物质的化学成分，而矿物的结晶构造不变，故叫做同晶置换作用。

晶格破碎边缘带电

矿物质风化破碎过程中，晶格边缘离子一部分电荷未被中和而产生剩余电荷，使晶体边缘带电。

第二：

腐殖质胶体带电

意义？

由于腐殖质分子量大、功能团多，解离后带电量大，对土壤保肥供肥性有重要影响。

第三：

两性胶体带电，什么是两性胶体？

表面既带负电荷，亦带正电荷的土壤胶体称两性胶体。

两性胶体种类：

氢氧化铝、腐殖质等

土壤的离子交换作用是由土壤胶体引起的。

第4章：

美国的土壤诊断学分类

分类单元：

土纲、亚纲、大土类、亚类、土族和土系等六级。

生学分类：

以成土因素、成土过程和土壤属性作为发生分类的基础。

第1节冻土

定义：

指地表直至100cm范围呢永冻土壤温度状况，地表具有多边形或石环等冻融形态特征的土壤。

包括（冰沼土和冻漠土）

分布：

高纬地带和高山垂直的上部。

成土条件

1、气候：

苔原气候或高原气候；

低温、低蒸发、水分饱和、永冻层。

2、植被：

苔藓地衣为主；

多年生、旱中生草本植被、垫状植被。

3、冰川地形；

4、母质差异大。

成土过程

1.具有泥炭化成土过程

2.具有潜育化成土过程

土壤性状

1诊断层和性状：

具有石环、不规则性状等冻融外形。

2形态特征：

土层浅薄厚度＜50cm；3、泥炭层、潜育层

理化性质

1）有机质含量低；2）阳离子代换量低；3）营养元素贫乏；

4）呈酸性（湿冻土）或碱性（干冻土）反应

利用：

自然肥力低，不宜发展农业，适合养鹿业。

第2节灰化土

定义：

是指具有灰化淀积层的土壤。

一、地理分布

北半球北部:

欧亚大陆北部、北美洲北部

长白山北坡、大兴安岭、俄罗斯、加拿大

二、成土条件

1气候：

寒带、寒温带气候

2植被：

北方针叶林

落叶松、冷杉

成土过程：

灰化过程为主为什么?

凋落物分解，呈强酸性，以至盐基基于淋失，Fe,Al完全分解出来，且被淋溶，上半部土层中有SiO2被淋溶出来，呈灰白色

土壤性状

灰化层，辅助淀积层

2形态特征如何？

表层亚表层为灰白色（SiO2）；

下部淀积层为红棕色（铁、锰胶膜）

五、理化性质

1有机质都集中在表层，向下锐减，哪种腐殖质多些？

以富里酸为主。

为什么？

2pH值常低于5.5或5.0（酸性）

3阳离子交换量低（12厘摩尔（+）每千克土。

为什么？

六、分类

1灰化土：

具有灰化土的典型特征

2生草灰化土：

分布在森林边缘，向草地过度，性状如何？

3潜育灰化土：

冷湿的针叶林，性状如何？

4棕色灰化土：

海拔与纬度稍低地带，向温带过度，性状如何？

试分析比较一下！

七、开发利用

1特点:

冷酸薄

2利用:

适宜经营林业生产

第3节弱淋溶土

弱淋溶土定义：

指石灰质在土壤剖面中发生淋溶与累积、并伴随有粘粒的形成与淀积的土壤。

一.地理分布

弱淋溶土：

范围广，跨暖温带。

亚热带、热带

典型地区:

欧洲地中海（褐土）

中国：

东北、西北、华北

二．成土条件

1气候:

类型多样，为什么？

阅表4-4

2植被：

复杂多样

三、成土过程

1弱粘化过程:

盐基离子淋失状态？

盐基饱和度？

粘粒分布？

盐基离子大量淋失—或完全淋失；

盐基饱和度70%以上；

粘粒淀积在B层。

铁铝和锰情况如何？

铁铝锰有移动，有淀积。

2腐殖质累积过程

3弱的钙化过程为什么？

四、主要性状

（一）诊断层

暗色表层或淡色表层，有饱和硅铝层，变质粘化层

（二）形态特征

土体构型一般为A-B-C型

A层多为灰褐或褐色厚薄不一的腐殖质层；B层粘化层不很明显，但质地较表层和母质层粘重；在一定深处有钙积层（Bk）。

（三）理化性质

有机质含量多在20—170每千克；

腐殖质组成中一般以胡敏酸为主；

阳离子交换量较高，可达30厘摩尔（+）每千克土

并以钙为主，镁次之；

盐基饱和度较高，为70—90%，无或有石灰反应；

pH6—7。

五、分类

（一）灰色森林土

（二）褐土（有粘化层和钙积层）

六、开发利用

优势：

自然肥力高，酸碱度适中，水热条件好

弊病：

干旱缺水

经营：

农业

第三节淋溶土

淋溶土定义：

淋溶土是指湿润土壤水分状况下,石灰充分淋溶,具有明显粘粒移淀的土壤

一.地理分布

弱淋溶土：

温带、亚热带、热带地区

中国：

淋溶土：

温带、暖温带和北亚热带地区。

中国：

南起大巴山和长江，北跨山东半岛和辽东半岛，直达东北地区的广大范围内。

面积约625.14km2

二．成土条件

1气候:

年均温-1~18oC;年降水为500—1300mm

2植被：

针阔混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶—落叶阔叶混交林

三、成土过程

1粘化过程:

盐基离子淋失状态？

盐基饱和度？

粘粒分布？

盐基离子大量淋失—或完全淋失；

盐基饱和度70%以上；

粘粒淀积在B层。

铁铝和锰情况如何？

铁铝锰有移动，有淀积。

2腐殖质累积过程：

明显。

四、土壤性状

1诊断层是什么？

粘化层

2形态特征如何？

土体构型为O-Ah-Bt-C型

淋溶土剖面的特点是有一个厚度不一、疏松的凋落物层（O），淡色或暗色带灰棕色的腐殖质层（Ah），粘粒含量高质地较粘占棕色的淀积层（Bt）和母质层（C）。

3理化性质

1）机质含量较高；

2）盐基饱和度高、交换性盐基总量较高；

3）粘粒含量较高

4）微酸性至酸性反应，

五、分类

褐土：

弱淋溶土

燥红土：

弱淋溶土

暗棕壤：

针阔混交林，例如：

长白山

棕壤：

阔叶落叶林，例如：

华北地区

黄棕壤：

落叶、常绿阔叶混交林：

例如：

信阳地区

白浆土：

湿生植被，例如：

长白山麓。

六、开发利用

优势：

自然肥力高，酸碱度适中，水热条件好

弊病：

容易发生水土流失

经营：

农业生产。

小麦、玉米、大豆、棉花等油量作物。

第5节富铝土

定义：

由于风化强烈，矿物分解强烈，

氧化铁和氧化铝大量聚积的土壤，也

称为铁铝土。

明显的红色基调，酸性，养分较少。

一、地理分布：

主要分布于低纬度的热带

雨林和热带季雨林地区。

二、成土条件

1降水：

1200-2000mm

2年均温:

14-28C0

3植被：

亚热带常绿阔叶林

热带雨林

热带季雨林

三、成土过程

1富铝化成土过程为主

分析:

1）矿物风化的强度：

蒙脱石、伊利石、高岭石存在情况；盐基离子淋失强度。

2）铁铝硅的去向

2生物富集过程什么是生物富集？

定义：

大量生物成分进入土壤并发生显著积累的过程。

分析：

1）发生区的生物量；

2）富集物的主要成分

四、主要性状

（一）诊断层与诊断特性

铁铝风化层-红色、砖红色、黄色

特性：

1硅铝铁率低什么是硅铝铁率（见教材64页）

定义：

土壤风化物中二氧化硅与氧化铁和氧化铝的比值：

硅铝铁率=SiO2÷（Fe2O3+Al2O3）

意义：

土壤风化程度指标

思考：

硅铝铁率值大小说明什么？

1富铝土为什么硅铝铁率值比较低？

2盐基离子全部淋失，为什么？

3什么类型的土壤硅铝铁率值高？

（二）形态特征

1腐殖质层厚度：

10-20cm

2红色、红棕色、砖红色铁铝层

土体构型:

O-Ah-Bs-C

（三）理化性质

1物理性质：

颗粒细小孔隙度高粘化

2化学性质：

1）pH值4.5-6.0

2）盐基离子交换量：

低为什么？

3）矿质养分：

低，尤其缺磷严重。

为什么？

五、分类

砖红壤砖红壤性红壤红壤黄壤

六、利用与改良

1．性状：

土壤阳离子交换量低、有机养分低、pH值低

2．优势：

水热资源丰富，大力发展种植经济作物

3、不利因素与改良

1）“酸”：

中和

2）“粘”：

掺沙

3）“瘦”：

施肥

第6节钙积土

定义：

碳酸钙在土壤剖面中明显积累的土壤

一、地理分布

温带、暖温带半湿润半干旱的气候过渡区

世界最大的草原分布区在哪里？

:

东西走向的欧亚大陆草原

二、成土条件

1气候

2植被：

草原类型：

禾本科为主

旱生、多年生

三大生态型草原：

草甸草原、典型草原、荒漠草原

三、成土过程

1腐殖质积累过程明显

2钙化过程明显

四、主要性状

（一）诊断层和诊断特性

钙积层（强石灰性特征），有机质层、盐化层、碱化层、石膏层。

（二）形态特征

土体构型为Ah—Bk—C型

钙积土具有明显的腐殖质层（Ah）和浅色钙积层（Bk），剖面层次十分明显。

（三）理化性质

1腐殖质胡敏酸含量高。

土壤有机质含量自表层向下逐渐减少

2土壤中易溶盐含量较少，钙镁离子含量高；

3土壤交换量和盐基饱和度很高，主要为钙离子所饱和；土二氧化硅和三氧化物在土体中无明显移动

4pH8.0以上。

五、分类

六、保护与利用

1主要问题

钙积土地区普遍降水不足，干旱和风沙侵蚀比较严重。

2利用

①农业区应注意培肥土壤，营造防护林，防止风沙侵蚀；

②牧业应防止过度放牧，防止土壤和草场退化，注意合理放牧；

③充分利用地表水，积极开发地下水源，发展灌溉失解决水分不足的重要途径；

④在灌溉时应注意技术和方法，防止土壤盐渍化。

第7节荒漠土

荒漠土是指在荒漠地区发育的地带性土壤，这些土壤有机质含量少，土壤水分缺乏，石灰表聚明显，土体中普遍有石膏和易溶盐的聚积。

一、地理分布

荒漠土广泛分布在热带、亚热带和温带的荒漠地区。

主要分布在下述六个地区：

（1）非洲撒哈拉大荒漠；

（2）大洋洲大荒漠；

（3）中亚大荒漠；

（4）阿拉伯大荒漠；

（5）南美大荒漠；

（6）美国西部大荒漠。

其中从撒哈拉大荒漠经阿拉伯大荒漠到中亚大荒漠，差不多是一条相连的荒漠带，面积约占全世界荒漠面积的67%。

。

我国荒漠地区包括甘、新、青、内蒙等省区的一部分或大部分

二、成土条件

（一）气候

大部分地区降水量在250mm以下，有的甚至只有几毫米，日照强烈，温差大，蒸发强

（二）植被

超旱生半乔木、半灌木、小半灌木和灌木占优势多为肉质、深根、耐旱种属

植物地上部分产量很低

地衣、藻类等低等植物对荒漠土形成的影响仍是不可忽视的

三、成土过程

1石灰的表聚作用明显

2石膏和易溶盐的聚积

3砾质化

4弱铁质化作用

四、主要性状

（一）诊断层和诊断特征

钙积层、石膏层、易溶盐聚积层、石砾、次生粘化层

二）形态特征

1结皮层片状层

2棕色而紧实的亚表层

3石膏易溶盐聚积层

（三）理化性质

1质地较粗，砂粒和砾石含量很高

2有机质含量很低，表层一般在10克每千克土以下，腐殖质组成中富里酸多于胡敏酸

3土壤阳离子交换量低，通常每千克土仅10厘摩尔（+）或更低。

4土壤呈碱性反应，pH值一般都在8以上。

五分类

1灰漠土

2灰棕漠土

3棕漠土

六、利用与改良

1问题

干旱、风沙盐碱、机质含量不高、肥力较低。

2优势

充足的热力资源

3利用

1）农、牧、林三结合的综合利用原则

2）兴修水利、发展灌溉发展农牧业生产

3）荒漠土地区生态环境脆弱，应注意用养结合。

第8节盐渍土

定义：

盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的统称。

盐土是指土壤中可溶盐含量达到对作物生长有显著危害的程度的土类。

碱土则含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠，又称钠质土。

一、地理分布

盐碱土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布。

（一）气候

盐渍土分布区地气候多为干旱或半干旱气候，降水量小，蒸发量大，年降水量不足以淋洗掉土壤表层累积的盐分。

除海滨地区以外.

（二）地形

低平地、内陆盆地、局部洼地以及沿海低地

小地形:

积盐中心则是在积水区的边缘或局部高处为什么？

原因：

由于高处蒸发较快，盐分随毛管水由低处往高处迁移，使高处积盐较重。

（三）水文地质

地下水埋深越浅和矿化度越高，土壤积盐越强。

指标：

地下水临界深度:

不致引起土壤表层积盐的最浅地下水埋藏深度，称为地下水临界深度。

（四）母质:

含盐

（五）植被:

盐生植被：

猪毛菜、碱蓬等

三、成土过程

（一）盐化过程（机理）

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，通过土体毛管水的垂直和水平移动逐渐向地表积聚的过程。

1）地下水影响的盐分积累作用；

2）海水浸渍影响下的盐分积累作用；

3）地下水和地表水渍涝共同影响下的盐分积累作用；

4）含盐地表径流影响下的盐分积累作用（洪积积盐）；

5）残余积盐作用；

各种盐类积累顺序：

溶解度小盐类＞溶解度大的盐类

硅酸盐＞碳酸盐＞石膏易＞易溶盐在土壤中层次？

硅酸盐（底层）碳酸盐（中层）石膏易（上层）溶盐（表层）

（二）碱化过程

碱化过程是指交换性钠不断进入土壤吸收性复合体的过程，又称为钠质化过程。

1碱土的形成必须具备两个条件：

一是有显著数量的钠离子进入土壤胶体；

二是土壤胶体上交换性钠的水解。

Na-Ca离子交换是碱化过程的核心。

2碱化过程途径：

1）苏打（Na2CO3）积盐

2）积盐与脱盐频交替、盐土脱盐

土壤溶液中苏打的形成有若干途径：

（1）岩石的风化作用

（2）物理化学作用（碱交换作用）

（3）中性钠盐与CaCO3的作用

（4）生物化学的还原作用

（5）植物的腐解作用：

草原地区植物体内吸收了不少钠离子，当植物腐烂后，就转变为碳酸钠，逐渐累积在地表。

四、主要性状

（一）诊断层和诊断特性

盐化层；碱化层

（二）形态特征

1.盐土一般没有明显的发生层次，典型盐土以地表有白色或灰白色的盐结皮、盐霜或盐结壳为剖面特征。

2.碱土具有特殊的剖面构型。

典型碱土的剖面构型为E-Btn-Bz-C型。

表层为淋溶层（E），厚20－25cm，有时仅几厘米，一般是灰色或浅灰色，片状或鳞片状结构。

淋溶层之下是碱化层（Btn）碱化层之下是盐化层（Bz）。

碱化层在上，盐化层在下。

（三）理化性质

盐土：

1质地一般较粘重。

盐土胶体多呈凝絮状态，因而有较好的结构。

2盐基饱和，一般呈碱性反应。

3盐土的盐分含量沿剖面分布多呈上多下少的特点。

碱土：

1碱土的物理性质很差，有机胶体和无机胶体高度分散，并淋溶下移，表土质地变轻，碱化层相对粘重，并形成粗大的不良结构。

湿时膨胀泥泞，干时收缩硬结，通透性和耕性极差。

2土壤呈强碱性反应。

3.易溶盐遭淋溶，量少且集中在碱化层以下。

4.表层SiO2含量较下层高,R2O3含量较下层低，这是由于表层粘土矿物在强碱作用下发生分解，R2O3下移而SiO2残留的结果。

五、分类

1.典型盐土

2.草甸盐土

3.碱化盐土

4.沼泽盐土

5.潮盐土

6.洪积盐土

7.残余盐土

8.滨海盐土

9.草甸碱土

10.草原碱土

11.龟裂碱土

12.镁质碱土

六、利用与改良

（一）盐土

1.特点：

旱、涝、盐相伴发生

2.改良：

平地、排水、灌溉、种、施

3.目的：

在于将根系层的盐分减少到一定限度

（二）碱土

1.特点：

物理性状差

2.改良：

施用钙盐（石膏），为什么？

碱土中的交换性钠被石膏中的钙交换，土壤胶体就会在钙离子的作用下重新凝聚，形成结构。

反应生成物中的硫酸钠可被灌溉水或雨水淋洗，减低了土壤碱性。

3.结合：

深耕、施用大量有机肥、掺砂和客土

4.目的在于以交换性钙取代交换性钠来减少ESP（碱化度），改良物理性状。

第9节湿成土

定义：

湿成土是指成土过程中长期或季节性（周期性）受到水分浸润或饱和的土壤。

★主要土壤类型

土壤分类有几种方法？

答：

发生学分类，诊断学分类，地带性分类

土壤垂直地带性分布规律：

1．土壤随海拔高度增加而变化的规律，叫做土壤的垂直地带性分布规律。

2．随着海拔增高，山地气温不断下降，气温直减率r平均为0.65℃／100m，自然植被随之变化，土壤分布也发生相应的变化。

3．例如，喜马拉雅山由山麓的红、黄壤起，经过黄棕壤、山地灰棕壤、山地漂灰土、亚高山草甸土、高山草甸土、高山寒漠土、直至雪线。

喜马拉雅山具有最完整的土壤垂直带谱，为世界所罕见。