土壤地理学(全套课件449P).pptx

土壤地理学(全套课件449P).pptx

《土壤地理学(全套课件449P).pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土壤地理学(全套课件449P).pptx（449页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

,土壤地理学,土壤地理学电子教案,第1章绪论,土壤的基本概念土壤圈与全球变化土壤圈演化与人类社会的发展土壤地理学简介土壤地理学的发展简史思考题与个案分析,教学重点,掌握土壤的概念与形态特征了解土壤圈与地球表层系统相互作用了解土壤圈的生态环境功能掌握土壤地理学及其主要学派掌握土壤地理学研究方法。

关键词,土壤（soil）单个土体（pedon）,土壤剖面（soilprofile）土壤聚合体（polypedon）,土壤圈（pedosphere）土壤肥力（soilfertility）土壤自净能力（soilpurification）土壤圈物质循环（materialcycleofpedosphere）土壤地理学（soilGeography）,知识结构,认识土壤与土壤圈了解土壤圈与自然环境、人类社会发展的相互关系熟悉土壤地理学研究对象、研究方法、发展历史,土壤的基本概念土壤圈与全球变化土壤圈演化与人类社会的发展土壤地理学简介土壤地理学发展简史,1.1.1土壤的定义土壤是地球陆地表面具有肥力能够生长植物的疏松层，是独立的历史自然体。

其特征：

有生物活性、孔隙结构；其功能：

有肥力及生产性能,缓冲与净化功能。

1.1土壤的基本概念,1.1.2,土壤的形成与演化,土壤是成土因素综合作用的产物，在不同时期不同成土环境下有不同的土壤，如图1-1所示。

图1-1土壤的形成与演化图解,1.1.3土壤剖析,土壤剖面是指从地面垂直向下至母质的土壤纵断面；土壤剖面的立体化就构成了单个土体（pedon），如图1-2所示。

图1-2土壤发生层、土壤剖面与单个土体图解（据BotkinDanielB,1997）,土壤圈是地球表层系统的组成部分，它处于地球表层不同圈层界面及其相互作用的交叉带，是联系有机界与无机界的中心环节，也是结合地理环境各组成要素的纽带。

土壤圈物质循环是指土壤圈内部的物质迁移转化过程及其与地球其他圈层之间的物质交换过程，如图1-3所示。

1.2土壤圈与全球变化,图1-2,土壤圈在地球系统中的地位示意图,1.3土壤圈演化与,人类社会的发展对人类社会发展的直接影响包括：

土壤为植物光合作用提供并协调水分、养分、温度、空气等营养条件，以此向人类和陆生动物提供食物、纤维物质；土壤形成发育过程可以分解、净化各种污染物，是人类生存环境的净化器，如图1-4所示。

图1-4土壤圈与人类生存发展的关系示意图,土壤地理学是以土壤及其与地理环境系统的关系为研究对象，它是研究土壤的发生发育、土壤分类及时空分异规律，进而为调控、改造和利用土壤资源提供科学依据的学科，是自然地理学与土壤科学之间的交叉学科，也是一门综合性和生产性很强的学科。

1.4土壤地理学简介,土壤地理学的研究内容：

土壤发生发育、诊断特性与系统分类土被结构和全球土壤-地形数字化数据库（SOTER）土壤调查、制图和土壤资源评价的研究地理环境、人类活动与土壤圈相互作用土壤资源保护及被污染土壤的修复技术。

土壤地理学研究方法：

分析区域文献资料并通过野外观察对成土环境、土壤剖面及其诊断特性、土壤利用进行研究，运用地理比较法和相关分析法，把握区域土壤地理分异规律，绘制区域土壤图，采集土壤标本、分析样品。

土壤地理研究的流程，如图1-5所示。

土壤地理学研究步骤示意图,图1-5,其他土壤地理学研究方法：

实验室化验分析与实验模拟研究法、遥感技术在土壤调查中的应用、数理统计与S-GIS在土壤研究中应用、土壤历史发生研究法。

土壤地理学是土壤科学中发展历史最悠久的一个重要基础性分支学科，它最早可追溯到人类农耕的起始阶段。

18世纪以后在西欧逐渐形成了近代土壤地理学。

1.5土壤地理学的发展简史,对土壤科学发展产生了巨大推动作用的土壤地理学派有：

以化学家李比希（18031873）为代表的农业化学土派；以地质学家法鲁（17941877）为代表的农业地质土壤学派；以土壤学家库比纳（18971970）为代表的土壤形态发派。

土壤地理学奠基人道库恰耶夫（18461902）发表了俄国的黑钙土，论述了俄国广阔草原地带一种松软、暗色的富含腐殖质的土壤特征及其空间分布，揭示了土壤发生与成土环境的密切联系，创建了成土因素学说，即土壤是气候、生物、母质、地形和时间等综合作用的产物。

美国著名土壤学家詹尼（HansJenny）对道库恰耶夫的土壤形成因素学说进行了补充修正，于1941年发表了土壤形成因素专著，认为在土壤形成过程中生物的主导作用并不是到处都是一样的。

如果某因素所起的作用超过其他因素，那么就得出以该因素为主导的函数式，将主导因素放在函数式右侧括号内的首位。

美国学者史密斯认为：

土壤是成土因素综合作用的产物，只要成土因素相同，则形成的土壤也相同；只要土壤相同，则土壤性质也相同；按土壤性质分类土壤，将发生理论作为选择土壤分异特性的参考。

提出了诊断层与诊断特性的概念，并建立了标准化、定量化的美国土壤系统分类体系（SoilTaxonomy）。

中国古代土壤科学不仅起源早，而且土壤观察记载详尽。

中国近代土壤地理学的发展缓慢，1930年之后受欧美土壤学理论的影响，开展了中国境内的土壤调查研究；20世纪50年代受道库恰耶夫土壤发生学派影响，开展土壤地理发生学研究；近年来中国土壤地理学研究正向标准化、定量化和国际化的方向发展。

当今土壤地理学的发展趋势为：

重视土壤圈物质循环及全球土壤变化；土壤资源持续利用研究得到重视；世界土壤资源参比基础和土壤信息系统的研究不断加强；土壤退化的形成机制和监测对策；土壤地理学研究内容日益扩展；加强与发展土壤地理学基础性理论研究。

思考题与个案分析,怎样理解土壤在地理环境中的地位和作用，以及土壤和人的关系？

人类应该以什么样的态度来看待和利用土壤？

试从地理环境要素相互联系、相互作用的角度证明地理圈中包含着土壤圈。

请亲自观察校园绿地或者附近农田林地，选择一个具体的单个土体，运用所学的知识阐述土壤是一个开放系统，并说明该土壤开放系统中的主导物质能量迁移转化过程。

第2章土壤固相组成及其诊断特性,1,土壤矿物土壤有机质土壤固相的物理诊断特性思考题与个案分析,土壤地理学电子教案,教学重点,2,掌握土壤固相物质组成及其诊断特性了解土壤矿物类型及其风化特征认识土壤矿物空间分异规律了解土壤生物群落组成对土壤的影响掌握土壤有机质转化与土壤圈物质循环特征。

关键词,3,土壤矿物（soilmineral）原生矿物（primarymineral）次生矿物（secondarymineral）土壤腐殖质（soilhumus）胡敏酸（humicacids）富啡酸（fulvicacid）有机-矿质复合体（organo-mineralcomplex）土壤微生物（soilmicroorganism）土壤质地（soiltexture）粒级（particlefraction）土壤结构（soilstructure）土壤颜色（soilcolor）,知识结构,4,2.1土壤矿物,土壤有机质土壤固相的物理诊断特性,分析土壤组成、掌握矿物类型与风化序列掌握土壤有机质转化土壤圈物质循环特征掌握土壤诊断特性及其测量方法。

土壤是由固相、液相、气相和土壤生物体四部分组成。

适于植物生长的典型壤质土壤的体积组成为土壤孔隙占50，内含水分和空气；土壤固体占50%，其中矿物质占45，有机质占5%；土壤生物体均生活在土壤孔隙之中，如图2-1所示。

5,图2-1最适宜植物生长的壤质土壤表土的体积组成,6,土壤矿物主要来自成土母质或母岩，是土壤的主要组成物质。

土壤矿物构成了土壤的“骨骼”，它对土壤组成、性状和功能具有巨大的影响。

按照发生类型可将土壤矿物划分为原生矿物、次生矿物、可溶性矿物三大类。

7,2.1土壤矿物,原生矿物（primarymineral）直接来源于母岩特别是岩浆岩。

其中包括铝硅酸盐类、长石类矿物、云母类矿物、橄榄石类矿物、辉石与角闪石类矿物、氧化物类、硫化物类和磷灰石类，如图2-2所示。

原生矿物的风化过程不仅在时间上有阶段性，在空间上也有地带性，如图2-3所示。

8,9,图2-2土壤矿物的风化及稳定性序列图,（T为年均气温/，R为年均降水量/mm）图2-3中国地表风化壳及风化类型分异断面图,10,原生矿物在风化和成土过程中新形成的矿物称为次生矿物，它包括简单盐类、次生氧化物和铝硅酸盐类。

它们是土壤矿物中最细小的部分，具有活动的晶格、呈现高度分散性，并具有强烈的吸附代换性能、能吸收水分和膨胀，因而具有明显的胶体特性，又称为黏土矿物。

如图2-4、2-5、2-6、2-7、2-8所示。

11,图2-4不同地理环境中次生矿物形成的一般模12式,图2-5铝硅酸盐类矿物的基本结构单元示意图,13,图2-6铝硅酸盐类矿物的基本结构单元示意图,14,图2-71:

1型高岭石类晶体结构模型图,15,图2-82:

1型蒙脱石类晶体结构模型图,16,在中国次生矿物分布的地带性表现为：

17,新疆、甘肃西部和内蒙古西部为水云母地带；,内蒙中部、黄土高原北部和东北西部为水云母-蒙脱石地带；,华北大部和东北平原为水云母蛭石地带；,北亚热带湿润区为水云母-蛭石-高岭石地带；,江南丘陵、四川盆地及云贵高原为高岭石-水云母地带；,华南及云南南部为高岭石-二三氧化物地带。

土壤矿物质是由风化与成土过程中形成的不同大小的矿物颗粒组成。

其直径相差很大，从10-110-9m不等，不同大小土粒的化学组成、理化性质差异巨大。

据此可将粒径大小相近、性质相似的土粒归为一类，称为粒级。

世界各国对土壤粒级的划分标准不尽一致，如图2-9所示。

18,19,图2-9国际上主要的土粒分级标准图式,一般来说，土粒愈细，SiO2含量愈少，而Al2O3、Fe2O3等含量愈多。

随着粒径的减小，孔隙度、吸湿量、持水量、比表面面积、膨胀潜能、吸附性能、塑性和粘结性将增加，而土壤通气性、透水性、密度将降低，如图2-10所示。

20,图2-10土壤颗粒粒级与理化性状的关系图式（据Pierzynski，2000）,21,植物在生长发育过程中需不断地从土壤中吸取大量矿质元素，如C、H、O、N、P、K、S、Mg、Ca、Fe等；需要量较小的元素有Mn、Zn、Cu、Mo、B、Se等；还有一些元素是生物生长发育不需要的，如,22,Pb、Hg、Cd等，如图2-11所示。

A,23,B,图2-11必需元素、非必需元素缺乏与过量对生命体的影响图A:

生命必需元素如Cu、Zn；B:

非生命必需元素如Cd、Pb,自然土壤的矿物是由大小不同的土粒组成的，各个粒级在土壤中所占的质量百分数，称为土壤质地（soiltexture）。

土壤质地分类及划分标准世界各国不一，当今国际土壤学界常用的是美国土壤质地分类标准，如图2-12所示。

24,25,图2-12美国制土壤质地分类标准,26,土壤有机质是土壤中重要的固相成分之一，是土壤肥力、缓冲及净化功能的物质基础，也是土壤形成发育的主要标志。

它可分为两大类：

非特异性土壤有机质和土壤腐殖质。

生物残体及其代谢产物是土壤有机质的重要来源，如图2-13所示。

2.2土壤有机质,27,图2-13绿色植物鲜组织的成分（据BradyNC,1974）,28,土壤腐殖质（soilhumus）是土壤特异有机质，也是土壤有机质的主要组分，约占有机质总量的5065。

它是一种结构复杂、抗分解性强的棕色或暗棕色无定形胶体物，是土壤微生物利用植物残体及其分解产物重新合成的高分子化合物。

土壤腐殖质可为胡敏酸、富啡酸、棕腐酸和胡敏素，如图2-14所示。

29,图2-14土壤腐殖质组分及其分离过程图式,30,土壤生态系统是指自然界特定地域的土壤与生活在其中的生物群落之间相互作用、相互制