土壤學第五章 土壤的形成發(fā)育過程ppt

1、2021-6-161 主主 講講: : 黃寶圣黃寶圣聯(lián)系方式聯(lián)系方式: 電話電話-3191456;3191456;Email- Email-授課班級授課班級: 2011 2011 級級-生態(tài)學專業(yè)生態(tài)學專業(yè) 1 1 班班學學 期期: 2012 - 20132012 - 2013學年第一學期學年第一學期 開課單位開課單位: : 城市與環(huán)境系城市與環(huán)境系2021-6-1625 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程學習目標學習目標2021-6-163 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程5-1 5-1 土壤形成因素及其在土壤發(fā)生中的作用

2、土壤形成因素及其在土壤發(fā)生中的作用 一、土壤形成的因素一、土壤形成的因素 二、母質(zhì)對土壤發(fā)生的作用二、母質(zhì)對土壤發(fā)生的作用 三、氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系三、氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系 四、生物因素在土壤發(fā)生中的作用四、生物因素在土壤發(fā)生中的作用 五、地形與土壤發(fā)生的關(guān)系五、地形與土壤發(fā)生的關(guān)系 六、成土時間對土壤發(fā)育的影響六、成土時間對土壤發(fā)育的影響 七、人類活動對土壤發(fā)生演化的影響七、人類活動對土壤發(fā)生演化的影響5-2 5-2 土壤形成過程土壤形成過程 一、土壤形成過程中的大小循環(huán)一、土壤形成過程中的大小循環(huán) 二、土壤形成過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和遷移二、土壤形成過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和遷移 三、基本土壤成土過程三

3、、基本土壤成土過程 四、人為活動作用下的成土過程四、人為活動作用下的成土過程5-3 5-3 土壤發(fā)育土壤發(fā)育 一、土壤的個體發(fā)育一、土壤的個體發(fā)育 二、土壤的系統(tǒng)發(fā)育二、土壤的系統(tǒng)發(fā)育 三、土壤剖面、發(fā)生層和土體構(gòu)型三、土壤剖面、發(fā)生層和土體構(gòu)型 四、反映土壤風化發(fā)育的指標四、反映土壤風化發(fā)育的指標5-4 5-4 土壤發(fā)生與診斷層的形成土壤發(fā)生與診斷層的形成2021-6-1645 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-165 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程 強調(diào)土壤與成土條件之間的聯(lián)系，即土壤是母質(zhì)、氣候、生強調(diào)土壤與成土條件之間的聯(lián)系，即土壤是母質(zhì)、氣候、生物、

4、地形和時間等物、地形和時間等五五種自然成土因素綜合作用的產(chǎn)物；種自然成土因素綜合作用的產(chǎn)物； 各成土因素所起的作用具同等重要性和相互不可替代性；各成土因素所起的作用具同等重要性和相互不可替代性； 成土因素的發(fā)展變化制約著土壤的形成和演化；成土因素的發(fā)展變化制約著土壤的形成和演化； 成土因素是有地理分布規(guī)律的，成土因素綜合作用所形成的成土因素是有地理分布規(guī)律的，成土因素綜合作用所形成的土壤亦具有地理分布規(guī)律。土壤亦具有地理分布規(guī)律。 人類活動對土壤形成過程起著推動或阻礙作用。人類活動對土壤形成過程起著推動或阻礙作用。基本觀點基本觀點：2021-6-1665 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過

5、程 “土壤形成因素函數(shù)土壤形成因素函數(shù)”的概念：的概念： 20世紀世紀40年代，美國著名土壤學家漢斯年代，美國著名土壤學家漢斯詹尼詹尼(Hans Jenny)提出了提出了“土壤形成因素函數(shù)土壤形成因素函數(shù)”的概念：的概念： S = f(cl,o,r,p,t) 式中式中: S為土壤為土壤; cl指氣候指氣候; o指生物指生物; r指地形指地形; p指母質(zhì)指母質(zhì); t代表時間代表時間; 點號代表尚未確定的其他因素點號代表尚未確定的其他因素,f指函數(shù)。指函數(shù)。 氣候函數(shù)或氣候系列：氣候函數(shù)或氣候系列：s=f(cl, o, r, p, t, ) 生物函數(shù)或生物系列：生物函數(shù)或生物系列：s=f(o, c

6、l, r, p, t, ) 地形函數(shù)或地形系列：地形函數(shù)或地形系列：s=f(r, cl, o, p, t, ) 母質(zhì)函數(shù)或母質(zhì)系列：母質(zhì)函數(shù)或母質(zhì)系列：s=f(p, cl, o, r, t, ) 時間函數(shù)或時間系列：時間函數(shù)或時間系列：s=f(t, cl, o, r, p,) 其他函數(shù)或其他系列：其他函數(shù)或其他系列：s=f(,cl, o, r, p, t)2021-6-167 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1685 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程運積母質(zhì)殘積母質(zhì)成土母質(zhì)類型2021-6-169 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16

7、10 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程 三、氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系三、氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系氣候?qū)ν寥佬纬傻挠绊懼饕w現(xiàn)在兩個方面：氣候?qū)ν寥佬纬傻挠绊懼饕w現(xiàn)在兩個方面： 一是一是 直接參與母質(zhì)的風化，水熱狀況直接影響礦物質(zhì)的分解直接參與母質(zhì)的風化，水熱狀況直接影響礦物質(zhì)的分解 與合成及物質(zhì)積累和淋失；與合成及物質(zhì)積累和淋失； 二是二是 控制植物生長和微生物的活動，影響有機質(zhì)的積累和分控制植物生長和微生物的活動，影響有機質(zhì)的積累和分解，決定養(yǎng)料物質(zhì)循環(huán)的速度。解，決定養(yǎng)料物質(zhì)循環(huán)的速度。(一一)濕度因子對土壤形成的影響濕度因子對土壤形成的影響 D=ET/P D-干燥度；干燥度；ET-

8、年可能蒸發(fā)量；年可能蒸發(fā)量；P-年降水量年降水量 ET=fE0；E0-水分年蒸發(fā)量；水分年蒸發(fā)量；f-隨季節(jié)而異的系數(shù)。隨季節(jié)而異的系數(shù)。2021-6-1611 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1612 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程濕度對土壤形成作用的主要表現(xiàn)：濕度對土壤形成作用的主要表現(xiàn)：1.影響土壤中物質(zhì)的遷移影響土壤中物質(zhì)的遷移 根據(jù)土壤中水分收支情況對物質(zhì)運移的影響，可分以下幾種土壤水分根據(jù)土壤中水分收支情況對物質(zhì)運移的影響，可分以下幾種土壤水分類型：類型： (1)淋溶型水分狀況：由于土壤水分運動的方向以下行為主，物質(zhì)遭到淋溶型水分狀況：由于土

9、壤水分運動的方向以下行為主，物質(zhì)遭到淋溶，因此這種土壤常具有鹽基飽和度淋溶，因此這種土壤常具有鹽基飽和度(土壤吸附交換性鹽基總量的程度土壤吸附交換性鹽基總量的程度 )低、酸性低、酸性強等特點。強等特點。 (2)非淋溶型水分狀況：其特點是蒸發(fā)量略大于降水量，因此這類土壤非淋溶型水分狀況：其特點是蒸發(fā)量略大于降水量，因此這類土壤常具有中性至微堿性反應(yīng)、鹽基飽和度高的特點，剖面中常有鈣積層。常具有中性至微堿性反應(yīng)、鹽基飽和度高的特點，剖面中常有鈣積層。 (3)上升水型水分狀況：其特點是蒸發(fā)、蒸騰總量大大超過降水量，其上升水型水分狀況：其特點是蒸發(fā)、蒸騰總量大大超過降水量，其差額由地下水補充，如果地下

10、水礦化度高，則會導致鹽漬化；如果地下水差額由地下水補充，如果地下水礦化度高，則會導致鹽漬化；如果地下水達不到地表，而只能達到剖面中部，則稱為達不到地表，而只能達到剖面中部，則稱為“半上升水型半上升水型”水分狀況。水分狀況。 (4)停滯型水分狀況：其特點是地表經(jīng)常積水，沼澤化土壤即屬此類型。停滯型水分狀況：其特點是地表經(jīng)常積水，沼澤化土壤即屬此類型。2021-6-1613 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2.影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化 表土有機質(zhì)含量常隨大氣濕度的增加而增加；濕潤地區(qū)的土壤風化度較表土有機質(zhì)含量常隨大氣濕度的增加而增加；濕潤地區(qū)的

11、土壤風化度較高，而在干旱地區(qū)則較弱。高，而在干旱地區(qū)則較弱。 隨著濕度增加，土壤中赤鐵礦隨著濕度增加，土壤中赤鐵礦( (FeFe2 2O O3 3) )含量趨向減小，針鐵礦含量趨向減小，針鐵礦( (FeFe2 2O O3 3HH2 2O)O)含量則增加，土壤顏色也由紅轉(zhuǎn)黃。含量則增加，土壤顏色也由紅轉(zhuǎn)黃。土壤屬性隨降水量變化的相對趨勢土壤屬性隨降水量變化的相對趨勢2021-6-1614 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程 詹尼曾對美國大平原的土壤研究，發(fā)現(xiàn)全氮含量與土壤溫度和詹尼曾對美國大平原的土壤研究，發(fā)現(xiàn)全氮含量與土壤溫度和濕度密切相關(guān)，并可用下式表示：濕度密切相關(guān)，并可用下式表

12、示： 上式中上式中NN表示土壤全氮，表示土壤全氮，T T為年均溫度為年均溫度,m,m為濕度因素。為濕度因素。2021-6-1615 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1616 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16175 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16185 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程四、生物因素在土壤發(fā)生中的作用四、生物因素在土壤發(fā)生中的作用 土壤形成的生物因素包括植物、土壤動物和土壤微生物。土壤形成的生物因素包括植物、土壤動物和土壤微生物。( (一一) )植物在成土過程中的作用植物在成土過程中的作用

13、植物在土壤形成中最重要的作用是利用太陽輻射能合成有機質(zhì)，植物在土壤形成中最重要的作用是利用太陽輻射能合成有機質(zhì)，把分散的母質(zhì)、水體和大氣中的營養(yǎng)元素有選擇地吸收富集，同時伴把分散的母質(zhì)、水體和大氣中的營養(yǎng)元素有選擇地吸收富集，同時伴隨著礦質(zhì)營養(yǎng)元素的有效化。隨著礦質(zhì)營養(yǎng)元素的有效化。 在陸地植物每年形成的生物量約為在陸地植物每年形成的生物量約為3.53.510101010噸噸, ,相當于相當于2.132.1310101717千卡的能量。千卡的能量。 大部分的植物有機質(zhì)集中于土壤表面大部分的植物有機質(zhì)集中于土壤表面, ,但每年也有相當數(shù)量的新鮮但每年也有相當數(shù)量的新鮮有機質(zhì)形成于根系，有機質(zhì)形成

14、于根系，606070%70%的根系通常集中于土壤上部的根系通常集中于土壤上部30305050厘米的厘米的土層。在總的植物量中，根部有機質(zhì)占土層。在總的植物量中，根部有機質(zhì)占20203030至至90% (90% (表表5-5)5-5)。2021-6-16195 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16205 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程( (二二) )動物在成土過程中的作用動物在成土過程中的作用 土壤動物區(qū)系的種類多、數(shù)量大，其殘體作為土壤有機質(zhì)的土壤動物區(qū)系的種類多、數(shù)量大，其殘體作為土壤有機質(zhì)的來源，參與了土壤腐殖質(zhì)的形成和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。動物的活動可疏來源，參與了

15、土壤腐殖質(zhì)的形成和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。動物的活動可疏松土壤，促進團聚結(jié)構(gòu)的形成，如蚯蚓將吃進的有機質(zhì)和礦物質(zhì)松土壤，促進團聚結(jié)構(gòu)的形成，如蚯蚓將吃進的有機質(zhì)和礦物質(zhì)混合后，形成粒狀化的土壤結(jié)構(gòu)，促使土壤肥沃混合后，形成粒狀化的土壤結(jié)構(gòu)，促使土壤肥沃( (肥沃土壤中蚯蚓肥沃土壤中蚯蚓的糞便可達的糞便可達3030噸噸/ /公頃公頃) )。非洲象牙海岸的白蟻可筑起直徑。非洲象牙海岸的白蟻可筑起直徑1515米，米，高高2 26 6米的堅固豎立土墩，直接影響土壤的發(fā)育和形態(tài)。土壤動米的堅固豎立土墩，直接影響土壤的發(fā)育和形態(tài)。土壤動物種類的組成和數(shù)量在一定程度上是土壤類型和土壤性質(zhì)的標志，物種類的組成和數(shù)量在一定

16、程度上是土壤類型和土壤性質(zhì)的標志，可作為土壤肥力的指標。可作為土壤肥力的指標。2021-6-16215 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16225 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16235 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程(二二)地形與水熱條件的關(guān)系地形與水熱條件的關(guān)系 地形支配著地表徑流，影響水分的重新分配，很大程度上決定著地形支配著地表徑流，影響水分的重新分配，很大程度上決定著地下水的活動情況。在較高的地形部位，部分降水受徑流的影響，從地下水的活動情況。在較高的地形部位，部分降水受徑流的影響，從高處流向低處，部分水分補給地下水源，土壤中

17、的物質(zhì)易遭淋失；在高處流向低處，部分水分補給地下水源，土壤中的物質(zhì)易遭淋失；在地形低洼處，土壤獲得額外的水量，物質(zhì)不易淋溶，腐殖質(zhì)較易積累，地形低洼處，土壤獲得額外的水量，物質(zhì)不易淋溶，腐殖質(zhì)較易積累，土壤剖面的形態(tài)也有相應(yīng)的變化。土壤剖面的形態(tài)也有相應(yīng)的變化。 N eeTm0 5 5 10 0 80 0 0 5.().2021-6-16245 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1625 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1626 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1627 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程( (二

18、二) )土壤形成速率和所需的時間土壤形成速率和所需的時間 地表的巖石轉(zhuǎn)變?yōu)槟纲|(zhì)，形成土壤都需要一定的時間。但母質(zhì)和環(huán)境條件的差異又地表的巖石轉(zhuǎn)變?yōu)槟纲|(zhì)，形成土壤都需要一定的時間。但母質(zhì)和環(huán)境條件的差異又會影響風化作用和土壤形成的速率。在濕潤氣候下，石灰?guī)r只需會影響風化作用和土壤形成的速率。在濕潤氣候下，石灰?guī)r只需100100年就可產(chǎn)生剝蝕，年就可產(chǎn)生剝蝕，而抗蝕性較強的砂巖經(jīng)過而抗蝕性較強的砂巖經(jīng)過200200年才可看出風化的痕跡。我國南方的紫色砂巖經(jīng)十余年的年才可看出風化的痕跡。我國南方的紫色砂巖經(jīng)十余年的風化成土就可形成較肥沃的土壤。在俄羅斯平原上，風化成土就可形成較肥沃的土壤。在俄羅斯平

19、原上，30003000年便可形成年便可形成4040厘米厚的黑鈣土，厘米厚的黑鈣土，形成速率達形成速率達0.20.2毫米毫米/ /年。年。 土壤處于幼年階段時，土壤的特性隨時間變化很快，但隨著土壤處于幼年階段時，土壤的特性隨時間變化很快，但隨著成土年齡的增加，速率漸漸轉(zhuǎn)慢。成土年齡的增加，速率漸漸轉(zhuǎn)慢。 ( (三三) )土壤發(fā)育過程的階段性土壤發(fā)育過程的階段性 土壤發(fā)育過程大體上可分為土壤發(fā)育過程大體上可分為5 5個階段：個階段： 1.1.初期：為未風化的母質(zhì)；初期：為未風化的母質(zhì)； 2.2.青少年期：風化已經(jīng)開始，但許多母質(zhì)物質(zhì)仍保留在土壤中；青少年期：風化已經(jīng)開始，但許多母質(zhì)物質(zhì)仍保留在土壤

20、中； 3.3.壯年期：易風化的礦物大部分已分解，粘粒明顯增加；壯年期：易風化的礦物大部分已分解，粘粒明顯增加； 4.4.老年期：礦物分解已處于最后階段老年期：礦物分解已處于最后階段, ,只有少數(shù)強抗風化的原生礦物被保存；只有少數(shù)強抗風化的原生礦物被保存； 5.5.最后階段：土壤發(fā)育已完成，原生礦物基本上徹底風化。最后階段：土壤發(fā)育已完成，原生礦物基本上徹底風化。2021-6-1628 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程 初期：為未風化的母質(zhì)；初期：為未風化的母質(zhì)； 青少年期：風化已經(jīng)開始，但許多母質(zhì)物質(zhì)仍保留在土壤中；青少年期：風化已經(jīng)開始，但許多母質(zhì)物質(zhì)仍保留在土壤中； 壯年期：壯

21、年期：易風化的礦物大部分已分解，粘粒明顯增加；易風化的礦物大部分已分解，粘粒明顯增加；老年期：礦物分解已處于最后階段老年期：礦物分解已處于最后階段,只有少數(shù)強抗風化的原只有少數(shù)強抗風化的原生礦物被保存；生礦物被保存；最后階段：土壤發(fā)育已完成，原生礦物基本上徹底風化。最后階段：土壤發(fā)育已完成，原生礦物基本上徹底風化。2021-6-1629 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1630 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程值 淋 溶 層母 質(zhì) 層K ON a OK ON a O2222/2021-6-1631 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程5-2 5-2

22、 土壤形成過程土壤形成過程一、土壤形成過程中的大小循環(huán)一、土壤形成過程中的大小循環(huán) 土壤形成是一個綜合性的過程，它是物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)與生物小循環(huán)土壤形成是一個綜合性的過程，它是物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)與生物小循環(huán)矛盾統(tǒng)一的結(jié)果。矛盾統(tǒng)一的結(jié)果。 地質(zhì)大循環(huán)地質(zhì)大循環(huán)是指地面巖石的風化、風化產(chǎn)物的淋溶與搬運、堆積，進是指地面巖石的風化、風化產(chǎn)物的淋溶與搬運、堆積，進而產(chǎn)生成巖作用而產(chǎn)生成巖作用. 生物小循環(huán)生物小循環(huán)是植物營養(yǎng)元素在生物體與土壤之間的循環(huán)：植物從土壤是植物營養(yǎng)元素在生物體與土壤之間的循環(huán)：植物從土壤中吸收養(yǎng)分，形成植物體，后者供動物生長，而動植物殘體回到土壤中，中吸收養(yǎng)分，形成植物體，后

23、者供動物生長，而動植物殘體回到土壤中，在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為植物需要的養(yǎng)分，促進土壤肥力的形成和發(fā)展。在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為植物需要的養(yǎng)分，促進土壤肥力的形成和發(fā)展。 二者關(guān)系：二者關(guān)系：地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的共同作用是土壤發(fā)生的基礎(chǔ)，地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的共同作用是土壤發(fā)生的基礎(chǔ)，無地質(zhì)大循環(huán)無地質(zhì)大循環(huán),生物小循環(huán)就不能進行生物小循環(huán)就不能進行;無生物小循環(huán)無生物小循環(huán),僅地質(zhì)大循環(huán)僅地質(zhì)大循環(huán),土壤就土壤就難以形成。難以形成。 2021-6-1632 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程 土壤形成過程中大小循環(huán)的關(guān)系簡圖土壤形成過程中大小循環(huán)的關(guān)系簡圖 2021-6-1633

24、 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1634 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1635 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2.粘粒礦物的形成粘粒礦物的形成(1)形成方式形成方式 轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變: : 同一結(jié)構(gòu)類型的層狀硅酸鹽礦物之間的互變，也包括同一結(jié)構(gòu)類型的層狀硅酸鹽礦物之間的互變，也包括2:1型向型向1:1型型礦物的改變；礦物的改變； 新生新生: : 晶體結(jié)構(gòu)瓦解后再從溶液中合成出另一種礦物的作用。晶體結(jié)構(gòu)瓦解后再從溶液中合成出另一種礦物的作用。 轉(zhuǎn)變作用在云母的風化過程中表現(xiàn)得最為突出。在淋洗作用占優(yōu)勢的條件轉(zhuǎn)變作用在云母的風化過程中

25、表現(xiàn)得最為突出。在淋洗作用占優(yōu)勢的條件下下,云母層間脫鉀而轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N具有脹縮性晶層的礦物或經(jīng)固相反應(yīng)而變?yōu)楦邘X云母層間脫鉀而轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N具有脹縮性晶層的礦物或經(jīng)固相反應(yīng)而變?yōu)楦邘X類礦物的作用是典型的降解轉(zhuǎn)變類礦物的作用是典型的降解轉(zhuǎn)變; 新生作用則比較普遍，層狀硅酸鹽分解新生作用則比較普遍，層狀硅酸鹽分解(水解水解溶蝕溶蝕)時產(chǎn)生的可溶性成分及橄欖石、輝石、角閃石、長石等非層狀硅酸鹽的風時產(chǎn)生的可溶性成分及橄欖石、輝石、角閃石、長石等非層狀硅酸鹽的風化產(chǎn)物，都經(jīng)過這一方式變?yōu)檎沉５V物?；a(chǎn)物，都經(jīng)過這一方式變?yōu)檎沉５V物。(2)形成條件形成條件 粘粒礦物的形成大多數(shù)在粘粒礦物的形成大多數(shù)在水溶液中

26、水溶液中進行的。土壤溶液中各種離子進行的。土壤溶液中各種離子,特別是硅特別是硅鐵鋁等化合物的組成和相平衡，直接控制著粘粒礦物的形成種類。除此之外，鐵鋁等化合物的組成和相平衡，直接控制著粘粒礦物的形成種類。除此之外，還受還受土壤的淋洗速率、土壤體系的土壤的淋洗速率、土壤體系的pH值及鹽基含量值及鹽基含量的影響。的影響。(3)粘粒礦物的風化順序粘粒礦物的風化順序(略略) 2021-6-1636 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程( (二二) )物質(zhì)遷移物質(zhì)遷移 土體內(nèi)物質(zhì)的移動可概括為兩大方向：土體內(nèi)物質(zhì)的移動可概括為兩大方向： (1) (1)向下淋溶及其淀積以及被徹底淋出土體的物質(zhì)移動

27、；向下淋溶及其淀積以及被徹底淋出土體的物質(zhì)移動； (2) (2)向上遷移的養(yǎng)分元素的生物富集作用，易溶性鹽類、還原性鐵錳等隨毛管上升向上遷移的養(yǎng)分元素的生物富集作用，易溶性鹽類、還原性鐵錳等隨毛管上升而在表土積聚的作用。而在表土積聚的作用。物質(zhì)遷移機理：物質(zhì)遷移機理：1.1.溶遷作用溶遷作用 溶遷作用是指土體內(nèi)的物質(zhì)形成真溶液后隨土壤滲漏水或毛管水的遷移。一般以溶遷作用是指土體內(nèi)的物質(zhì)形成真溶液后隨土壤滲漏水或毛管水的遷移。一般以向下淋溶遷移為主向下淋溶遷移為主, ,也包括易溶鹽類隨毛管水上遷的移動也包括易溶鹽類隨毛管水上遷的移動, ,被遷移的物質(zhì)主要是被遷移的物質(zhì)主要是NaNa+ +、K K

28、+ +、CaCa2+2+、MgMg2+2+等鹽基離子及等鹽基離子及ClCl- -、SOSO4 42-2-、NONO3 3- -、HCOHCO3 3- - 等陰離子。等陰離子。2.2.還原遷移還原遷移 還原遷移是水成土和半水成土中物質(zhì)遷移的重要形式。土壤中的還原作用起始于還原遷移是水成土和半水成土中物質(zhì)遷移的重要形式。土壤中的還原作用起始于微生物對分子氧的耗竭，此后嫌氣及兼嫌氣微生物對土壤有機質(zhì)進行分解微生物對分子氧的耗竭，此后嫌氣及兼嫌氣微生物對土壤有機質(zhì)進行分解, ,并給土壤中可并給土壤中可還原物質(zhì)以電子還原物質(zhì)以電子, ,使之還原為低價離子或化合物。使之還原為低價離子或化合物。 2021-

29、6-1637 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程 3.3.螯遷作用螯遷作用 螯遷作用是指土體內(nèi)的金屬離子以螯合物和絡(luò)合物的形態(tài)進行的遷移。巖石螯遷作用是指土體內(nèi)的金屬離子以螯合物和絡(luò)合物的形態(tài)進行的遷移。巖石礦物風化釋放的以及因土壤污染而接受的重金屬離子，在通常礦物風化釋放的以及因土壤污染而接受的重金屬離子，在通常pHpH條件下均呈為不條件下均呈為不溶性，因此溶性，因此, ,它們在土體中的溶解遷移可以忽略的。但由于有機質(zhì)的絡(luò)合作用，它們在土體中的溶解遷移可以忽略的。但由于有機質(zhì)的絡(luò)合作用，F(xiàn)eFe3+3+和和AlAl3+3+的移動性大大增加。的移動性大大增加。 4.4.懸遷作用懸遷作

30、用 懸遷作用又稱為粘粒的懸浮遷移作用懸遷作用又稱為粘粒的懸浮遷移作用, ,它是指土體內(nèi)的硅酸鹽粘粒分散于水它是指土體內(nèi)的硅酸鹽粘粒分散于水中形成的懸液的遷移中形成的懸液的遷移。這種懸液可隨滲漏水下移或側(cè)流這種懸液可隨滲漏水下移或側(cè)流, ,或隨毛管水上升或隨毛管水上升。降水充降水充足足、懸遷作用充分發(fā)展時懸遷作用充分發(fā)展時, ,可造成土壤中上部某個土層的可造成土壤中上部某個土層的“粘粒貧竭粘粒貧竭”和和“砂化砂化”5.5.生物遷移生物遷移 植物的龐大根系從土體中吸收養(yǎng)料元素形成植物的有機體，并以其有機殘落植物的龐大根系從土體中吸收養(yǎng)料元素形成植物的有機體，并以其有機殘落物及死亡根系殘留在表土，礦

31、化后補償了土壤礦質(zhì)成分的淋溶損失物及死亡根系殘留在表土，礦化后補償了土壤礦質(zhì)成分的淋溶損失, ,且有所積累且有所積累。這就是土壤物質(zhì)的生物遷移作用，長期作用可使肥力得到發(fā)展，成為土壤發(fā)育。這就是土壤物質(zhì)的生物遷移作用，長期作用可使肥力得到發(fā)展，成為土壤發(fā)育中至關(guān)重要的過程。中至關(guān)重要的過程。 2021-6-16385 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程( (一一) )原始成土過程原始成土過程( (二二) )有機質(zhì)積聚過程有機質(zhì)積聚過程( (三三) )粘化過程粘化過程( (四四) )鈣積與脫鈣過程鈣積與脫鈣過程 ( (五五) )鹽化脫鹽過程鹽化脫鹽過程( (六六) )堿化與脫堿過程堿化與脫

32、堿過程( (七七) )富鋁化過程富鋁化過程 ( (八八) )灰化、隱灰化和漂灰化過程灰化、隱灰化和漂灰化過程 ( (九九) )潛育化和潴育化過程潛育化和潴育化過程 ( (十十) )白漿化過程白漿化過程( (十一十一) )熟化過程熟化過程 ( (十二十二) )退化過程退化過程物理過程物理過程 生物過程生物過程 化學過程化學過程 三、基本土壤成土過程三、基本土壤成土過程2021-6-1639 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1640 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1641 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1642 5

33、5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-1643 5 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16445 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16455 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程 IIII生物過程生物過程 包括氮的固定，有機質(zhì)轉(zhuǎn)化等過程。包括氮的固定，有機質(zhì)轉(zhuǎn)化等過程。2021-6-16465 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程IIIIII化學過程化學過程 該過程有兩個特征：一是土壤形成中該過程有兩個特征：一是土壤形成中某些元素的化合價發(fā)生變化；二是有新的某些元素的化合價發(fā)生變化；二是有新的化學組分形成?；瘜W組分形成。1.1.

34、化學風化化學風化-土壤礦物的持變過程土壤礦物的持變過程 (1) (1)脫硅富鋁化脫硅富鋁化 原生礦物分解，合成原生礦物分解，合成高嶺石及高嶺石及FeFe2 2O O3 3、AlAl2 2O O3 3等次生物質(zhì)等次生物質(zhì) 紅黃紅黃色色FeFe、AlAl層層 (2) (2)粘化粘化 部分原生礦物分解，合成不部分原生礦物分解，合成不同粘土礦物同粘土礦物BtBt層層2.2.化學淋溶化學淋溶-由于新化學組分的產(chǎn)生導致淋由于新化學組分的產(chǎn)生導致淋溶溶( (淋溶作用，是指一種透過天然下滲雨水，淋溶作用，是指一種透過天然下滲雨水，或人工灌溉，將上方土層中之某些礦物鹽或人工灌溉，將上方土層中之某些礦物鹽類或有機

35、物質(zhì)溶解，而將之移往較下方土類或有機物質(zhì)溶解，而將之移往較下方土層中之作用層中之作用) )發(fā)生。發(fā)生。 (1) (1)灰化灰化 FeFe、MnMn有機絡(luò)合、螯合物形有機絡(luò)合、螯合物形成，導致成，導致FeFe、MnMn淋溶，伴有原生礦物淋溶，伴有原生礦物 灰灰白色層，促進次生礦物的分解、合成。白色層，促進次生礦物的分解、合成?；一瘜踊一瘜?021-6-16475 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程(2)(2)脫鈣積鈣脫鈣積鈣脫鈣積鈣脫鈣積鈣 CaCOCaCO3 3( (淀積淀積) ) COCO2 2 + H + H2 2O O Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 Ca(HCO Ca

36、(HCO3 3) )2 2形成引起脫鈣，形成引起脫鈣，CaCOCaCO3 3形成導致積鈣。形成導致積鈣。黑鈣土鈣積層黑鈣土鈣積層2021-6-16485 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16495 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16505 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程潛育化潛育化潴育化水稻土潴育化水稻土2021-6-16515 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程2021-6-16525 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程5-3 5-3 土壤發(fā)育土壤發(fā)育 地殼表面的巖石風化體及其再積體，接受其所處的環(huán)境因素的作用，而地殼表面的

37、巖石風化體及其再積體，接受其所處的環(huán)境因素的作用，而形成具有一定剖面形態(tài)和肥力特性的土壤，稱為土壤發(fā)育。形成具有一定剖面形態(tài)和肥力特性的土壤，稱為土壤發(fā)育。一、土壤個體發(fā)育一、土壤個體發(fā)育二、土壤的系統(tǒng)發(fā)育二、土壤的系統(tǒng)發(fā)育( (略略) )2021-6-16535 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程值 淋 溶 層母 質(zhì) 層K O N a OA lOK O N a OA lO22232223/2021-6-16545 5 土壤的形成發(fā)育過程土壤的形成發(fā)育過程 土壤發(fā)生層土壤發(fā)生層( (土層土層) )：指土壤形成過程中所形成的具指土壤形成過程中所形成的具有特定性質(zhì)和組成的、大致與地面相平行的，并具有成有特定性質(zhì)和組成的、大致與地面相平行的，并具有成土過程特性的層次。土過程特性的層次。作為一個土壤發(fā)生層，至少應(yīng)能被作為一個土壤發(fā)生層，至少應(yīng)能被眼識別，其不同于相鄰的土壤發(fā)生層。識別土壤發(fā)生層眼識別，其不同于相鄰的土壤發(fā)生