土壤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析--土壤學(xué)_第1頁(yè)
土壤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析--土壤學(xué)_第2頁(yè)
土壤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析--土壤學(xué)_第3頁(yè)
土壤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析--土壤學(xué)_第4頁(yè)
土壤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析--土壤學(xué)_第5頁(yè)
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第二章土壤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的分析第一節(jié)土壤系統(tǒng)的環(huán)境因素,(一)成土因素學(xué)說(shuō)的建立B.B.道庫(kù)恰耶夫是成土因素學(xué)說(shuō)的創(chuàng)始人。1883年,他發(fā)表了著名的專(zhuān)題論文“俄國(guó)黑鈣土”,為成土因素學(xué)說(shuō)奠定了基礎(chǔ)。B.B.道庫(kù)恰耶夫確立了土壤是個(gè)歷史自然體;提出了土壤與環(huán)境辯證統(tǒng)一的概念,創(chuàng)立了用綜合性的觀點(diǎn)和方法研究土壤的科學(xué)方法。這些是他對(duì)土壤學(xué)劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。成土因素學(xué)說(shuō)是科學(xué)發(fā)展的時(shí)代產(chǎn)物。,(二)道庫(kù)恰也夫土壤形成因素學(xué)說(shuō)的基本觀點(diǎn),它是5種自然因素綜合作用的產(chǎn)物;各種成土因素所起的作用是相互不能代替的;所有成土因素始終是同時(shí)同地,不可分割地影響著土壤的產(chǎn)生和發(fā)展;隨著成土因素的變化,隨著空間因素的變化,土壤也隨著不斷形成和演化著。,(三)成土因素學(xué)說(shuō)的發(fā)展,1、B.P.威廉斯提出了土壤統(tǒng)一形成過(guò)程學(xué)說(shuō)這個(gè)學(xué)說(shuō)強(qiáng)調(diào)了土壤形成中生物因素的主導(dǎo)作用和人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)土壤產(chǎn)生的重大影響。他提出了土壤年齡和土壤個(gè)體發(fā)育與演替的概念。其認(rèn)識(shí)是存在片面性的,因?yàn)橐粋€(gè)土壤個(gè)體可以在比較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)育形成;也可以受到各種不同的影響而改變;甚至由于侵蝕或其他作用而被消滅,并不僅僅與植被進(jìn)化相關(guān)。,2、著名的美國(guó)土壤學(xué)家H.詹尼(1948)在他的成土因素一書(shū)中做出的貢獻(xiàn)Sf(Cl,O,R,P,T)式中的S,Cl,O,R,P,T分別代表土壤、氣候、生物、巖石、地形和時(shí)間,號(hào)代表其他成土因素。不同地區(qū)、不同類(lèi)型的土壤往往是某一成土因素占優(yōu)勢(shì),如果這個(gè)因素所起的作用超過(guò)其他因素的綜合作用,那么就得出以某一因素占優(yōu)勢(shì)的函數(shù)式。,道庫(kù)恰耶夫和詹尼的土壤形成方程式只是對(duì)土壤形成概念的一種概括,并不能用現(xiàn)代數(shù)學(xué)(微積分)方法逐個(gè)解答公式的每一個(gè)成分。因?yàn)槊恳粋€(gè)成土因素都是極其復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),它們不僅是獨(dú)立的、可變的,而且彼此之間又是緊密聯(lián)系著錯(cuò)綜復(fù)雜地作用于土壤。,二、土壤與成土因素的關(guān)系(一)土壤發(fā)育與母質(zhì)的關(guān)系1、母質(zhì)的概念土壤母質(zhì)是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物,它是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。2、母質(zhì)影響土壤發(fā)生發(fā)展的三個(gè)共同特點(diǎn),(1)母質(zhì)的質(zhì)地和土壤性狀的關(guān)系細(xì)質(zhì)地的母質(zhì)上發(fā)育來(lái)的土壤,一般有機(jī)含量高。母質(zhì)質(zhì)地影響滲透性、淋洗速度和膠體的遷移。細(xì)質(zhì)地的母質(zhì)趨向于阻礙淋洗和膠體的遷移,這使得土體發(fā)育較淺。,(2)母質(zhì)層理對(duì)土壤發(fā)育的影響,剖面中母質(zhì)質(zhì)地有差異,即層理明顯的情況下,不僅直接造成土壤剖面的質(zhì)地分布變化,而且影響水分垂直運(yùn)動(dòng),從而影響土壤中物質(zhì)遷移的不均一性;上輕下粘的母質(zhì),形成“蒙金土”,降水迅速透過(guò)上部質(zhì)地較輕的土層,而吸收保蓄在質(zhì)地較重的心土層中。質(zhì)地上粘下砂的母質(zhì)體,形成“漏風(fēng)土”,一方面不利于水分下滲造成地表積水洪澇;另一方面,下滲水緩慢地透過(guò)粘土層時(shí),只在砂粘界面上作短暫的滯留,然后便迅速地滲漏。,(3)母質(zhì)組成和土壤性質(zhì)的關(guān)系,對(duì)于礦質(zhì)土壤,如果它含有大量的易風(fēng)化的鋁硅酸鹽礦物,這些礦物在合適的水熱條件下迅速風(fēng)化,產(chǎn)生大量粘粒,使土壤質(zhì)地粘重。另一方面,如果母質(zhì)幾乎完全由抗風(fēng)化的礦物(如石英)組成,形成的粘粒極少,產(chǎn)生粗質(zhì)地的土壤。不含游離石灰的花崗巖類(lèi)、輝長(zhǎng)巖類(lèi)等火成巖類(lèi)的風(fēng)化產(chǎn)物與富含石灰的沉積巖類(lèi)的風(fēng)化產(chǎn)物相比較,前者土壤發(fā)育較后者迅速。,由各種礦物成分組成的母質(zhì)與由單一礦物組成的母質(zhì)相比,前者的土壤發(fā)育較后者迅速。在一定的地理區(qū)域內(nèi),其他成土條件相似的情況下,土壤發(fā)生和土壤母質(zhì)的性狀有著緊密的發(fā)生學(xué)關(guān)系,土壤類(lèi)型的不同主要是母質(zhì)不同造成的。,(二)土壤發(fā)育與生物的關(guān)系,成土作用中的生物因素包括植物、動(dòng)物和微生物。動(dòng)物的作用表現(xiàn)在它們對(duì)土壤物質(zhì)的機(jī)械混合,對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的消耗、分解以及它們將代謝產(chǎn)物歸還到土壤中去。微生物在土壤中分解有機(jī)質(zhì),合成腐殖質(zhì),構(gòu)成了土壤中生物小循環(huán)的一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。,圖4-15生物群落及其對(duì)成土過(guò)程的作用圖式,圖4-12南極洲基巖表面地衣著生與土壤的發(fā)生景觀,自然植被可以被非常粗略地分為兩大類(lèi)型,即森林和草原。支持它們生長(zhǎng)的土壤分別叫做森林土壤和草原土壤。每一種植被對(duì)支持它的土壤的影響不同,因而不同植被下發(fā)育的土壤也具有不同的特性。,1、植被類(lèi)型影響土壤中有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和分布,一般來(lái)說(shuō),草原土壤與森林土壤相比較:1)草原土壤的有機(jī)質(zhì)含量約為森林土壤的兩倍;2)有機(jī)質(zhì)在土壤中的分狀況是:森林土壤的有機(jī)質(zhì)集中于地表,并且隨深度銳減;而草原土壤的有機(jī)質(zhì)含量則隨深度增加逐漸減少。,圖4-14不同植物作用下形成土壤的有機(jī)質(zhì)垂直分布比較(據(jù)熊毅,1990),2、植被類(lèi)型對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)循環(huán)的影響,一般說(shuō),草原植被的殘?bào)w與森林植被的殘?bào)w比較,前者含堿金屬和堿土金屬比后者高;因此,草原土壤的鹽基飽和度高于森林土壤的鹽基飽和度,前者的PH值也較后者高。闊葉林與針葉林相比較,前者灰分中的Ca、K含量較后者高,后者灰分中Si占優(yōu)勢(shì)。因此,針葉林下的土壤酸度比闊葉林下的土壤酸度高。,3、植被類(lèi)型影響土壤淋溶與淋洗的速度,相同的氣候條件下,如果相鄰生長(zhǎng)的森林作草原具有類(lèi)似的地面坡度和母質(zhì),森林土壤則顯示了較強(qiáng)的淋溶與淋洗強(qiáng)度。造成這樣的差別有三個(gè)原因:(1)森林土壤每年歸還到土壤表面的堿金屬與堿土金屬鹽基離子較少。,(2)森林的水分消耗主要是蒸騰,降水進(jìn)入土壤中的比例較大,水的淋洗效率較高。(3)由于第一條的原因,加上枯枝落葉層中產(chǎn)生的有機(jī)酸較多,使森林植被下土壤中的下行水是酸的,溶液中的H交換并進(jìn)一步淋洗掉較多的代換性鹽基,伴之而來(lái)的是膠體分散、粘粒下移。甚至酸性溶液加速土壤原生礦物的分解,產(chǎn)生更大強(qiáng)度的淋溶或淋洗。,總之,生物因素是影響土壤發(fā)生發(fā)展的最活躍因素。土壤動(dòng)物、微生物和植被構(gòu)成了土壤生態(tài)系統(tǒng)并共同參與了成土過(guò)程。它們構(gòu)成的生物小循環(huán)是成土過(guò)程中的積極因素。在這三者之中,植物起著積極主導(dǎo)作用。特別是綠色高等植物,使土壤與母質(zhì)有了性質(zhì)上的差別。由于不同植物類(lèi)型的生長(zhǎng)方式不同,所形成的土壤有機(jī)質(zhì)在性質(zhì)、數(shù)量和積累方式上也不同,這造成了土壤性質(zhì)的差別。,(三)土壤發(fā)育與氣候的關(guān)系,影響土壤發(fā)生的重要?dú)夂蛞蛩厥墙邓蜏囟取T谕寥琅c氣候關(guān)系的研究中,水熱條件常常被作為一般的氣候指標(biāo)。土壤和大氣之間經(jīng)常進(jìn)行著水分和熱量的交換,氣候直接影響著土壤的水熱狀況。氣候條件和植被類(lèi)型有著直接的關(guān)系,因而氣候也通過(guò)植被的影響而間接地影響土壤形成。總的來(lái)說(shuō),土壤形成的外在推動(dòng)力歸根結(jié)蒂都來(lái)自于氣候因素,氣候是直接和形成過(guò)程的方向和強(qiáng)度的基本因素。,圖土壤溫度與大氣溫度的相關(guān)分析圖式(據(jù)沃洛布耶夫,1958),圖4-3不同地帶土壤中苜蓿碎屑分解速率的實(shí)驗(yàn)?zāi)M(據(jù)Jenny,1983),1、氣候影響土壤有機(jī)質(zhì)的含量,(1)降水量和其他條件保持不變時(shí),溫帶地區(qū)土壤的有機(jī)質(zhì)含量隨著溫度的增加而減少。如我國(guó)溫帶地區(qū),自北而南,從漂灰土暗棕壤褐土,土壤有機(jī)質(zhì)含量逐漸減少。(2)另一方面,當(dāng)溫度保持不變,其他條件類(lèi)似的情況下,隨著降水量的增加,有機(jī)質(zhì)含量增加。如我國(guó)中溫帶地區(qū)自西而東,由栗鈣土黑鈣土黑土,有機(jī)質(zhì)含量增加。思考:我國(guó)華南地區(qū)土壤與東北地區(qū)相比較哪里的有機(jī)質(zhì)含量高?,圖4-8印度24等溫沿線區(qū)表土有機(jī)碳含量與年降水量關(guān)系圖(據(jù)Jenny,1983),圖4-7土壤剖面發(fā)育與氣候濕潤(rùn)度的關(guān)系圖,2、氣候?qū)ν寥阑瘜W(xué)性質(zhì)和粘土礦物類(lèi)型的影響,高溫高濕的氣候條件促進(jìn)迅速的風(fēng)化及物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化。而導(dǎo)致最低程度風(fēng)化的環(huán)境條件是溫暖但干旱或冷且干旱的氣候地區(qū)。(1)氣候與土壤粘土礦物類(lèi)型的關(guān)系我國(guó)溫帶濕潤(rùn)半濕潤(rùn)地區(qū),土壤粘土礦物以伊利石、蒙脫石、綠泥石和蛭石等2:1型鋁硅酸鹽粘土礦物為主。亞熱帶的濕潤(rùn)地區(qū),土壤粘土礦物以高嶺石或其他1:1型鋁硅酸鹽粘土礦物為主。而在我國(guó)高溫高濕的熱帶地區(qū),土壤中的粘土礦物主要是三二氧化物。,(2)降水與土壤陽(yáng)離了交換量的關(guān)系隨著降水量的增加,土壤陽(yáng)離子交換量呈增加的趨勢(shì)但這種規(guī)律只是發(fā)生在溫帶地區(qū),不能外推到熱帶。,(3)降水與鹽基飽和度、土壤酸堿度的關(guān)系在年降水量少而蒸發(fā)迅速的地區(qū),土壤呈中性或偏堿性,這是我國(guó)中部和北部地區(qū)的一般情況。在較濕潤(rùn)的地區(qū),土壤的鹽基飽和度的降低同時(shí)酸度的增加,這是我國(guó)東南地區(qū)土壤的一般情況。,(4)降水對(duì)土壤中鹽分積累與淋洗的影響,降水量的變化也影響土壤中易溶鹽類(lèi)的多少。在西北荒漠和荒漠草原地帶,降水稀少,土壤中易溶鹽大量累積,只有極易溶解的鹽類(lèi),如NaCl、K2SO4有輕微淋洗,出現(xiàn)大量CaSO4結(jié)晶,甚至出現(xiàn)石膏層,而CaSO4、MgCO3則根本未發(fā)生淋溶。在內(nèi)蒙古及華北草原,森林草原帶,土壤中的一價(jià)鹽類(lèi)在部分小淋失,兩價(jià)鹽類(lèi)在土壤中有明顯分異,大部分土壤都有明顯的鈣積層。在華東、華中、華南地區(qū),兩價(jià)碳酸鹽也都淋失掉,進(jìn)而出現(xiàn)了硅酸鹽的移動(dòng)。,圖4-6美國(guó)中部土壤碳酸鈣層出現(xiàn)深度與年降水量關(guān)系圖(據(jù)Jenny,1983),(四)地形因素的成土作用分析,地形在土壤形成過(guò)程中,只是通過(guò)對(duì)物質(zhì)與能量的再分配起間接作用,因此,它并未和土壤之間進(jìn)行物質(zhì)與能量的交換,而只是影響在土壤和環(huán)境之間進(jìn)行的物質(zhì)與能量的交換。,1、地形通過(guò)影響降水和輻射的再分配而影響土壤發(fā)生,地形一般分為正地形與負(fù)地形,正地形是物質(zhì)和能量的分散地;負(fù)地形是物質(zhì)和能量的聚集地。不同的坡度影響太陽(yáng)輻射角,從而影響接收的太陽(yáng)輻射能量,造成土壤溫度的差異。坡向不同影響接收的太陽(yáng)輻射能不同,也造成土壤溫度的差別。,2、地形影響土壤形成過(guò)程中的物質(zhì)再分配,在山區(qū),坡上部的表土不斷被剝蝕,使得底土層總是暴露出來(lái),延緩了土壤的發(fā)育,產(chǎn)生了土體薄、有機(jī)質(zhì)含量低、土層發(fā)育不明顯的土壤或粗骨性土壤。坡麓地帶或山谷低洼部位,常接受由上部侵蝕搬運(yùn)來(lái)的沉積物,也阻礙了土壤發(fā)育,產(chǎn)生了土體深厚、整個(gè)土體有機(jī)質(zhì)含量較高、但發(fā)生土層分異也不明顯的土壤。微地形變化也對(duì)土壤發(fā)生產(chǎn)生影響。,地形部位對(duì)土壤的發(fā)生和土壤的各種特性有很大影響。,圖4-18祁連山、居延海間含鹽風(fēng)化殼鹽分地球化學(xué)分異圖(據(jù)熊毅,1986),圖4-19河谷地形發(fā)育對(duì)土壤形成、演化的影響示意圖,總之,地形制約著地表物質(zhì)和能量的再分配,地形的發(fā)育支配著土壤的演替,在不同的地形形態(tài)上,就形成不同土壤類(lèi)型。,(五)時(shí)間因素在成土過(guò)程中的作用,我們現(xiàn)在所研究的各種各樣的土壤類(lèi)型均可看作是處在一個(gè)時(shí)間極長(zhǎng)、范圍極廣的統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一刻靜止瞬間的片斷。氣候、生物、母質(zhì)、地形等因素,是通過(guò)時(shí)間因素作用于成土過(guò)程的。在其他因素相同的情況下。具有不同年齡或不同發(fā)生歷史的土壤必然存在著性狀上的差異。,圖4-22不同地帶土壤剖面發(fā)育與成土年齡相關(guān)示意圖(據(jù)Gerrard,2000),1、土壤年齡的概念,B.P.威廉斯提出了土壤的絕對(duì)年齡和相對(duì)年齡的概念。就一個(gè)具體土壤而言,它的絕對(duì)年齡應(yīng)當(dāng)從該土壤由新鮮風(fēng)化層或新母質(zhì)上開(kāi)始發(fā)育的時(shí)候算起;相對(duì)年齡則由個(gè)體土壤的發(fā)育程度來(lái)判斷。在一定區(qū)域內(nèi),土壤的發(fā)生土層分異越明顯,相對(duì)年齡越大。相對(duì)年齡可以通過(guò)土壤發(fā)育程度即剖面土層分異程度來(lái)判斷。絕對(duì)年齡則得用地學(xué)測(cè)年的方法確定,如地層對(duì)比法、古地磁斷代法、熱釋光法、同位素法等。,2、土壤發(fā)育速度,土壤發(fā)育速度取決于成土條件,不同的土壤發(fā)育階段,土壤發(fā)育速度不同。有利于土壤快速發(fā)育的條件是:溫暖濕潤(rùn)的氣候;森林植被;低石灰含量的松散母質(zhì);排水條件良好的平地。阻礙土壤發(fā)育的因素是:干冷的氣候;草原植被;高石灰含量且通透性差、緊實(shí)的母質(zhì);陡峭的地形。據(jù)報(bào)道,美國(guó)阿拉斯加州冰磧物上形成的灰化土歷時(shí)1000年左右,而在瑞士云杉林下類(lèi)似灰化土的形成只經(jīng)歷了370年。,土壤的發(fā)育速度整體上隨發(fā)育階段而變化。一個(gè)土壤的有機(jī)質(zhì)含量的變化可以分為三個(gè)階段:在土壤發(fā)育初期階段,有機(jī)質(zhì)含量迅速地增加,因?yàn)橥寥乐杏袡C(jī)質(zhì)增加的大大超過(guò)有機(jī)質(zhì)的分解速度;成熟階段的土壤以有機(jī)質(zhì)含量的穩(wěn)定不變?yōu)樘卣?,此階段有機(jī)質(zhì)的增加與消耗持平;到了老年期,或由于合成有機(jī)質(zhì)和條件消失(如土壤貧瘠),土壤有機(jī)質(zhì)含量以下降為特征。也有以硅酸鹽粘土礦物的形成來(lái)表征土壤的發(fā)育速度,3、土壤發(fā)育的主要階段,如果土壤發(fā)育條件有利,母質(zhì)可以在較短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝啄晖痢?。這個(gè)階段的特征是有機(jī)質(zhì)在表面累積,而風(fēng)化、淋洗或膠體的遷移都是微弱的,僅存在A層與C層,土壤性狀在很大程度上是由母質(zhì)繼承來(lái)的。隨著B(niǎo)層的發(fā)育,土壤達(dá)到成熟階段。如果成土條件不變,成熟土壤繼續(xù)發(fā)展,最終可以變?yōu)楦叨确之惖耐寥溃寥肋M(jìn)入老年階段。,圖在穩(wěn)定條件下土壤發(fā)育的時(shí)間序列示意圖,三、土壤發(fā)育與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系,自從有了人類(lèi)文明史,人們就開(kāi)始干預(yù)土壤的發(fā)生發(fā)展。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,人們對(duì)土壤的干擾程度越來(lái)越大。自然土壤開(kāi)辟為耕作土壤是普遍的情況。有的土壤分類(lèi)系統(tǒng)中列出了“人工土”分類(lèi)單元,說(shuō)明人們高度重視人為活動(dòng)給土壤帶來(lái)的影響。如聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的土壤分類(lèi)中列出了“人工土”單元?!爸袊?guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)”中設(shè)立了人為土綱,包括水稻土、菜園土、灌淤土等土類(lèi)。,人類(lèi)活動(dòng)作為一個(gè)成土因素與其他自然因素有著本質(zhì)上的不同。這個(gè)不同在于人類(lèi)活動(dòng)是有有目的的。這些活動(dòng)對(duì)土壤造成的影響有時(shí)是有益的,有時(shí)是有害的。,圖現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕作土壤景觀(據(jù)USAD,2002),耕作土壤是受人類(lèi)干預(yù)最大的土壤。然而,人類(lèi)對(duì)于土壤的影響是在自然土壤基礎(chǔ)之上發(fā)生的。自然成土條件所留下的自然土壤的特性,必然賦予了耕作土壤不同的特性,而且自然成土條件仍繼續(xù)與人類(lèi)活動(dòng)一起綜合地影響著土壤發(fā)生過(guò)程,這就是千差萬(wàn)別的耕作土壤的起因。,人為活動(dòng)是人類(lèi)根據(jù)生活和生產(chǎn)的要求而對(duì)土壤的干預(yù),因此,它是一個(gè)獨(dú)特的成土因素,屬社會(huì)成土因素范疇。因?yàn)椋?、人為影響是多方面的,不是某一單一因素,綜合的名詞稱(chēng)之為“熟化”。2、它的影響是快速的,并隨著人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)力的技術(shù)水平的提高,其影響的速度、強(qiáng)度都將加快,而且會(huì)出現(xiàn)更多的熟化土壤。,圖4-24現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)器對(duì)土壤的影響(據(jù)USAD,2002),3、人為影響是在各自然因素仍在發(fā)生作用的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,各自然因素仍繼續(xù)影響的程度主要取決于人為影響的措施類(lèi)型。4、人為活動(dòng)的影響有兩重性,可以產(chǎn)生正效應(yīng)(高度熟化),也可能產(chǎn)生破壞性的負(fù)效應(yīng)(剝削地力、加速侵蝕、沙化、污染)。,圖4-26中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)耕施用農(nóng)家肥的土壤景觀,圖人類(lèi)過(guò)度放牧引起土壤風(fēng)蝕的景觀,圖4-27人類(lèi)砍伐林木引起土壤侵蝕的景觀,一、填空題1、20世紀(jì)40年代,美國(guó)土壤學(xué)者提出了與道庫(kù)恰耶夫相似的函數(shù)關(guān)系式。2、土壤發(fā)育的外在推動(dòng)力來(lái)自于。3、土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)是。4、土壤形成因素中,不提供任何新物質(zhì),只引起地表物質(zhì)與能量的再分配的因素是。二、名詞解釋1、絕對(duì)年齡:2、相對(duì)年齡:三、簡(jiǎn)答題1、氣候因素是如何影響土壤的發(fā)生與發(fā)育的?2、地形因素是如何影響土壤的發(fā)生與發(fā)育的?3、道庫(kù)恰耶夫土壤成土因素學(xué)說(shuō)的主要觀點(diǎn)是什么?四、論述題1、論述各成土因素在土壤形成過(guò)程中的作用。,第二節(jié)土壤系統(tǒng)物的遷移與轉(zhuǎn)化一、土壤形成過(guò)程的一般概念,成土條件組合的多樣性,造成了成土過(guò)程的復(fù)雜性。在每一塊土壤中都發(fā)生著一個(gè)以上的成土過(guò)程,其中有一個(gè)起主導(dǎo)作用的成土過(guò)程決定著土壤發(fā)展的大方向,其他輔助成土過(guò)程對(duì)土壤也起到程度不同的影響。不同的土壤有不同的主導(dǎo)成土過(guò)程,即主導(dǎo)成土過(guò)程的多樣性形成了眾多的土壤類(lèi)型。B、P,威廉斯關(guān)于生物累積過(guò)程是主導(dǎo)成土過(guò)程的觀點(diǎn)帶有片面性。,(一)土壤形成過(guò)程的一般概念,土壤形成過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物質(zhì)和能量遷移的過(guò)程的總體;土壤形成過(guò)程是隨著時(shí)間而進(jìn)行的,它經(jīng)歷了一個(gè)從無(wú)到有,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從低級(jí)到高級(jí)的建造過(guò)程,是復(fù)雜的螺旋式的上升過(guò)程;,圖5-8土壤形成過(guò)程中物質(zhì)遷移和轉(zhuǎn)化示意圖,圖5-9土壤能量轉(zhuǎn)換示意圖,土壤形成過(guò)程是在一定的地理位置(方向,速度和強(qiáng)度),地形(水平方向運(yùn)動(dòng)的重要條件)和地球重力場(chǎng)(下垂方向運(yùn)動(dòng)的重要條件)之下進(jìn)行的;土壤形成過(guò)程是由相互對(duì)立的生物的、物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)的一系列的基本現(xiàn)象構(gòu)成的,而且經(jīng)常處于不平衡狀態(tài),從而導(dǎo)致土壤朝某一方向發(fā)展。,二、土壤形成中的基本規(guī)律(一)土壤形成過(guò)程的實(shí)質(zhì)是生物累積過(guò)程和地球化學(xué)過(guò)程的對(duì)立統(tǒng)一。或者說(shuō),土壤形成的基本規(guī)律是物質(zhì)大循環(huán)過(guò)程與生物小循環(huán)過(guò)程矛盾的統(tǒng)一;(二)土壤形成過(guò)程的重要標(biāo)志深厚的含腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)層的出現(xiàn);土體中有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體的形成。,三、主要成土過(guò)程,我們將土壤中物質(zhì)的交換與轉(zhuǎn)化看作為成土過(guò)程;但不把土壤中能量的交換和轉(zhuǎn)化作為成土過(guò)程,而僅僅將它看作是成土過(guò)程的動(dòng)力;盡管能量交換和轉(zhuǎn)化與物質(zhì)的交換和轉(zhuǎn)化常是相伴發(fā)生的。,(一)礦物風(fēng)化為主的成土過(guò)程,1、原始成土過(guò)程從巖石露出地表而有微生物著生開(kāi)始到高等植物定居之前形成的土壤過(guò)程,稱(chēng)之為原始成土過(guò)程。本過(guò)程基本可分為三個(gè)階段:1)“巖漆階段”;2)“地衣階段”;3)“苔蘚階段”。,2、粘化過(guò)程,是指土體中的礦質(zhì)顆粒由粗變細(xì)而成粘粒,以及粘粒在剖面中積聚的過(guò)程1)殘積粘化過(guò)程指在溫暖的半濕潤(rùn)氣候條件下,原生礦物進(jìn)行土內(nèi)風(fēng)化形成粘粒并聚積在B層,形成Bt層的過(guò)程。Bt層一般pH值近中性,結(jié)構(gòu)體的粘粒膠膜不多,粘粒的軸平面方向不定。褐土中的粘化過(guò)程往往是以這種粘化為主。,(2)淋溶粘化也稱(chēng)淀積粘化,指在濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)的溫暖地帶,土體上層風(fēng)化的粘粒分散于土壤水中形成懸液,并隨滲漏水活動(dòng)而在土內(nèi)遷移,一般也稱(chēng)為懸遷作用或粘粒的機(jī)械淋溶。Bt層一般距表土有一定的深度(與降水量有關(guān))、pH偏酸性,結(jié)構(gòu)面上膠膜明顯,粘粒的縱軸平面總是和接受平面相平行,即所謂定向排列。,3、富鋁化過(guò)程指在濕熱的生物條件下進(jìn)行的脫硅作用和鐵鋁相對(duì)富集的作用,也稱(chēng)為富鐵鋁化過(guò)程。在濕熱條件下,硅鋁酸鹽礦物發(fā)生強(qiáng)烈的水解,釋放出鹽基,使風(fēng)化液呈中性或微堿性。這樣,一方面是鹽基離子不斷自風(fēng)化液中流失;另一方面是分解產(chǎn)物中的硅酸在堿性風(fēng)化液中擴(kuò)散而隨鹽基一同流失。在這種強(qiáng)烈的脫鹽基與脫硅過(guò)程中,鋁、鐵、錳等元素在堿性風(fēng)化液中發(fā)生沉淀而富集于原來(lái)的土層中。,(二)生物富集為主的成土過(guò)程,1、腐殖質(zhì)積累過(guò)程指各種植物在土體中,特別在土體表層進(jìn)行腐殖質(zhì)形成的過(guò)程。這是最為普遍的一個(gè)過(guò)程。由于植物類(lèi)型不同,其覆蓋度和有機(jī)質(zhì)的分解情況不同,腐殖質(zhì)的形成和累積特點(diǎn)也各不相同。,在半干旱和半濕潤(rùn)的溫帶草原、草甸或森林草原等生物氣候條件下,形成較高量的黑色胡敏酸的鈣飽和腐殖質(zhì),腐殖質(zhì)A層深厚(如30),土層較軟。在森林土壤系列中,形成所謂酸性的粗腐殖質(zhì)過(guò)程,其腐殖酸以富里酸為主,腐殖層也較薄。,2、泥炭化過(guò)程指有機(jī)質(zhì)以植物殘?bào)w的累積過(guò)程。主要發(fā)生在沼澤、河湖岸邊的低濕地段,地下水位高。,(三)鹽分聚積為主的成土過(guò)程1、鈣化過(guò)程指碳酸鹽在土體中淋溶和淀積的過(guò)程。土層的鈣含量不斷增加的過(guò)程稱(chēng)之積鈣的過(guò)程。,圖鈣化過(guò)程圖解,土層中鈣來(lái)斷減少的過(guò)程稱(chēng)之脫鈣過(guò)程。土體中脫鈣后又重新積累碳酸鈣的過(guò)程稱(chēng)之為復(fù)鈣過(guò)程。產(chǎn)生的原因是富含鈣質(zhì)的灌溉水、地下水將鈣質(zhì)物注入土體而成;或人為施用石灰、石膏等肥料而演變成鈣質(zhì)土。,鈣積層在發(fā)生學(xué)上具有重要意義。這表現(xiàn)在:1)反映某些土壤在成土過(guò)程中碳酸鈣在土體內(nèi)重新分配的特點(diǎn)。黑鈣土、栗鈣土、棕鈣土有不同厚度而且在不同深處的鈣積層。2)反映水熱條件不同。這與降水量、蒸發(fā)量大小相關(guān)。,2、鹽化過(guò)程指干旱氣候條件下,地下水中的鹽分通過(guò)毛管蒸發(fā)而在土壤上部或土體中易溶性鹽的聚積過(guò)程,它是鹽土的形成過(guò)程。鹽分組成主要是鉀、鈉的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽和重碳酸鹽。,圖鹽化過(guò)程圖解,殘積鹽化過(guò)程是指我國(guó)西北干旱沙漠地帶,在古地形古氣候條件下,由于氣候干旱,過(guò)去鹽分保存至今。所謂現(xiàn)代積鹽過(guò)程是指現(xiàn)代氣候、水文母質(zhì)和生物條件下,土壤的積鹽過(guò)程。如干旱少雨和高山荒漠地區(qū),特別是暖溫帶漠境,土壤積鹽嚴(yán)重。,3、堿化過(guò)程指土壤膠體中含15%以上交換性鈉,使土壤呈堿性反應(yīng)并產(chǎn)生堿化層的過(guò)程。堿化過(guò)程是堿土的形成過(guò)程。土壤堿質(zhì)化(或稱(chēng)鈉質(zhì)化)是指土壤溶液中的Na+進(jìn)入膠體,轉(zhuǎn)變?yōu)榻粨Q性Na+,使飽和度不斷增高的過(guò)程,即土壤鈉化率增高的過(guò)程。所謂鈉化率是指交換懷鈉離子的飽和度。土壤堿性化系指土壤溶液的總堿度(CO32-+HCO3-)增高(1.5me/L)和PH上升至堿性值(9.0)的變化過(guò)程。,堿化過(guò)程發(fā)展的特點(diǎn):1)鹽的底聚性。土壤中易溶性鹽處于淋溶狀態(tài),使之集中在堿化層以下,而表土含鹽量很低;2)有柱狀堿化層。在表土以下形成柱狀堿化層;3)堿化層有一定量蘇打(Na2CO3),故堿土呈堿性反應(yīng)的特點(diǎn),不含或少含易溶性鹽(中性鹽)。,(四)氧化還原為主的成土過(guò)程,1、潛育化過(guò)程指土體長(zhǎng)期漬水條件下使變價(jià)元素(鐵、錳)轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原狀態(tài),形成灰色、深灰色或灰藍(lán)色土層的過(guò)程。它要求土壤有漬水(包括常年或季節(jié)性漬水),有機(jī)質(zhì)處于嫌氣性分解狀態(tài)這兩個(gè)條件。潛育化程度與土壤有機(jī)質(zhì)含量,母質(zhì)有關(guān)。潛育層的厚度、位置高低與淹水時(shí)間長(zhǎng)短、質(zhì)地、地下水位高低有關(guān)。,2、潴育化過(guò)程土體中地下水產(chǎn)生季節(jié)性升降變化,促進(jìn)氧化還原作用交替進(jìn)行,在土體結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)銹紋、銹斑或鐵錳結(jié)核的過(guò)程。也稱(chēng)假潛育過(guò)程。潴育化過(guò)程出現(xiàn)位置的高低,可以判斷地下水位上升的高低。潴育層的厚度可以了解地下水位變化幅度的大小。潛育化與潴育化共同特點(diǎn)都是漬水影響下發(fā)生的,但后者漬水經(jīng)常處于變動(dòng)狀況下,在這種干濕交替下,土體中形成銹紋、銹斑或鐵錳結(jié)核的土層。,(五)淋溶為主的成土過(guò)程1、灰化過(guò)程指土體表層(特別是亞表層)SiO2殘留,鐵、鋁與腐殖質(zhì)形成絡(luò)合物的淋溶淀積過(guò)程。產(chǎn)生的前提是:1)充沛的水分淋洗;2)強(qiáng)酸性腐殖質(zhì)產(chǎn)生;3)多酚類(lèi)等有機(jī)絡(luò)合物的存在。,圖5-11灰化過(guò)程圖解,P代表年均降水量;PE代表年均陸面蒸發(fā)量,明顯進(jìn)行地區(qū)是在我國(guó)寒溫帶針葉林。針葉林殘落物被真菌分解產(chǎn)生強(qiáng)酸性富里酸,隨著豐富的下滲水,對(duì)土壤表層礦物產(chǎn)生深刻的分解和淋溶,表層礦物質(zhì)分解的鹽基和粘粒、鐵鋁氧化物淋溶到土體中下部沉積,而上部土層中殘留著不被酸性介質(zhì)溶解的硅酸,經(jīng)過(guò)脫水作用形成非結(jié)晶形態(tài)的硅粉。以粉砂為主的養(yǎng)分貧乏、強(qiáng)酸性、松散土層,即稱(chēng)之灰化層,該層不利于植物根系生長(zhǎng)。,2、隱灰化過(guò)程是灰化過(guò)程尚未發(fā)展到灰化層明顯出現(xiàn),但實(shí)質(zhì)上確有鐵、鋁、錳物質(zhì)的酸性淋溶和淀積作用的則稱(chēng)之隱灰化過(guò)程。3、漂灰化過(guò)程指土體內(nèi)還原離鐵、錳作用和灰化作用相疊加的過(guò)程。漂灰化過(guò)程出現(xiàn)在我國(guó)南部熱帶、亞熱帶山地上部。,4、白漿化過(guò)程指土體中出現(xiàn)離鐵、離錳的漂洗過(guò)程。其機(jī)理是還原加淋溶。白漿化過(guò)程也可說(shuō)成是還原性漂白過(guò)程。白漿層鹽基、鐵、錳嚴(yán)重漂失,土粒團(tuán)聚作用削弱,形成板結(jié)和無(wú)結(jié)構(gòu)狀態(tài)。,在較冷涼濕潤(rùn)地區(qū),由于質(zhì)地粘重、凍層頂托等原因,易使大氣降水或融凍水在土壤表層阻滯,造成上層土壤還原條件,在有機(jī)質(zhì)這個(gè)強(qiáng)還原劑參與下,一部分鐵錳被還原并隨下滲水或側(cè)滲水而漂洗出上層土體,另一部分鐵錳干季就地形成鐵錳結(jié)核,這樣,土壤表層逐漸脫色,形成一白色土層白漿層。,四、土壤的熟化過(guò)程,土壤熟化過(guò)程是指耕種土壤兼受自然因素和人為因素綜合影響下進(jìn)行土壤發(fā)育的過(guò)程。其中人為因素起主導(dǎo)作用。水耕熟化過(guò)程:指在有水層條件下的耕作熟化過(guò)程,如水稻土的形成過(guò)程。旱耕熟化過(guò)程:指在無(wú)水層條件下的耕作熟化過(guò)程。如旱作土壤的形成過(guò)程。,圖土壤旱耕熟化過(guò)程圖解,(三)熟化過(guò)程的內(nèi)容一般是指在人為因素影響下,通過(guò)耕作、施肥、灌溉、排水和其它措施,使土壤的土體構(gòu)型被改造;土壤中存在的對(duì)作物生長(zhǎng)障礙因素的減弱或消除;協(xié)調(diào)土體水、肥、氣、熱等諸方面發(fā)生急劇的變化等,從而為農(nóng)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)創(chuàng)造有利的土壤條件。由于一般情況下,土壤熟化措施都是有目標(biāo)的、有針對(duì)性的,所以往往巳改變土壤性質(zhì)的時(shí)間是很快的,也就是,土壤熟化過(guò)程具有快速、定向兩大特點(diǎn)。,圖中國(guó)黃土高原南部人為旱耕的土墊過(guò)程示意圖,一、名詞解釋1、成土過(guò)程一般概念;2、粘化過(guò)程;3、鈣化過(guò)程;4、灰化過(guò)程二、簡(jiǎn)答題1、以氧化還原為主的成土過(guò)程有哪些?它們之間的區(qū)別是什么?2、以礦物風(fēng)化為主的成土過(guò)程有哪些?三、論述題1、聯(lián)系生活實(shí)際,談?wù)劤赏吝^(guò)程。,第三章土壤分類(lèi)第一節(jié)土壤分類(lèi)的概述一、土壤分類(lèi)的目的的意義,(一)土壤分類(lèi)的概念根據(jù)其自身的發(fā)生發(fā)展規(guī)律,在系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)土壤的基礎(chǔ)上對(duì)土壤所作的科學(xué)區(qū)分。,(二)土壤分類(lèi)的目的與意義,目的:根據(jù)對(duì)大量具體材料的分析對(duì)比,將外部形態(tài)和內(nèi)在性質(zhì)相同或近似的土壤,并入相當(dāng)?shù)姆诸?lèi)單位,納入一定的分類(lèi)系統(tǒng),以正確地反映土壤之間以及土壤與環(huán)境之間在發(fā)生上的聯(lián)系,反映它們的肥力水平和利用價(jià)值,為合理利用土壤、改造土壤和提高土壤肥力提供依據(jù)。,意義1、土壤分類(lèi)的成果,可反映出土壤科學(xué)的發(fā)展水平,特別是反映出土壤地理學(xué)和土壤發(fā)生學(xué)的研究水平;2、土壤分類(lèi)的成果,在理論上能反映土壤科學(xué)的發(fā)展水平,在實(shí)踐上能為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平服務(wù)。,二、土壤分類(lèi)的發(fā)展歷史,目前,世界各國(guó)尚無(wú)公認(rèn)的土壤分類(lèi)原則和系統(tǒng)。本著“古為今用”、“洋為中用”的精神,運(yùn)用辯證唯物觀點(diǎn),總結(jié)土壤分類(lèi)歷史經(jīng)驗(yàn),發(fā)展我國(guó)的土壤分類(lèi)體系。(一)國(guó)際土壤分類(lèi)發(fā)展趨勢(shì),1、道庫(kù)恰耶夫以前的土壤分類(lèi)時(shí)期古希臘、古羅馬的土壤分類(lèi)是從形態(tài)著眼的。直到18世紀(jì)中葉,德國(guó)AD泰以爾劃分出粘土至砂土的6個(gè)級(jí)別;直至19世紀(jì)未,俄國(guó)土壤學(xué)家BB道庫(kù)恰耶夫?qū)⑼寥揽醋靼l(fā)生發(fā)展的觀點(diǎn),被稱(chēng)之土壤發(fā)生學(xué)派。據(jù)此觀點(diǎn),他(1900)提出了土壤發(fā)生分類(lèi)系統(tǒng)。土壤發(fā)生分類(lèi)本世紀(jì)初在國(guó)際上產(chǎn)生了極大的影響,從而使土壤分類(lèi)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。,2、三個(gè)學(xué)派鼎立的時(shí)代俄國(guó)土壤發(fā)生學(xué)派在十月革命以后得到了繼承和發(fā)展,50年代發(fā)展達(dá)到一個(gè)高潮。美國(guó)馬伯特的分類(lèi)雖受原蘇聯(lián)學(xué)派的影響,但始終保持其特點(diǎn),是控土壤分類(lèi)的起點(diǎn)。以庫(kù)比納為代表的形態(tài)發(fā)生分類(lèi)則在西歐獨(dú)樹(shù)一幟,從而構(gòu)成了50年代三個(gè)學(xué)派鼎立的局面。,3、美國(guó)系統(tǒng)分類(lèi)興起的時(shí)期60年代是美國(guó)系統(tǒng)分類(lèi)興起的時(shí)期。美國(guó)系統(tǒng)分類(lèi)是從1951年開(kāi)始著手修改,1960年提出第七次土壤分類(lèi)草案。1975年正式出版了土壤系統(tǒng)分類(lèi)一書(shū)。該分類(lèi)最大特點(diǎn)是建立了診斷層和診斷特性系統(tǒng),確立了土系至土類(lèi)間各級(jí)分類(lèi)的定量指標(biāo),并用拼掇法命名以別于以前的土壤名稱(chēng)。美國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)的興起,在世界各國(guó)引起強(qiáng)烈反響。,4、各學(xué)派樸素滲透的時(shí)期從60年代開(kāi)始,特別是現(xiàn)在,已不再是三個(gè)學(xué)派鼎立,而開(kāi)始了一個(gè)以美國(guó)系統(tǒng)分類(lèi)為主導(dǎo)的各學(xué)派樸素滲透的時(shí)期。目前國(guó)際上土壤分類(lèi)的趨勢(shì)是:1)接受診斷層分類(lèi)的愈來(lái)愈多;2)對(duì)本國(guó)所特有土壤類(lèi)型的研究進(jìn)一步深化;3)大部分國(guó)家在土壤分類(lèi)變革時(shí)期都保持自己的傳統(tǒng)和習(xí)慣,尤其在土壤命名上。,第二節(jié)土壤發(fā)生學(xué)分類(lèi),以發(fā)生學(xué)理論為基礎(chǔ)的原蘇聯(lián)土壤分類(lèi)體系,早已成為世界三大分類(lèi)體系中的主要派別。隨著土壤發(fā)生學(xué)理論研究不斷深入,土壤分類(lèi)研究也在不斷發(fā)展。原蘇聯(lián)近代土壤分類(lèi)的二個(gè)主要學(xué)派:一是以EH伊萬(wàn)諾娃為代表的地理發(fā)生學(xué)派;一是以柯夫達(dá)為代表的歷史發(fā)生學(xué)派。前者是原蘇聯(lián)土壤分類(lèi)傳統(tǒng)的重要學(xué)派。,(一)分類(lèi)原則、特點(diǎn),BB道庫(kù)恰耶夫創(chuàng)立土壤地帶性學(xué)說(shuō)及以生物為主導(dǎo)成土因素學(xué)說(shuō),奠定了原蘇聯(lián)土壤發(fā)生學(xué)分類(lèi)的理論基礎(chǔ)。1、是依據(jù)中心思想概念分類(lèi)。即典型土壤類(lèi)型的分類(lèi)。易造成邊界定義不明確,類(lèi)別之間出現(xiàn)交叉。,2、是把土壤的分類(lèi)與分區(qū)結(jié)合起來(lái)把整個(gè)原蘇聯(lián)的土壤,包括地帶性土壤、隱域性土壤和泛域性土壤都按地理?xiàng)l件或在空間上全部控制起來(lái),使每種土壤都有一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢茫容^好的處理了地帶性和非地帶性土壤的問(wèn)題。,3、是土壤劃分的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)逐步從定性走向定量原蘇聯(lián)在土壤分類(lèi)表之后,有12個(gè)附表,對(duì)土壤的水分條件、形態(tài)特征、機(jī)械組成、鹽分狀況等都提出了數(shù)量指標(biāo)和劃分標(biāo)準(zhǔn)。4、是在分類(lèi)系統(tǒng)中采用演繹法,以土類(lèi)為基本單元,按土壤發(fā)生上的質(zhì)量變化逐級(jí)細(xì)分。土壤命名仍然以土類(lèi)為主的連續(xù)命名法。,土壤發(fā)生分類(lèi),用土類(lèi)的地帶性推演概括,規(guī)律性清晰,系統(tǒng)性明確。但對(duì)土壤屬性的研究和對(duì)耕種土壤的劃分還嫌不足。發(fā)生學(xué)土壤分類(lèi)制的另一缺點(diǎn),是缺乏明確定量指標(biāo),亞類(lèi)以下土壤的劃分和命名尚難統(tǒng)一。單純運(yùn)用土壤地帶推演的結(jié)果,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致一些不符合實(shí)際的情況。,第三節(jié)土壤診斷學(xué)分類(lèi),美國(guó)土壤診斷學(xué)分類(lèi)亦稱(chēng)土壤系統(tǒng)分類(lèi)。自1960年美國(guó)土壤第七次分類(lèi)草案和1975年土壤系統(tǒng)分類(lèi)一書(shū)發(fā)表以來(lái),土壤分類(lèi)開(kāi)始從定性走向定量的階段,這對(duì)世界土壤分類(lèi)產(chǎn)生巨大影響。診斷層和診斷特性為依據(jù)的美國(guó)土壤診斷學(xué)分類(lèi)代表了當(dāng)今世界土壤分類(lèi)的新方向。,(一)分類(lèi)原則、特點(diǎn),1、是以邊界定義概念分類(lèi)指診斷學(xué)分類(lèi)著重于土壤本身屬性,用診斷層和診斷我來(lái)明確各土壤類(lèi)型在土壤分類(lèi)中的地位。2、是土壤分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)趨于指標(biāo)化、數(shù)量化把土壤實(shí)體作為分類(lèi)的實(shí)際對(duì)象。各分類(lèi)指標(biāo)是可直接感知和定量測(cè)定的土壤屬性,從而減少了土壤類(lèi)別劃分的主觀任意性。,3、是分類(lèi)主要采用歸納法即以土系作為基層分類(lèi)單元,用大量的土系歸納而成,將1萬(wàn)多個(gè)土系歸納為10個(gè)土綱和200多個(gè)土類(lèi))。美國(guó)分類(lèi)系統(tǒng)幾經(jīng)變動(dòng),但基層分類(lèi)單元變動(dòng)不大。4、是高級(jí)分類(lèi)單元(土綱、亞綱、大土類(lèi))的命名彩拉丁化即采用拉丁文及希臘文等字根拼掇法,有利于國(guó)際交流。,5、該分類(lèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)與以前的發(fā)生學(xué)分類(lèi)制相比,美國(guó)新土壤分類(lèi)制的努力是創(chuàng)新性質(zhì)的。分類(lèi)指標(biāo)定量化,有利于計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類(lèi);土壤命名拉丁化,可以顧名思義。該分類(lèi)制也存在一些缺陷,表現(xiàn)在:未能完全貫徹發(fā)生學(xué)的原則,指標(biāo)過(guò)于繁瑣分散,有高級(jí)單元概括過(guò)廣,易造成混淆或混亂。,(二)診斷層和診斷特性,1、所謂“診斷層”是指用以識(shí)別土壤類(lèi)別,在性質(zhì)上有一系列定量說(shuō)明的土層。美國(guó)土壤分類(lèi)包括6個(gè)診斷表層和17個(gè)診斷表下層。前者如松軟表層、人為表層、暗色表層、有機(jī)表層、厚熟表層、淡色表層;后者如粘化層、灰化淀積層、氧化土層、鈣積層等。,2、如果用于分類(lèi)目的的不是土層,而是具有定量說(shuō)明的土壤性質(zhì),則稱(chēng)為診斷特性。美國(guó)土壤分類(lèi)診斷特性共有25個(gè),如鐵鋁特性、變性特性、土溫狀況、土壤水分狀況等。,(三)美國(guó)土壤命名,土壤命名采用拉丁化,是采用英文、拉丁文、希臘文等詞匯中的幾個(gè)字母作為前綴或字根,分別拼接成為土綱、亞綱、土類(lèi)、亞類(lèi)名稱(chēng),構(gòu)成了從土綱至亞綱、土類(lèi)、亞類(lèi)的連續(xù)命名法。,1、土綱名稱(chēng)字頭或字根i或o+Sol(來(lái)自拉丁文solum,即土壤之意)作為土綱名。如新成土綱,為Entisol,字根ent。2、亞綱名稱(chēng)亞綱字根土綱字根形成的。Udult=ud+ult濕老成土=濕潤(rùn)+老成土,3、土類(lèi)名稱(chēng)土類(lèi)的字根亞綱的字根土綱的字根形成。如:Paleudult=Pale+ud+ult古濕潤(rùn)老成土古老濕潤(rùn)老成土4、亞類(lèi)名稱(chēng)一個(gè)或更多的形容詞其所屬土類(lèi)名詞形成的。即在土類(lèi)名稱(chēng)前,附加形容詞。如:,5、土族名稱(chēng)一系列形容詞其所屬亞類(lèi)名稱(chēng)形成的,6、土系名稱(chēng)按城鎮(zhèn)名(該土壤省首次發(fā)現(xiàn)時(shí)的地名)命名。例:,例:,第四節(jié)中國(guó)的土壤分類(lèi),(一)我國(guó)的土壤分類(lèi)簡(jiǎn)史1、早期的土壤分類(lèi)早在公元前二三世紀(jì)就出現(xiàn)了禹貢和管子.地員篇等最早的古代土壤分類(lèi)。其中禹貢是世界上土壤分類(lèi)的最早嘗試。從分類(lèi)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,中國(guó)古代的土壤分類(lèi)都是實(shí)用的土壤分類(lèi)或技術(shù)土壤分類(lèi),并非系統(tǒng)分類(lèi)和自然分類(lèi)。,真正的土壤自然分類(lèi)是20世紀(jì)30年代從美國(guó)傳入了起源于俄國(guó)道庫(kù)恰耶夫的土壤發(fā)生和分類(lèi)學(xué)說(shuō)。我國(guó)古代的土壤分類(lèi)比西歐最早的土壤分類(lèi)要早2000多年,但由于長(zhǎng)期的封建統(tǒng)治而未得到應(yīng)有的繼承和發(fā)展。,2、以20世紀(jì)30年代為分界線,近代的土壤分類(lèi)可細(xì)分為四個(gè)階段1)引進(jìn)美國(guó)的馬伯特分類(lèi)階段(19301953);2)學(xué)習(xí)原蘇聯(lián)的地理發(fā)生分類(lèi)(19541958)1954年擬訂的“中國(guó)土壤分類(lèi)表”是我國(guó)第一個(gè)按照蘇聯(lián)土壤發(fā)生學(xué)理論擬訂的土壤分類(lèi),很大程度上是照搬,它對(duì)我國(guó)以后的土壤分類(lèi)有重要影響。,(3)全國(guó)第一次土壤普查的農(nóng)業(yè)土壤分類(lèi)階段(19581978)1958年在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展了群眾性土壤普查,這在我國(guó)土壤科學(xué)歷史上是一次空前壯舉;在分類(lèi)命名上,采用以農(nóng)民群眾名稱(chēng)為主的逐級(jí)命名法。,在這20年里,中國(guó)土壤分類(lèi)研究強(qiáng)調(diào)走群眾路線,學(xué)習(xí)總結(jié)農(nóng)民識(shí)土辨土的經(jīng)驗(yàn)。這在很大程度上延緩了土壤分類(lèi)科學(xué)的步伐,使我國(guó)土壤分類(lèi)越來(lái)越落后于世界水平。我國(guó)現(xiàn)行的土壤分類(lèi)體系,盡管歷經(jīng)修訂,仍屬于地理發(fā)生學(xué)土壤分類(lèi)。,(4)發(fā)生分類(lèi)向系統(tǒng)分類(lèi)方向發(fā)展的過(guò)度階段以1978年頒布的中國(guó)土壤分類(lèi)暫行草案為代表,它是為指導(dǎo)全國(guó)開(kāi)展第二次土壤普查工作而制訂的,在土壤普查中得到廣泛應(yīng)用,等于是全國(guó)土壤分類(lèi)體系。從1985年完成“中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)”第一稿開(kāi)始,一直到現(xiàn)在進(jìn)行著系統(tǒng)分類(lèi)方面的研究。,(二)我國(guó)現(xiàn)行的土壤分類(lèi)我國(guó)土壤分類(lèi)學(xué)科的建立與發(fā)展是逐步漸進(jìn)的,既不能否定過(guò)去,又要有繼承和發(fā)展。我國(guó)吸取國(guó)際土壤分類(lèi)的經(jīng)驗(yàn),博采眾長(zhǎng),初步建立了具中國(guó)特色的發(fā)生診斷學(xué)分類(lèi)。1、分類(lèi)原則、特點(diǎn),1)土壤分類(lèi)的發(fā)生學(xué)原則真正地貫徹發(fā)生學(xué)原則,必須把成土因素、成土過(guò)程和土壤屬性三者結(jié)合起來(lái)考慮,但應(yīng)以屬性作為土壤分類(lèi)的基礎(chǔ)。思考:(1)土壤分類(lèi)能不能以成土條件為分類(lèi)基礎(chǔ)?(2)土壤分類(lèi)能不能以成土過(guò)程作為土壤分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)?,2)土壤分類(lèi)統(tǒng)一性原則3)貫徹科學(xué)性、生產(chǎn)性、群眾性三結(jié)合的原則土壤分類(lèi)的指導(dǎo)思想是既要反映出土壤發(fā)生發(fā)展的規(guī)律,又要考慮分類(lèi)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化服務(wù)。,2、我國(guó)現(xiàn)行土壤分類(lèi)體現(xiàn)的特點(diǎn)1)是吸取診斷層和診斷特性作為分類(lèi)的基礎(chǔ),從而使土壤分類(lèi)處于定性向定量轉(zhuǎn)化的階段;2)是充分注意了我國(guó)土壤的特色。如我國(guó)人為活動(dòng)對(duì)土壤影響的深刻性,熱帶亞熱帶土壤分布的廣泛性,西北內(nèi)陸土壤的干旱性以及“世界屋脊”高山土壤的獨(dú)特性等;3)是總結(jié)了我國(guó)土壤分類(lèi)命名原則和方法。力圖建立具有我國(guó)特色的土壤系統(tǒng)分類(lèi)。,(二)分類(lèi)級(jí)別和依據(jù),1、土綱是根據(jù)土類(lèi)間發(fā)生和性狀的共性歸納來(lái)劃分。全國(guó)現(xiàn)共分為鐵鋁土、淋溶土、半淋溶土、鈣層土、干旱土、漠土、初育土、半水成土、水成土、鹽堿土、人為土、高山土等12個(gè)土綱。,2、亞綱主要根據(jù)氣候的水熱條件和其它條件的差異來(lái)劃分。如鐵鋁土綱,根據(jù)氣候條件分濕熱鐵鋁土和濕暖鐵鋁土2個(gè)亞綱。又如半水成土綱,根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)的豐缺和土色,分淡半水成土和暗半水成土2個(gè)亞綱;,3、土類(lèi)是高級(jí)分類(lèi)單元,它是一定的綜合自然條件或人為因素作用下,經(jīng)過(guò)一個(gè)主導(dǎo)或幾個(gè)附加的次要的成土過(guò)程,具有一定相似的發(fā)生層次,均有相對(duì)穩(wěn)定的性態(tài)特征可資鑒別,土類(lèi)間在性質(zhì)上有質(zhì)的差異。劃分土類(lèi)依據(jù)1)土壤的發(fā)生類(lèi)型與當(dāng)?shù)厣餁夂驐l件相吻合。在不同生物氣候條件下,形成不同地帶性土壤,即所謂地帶性。如濕熱鐵鋁土亞綱分磚紅壤、赤紅壤、紅壤等土類(lèi)。,2)在自然因素、人為因素(如耕作、種植、施肥、灌排等)影響下,具有一定特征的成土過(guò)程。如富鋁化過(guò)程、粘化過(guò)程等;3)每一個(gè)土類(lèi)具有獨(dú)特的剖面形態(tài)及相應(yīng)的土壤屬性,特別是具有作為鑒定該土壤類(lèi)型特征的診斷層。如紅壤的富鋁化層,潛育性土壤的潛育層等。4)由于成土條件和成土過(guò)程的綜合影響,在同一個(gè)土壤類(lèi)型內(nèi)必有相類(lèi)似的肥力特征和改良利用方向與途徑。如紅壤的酸性,鹽土的鹽分,褐土的干旱問(wèn)題。,4、亞類(lèi)是土類(lèi)范圍

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