土壤學(xué)復(fù)習(xí)資料

第一章緒論一、名稱解釋▲▲▲土壤(soil)：指地球陸地表面具有肥力能夠生長植物的疏松層，是成土母質(zhì)在一定的水熱條件和生物作用下，經(jīng)一系列的生化物理過程形成的獨立歷史自然體。(包括海、湖淺水區(qū))特征：具有肥力、有生物活性、多孔隙結(jié)構(gòu)。功能：有肥力及生產(chǎn)性能；可更新性和再生性；緩沖和凈化功能。土壤剖面(soilprofile)：從地面垂直向下至母質(zhì)的土壤縱斷面稱為土壤剖面。土體構(gòu)型(profileconstruction)：在土壤剖面之中土層的數(shù)目、排列組合形式和厚度。(也稱為土壤剖面構(gòu)造)單個土體(pedon):土壤剖面的立體化構(gòu)成了單個土體。聚合土體(polypedon):指在空間上相鄰、物質(zhì)組成和性狀上相近的多個單個土體便組成聚合土體。(相當于土壤分類中最基本的分類單元-土系)土壤圈(pedosphere):指覆蓋于地球陸地表面和淺水域底部的土壤所構(gòu)成的一種聯(lián)系體或覆蓋層。土壤肥力(soilfertility)：指土壤為植物生長發(fā)育供應(yīng)、協(xié)調(diào)營養(yǎng)因素和環(huán)境條件的能力。土壤自凈能力(soilpurification)：指土壤對進入土壤中的污染物通過復(fù)雜多樣的物理過程、化學(xué)及生物化學(xué)過程，使其濃度降低、毒性減輕或者消失的性能。土壤地理學(xué)：指以土壤及其與地理環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)系作為研究對象，它是研究土壤的發(fā)生發(fā)育、土壤分類及時空分異規(guī)律。二、土壤地理學(xué)的研究內(nèi)容▲▲⑴關(guān)于土壤發(fā)生發(fā)育、診斷特性與系統(tǒng)分類的研究。⑵關(guān)于土被結(jié)構(gòu)和土壤-地形數(shù)字化數(shù)據(jù)庫的研究。⑶關(guān)于土壤調(diào)查、制圖和土壤資源評價的研究。⑷關(guān)于地理環(huán)境、人類活動與土壤圈相互作用的研究。⑸關(guān)于土壤資源保護及被污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究。三、土壤地理學(xué)研究方法(了解)⑴土壤野外調(diào)查與定位觀測研究法⑵實驗室化驗分析與實驗?zāi)M研究法⑶遙感技術(shù)在土壤調(diào)查中的運用⑷數(shù)理統(tǒng)計與SGIS在土壤研究中運用⑸土壤歷史發(fā)生研究法四、土壤地理學(xué)的發(fā)展簡史▲▲起源：土壤地理學(xué)是土壤科學(xué)中發(fā)展歷史最悠久的一個重要基礎(chǔ)性分支學(xué)科，它最早可追溯到人類農(nóng)耕的起始階段。公元前5?3世紀，中國《尚書?禹貢》篇記述了九州土壤及其等級。《管子?地員》篇論述了土壤與地形、地下水、植物的關(guān)系。創(chuàng)建期：土壤地理學(xué)奠基人道庫恰耶夫(1846－1902)發(fā)表了《俄國的黑鈣土》，論述了俄國廣闊草原地帶一種松軟、暗色的富含腐殖質(zhì)的土壤特征及其空間分布，揭示了土壤發(fā)生與成土環(huán)境的密切聯(lián)系，創(chuàng)建了成土因素學(xué)說，即土壤是氣候、生物、母質(zhì)、地形和時間等綜合作用的產(chǎn)物。發(fā)展期：18世紀以后在西歐逐漸形成了近代土壤地理學(xué)。對土壤科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了巨大推動作用的土壤地理學(xué)派有：以化學(xué)家李比希(1803－1873)為代表的農(nóng)業(yè)化學(xué)土壤學(xué)派；以地質(zhì)學(xué)家法魯(1794－1877)為代表的農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學(xué)派；以土壤學(xué)家?guī)毂燃{(1897－1970)為代表的土壤形態(tài)發(fā)生學(xué)派。美國著名土壤學(xué)家詹尼(HansJenny)對道庫恰耶夫的土壤形成因素學(xué)說進行了補充修正，于1941年發(fā)表了《土壤形成因素》專著，認為在土壤形成過程中生物的主導(dǎo)作用并不是到處都是一樣的。美國史學(xué)家史密斯提出了診斷層與診斷特性的概念，并建立了標準化、定量化的美國土壤系統(tǒng)分類體系(SoilTaxonomy)五、土壤對人類社會發(fā)展的直接影響⑴土壤為植物光合作用提供并協(xié)調(diào)水分、養(yǎng)分、溫度、空氣等營養(yǎng)條件，以此向人類和陸生動物提供食物、纖維物質(zhì)。⑵土壤形成發(fā)育過程可以分解、凈化各種污染物，是人類生存環(huán)境的凈化器。第二章(土壤固相組成及其診斷特性)土壤：由固相、液相、氣相和土壤生物體四部分組成。土壤礦物：主要來自成土母質(zhì)或母巖，是土壤的主要組成物質(zhì)。(土壤礦物構(gòu)成了土壤的“骨骼”，它對土壤組成、性狀和功能具有巨大的影響。按照發(fā)生類型可將土壤劃分為原生礦物、次生礦物、可溶性礦物三大類。)原生礦物：由地殼深處熔融狀態(tài)的巖漿冷凝固結(jié)而形成的礦物稱原生礦物。(主要包括硅酸鹽類、鋁硅酸鹽類、氧化物類、硫化物、磷酸鹽類等，如石英、長石、云母、輝石、角閃石等。)次生礦物：原生礦物在風(fēng)化和成土過程中形成的礦物稱次生礦物。(主要包括易溶鹽類、次生氧化物、次生鋁硅酸鹽類礦物，如高嶺石等。)(也稱黏土礦物)次生鋁硅酸鹽：是原生礦物化學(xué)風(fēng)化過程中的重要產(chǎn)物，也是土壤化學(xué)元素組成和結(jié)晶構(gòu)造極為復(fù)雜的次生黏土礦物。{次生鋁硅酸鹽類礦物的基本結(jié)構(gòu)單元是若干硅氧四面體連接形成的硅氧片和若干鋁氧八面體連接形成的水鋁片構(gòu)成。根據(jù)次生鋁硅酸鹽礦物晶體內(nèi)所含的硅氧片和水鋁片的數(shù)目和排列方式，將其化為1:1型(高嶺石)，2：1型(蒙脫石類、水云母類、蛭石類礦物)}▲▲▲粒級：將粒徑大小相近、性質(zhì)相似土粒歸為一類，稱為粒級。(粒級分類常用的標準有蘇聯(lián)制、美國制、國際制、中國制)粒級分類的相同點：石礫、砂粒、粉粒、粘粒(4個粒級)(不同粒級的土粒其化學(xué)組成、物理性質(zhì)、性質(zhì)不同)國際制粒級：石礫(2.0~20.0mm)、砂礫(0.02~2.0mm)、粉粒(0.002~0.02mm)、黏粒(<0.002mm)中國制粒級：石礫(1.0~10.0mm)、砂礫(0.05~1.0mm)、粉粒(0.005~0.05mm)、黏粒(<0.005m)土壤質(zhì)地(soiltexture)：自然土壤的礦物質(zhì)由大小不同的土粒組成的，各個粒級在土壤中所占的相對比例或質(zhì)量分數(shù)，稱為土壤質(zhì)地。(或土壤的機械組成)國際制土壤質(zhì)地分類：是一種三級分類法，即按黏粒、粉粒、砂粒三種粒級占百分數(shù)進行分類，劃分為砂土、壤土、黏壤土、黏土四類十二級。土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系一_砂質(zhì)土壤黏質(zhì)土壤水保水性差，透水性強保水性強、透水性差肥保肥性差，養(yǎng)分種類、數(shù)量少保肥性強、養(yǎng)分種類、數(shù)量多氣透氣性好透氣性差執(zhí)八、、熱容量小、溫差大、暖性土熱容量大、溫差小、冷性土生產(chǎn)特性發(fā)小苗而不發(fā)老苗，適合花生、西瓜種植不發(fā)小苗而發(fā)老苗，適合禾谷物種植土壤有機質(zhì)：指土壤中含碳的有機化合物，是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是土壤形成發(fā)育的主要標志。（分兩類:非特異性土壤有機質(zhì)和土壤腐殖質(zhì)）土壤腐殖質(zhì)：是土壤特異有機質(zhì)，也是土壤有機質(zhì)的主要組成部分，約占土壤有機質(zhì)總量的50%~65%。（主要由C、H、0、N、S、P等營養(yǎng)元素組成，胡敏酸和富里酸是重要成分）土壤生態(tài)系統(tǒng)：指自然界特定地域的土壤與生活在其中的生物群落之間相互作用、相互制約、并逐步趨向動態(tài)平衡的綜合體。土壤生物：主要是指土壤中的植物、動物和微生物，以及地上部分的動植物，它們以最緊密的方式和各種生物的生命活動聯(lián)系在一起。土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化的過程：礦質(zhì)化過程和腐殖化過程。土壤有機質(zhì)的礦質(zhì)化：土壤動植物及土壤腐殖質(zhì)在微生物作用下分解成簡單有機化合物，以至最終被徹底分解成無機化合物的過程。（包括碳水化合物和氮有機物的分解）（作用：礦質(zhì)化過程為植物和土壤微生物提供養(yǎng)分和活動能量，影響土壤性質(zhì)，并為腐殖化過程提供物質(zhì)基礎(chǔ)。）腐殖化：礦質(zhì)化過程形成的中間產(chǎn)物，在微生物作用下再合成更為復(fù)雜的高分子有機化合物。有機質(zhì)的腐殖化過程要經(jīng)歷兩個階段：第一階段：有機殘體分解提供了組成腐殖質(zhì)分子的原始材料，如多元酚、含氮有機物（如氨基酸、多肽等）及其它的礦質(zhì)化中間產(chǎn)物等。第二階段：由微生物分泌的多酚氧化酶將多元酚氧化成醌，醌再與氨基酸或肽縮合而成腐殖質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元，然后在微生物及其分泌酶作用下，與其它結(jié)構(gòu)單元進一步縮合形成復(fù)雜而穩(wěn)定的腐殖質(zhì)影響土壤有機質(zhì)轉(zhuǎn)化的因素⑴有機質(zhì)的組成⑵外界環(huán)境條件（溫度、濕度、通氣狀況、土壤酸堿度、土壤質(zhì)地）土壤腐殖質(zhì)的基本性質(zhì)⑴腐殖酸分子中含有許多的功能團⑵是兩性膠體（既帶正電荷又帶負電荷，通常以帶負電荷為主）⑶有一定的溶解性⑷親水膠體，吸水能力強⑸化學(xué)穩(wěn)定性強土壤腐殖質(zhì)形成的生物化學(xué)過程的3種學(xué)說：⑴質(zhì)素－蛋白質(zhì)聚合學(xué)說；⑵生物化學(xué)合成學(xué)說；⑶化學(xué)催化聚合學(xué)說；土壤有機質(zhì)的作用⑴有機質(zhì)是植物營養(yǎng)的主要來源（碳素營養(yǎng)、氮素營養(yǎng)、磷素營養(yǎng)、其他營養(yǎng)）⑵有機質(zhì)可提高土壤保水保肥能力和緩沖性⑶改善土壤物理性質(zhì)⑷增強土壤微生物和動物的活動⑸活化土壤中難溶性礦質(zhì)養(yǎng)分⑹促進植物生長發(fā)育土壤有機質(zhì)在生態(tài)環(huán)境上的作用⑴有機質(zhì)可降低或延緩重金屬污染⑵有機質(zhì)對農(nóng)藥等有機污染物具有固定作用⑶有機質(zhì)對全球碳平衡的影響土壤圈物質(zhì)循環(huán)：主要是指土壤圈內(nèi)部的物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過程，以及土壤圈與地球其他圈層之間的物質(zhì)交換過程（碳循環(huán)、氮循環(huán)、氧循環(huán)、磷循環(huán)、水循環(huán)）氮素循環(huán)的過程：氮素輸入、氮素存留和轉(zhuǎn)化、生物吸收、生物歸還、氮素失散。（P51）有效氮：能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)化被植物吸收利用的氮素。無效氮：不能被植物吸收利用的氮素。土壤氮素形態(tài)（3大類）⑴無機態(tài)氮（銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮）（量很少，占全氮1-2%；微生物活動的產(chǎn)物）⑵有機態(tài)氮（水溶性有機氮、水解性有機態(tài)氮、非水解性有機態(tài)氮）（土壤氮的主體，占全氮95%以上）⑶氣態(tài)氮（土壤空氣的主要成分；固氮微生物的直接氮源）磷素循環(huán)的基本過程：母質(zhì)及土壤中的磷酸鹽被風(fēng)化、在土壤中遷移轉(zhuǎn)化、淋溶流失進入水圈、沉積形成磷酸鹽。磷素的重要性：它是生命體所必需的營養(yǎng)元素，也是生物細胞內(nèi)化作用的能量。人類活動對磷素循環(huán)的作用⑴人類種植的農(nóng)作物可吸收土壤中的磷酸.⑵人類將生活廢棄物、排泄物或磷肥施入土壤中維持了土壤圈中的磷素平衡。⑶人類活動對磷素循環(huán)的另一影響是使江河、湖泊富營養(yǎng)化。土壤固相組成的物理診斷特性主要包括：土壤結(jié)構(gòu)、密度、孔隙度、土壤顏色、土壤質(zhì)地。（這些特性是土壤地理發(fā)生的重要標志）土壤結(jié)構(gòu)：土壤固相顆粒很少呈單粒存在，它們經(jīng)常是相互作用而聚積形成大小不同、形狀各異的團聚體，土壤中這些團聚體的組合排列方式稱為土壤結(jié)構(gòu)。（土壤結(jié)構(gòu)是描述和鑒定土體分異、土壤變化的重要形態(tài)指標土壤結(jié)構(gòu)類型：單粒狀結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、柱狀結(jié)構(gòu)、片狀結(jié)構(gòu)、大塊結(jié)構(gòu)團粒結(jié)構(gòu)的特征：⑴有一定的結(jié)構(gòu)形態(tài)和大??；⑵有多級孔隙；⑶有一定的穩(wěn)定性；團粒結(jié)構(gòu)對土壤肥力的作用：⑴能協(xié)調(diào)水分和空氣的矛盾；⑵能協(xié)調(diào)土壤有機質(zhì)中養(yǎng)分的消耗和積累的矛盾；⑶能穩(wěn)定土壤溫度，調(diào)節(jié)土熱狀況；⑷改良耕性和有利于作物根系伸展；土壤的物理性質(zhì)⑴土粒密度（particledensity）：指單位容積土壤固相顆粒的質(zhì)量（風(fēng)干）。（土粒密度主要決定于土壤礦物組成、土壤礦物與有機質(zhì)的相對含量）⑵土壤密度（soilparticledensity）：又稱土壤比重。單位體積土壤（不含孔隙）的烘干重量,大小與土壤的化學(xué)與礦物組成有關(guān)。（是土壤重要的發(fā)生特性之一，是估算土壤水分、鹽分和養(yǎng)分總量的必需參數(shù)）⑶土壤孔隙度：土壤中大小不等、彎彎曲曲、形狀各異的各種孔洞稱為土壤孔隙。單位土壤容積內(nèi)孔隙所占的百分數(shù)，稱為土壤孔隙度。（通氣孔隙的多少決定土壤的通透性能）⑷土壤顏色（是土壤物質(zhì)成分和內(nèi)在性質(zhì)的外部反應(yīng)，是土壤發(fā)生層次外表形態(tài)特征最顯著的標志）⑸土壤磁性（是土壤各組分的磁性綜合反應(yīng)）土粒密度與土壤密度的區(qū)別⑴概念的區(qū)別（見上）⑵土粒密度是實測密度不含孔隙，土壤密度是不含孔隙。⑶土粒密度約2.65g/cm3,土壤密度約1.2~1.4g/cm3土粒密度會大于土壤密度。第三章（土壤流體組成和診斷特性）土壤空氣：是土壤的重要組成成分,它和土壤水分共同存在于土壤孔隙之中,是影響土壤肥力與土壤自凈能力的因素之一。土壤空氣的組成與大氣層中空氣的組成有明顯的不同。土壤大氣與近地大氣層的區(qū)別（一）土壤空氣中的CO2含量高于大氣，O2含量低于大氣。土壤空氣中水汽含量一般高于大氣。土壤空氣中含有較多的還原氣體。影響土壤熱量狀況的主要因素有：⑴壤吸收的凈熱量；⑵使土壤溫度變化所需熱量；⑶土壤水相態(tài)轉(zhuǎn)化及其擴散所需熱量；⑷土壤物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化所消耗或釋放的熱量。（土壤熱量狀況是土壤的重要物理性狀之一）土壤的熱學(xué)性質(zhì)包括：土壤熱容量、土壤導(dǎo)熱率、土壤擴散率。土壤熱容量：是定量描述土壤溫度變化速度及其幅度的物理量（包括質(zhì)量熱容量和容積熱容量）土壤導(dǎo)熱率：指在單位截面、垂直截面的單位距離土壤溫度相差1開氏度、單位時間內(nèi)所傳導(dǎo)的熱量。土壤熱擴散率：指給特定土壤施加一定的熱量,并通過擴散形式傳送熱量至土壤的其他部分,所引起的土壤溫度隨時間的變化速率。土壤溫度變化的一般規(guī)律：⑴表土年均溫高于當?shù)啬昃鶜鉁刂?。⑵與同時期的氣溫相比,心土層和底土層溫度在秋冬季高于氣溫,而在春夏季低于氣溫。土溫日變化的影響因素：氣溫、土壤水分含量、質(zhì)地、孔隙狀況等。田間持水量：指土壤中毛管懸著水的最大含水量。（是土壤有效水分的上限）有效水：能被植物吸收利用的水。無效水：不能被植物吸收利用的水。土壤有效養(yǎng)分：存在于土壤中的植物必需的營養(yǎng)元素。包括碳（C）、氮（N）、氧（0）、氫（H）、磷（P）、鉀（K）等土壤系數(shù)：指土壤樣品在105±2℃烘至恒重時的失重，即為土壤樣品所含水分的質(zhì)量，除以土壤樣品的重量的百分比。凋萎系數(shù)：指當植物發(fā)生永久凋萎時的土壤含水量。（是土壤有效水的下限）土壤有效含水量：一般指田間持水量至永久凋萎系數(shù)之間的含水量,即田間含水量減永久凋萎系數(shù)之差。土壤水的劃分類型⑴固態(tài)水（化學(xué)結(jié)合水、冰）⑵氣態(tài)水（水汽）⑶液態(tài)水（束縛水、毛管水、重力水、地下水）束縛水：指由土壤顆粒表面各種力的吸附作用而保持在土粒表面的膜狀水層。毛管水：指在土壤毛管力作用下保持和移動的液態(tài)水。重力水：指借助重力作用下能在土壤的非毛管孔隙中移動或沿坡向側(cè)滲的水。地下水：指某些水成土壤中地下水位較高出于地面之上，或接近地面時的水分。土水勢：指把單位質(zhì)量的純水可逆地等溫地以無限小量從標準大氣壓下規(guī)定水平的水池移至土壤中某一點而成為土壤水所做的有用功。土水勢類型⑴基質(zhì)勢：指單位水量從一個平衡的土-水系統(tǒng)移到?jīng)]有基質(zhì)，而其他條件都相同的另一個系統(tǒng)所做的功。⑵壓力勢：指單位水量從一個平衡的土-水系統(tǒng)移到除壓力不等于參比壓力，而其他條件都相同的另一個系統(tǒng)時所做的功。⑶滲透勢：指單位水量從一個平衡的土-水系統(tǒng)移到?jīng)]有溶質(zhì)的，而其他條件都相同的另一個系統(tǒng)中所做的功。（也稱溶質(zhì)勢）⑷重力勢：指單位水量從一個處于任何位置的平衡土-水系統(tǒng)移到處于參比位置上而其他條件都相同的另一個系統(tǒng)中所做的功。⑸總土水勢：指土壤中任一點的單位質(zhì)量土壤水分的自由能和標準參比狀態(tài)下自由能的差值。土壤水分狀況劃分類型⑴淋溶型和周期淋溶型⑵非淋溶型⑶滲出型⑷停滯型⑸凍結(jié)型土壤水分的對土壤的影響有：土壤養(yǎng)分狀況、土壤通氣狀況、土壤熱量狀況、微生物和活動、土壤的物理機械性和耕性。土壤分散系：某種土壤物質(zhì)微粒子（如陰陽離子、單分子、對分子或多分子聚合體）分布在土壤液態(tài)水中，就構(gòu)成了土壤分散系（其中被分散的土壤微粒子稱為分散質(zhì)，起分散作用的土壤液態(tài)水稱為分散劑）土壤分散系的類型：土壤溶液、土壤膠體。土壤膠體：土壤中的固相、液相和氣相呈互相分散的膠體狀態(tài)，其固體顆粒直徑小1m,土壤膠體常指這些固相顆粒。（即土壤學(xué)中所指的土壤膠體是指土壤顆粒直徑小于2m或者小于1m的土壤微粒。）土壤膠體類型（按分散質(zhì)的類型劃分）⑴土壤礦質(zhì)膠體：指土壤礦物中的細分散顆粒,比表面大,并帶電荷,具有膠體特性。主要為極細微的粘土礦物,包括成分簡單的含水氧化物和成分復(fù)雜的各種次生層狀鋁硅酸鹽類等。（包括含水氧化物和粘土礦物膠體,如蒙脫石、蛭石、伊利石、高嶺石和簡單氧化物。）⑵有機膠體（其分散質(zhì)主要有土壤腐殖質(zhì)、有機酸、蛋白質(zhì)及其衍生物等高分子有機化合物。）⑶有機-無機復(fù)合膠體（土壤中的礦質(zhì)膠體與有機膠體往往通過氫鍵、庫倫引力、表面引力相互結(jié)合,形成有機-無機復(fù)合膠體。）土壤膠體的性質(zhì)⑴巨大的比表面積和表面能。（單位質(zhì)量或體積物體的總表面積稱為比表面積或比面（cm2/g,cm2/cm3）。）⑵帶電性。（土壤膠體微粒都帶有一定的電荷，在多數(shù)情況下帶負電荷，但也有帶正電荷的，還有因環(huán)境條件不同而帶不同電荷的兩性膠體。土壤膠體微粒帶電的主要原因是由于微粒表面分子本身的解離所致。）⑶土壤膠體的分散性和凝聚性。常見陽離子凝聚力的排列順序是：Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>NH，+>Na+土壤陽離子交換量（CEC）：指土壤膠體所能吸附各種陽離子的總量，其數(shù)值以每千克土壤中含有各種陽離子的物質(zhì)的量表示（單位mol/kg）不同土壤陽離子交換量不同，主要影響因素：⑴土壤膠體類型⑵土壤質(zhì)地（土壤質(zhì)地越細，陽離子交換量越高）⑶土壤溶液的PH值土壤的PH：指定量反映水溶液酸堿度的化學(xué)指標，也指水溶液中［H+］活度的負對數(shù)。土壤生態(tài)環(huán)境功能的5個方面⑴土壤肥力，即土壤在保持生物活性、多樣性和生產(chǎn)性方面的功能。⑵調(diào)節(jié)水體和溶質(zhì)流動的能力。⑶具有過濾、緩沖、降解、固定并解毒無機和有機化合物的能力。⑷能夠儲存并使循環(huán)生物圈及地表養(yǎng)分和其他元素進行再循環(huán)。⑸是支撐社會經(jīng)濟構(gòu)架并保護人類文明遺產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。第四章土壤形成因素學(xué)說道庫恰耶夫成土因素學(xué)說道庫恰耶夫成土因素學(xué)說的基礎(chǔ)2.成土因素學(xué)說的基本原理①土壤是成土因素綜合作用的產(chǎn)物。道庫恰耶夫（1881）指出“土壤是母巖、有機體、氣候、陸地年齡和地形的綜合作用的結(jié)果。②成土因素的同等重要性和不可代替性。所有成土因素始終同時地、不可分割地影響著土壤的發(fā)生和發(fā)育，它們同樣重要地和不可代替地參與土壤形成過程。③成土因素的時空分異與土壤演化。隨著時空的不同，成土因素及其組合方式也會有所改變，土壤也跟著不斷地發(fā)生變化。4.1.2成土因素學(xué)說的發(fā)展德國科學(xué)家洪堡1832年在《亞洲地質(zhì)學(xué)和氣候?qū)W片斷》中，揭示了歐亞大陸中西部氣候與植被的規(guī)律性變化；現(xiàn)代土壤地理學(xué)奠基人道庫恰耶夫，19世紀末在科學(xué)調(diào)查的基礎(chǔ)上，將廣闊地域土壤與其自然條件聯(lián)系起來，創(chuàng)立了成土因素學(xué)說。俄國威廉斯從土壤肥力發(fā)展的角度提出了土壤形成的生物發(fā)生學(xué)觀點，認為土壤的本質(zhì)特征是具有肥力，而土壤肥力是高等植物和微生物在土層中進行生命活動的結(jié)果。美國詹尼認為土壤形成過程中的生物主導(dǎo)作用并不是千篇一律的現(xiàn)象，在不同地區(qū)、不同類型的土壤往往有不同的因素占優(yōu)勢。4.2土壤形成的氣候因素4.2.1氣溫對土壤形成的作用1.氣溫對土壤溫度狀況土壤表面獲得的太陽短波輻射和大氣逆輻射，是土壤增溫的重要來源，與此同時，土壤表面時刻不停地向近地面大氣層傳送熱量，只有小部分被生物吸收和進入土壤底部。土壤溫度與大氣溫度存在差異：首先，土壤溫度狀況無論在局部或是廣闊的地帶都具有更大的差異；其次，土壤年均溫度略微高于大氣平均溫度；第三，土壤隨海拔高度的降溫速率低于大氣。2.氣溫對成土過程的作用氣溫及其變化對土壤礦物體的物理崩解、土壤有機物和無機物的化學(xué)反應(yīng)速率具有明顯的作用，對土壤水分的蒸散、土壤礦物的溶解與沉淀、有機質(zhì)的分解與腐殖質(zhì)的合成都有重要的影響，從而制約土壤中元素遷移轉(zhuǎn)化的能力和方式。從亞極地帶、苔原帶、寒溫帶、溫帶、亞熱帶至熱帶，土壤礦物風(fēng)化強度逐漸增強，其表現(xiàn)是風(fēng)化層厚度在增加、風(fēng)化產(chǎn)物也依次變化。4.2.2降水對成土過程的作用.氣候濕潤狀況與土壤水分狀況氣候濕潤狀況決定著大氣降水量、表土蒸發(fā)量及植物蒸騰量，是決定土壤水分狀況的重要外部因子。.大氣降水對成土過程的影響大氣降水對礦物風(fēng)化和土壤形成過程具有重要的影響，水分是許多礦物風(fēng)化過程與成土過程的媒介與載體。土壤水分狀況還通過土壤通氣狀況來制約土壤有機質(zhì)轉(zhuǎn)化的強度與方向。.3土壤形成的生物因素.3.2植物在土壤形成過程中的作用.植物在土壤有機質(zhì)積累中的作用植物在成土過程中最重要的作用就是將分散在母質(zhì)、水圈和大氣圈中的營養(yǎng)元素選擇性地吸收起來，利用太陽輻射能合成有機質(zhì)，從而將太陽輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)潛能并引入成土過程之中。由于不同類型的生態(tài)系統(tǒng)所生產(chǎn)的有機物的數(shù)量、組成和向土壤歸還方式的不同，它們在成土過程中的作用也不同。.植物對土壤礦質(zhì)養(yǎng)分及性狀的影響由于草本植物殘體中堿金屬、堿土金屬元素含量較木本植物高，故在草本植物作用下形成土壤的PH值、鹽基飽和度均高于在木本植物作用下形成的土壤。.4土壤形成的母質(zhì)因素成土母質(zhì)的概念通常把與土壤有直接聯(lián)系的母巖風(fēng)化物或堆積物稱為母質(zhì)。是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)。成土母質(zhì)的作用①母質(zhì)的機械組成直接影響到土壤的機械組成、礦物組成及其化學(xué)成分，從而影響土壤的物理化學(xué)性質(zhì)、土壤物質(zhì)與能量的遷移轉(zhuǎn)化過程。②非均質(zhì)的母質(zhì)對土壤形成的影響較均質(zhì)母質(zhì)更為復(fù)雜。③母巖種類、母質(zhì)的礦物和化學(xué)元素組成，不僅直接影響到土壤的礦物、元素組成和物理化學(xué)特性，而且對土壤形成發(fā)育的方向和速率也有決定性的影響。4.5土壤形成的地形因素地形決定土壤水熱狀況與物質(zhì)分異.地形決定著土壤水分狀況地形支配著地表徑流、土內(nèi)徑流、排水情況。.地形與物質(zhì)地球化學(xué)分異由于地形影響地表水、熱條件的再分配，從而也影響著地表物質(zhì)組成和地球化學(xué)分異過程。一般來說，正地形區(qū)是能量與物質(zhì)的分散地，負地形區(qū)是物質(zhì)與能量的聚集地。.7土壤圈及地球系統(tǒng)相互作用的時間因素土壤的絕對年齡和相對年齡土壤年齡：土壤發(fā)生發(fā)育的時間長短。絕對年齡：從該土壤在當?shù)匦嘛L(fēng)化層或新母質(zhì)上開始發(fā)育的時刻算起。相對年齡：由個體土壤的發(fā)育程度或發(fā)育階段來確定，而不是由土壤發(fā)育的實際年齡來確定的。可以劃分為幼年、成熟與老年三個階段。一般用土壤剖面分異程度加以表示，即從A-C型到A-(B)-C型到A-B-C型。土壤剖面的發(fā)生層次明顯且層次厚度越大時，土壤發(fā)育越好，反之，越差。土壤的絕對年齡越大，相對年齡越大。時間因素在土壤與土壤圈形成與演變中的作用時間因素對成土過程的作用，不僅涉及土壤發(fā)育的年齡問題，還體現(xiàn)在土壤的系統(tǒng)發(fā)育或土壤圈隨同整個地球表層系統(tǒng)一起形成、發(fā)展與演變的歷史。地球陸地表面土壤的發(fā)生或起源的時間，可追溯到距今3.9億年的古生代志留紀末期或泥盆紀初期。有機質(zhì)在地表聚積的現(xiàn)象，是最古老的原始土壤、土壤圈開始形成與發(fā)展的標志。土壤圈發(fā)展變化的總趨勢是：由初級到高級，由簡單到復(fù)雜；新的土壤不斷產(chǎn)生，舊的土壤不斷衰亡；土壤類型不斷趨于多樣化；土壤圈的范圍不斷地擴展，土層增厚，空間格局也日趨復(fù)雜化；土壤圈儲存營養(yǎng)元素的質(zhì)與量也逐漸地豐富起來，土壤環(huán)境容量和調(diào)節(jié)能力在不斷地提高。古土壤：在過去景觀條件下形成的土壤?！緞澐帧柯癫赝粒罕坏刭|(zhì)沉積物或巖體所覆蓋、埋藏于地下的古土壤層。(與上覆土層性質(zhì)完全不同)例：黃土高原黃土剖面中呈紅色條帶狀分布的古土壤層。裸露埋藏土：一度被埋藏于地下，覆蓋層被侵蝕后重新裸露于地表呈殘留狀的土壤。殘遺土：由于區(qū)域極端干旱的氣候制約，在古水成環(huán)境條件下形成的地表古水成土并未發(fā)生脫鹽化或泥炭分解作用而保持原狀。例：新疆塔里木盆地的古鹽漬土、古泥炭沼澤土。化石土壤：土壤年齡古老，埋藏很深，其土壤發(fā)育早已停止，并遭受地質(zhì)成巖作用而形成的古土壤層。例烏克蘭高嶺土礦，褐煤礦。4.8土壤形成的人為因素人為活動作用的特點①人為活動對土壤的影響是有意識、有目的的；②人為活動對土壤的影響具有社會性，即這種影響與社會的進步和發(fā)展有關(guān)，尤其體現(xiàn)在不同生產(chǎn)力下，人類對土壤的影響也會不同；③人為活動對土壤發(fā)生發(fā)育的影響具有雙向性人為活動對土壤形成與演變的控制消滅原有的自然植被，完全代之以人工栽培作物或人工植被，就可直接或間接地影響到土壤生物循環(huán)的方向和強度；灌溉和排水可改變自然土壤的水熱條件，從而改變土壤中物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化過程；通過耕作、施肥、施石灰、摻加客土等農(nóng)業(yè)措施，可直接影響到土壤發(fā)育、土壤物質(zhì)組成和性狀的變化。有利效果有害效果1周質(zhì)a.增加礦質(zhì)肥料，b.增積貝殼和骨骼，c.局部增積灰分，d.遷移過量物質(zhì)如鹽分，e.施用泥灰，f.施用淤積物a.動植物養(yǎng)分通過收獲取走多于回收，b.施用對動植物有毒的物質(zhì)，c.改變土壤組成足以抑制植物生長2.地形a.通過增加表層粗糙度，建造土地和創(chuàng)造結(jié)構(gòu)以控制侵蝕，b.增積物質(zhì)以提高土地高度，c.平整土地a.濕地開溝和開礦促其下降，b.加速侵蝕，c.采掘3.氣候a.因灌號溉而增加水分，b.人工降雨，c.工a.土壤受到過分曝曬，擴大冰凍，業(yè)上經(jīng)營者釋放CO2到大氣中并可能使氣候轉(zhuǎn)暖,d.近地面空氣加熱?用電氣或用熱氣管使亞表層土壤增溫,f.改變表層土壤的顏色,以改變反射率,g.排水遷移水分,h.風(fēng)的轉(zhuǎn)向迎風(fēng)和緊實化等危害,b.土地形成中改變外觀,c.制作煙霧,d.清除和燒毀有機覆被4.有機體a.引進和控制動植物的數(shù)量，b.運用有機體直接或間接增加土壤中的有機質(zhì)，包括人糞尿，c.通過翻犁疏松土壤以取得更多氧氣，d.休閑，e.控制熏燒消滅致病有機體a.移走動植物，b.通過燃燒、耕犁，過度放牧、收獲、加速氧化作用、淋溶作用減少有機質(zhì)含量，c.增加或繁生致病有機體，d.增加放射性物質(zhì)5.時間a.因增添新母質(zhì)或因土壤侵蝕而局部母質(zhì)裸露，從而使土壤更新，b.排水開墾土地a.養(yǎng)分從土壤和植被中加速遷移，以致土壤退化，b.土壤居于固體填充物和水下第五章土壤形成過程土壤形成過程的概念地表物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化與土壤形成過程土壤形成過程指在土體中進行的物質(zhì)與能量遷移轉(zhuǎn)化的總體過程，它是地球表層系統(tǒng)物質(zhì)能量遷移轉(zhuǎn)化總過程的重要組成部分。.影響地表物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過程的因素地表巖石風(fēng)化過程和成圖過程同屬表生作用，太陽輻射能是驅(qū)動表生作用的主要原動力。影響地球表層系統(tǒng)中化學(xué)元素遷移轉(zhuǎn)化的內(nèi)在因素是原子結(jié)構(gòu)及其化合物的性質(zhì)。如果某個元素的化合物與穩(wěn)定，該元素在地表的遷移能力就愈弱；反之，遷移能力愈強。環(huán)境條件如氣候條件、水文地質(zhì)條件、土壤有機質(zhì)含量、地表水系統(tǒng)的物質(zhì)組成及其介質(zhì)的PH值、Eh值、電導(dǎo)率等也對地表元素遷移轉(zhuǎn)化過程具有重要的影響。.地表物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化的主要方式溶解遷移、還原遷移、配合遷移、懸浮遷移、生物遷移5.1.2土壤形成過程的實質(zhì)（地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)）地質(zhì)大循環(huán)：指結(jié)晶巖石礦物在外力作用下發(fā)生風(fēng)化變成細碎而可溶物質(zhì)，被流水搬運遷移到海洋經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代變成沉積巖，當?shù)貧ど仙?，沉積巖又露出海面成為陸地，再次受到風(fēng)化淋溶。生物小循環(huán)：指植物吸收利用大循環(huán)釋放出來的可溶性養(yǎng)分，通過生理活動制造成植物的活有機體，當植物有機體死亡之后，在微生物的分解作用下，又重新變?yōu)榭杀恢参镂绽玫目扇苄杂袡C物。兩者關(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),無地質(zhì)大循環(huán),生物小循環(huán)就不能進行;無生物小循環(huán),僅地質(zhì)大循環(huán),土壤就難以形成。在土壤形成過程中，兩種循環(huán)過程相互滲透和不可分割地同時同地進行著。它們之間通過土壤相互連結(jié)在一起?？偲饋碚f，地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的關(guān)系是對立統(tǒng)一的關(guān)系。①對土壤養(yǎng)分來說，兩者的方向是相反的、矛盾的。②生物小循環(huán)是在地質(zhì)大循環(huán)的基礎(chǔ)上進行的。③從地質(zhì)歷史時間來看，生物小循環(huán)是地質(zhì)大循環(huán)中的一個小規(guī)模循環(huán)。④兩者的對比關(guān)系共同決定著土壤的肥力狀況土壤發(fā)生中的基本成土作用：物理作用：團聚作用、遷移與富集、侵蝕與堆積、凍融作用、干濕交替、膨脹收縮與剝落作用化學(xué)作用：水化、水解、溶解、粘粒礦物形成、氧化還原作用、合成分解作用生物作用：物質(zhì)轉(zhuǎn)化、有機質(zhì)的形成分解原生礦物分解和粘粒礦物合成、有機質(zhì)的形成和分解、物質(zhì)的遷移作用主要成土過程：.淋濾過程（淋溶過程）土壤物質(zhì)隨水流由上部土層向下部土層或側(cè)向移動的過程。.淀積過程土壤中物質(zhì)的移動并在土壤某部位相對集聚的過程。（_.1、原始成土過程：叢巖五露出地表著生微生物和低等擅物汪始到高等植物定居之前形成的土壤過程，它是土壤形成作用的起始點。街訕.凍寒氣候條件的成土作用主要以原始過程為主。原始成土過程也現(xiàn)以基巖五風(fēng)化同時回.步進區(qū)“巖漆”階段:“地衣階段”二“苔蘚階段”2、有疝質(zhì)積聚（腐殖質(zhì)化）過程.：：指在備種植被工，有機質(zhì)蛋土體上部積累的過程，結(jié)果在土體上部形成暗色腐殖質(zhì)層的程。）3、粘化過程是指土體中粘土礦物的生成和聚集過程。可分為殘積粘化過程和淋溶淀積粘化過程。粘化過程結(jié)果在土體心土層形成粘化層，主要發(fā)生層次深度在50cm-60cm,因這一深度水熱條件比較穩(wěn)定，適合于次生粘土礦物的產(chǎn)生。4、鈣化過程是指干旱、半干旱區(qū)土壤鈣的碳酸鹽發(fā)生淋溶、淀積的過程。結(jié)果形成鈣積層,其特征：呈假菌絲體、核狀、斑點狀,若出現(xiàn)層次淺、厚度大,成為生產(chǎn)上障礙層次。脫鈣積鈣：CaCO3（淀積）+CO2+H2O=Ca（HCO3）2（Ca（HCO3）2形成引起脫鈣，CaCO3形成導(dǎo)致積鈣。）5、鹽化、脫鹽過程鹽化過程是指土體中各種易溶性鹽類在土壤表層積聚的過程。發(fā)生在濱海區(qū)、干旱區(qū)、半干旱區(qū),形成具鹽化層的鹽漬土。脫鹽化過程是指鹽漬土中可溶性鹽在降水、人為因素等作用下降低或排出土體或遷移到下層的過程。6、堿化、脫堿化過程堿化過程是指土壤膠體上吸持較多交換性鈉,使土壤呈堿性反應(yīng),并引起土壤物理性質(zhì)惡化的過程。結(jié)果在土壤底層形成具堿化層的堿化土，pH值大于9.0。脫堿化過程是指通過淋洗和化學(xué)改良,從土壤吸收性復(fù)合體上除去鈉離子的過程。7、白漿化過程在季節(jié)性還原條件下,土體中出現(xiàn)還原離鐵離錳作用,使腐殖質(zhì)層下形成粉砂含量高、鐵錳貧乏的白色淋溶層,在剖面中、下部形成鐵錳粘粒富集的淀積層。8、灰化過程寒溫帶針葉林下,殘落物經(jīng)微生物分解產(chǎn)生酸性很強的富里酸,與金屬離子絡(luò)合,使鐵鋁發(fā)生強烈淋溶而到達下層淀積，使亞表層脫色，只留下極耐酸的SiO2呈灰白色土層（灰化層）,在剖面下部形成較密實的棕色鐵鋁淀積層。9、潴育化過程是指土壤形成中氧化還原交替進行的過程。形成潴育層,特點：產(chǎn)生銹斑銹紋、鐵錳結(jié)核，發(fā)生于地下水浸潤土層、地下水升降頻繁區(qū)。如華北平原潮土區(qū)。10、潛育化過程是指土體中長期漬水，有機質(zhì)嫌氣分解，鐵錳強烈還原為低價，形成潛育層，此層次呈藍灰色或青灰色，主要發(fā)生在水稻土、沼澤土的下部剖面。11、富鋁化過程是指土體中脫硅富鐵鋁的過程，形成網(wǎng)紋層，又稱富鐵鋁