5.1土壤形成過程的概念5.2基本土壤形成過程5.3土壤剖面形態(tài)特征思考題與個案分析第5章土壤形成過程掌握土壤物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律掌握土壤形成中的物質(zhì)能量遷移、轉(zhuǎn)化過程的規(guī)律熟悉主要成土過程的特點及其發(fā)生條件，了解主要成土過程的空間分異規(guī)律理解土壤形態(tài)與成土過程的相互關(guān)系。教學(xué)重點土壤形成過程(Soil-formingprocess)生物積累作用(Biologicalaccumulation)腐殖積累作用(Humusaccumulation)淋溶作用(Eluviation)淀積作用(Illuviation)發(fā)生層分化(Horizondifferentiation)關(guān)鍵詞5.1土壤形成過程的概念5.2基本土壤形成過程5.3土壤剖面形態(tài)特征認識土壤物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化特征掌握基本成土過程熟悉主要成土過程對土體中物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化的影響知識結(jié)構(gòu)巖石風(fēng)化和成土過程是地球表層系統(tǒng)中主要的物質(zhì)運動過程，它們是巖石圈與大氣圈、生物圈、水圈、智慧圈界面復(fù)雜物理、化學(xué)和生物過程的綜合。太陽輻射能是驅(qū)動表生作用的主要源動力。5.1土壤形成過程的概念土壤發(fā)生中的物質(zhì)遷移遷移方向向下淋溶及其淀積以及被徹底淋出土體的物質(zhì)移動向上遷移的養(yǎng)分元素的生物富集作用遷移機理溶遷作用：土體內(nèi)物質(zhì)形成真溶液后隨水的遷移還原遷移：還原過程是不易移動元素變得易移動配合遷移：土體內(nèi)金屬離子與電子給予體的離子或分子之間通過配位鍵形成的配合物隨水遷移的過程。懸遷作用：粘粒的懸浮遷移生物遷移：植物根系吸收深層養(yǎng)料元素，死亡后回歸地表圖5-2成土過程中氧化-還原過程特征圖圖5-3土壤形成發(fā)育中配合作用及其影響因素示意圖圖5-6土壤形成發(fā)育中生物遷移示意圖圖5-7成土過程中物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化圖式(據(jù)Gerrard，2000)土壤的本質(zhì)特征是具有肥力和自凈能力。土壤發(fā)生學(xué)認為，土壤形成過程實質(zhì)上是生物積累過程和地球化學(xué)過程的對立和統(tǒng)一。土壤形成過程的基本模式如圖。圖5-8土壤形成過程中物質(zhì)遷移和轉(zhuǎn)化示意圖圖5-9土壤能量轉(zhuǎn)換示意圖1.物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)過程堅硬結(jié)晶巖出露（太陽輻射能、降水等作用）風(fēng)化（巖石形態(tài)、性質(zhì)受改造）疏松多孔母質(zhì)——同時大量礦質(zhì)養(yǎng)分釋放出來（淋洗下滲、搬運）海洋沉積物（再風(fēng)化）新風(fēng)化殼——…

這個過程特點是：所需時間極長、涉及范圍極廣，植物營養(yǎng)元素有被向下淋失的趨勢地質(zhì)大循環(huán)Macro-geologicalcycle指地面巖石的風(fēng)化、風(fēng)化產(chǎn)物的淋溶與搬運、堆積，進而產(chǎn)生成巖作用，是地球表面恒定的周而復(fù)始的大循環(huán)。特點：涉及空間大，時間長，植物養(yǎng)分元素不積累。地殼物質(zhì)循環(huán)2.生物小循環(huán)過程植物利用太陽能把二氧化碳、水、土壤中營養(yǎng)元素合成大量有機質(zhì)——植物死亡后，以有機殘體狀態(tài)累積在土表（在微生物作用）一方面可形成熱能和礦質(zhì)養(yǎng)分供植物再利用；另一方面形成腐殖質(zhì)作為土壤保留植物營養(yǎng)元素。這個過程特點是：所需時間短、涉及范圍小，植物營養(yǎng)元素有被向上富積的趨勢特點：涉及空間小，時間短，可促進植物養(yǎng)料元素的積累，使土壤中有限的養(yǎng)分元素發(fā)揮作用。地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的關(guān)系Relationshipsoftwocyclesmacro-geologicalcyclemicro-biologicalcyclesoil生物小循環(huán)Micro-biologicalcycle植物營養(yǎng)元素在生物體與土壤之間的循環(huán)。土壤形成的實質(zhì)是地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的矛盾與統(tǒng)一。有機體綠色植物合成養(yǎng)料元素土壤體微生物分解風(fēng)化作用巖石江海淋溶作用沉淀作用3.地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的關(guān)系

（1）生物小循環(huán)是在地質(zhì)大循環(huán)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，沒有地質(zhì)大循環(huán)就不可能有生物小循環(huán)，沒有生物小循環(huán)就沒有土壤；（2）土壤形成過程中，兩個循環(huán)過程是同時并存，互相聯(lián)系、相互作用著，推動土壤不停運動和發(fā)展；（3）從物質(zhì)養(yǎng)料動態(tài)關(guān)系看：地質(zhì)大循環(huán)過程總趨勢是植物養(yǎng)分元素的釋放淋失過程；而生物小循環(huán)則是植物養(yǎng)分元素的累積過程，它使有限營養(yǎng)元素納入無窮利用的途徑。在自然界中，土壤形成過程的基本規(guī)律是統(tǒng)一的，但是，由于成土條件的復(fù)雜性和多變性，決定了土壤形成過程總體的內(nèi)容、性質(zhì)及表現(xiàn)形式也是多種多樣的。因此，根據(jù)土壤形成中的物質(zhì)能量遷移、轉(zhuǎn)化過程的特點，劃分出以下基本成土過程。5.2基本土壤形成過程（一）原始成土過程是指從巖石露出地面有微生物著生開始到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。（二）有機質(zhì)積聚過程是指在各種植被下，有機質(zhì)在土體上部積累的過程，結(jié)果在土體上部形成暗色有機質(zhì)層的過程。有機質(zhì)的累積形式主要有腐殖化的有機質(zhì)累積和泥炭化的有機質(zhì)累積。二者形成于不同的環(huán)境條件之下。（三）粘化過程是指土體中粘土礦物的生成和聚集過程?？煞譃闅埛e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。粘化過程在溫帶和暖溫帶的濕潤、半濕潤氣候條件下特別突出（四）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。圖5-12鈣化過程圖解（五）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。（六）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。

鹽化與堿化相伴隨進行。先鹽化，發(fā)生脫鹽化過程，產(chǎn)生交換性鈉解吸，從而產(chǎn)生堿化，即堿化土是鹽化、脫鹽化相互交替的結(jié)果。（七）白漿化過程是指土體中出現(xiàn)還原高鐵高錳作用而使某一土層漂白的過程。（八）灰化過程是指土體表層（特別是亞表層）R2O3及腐殖質(zhì)淋溶淀積而SiO2殘留的過程。主要發(fā)生在寒冷濕潤、郁閉的針葉林植被下，由于土壤有機酸溶液的下滲過程，使上部土體的堿金屬和堿土金屬淋失，而SiO2殘留的過程（濕潤、低溫有酸性環(huán)境、有覆蓋物、母質(zhì)排水良好）圖5-11灰化過程圖解P代表年均降水量；PE代表年均陸面蒸發(fā)量（九）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)。（十）潛育化過程是指土體中發(fā)生的還原過程，形成潛育層，此層次呈藍灰色，又稱灰藍層。（十一）富鐵鋁化過程是指土體中脫硅富鐵鋁的過程，形成網(wǎng)紋層，又稱富鐵鋁化過程。如紅壤形成中具有此成土過程。（熱帶亞熱帶高溫多雨并有一定干濕季節(jié)的條件下）（十二）熟化過程是指在人為因素影響下，通過耕作、施肥、灌溉等措施，改造土壤的土體構(gòu)型，減弱或消除土壤中存在的障礙因素，協(xié)調(diào)土體水、肥、氣、熱等，使土壤肥力向有利于作物生長方向發(fā)展的過程。簡單地說為人類定向培育土壤的過程?？煞譃楹蹈旎退旎Ｄ骋煌寥李愋偷男纬山?jīng)常由一個主要成土過程和幾個輔助過程共同作用完成。

土壤熟化過程是人為培養(yǎng)土壤的過程。通過耕作、灌溉、施肥和改良等方法，在土壤上部形成人為表層(Ap)，并不斷改變原有的土壤某些過程和性狀，使土壤向有利于作物高產(chǎn)方面發(fā)育。土壤熟化可分為：①改造不利的自然成土階段；②培肥熟化階段；③高肥階段，如圖5-14和5-15所示。圖5-14土壤旱耕熟化過程圖解圖5-15中國黃土高原南部人為旱耕的土墊過程示意圖土壤退化過程(soildegradation)是指因自然環(huán)境不利因素和人為開發(fā)利用不當而引起的土壤物質(zhì)流失、土壤性狀與土壤質(zhì)量惡化以及土壤肥力下降，作物生長發(fā)育條件惡化和土壤生產(chǎn)力減退的過程。聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)將土壤退化分為侵蝕、鹽堿、污染等10種類型。土壤剖面形態(tài)包括土壤顆粒微形態(tài)、結(jié)構(gòu)體形態(tài)、土層形態(tài)、土壤剖面形態(tài)、土被結(jié)構(gòu)形態(tài)。其中土壤剖面形態(tài)、土層形態(tài)、土壤結(jié)構(gòu)體形態(tài)的觀察是土壤資源調(diào)查和土壤地理研究的基礎(chǔ)性工作。5.3土壤剖面形態(tài)特征土壤剖面形態(tài)的形成過程土壤剖面形態(tài)，即土壤剖面形態(tài)特征及其表現(xiàn)的土壤性狀，它是土壤形成過程的產(chǎn)物。土壤剖面形態(tài)全面地反映并代表了土壤發(fā)生學(xué)特征、物質(zhì)組成、性質(zhì)及其綜合屬性，以及土壤景觀的總體特征。因而，它已經(jīng)成為診斷土壤性狀的基礎(chǔ)和進行土壤分類的重要依據(jù)。隨著土壤形成過程的進行，土壤中物質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)化與積累過程的持續(xù)，使土體逐漸地發(fā)生了分異，形成了各種不同的發(fā)生土層和土體構(gòu)型。首先，各種具體的成土過程，都會形成與之相適應(yīng)的一個模式土層，這是使土體發(fā)生分異的基本原因；其次，各種具體的成土過程都發(fā)生于土壤剖面的某一層位，但每個具體成土過程都與整個土體的物質(zhì)運動相聯(lián)系，如上面的淋溶層，其下必然有沉積層。其三，就某一具體土壤而言，它可以是在一種成過程的作用下形成的，也可以在兩種或兩種以上的具體成土過程的復(fù)合作用下形成的，這們就使得土壤剖面分異過程異常復(fù)雜化。

針對不同類型的土壤，其土壤剖面都是由特定的、具有內(nèi)在聯(lián)系的發(fā)生層所組成的，從而形成了一定的土體構(gòu)型。土壤剖面的重要形成特征土壤剖面，即地表至母質(zhì)的土壤垂直斷面，包括整個土體和母質(zhì)層在內(nèi)。最具有體表性的土壤剖面形成特征是土壤剖面構(gòu)型，系指由發(fā)生上有內(nèi)在聯(lián)系的不同土層垂直序列組合構(gòu)成的，簡稱土體構(gòu)型。土體構(gòu)型主要由有機質(zhì)層、淋溶層、淀積層、母質(zhì)層和母巖層構(gòu)成。適用于主要土層的常用詞尾字母b代表埋藏或重疊土層C代表結(jié)核狀聚積G代表反映氧化還原的繡紋繡斑K代表聚積碳酸鹽M代表強烈絞結(jié)、固結(jié)、硬結(jié)（盤）N代表聚積鈉質(zhì)P代表耕翻或擾動Q體表聚積硅質(zhì)R代表強還原作用S代表聚積三氧化二物T代表粘粒聚積Y代表聚積石膏Z代表比石膏更溶鹽類的聚積圖5-16土壤剖面構(gòu)型的一般綜合圖式土壤的個體發(fā)育、系統(tǒng)發(fā)育和演替1土壤的個體發(fā)育土壤的個體發(fā)育是指土壤從巖石風(fēng)化產(chǎn)物或其他的母質(zhì)上開始發(fā)育的時候起，直到目前狀態(tài)的真實土壤的具體歷史。它只涉及到該土壤個體，此土壤個體在不受加速侵蝕或其他破壞作用的情況下便向著具有與當?shù)爻赏翖l件組合相適應(yīng)的土壤類型的方向發(fā)展，經(jīng)過若干時間，即由所謂幼年或者發(fā)育微弱的土壤達到成熟土壤，最后進入當?shù)氐湫屯寥佬辛?。如下圖但這并不意味著發(fā)育已告終點，只是暫時動態(tài)平衡！圖5-17土壤剖面發(fā)育的一般圖式土壤剖面發(fā)育的一般模式如圖5-17所示。2土壤的系統(tǒng)發(fā)育土壤的系統(tǒng)發(fā)育是指土壤圈中各土壤發(fā)生類型在地質(zhì)歷史時期內(nèi)的發(fā)生和發(fā)展過程。土壤既是一個獨立的歷史自然體，同時也是整個地表自然環(huán)境系統(tǒng)的一個組成要素，因此，它是獨立的而不是孤立的，它和生物等獨立歷史自然體一樣，是按照決定于自身內(nèi)部矛盾的特殊規(guī)律發(fā)展的，但這種發(fā)展不是孤立進行的，而是和它周圍環(huán)境因素，特別是生物因素中的植物因素互為外在條件的相互影響、相互作用、辯證地發(fā)展著。植物與其他成土因素的共同作用，創(chuàng)造了一種土壤類型，并在土壤中繼續(xù)積累新的性質(zhì)，當這些新的性質(zhì)在量上積累達到質(zhì)的飛躍時，土壤就從一種類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類型。這種轉(zhuǎn)變必然也會反過來作用于環(huán)境因素，特別是植物，刺激它產(chǎn)生新的類型或種屬。而這種新的生命形態(tài)或他們的組合再去塑造新的發(fā)生土類。土壤演替

土壤演替，是指由于地理環(huán)境的變化，而引起的土壤或土壤類型組合——土被由一種類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類型的過程。在引起土壤這咱變化的條件中，氣候變化和新構(gòu)造運動引起的地形演化有著特別重要的作用。在自然環(huán)境中，土壤的這種變化是復(fù)雜多樣的、時快時慢的、進而進化、進而退化的。而且，土壤的這種變化過程往往也具有明顯的周期性或節(jié)奏性。土壤的個體發(fā)育、系統(tǒng)發(fā)育和土壤的演替并不是孤立的，而是彼此之間的著發(fā)生上的聯(lián)系。顯然，土壤的個體發(fā)育包括在土壤的演替和系統(tǒng)發(fā)育之中；反過來，土壤的系統(tǒng)發(fā)育又體現(xiàn)在土壤演替和個體發(fā)育之中；土壤演替是通過個體發(fā)育來實現(xiàn)的，而土壤的系統(tǒng)發(fā)育又是在土壤演替基礎(chǔ)上進行的。土壤的系統(tǒng)發(fā)育過程是經(jīng)久的、緩慢的、不斷向前發(fā)展的歷史過程。它決定著土壤發(fā)生類型的基本特性，土壤