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1、第六章 土壤酸堿性和氧化還原性 土壤酸堿性和氧化還原性是土壤的兩項極為重要的化學性質,對作物的生長、微生物的活動、土壤中發(fā)生的各種反應、養(yǎng)分的有效化及土壤的物理性質等方面都有很大影響。它們是土壤溶液的性質,又與土壤固相和氣相密切相關。 第一節(jié) 土壤酸堿性 土壤酸堿性是指土壤溶液的反應,它取決于土壤溶液中所含少量H+和OH-濃度的相對數量。通常所說的土壤pH值,就代表了土壤溶液的酸堿度。但是土壤溶液中游離的H+和OH-的濃度又和土壤膠體吸附的H+、Al3+和Na+、Ca2+等離子保持著動態(tài)平衡關系,所以我們不能孤立地研究土壤溶液的酸堿反應,而必須聯系土壤膠體和離子的交換吸附作用。,一、土壤溶液
2、土壤水不是純水,自然降水就溶有少量的CO2、O2、HNO2,以及微量的NH4+和其它化合物,進入土壤后即和土壤組成物質接觸并發(fā)生作用,促使土壤中更多的可溶性物質溶于水中,這種含有各種可溶性物質的土壤水,便是土壤溶液。土壤溶液是土壤中最活躍的組成部分,它直接參與土壤的形成過程。土壤的酸堿反應和氧化還原過程是在土壤溶液中進行的,而且在土壤物質交換、植物營養(yǎng)以及水分的供應等方面也起著重要作用。,(一) 土壤溶液的組成 土壤溶液的組成異常復雜,且在土壤中不斷地運動并改變著本身的成分和濃度,它主要由以下物質組成: 1少量氣體。如CO2、 O2、NH3以及多種還原性氣體CH4、H2、H2S等。 2各種無機
3、鹽類。主要有Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+等離子組成的硝酸鹽、重碳酸鹽、碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽和磷酸鹽,以及其它溶解度較小的化合物如Fe、Al、Mn的鹽類等。 3有機物質。主要有可溶性蛋白質、可溶性糖類、氨基酸、腐殖酸及其鹽類。 4膠體物質。主要為硅酸、鐵鋁氧化物及一些有機化合物。,(二) 土壤溶液的濃度 土壤溶液的濃度很低,一般為200-1000mg/kg,即很少超過0.1% (鹽土)除外,相應的滲透壓也小于1atm,可保證植物對水分和養(yǎng)分的正常吸收。 (三) 影響土壤溶液動態(tài)變化的因素 土壤溶液和土壤各組成部分存在著密切的關系,所以土體內任何一種成分的變化,都會影響土壤溶液濃度
4、和組成成分的改變。影響其變化的主要有一下幾個因素:,1土壤溫度:是引起土壤溶液濃度變化的主要因素,因為各種無機鹽類都隨溫度升高而加大其溶解度。溫度不同時,氣體在土壤溶液中的溶解度差異也很顯著。 2土壤濕度:土壤水分含量所引起的土壤溶液組成發(fā)生變化有以下三種情況: 隨濕度增加而硝酸鹽和氯化物的濃度不斷降低,說明這些易溶性鹽類幾乎全部存在于土壤溶液中。 磷酸的濃度并不因濕度不同而有顯著變化,說明磷酸的濃度在土壤溶液中基本是飽和的,通常在1-3mg/kg范圍內。 陽離子含量的變化視離子種類而不同,通常土壤溶液中Ca2+很多,濕度增加時,一價金屬離子濃度的降低多于鈣。 3土壤溶液組成成分間的相互作用:
5、某些物質可以增加或降低其它物質的溶解度,以及堿土金屬離子與多價酸根發(fā)生沉淀等。 4生物活動:植物在生長期間從土壤溶液中吸取數量不等的各種養(yǎng)分,引起土壤溶液組成的不斷變化。 此外,施肥、耕作、灌水等農業(yè)措施對其亦有影響。,二、土壤酸堿性 土壤酸堿反應是土壤在其形成過程中受自然成土因素(氣候、生物、母質、地形等)的綜合作用所產生的重要屬性,在耕地土壤中,它們還受耕作、施肥、灌溉、排水等一系列農業(yè)措施的影響而發(fā)生相應的變化,并與土壤生物活動密切相關。因此,在探討土壤發(fā)生、演變的原因和規(guī)律、以及合理利用和改良土壤時,都應當對土壤酸堿性產生的原因及其對土壤物質的轉化、土壤理化性質的影響等有所了解。,(一
6、) 土壤酸度 土壤膠體上吸附的H+和Al3+是土壤酸性的根源。 1土壤中H+的來源:土壤中的H+,主要和氣候、母質、生物等因素以及人類農業(yè)實踐有關。 南方濕熱,化學風化強烈,自然成土過程中鹽類大量淋失,H+ 被大量吸附到膠體上和在溶液中游離。 北方氣候濕冷的條件下,針葉林來源的有機質,形成較多的富啡酸,使土壤進行酸性淋溶,從而土體中H+較多。 礦物的影響:如硫化合物(黃鐵礦)經氧化形成H2SO4: 2FeS2+7O2+2H2O-2H2SO4+2FeSO4 微生物活動、根系的呼吸放出CO2,有機質分解過程中釋放的有機酸和CO2. 生理酸性肥料的使用:如(NH4)2SO4、K2SO4等,均帶入大量
7、的酸根離子。 鋁離子的釋放水解,產生大量的H+。 灌溉水中帶入的H+。,2土壤酸度的類型:土壤酸度一方面和溶液中的H+有關, 另一方面更多的是和土壤膠體中吸附的致酸離子(H+、Al3+)有密切關系,依此把土壤酸度區(qū)分為兩大類: 活性酸度:土壤溶液中游離的H+所直接顯示的酸度,用pH表示。這就是通常所說的土壤pH值。 活性酸度對土壤理化性質、作物生長、微生物的活動等有直接影響,故又稱為實際酸度或有效酸度。, 潛在酸度:指土壤膠體上吸附的致酸離子H+、Al3+ 所引起的酸度。 通常用1000g烘干土中H+cmol(p+)數表示。 潛在酸與活性酸同屬一個平衡系統(tǒng)(溶液與膠體)中的兩種酸。潛在酸可被交
8、換出來變成活性酸,活性酸也可被膠體吸附成為潛在酸,兩種酸處于經常相互轉化的動態(tài)平衡中。 一般活性酸的H+數量很少,而潛在酸的數量較大,相差3-4個數量級, 所以潛在酸是土壤酸性的根源。 根據測定潛在酸時所用浸提劑不同,被交換出來的H+和Al3+的數量不同,又可把潛在酸分為交換性酸和水解性酸兩類。, 交換性酸度:用過量中性鹽溶液(如1.0mol.L-1KCl溶液)浸提土壤,膠體上的交換性H+和Al3+ 被交換下來,進入土壤溶液所表現的酸度,稱為交換性酸度。 用中性鹽溶液浸提而測得的酸量,只是土壤潛在酸量的大部分,而不是全部。因為用中性鹽溶液浸提的交換反應是一個可逆的陽離子交換平衡,交換反應容易逆
9、轉。 水解性酸度:用弱酸強堿鹽溶液(如1.0mol.L-1NaOAc溶液)處理土壤時,被交換出來的H+和Al3+所形成的酸度, 稱為土壤的水解性酸度。 用弱酸強堿鹽溶液作浸提劑,交換作用進行得比較徹底,絕大部分H+和Al3+被交換下來,所以土壤的水解性酸度一般都高于交換性酸度。 改良酸性土壤時,通常用水解性酸度作為確定石灰施用量的依據。,(二) 土壤堿度 1概念: 土壤堿性強弱的程度稱為土壤堿度。它是溶液中的OH- 濃度超過H+濃度后反應出來的,可用pH表示,也可以用總堿度和堿化度表示。 總堿度:是指碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度的總和。用中和滴定法測定,以每百克土壤的碳酸鹽和重碳酸鹽的物質的量來表
10、示,也可分別用CO32-及HCO3-的重量百分數表示。它是土壤堿性的容量指標,不是強度指標(pH)。 堿化度:通常把土壤膠體上吸附的交換性Na+的飽和度,稱為土壤的堿化度。它是衡量土壤堿化程度和土壤堿化反應強弱的指標。,2OH-的來源: 堿性鹽的水解:土壤中存在大量的堿金屬和堿土金屬,水解后產生OH-: NaCO3+H2ONaHCO3+NaOH NaHCO3+H2OH2CO3+NaOH 土壤中交換性Na+的水解:當土壤膠粒上吸附的交換性Na+的飽和度增加到一定程度后,會引起交換性離子的水解作用: 膠粒 xNa+yHOH膠粒 (x-y)Na +yNaOH 交換的結果產生了NaOH,使土壤呈堿性反
11、應。 硫酸鈉被還原: 在有機質多, 含硫酸鹽和嫌氣條件下, Na2SO4 被還原成Na2S,再與CaCO3作用,形成Na2CO3,水解后產生大量的OH-: Na2SO4+4R-CHONa2S+4R-C=O Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS Na2CO3+ H2ONaOH+H2CO3,三、土壤緩沖性能 (一) 概念:在一定范圍內,土壤溶液抵抗酸堿變化的能力叫土壤緩沖性。 (二) 土壤具有緩沖性的原因: 1土壤溶液中弱酸及其鹽類的存在:土壤中存在一些碳酸、磷酸、硅酸等及其鹽類,構成緩沖系統(tǒng),對酸堿具有緩沖作用。 H2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2H2O CaCO3+H2SO4CaSO
12、4+H2CO3 2土壤中兩性膠體的存在:土壤中的蛋白質、氨基酸、胡敏酸等都是兩性膠體,即能中和酸,又能中和堿。 NH2 NH3Cl R-CH-COOH+HClR-CH-COOH NH2 NH2 R-CH-COOH+NaOHR-CH-COONa+H2O 以上兩類緩沖物質在土壤中的數量都很少,其緩沖作用是有限的。,3土壤膠體的陽離子交換作用:是土壤具有緩沖性的最重要機制。 一般鹽基飽和度大的土壤,緩沖酸的能力強,潛在酸度大的土壤緩沖堿的能力強。 4Al3+對堿的緩沖作用:只有在南方酸性土壤中(pH5時,上述Al3+相互結合形成Al(OH)3,失去緩沖性能。,四、土壤酸堿性對土壤肥力和作物生長的影響
13、 (一) 對土壤養(yǎng)分有效性的影響:土壤中的大量和微量元素的有效性,均受土壤酸堿性變化的影響。 總的來說,在pH6.5-7.0時,各種營養(yǎng)元素的有效性都較高, 對大多數農作物的生長也比較適宜。 (二) 對土壤微生物活性的影響:微生物的活動對土壤pH是很敏感的,對于土壤中有機質的分解,N、S等元素及其化合物的轉化,關系非常密切。土壤細菌和放線菌適應于中性和微堿性范圍,真菌最適宜酸性條件下活動。 (三) 對土壤結構的影響:在堿土中,交換性Na+多,土粒分散, 結構易破壞;在酸性土H+多,鹽基飽和度低,結構易破壞;中性土中,交換性Ca2 + 、Mg2+多,結構性好。 (四) 對作物生長的影響:大多數作
14、物喜歡接近中性的土壤,pH6.5-7.0。,第二節(jié) 土壤氧化還原性 土壤溶液中可以產生氧化和還原反應的物質很多,最常見的成分分別構成了如下的氧化還原體系: 鐵體系 Fe3+-Fe2+ 錳體系 Mn4+-Mn2+ 硫體系 SO42-S2- 氫體系 2H+-H2 氧體系 O2-2O2- 有機碳體系 CO2-CH4 各種土壤在不同條件下,上述主要氧化還原體系的量很不相同,其中數量最大、影響最大最深的是有機質,它將高價的金屬離子還原為低價離子。鐵和錳在有機質進行氧化時是催化劑,氧化還原反應大多數是在土壤微生物參與作用下進行的。,二、土壤氧化還原電位及其影響因素 (一) 氧化還原電位:氧化還原狀態(tài)的強弱
15、,用Eh來表示,單位為毫伏。土壤Eh的高低,是由土壤中氧化態(tài)物質和還原態(tài)物質的性質與濃度決定的。當土壤中某一氧化物質向還原態(tài)物質轉化時,土壤溶液中這種氧化態(tài)物質減少,而對應的還原態(tài)物質的濃度增加。隨著這種濃度的變化,溶液電位也就相應的改變,變幅視體系的性質和濃度比的具體數值而定。這種由于溶液中氧化態(tài)物質和還原態(tài)物質的濃度關系變化而產生的電位稱為氧化還原電位。 Eh=E0+(59/n)log(氧化態(tài)/還原態(tài)) (mV),(二) 影響土壤Eh的因素: 凡是能影響土壤氧化還原體系的因素,均會影響到土壤Eh,主要有以下幾點: 1土壤通氣性(影響氧體系) 2微生物活動 3土壤中易分解的有機物質(影響有機
16、體系) 4植物根系的代謝作用 5土壤的pH 6.土壤中易氧化和易還原物質的含量,三、土壤Eh的變化范圍 土壤氧化還原電位被用作土壤通氣性的指標,Eh的高低反映土壤通氣排水狀況和土壤中生物的活度,指示土壤中物質轉化與存在的狀況。 1.旱田土壤Eh變化范圍:200-750mv 適宜范圍:400-700mv 2.水田土壤Eh變化范圍較大,其適宜范圍:200-400mv,思考題: 1說明土壤活性酸度、潛性酸度、交換性酸度和水解性酸度的概念以及它們之間的相互關系。 2土壤酸度有幾類? 3土壤緩沖作用的概念及其機制是什么? 4. 土壤Eh值的變化范圍及其影響因素? 5.土壤堿化度、總堿度概念。,1.某土壤
17、耕層有機質含量為20g/kg,其礦化率為2%,假定所施有機物質為紫云英,其腐殖化系數為25%,含水率為86%, 為使該農田土壤有機質保持平衡,每年每公頃至少要補充多少紫云英?(已知每公頃耕層土重為2250000kg) 2. 某土壤比重為2.7,容重為1.55g/cm3,若現在土壤自然含水量為25%,問此土壤含有的空氣容積是否適合于一般作物生長的需要?為什么? 3. 某土壤50cm土層平均含水量(重量%)為8%,容重為1.2g/cm3,問此土壤每公頃50cm土層共貯有多少噸水?,4. 某土壤樣品,體積為640cm3,其濕重為1000g,當在烘箱中烘干后,它的干重為800g,土壤比重為2.65,試
18、計算該土壤的: 容重 總孔度 水重% 5. 某土壤樣品,體積為1000cm3,其濕重為1460g,其中水重260g,土壤比重為2.65,試計算該土壤的:(1) 容重 (2) 總孔度 (3) 水重% (1)容重:(1460-260)/1000=1.2g/cm3 (2)總孔度:(1-容重/比重)100%= (1-1.2/2.65)100%= 54.7% (3) 6.設甲土的陽離子交換量為8coml(+)/kg土,交換性鈣為6 coml(+)/kg土;乙土的陽離子交換量為30 coml(+)/kg土,交換性鈣為10 coml(+)/kg土。問Ca2+的利用率那種土大?如果把同一種作物以同一種方法栽植
19、于甲乙兩種土壤中,哪種土壤更需要石灰質肥料?,7 某土壤耕層有機質含量為16g/kg,其礦化率為3.2%,耕層中根茬殘留量為1320kg/公頃 ,殘留根茬有機質含量750g/kg,根茬的腐殖化系數為47%,為使該農田土壤有機質保持平衡,每年每公頃需施用有機物料多少kg?已知有機物料中有機質含量為700g/kg,腐殖化系數為30%,每公頃耕層土重按2250000kg計算。 8.某土壤樣品,體積為640cm3,其濕重為1000g,當在烘箱中烘干后,它的干重為800g,土壤比重為2.65,試計算該土壤的: 容重 總孔度 水重% (4)孔隙比 (5)三相比(固:液:氣),9.經測定,某小麥田根層貯水為
20、50mm,其中無效水為30mm。據常年觀測結果,這一時期內降水不多,平均每天為0.6mm,此時期小麥的日耗水量為1.6mm ,在天旱無雨的情況下需要多少天就必須灌溉? 10.經測定,某小麥田根層貯水為50mm,其中無效水為30mm,此時期小麥的日耗水量為1.6mm ,在天旱無雨的情況下需要多少天就必須灌溉? 11.某年4月18日灌拔節(jié)水前根層土壤含水量為89.6mm,當即灌水45mm,到4月26日再測同一根層土壤含水量為100mm,這一時期若無降水,灌水后又無深層滲漏(據田間持水量估算,深層含水量無變化),則這一時期作物的日耗水量為多少?,第七章 土壤形成、分類和分布 本章導讀 前幾章分別論述
21、了土壤的組成及其物理化學性質,不同的土壤其組成、性質各異,同一土壤不同土層其組成、性質也不相同。導致土壤屬性發(fā)生分異的原因是由于不同土壤成土因素和基本成土過程不一樣,從而形成具有不同形態(tài)的特征的多種多樣的土壤類型。在學習土壤發(fā)生與分類這部分內容時,要緊緊圍繞土壤成土因素決定土壤成土過程,土壤成土過程決定土壤屬性這一中心線索。 我們在這一章里,將簡要講述土壤形成發(fā)育過程;著重討論土壤的成土因素和基本成土過程;介紹土壤分類的基本概念和我國現行的土壤分類系統(tǒng)以及土壤分布的規(guī)律性。,土壤形成過程:由母質形成具有完全肥力的土壤的過程,具體的講,主要是氮素釋放和積累的過程。 第一節(jié) 土壤形成因素 一、自然
22、土壤形成的本質,(一)植物營養(yǎng)元素的地質大循環(huán) 概念 :巖石中的物質經風化而釋放,又經淋溶,遷移,沉積為沉積巖,這種沉積過程稱為物質的地質大循環(huán)。(從巖石-風化產物-巖石的長期循環(huán)過程) 特點 :地質大循環(huán)的過程是養(yǎng)分釋放和淋失的過程,所以可溶性養(yǎng)分不能保存,處于只有部分肥力的母質過程。 (二)植物營養(yǎng)元素的生物小循環(huán) 概念:巖石風化產物中的營養(yǎng)元素被植物吸收,合成有機體;植物死亡后,其殘體被微生物分解,釋放元素,又重新被植物吸收、在合成新的有機體,這一過程稱為。(生物小循環(huán)的實質是有機質合成-分解-合成的過程。) 特點:是創(chuàng)造、保畜、積累養(yǎng)分的過程。,(三)大、小循環(huán)矛盾斗爭的統(tǒng)一是自然土壤
23、形成的本質 在地球陸地表面,有多種多樣的土壤類型,盡管它們形成條件、土壤的性質、土壤形態(tài)特征各異,利用管理及培肥改良的途徑也有差別,但是它們的形成發(fā)育過程都有著共同的規(guī)律性。蘇聯土壤學家BP威廉士提出的土壤統(tǒng)一形成學說較好的闡明這一過程。土壤統(tǒng)一形成學說的主要內容為: 1土壤的本質是土壤肥力,土壤的形成發(fā)育過程也就是土壤肥力的形成變化過程,土壤的形成和發(fā)展變化是地質大循環(huán)和生物小循環(huán)的統(tǒng)一。,2土壤肥力的變化決定于大小循環(huán)的強弱對比,這種對比關系決定于以生物為主導,包括母質、氣候、地形、時間五大自然成土因素。 3隨著土壤肥力的發(fā)展,土壤類型也不斷更替,土壤類型更迭是土壤肥力從量變到質變的飛躍,
24、是和土壤生物的演化更迭相統(tǒng)一的。我們目前所區(qū)分的各種土壤僅僅是時間極長范圍極廣的土壤統(tǒng)一形成過程中靜止的瞬間。 土壤統(tǒng)一形成學說揭示了土壤發(fā)生發(fā)展的演變規(guī)律,為土壤分類及對土壤分布規(guī)律性的解釋奠定了基礎。,總之,大、小循環(huán)矛盾斗爭的統(tǒng)一是自然土壤形成的本質。 統(tǒng)一性:生物小循環(huán)只有在地質大循環(huán)基礎上才能進行,但它們又是同時同地進行的,也就是說,生物小循環(huán)不能在地質大循環(huán)之前,也不能在其后進行。 斗爭性:地質大循環(huán)是養(yǎng)分釋放和流失過程,生物小循環(huán)是養(yǎng)分選擇吸收 、創(chuàng)造、集中積累和保畜養(yǎng)分等方面。,二、影響土壤形成的因素 (一)自然因素 1母質在土壤形成中的作用: 母質是形成土壤的物質基礎,它對土
25、壤的形成過程和土壤屬性均有很大的影響。 (1)不同母質引起礦物組成、理化形狀的不同,在其它成土因素的制約下,直接影響著成土過程的速度、性質和方向。 (2)其次,母質對土壤理化性質有很大的影響 。 (3)不同成土母質發(fā)育的土壤的礦物組成往往也有較大的差別。 (4)母質層次的不均一性也會影響土壤的發(fā)育和形態(tài)特征。 一般地說,成土過程進行得愈久,母質與土壤性質差別就愈大。但母質的某些性質卻仍會頑強的保留在土壤中。,2氣候與土壤發(fā)生的關系 氣候對土壤形成的影響主要體現在兩個方面: 3生物因素在土壤發(fā)生中的作用 生物對土壤的作用在于創(chuàng)造、選擇吸收、集中積累和保畜養(yǎng)分等方面。 4地形與土壤發(fā)生的關系 地形
26、與母質、生物、氣候等因素的作用不同,不提供任何新的物質。它主要通過影響其它成土因素對土壤形成起作用。具體是通過地形重新分配母質、地表水、熱狀況來影響土壤的性質及其類型和發(fā)育的。 5成土時間對土壤發(fā)育的影響: 時間因素對土壤形成沒有直接的影響,但時間因素可體現土壤的不斷發(fā)展。,(二)人類活動對土壤發(fā)生演化的影響: 1、人類活動對土壤的影響是有意識、有目的、定向的。 2、人類活動是社會性的,它受社會制度和社會生產力的影響。 3、人類活動的影響可通過改變個自然因素而起作用,并可分為有利和有害兩方面。 4、人類對土壤的影響也具有雙重性。利用合理,有助于土壤肥力的提高;利用不當,就會破壞土壤。,三、土體
27、構型 (一)自然土壤的土體構造 土體構造又稱土體構型,指的是土壤從上到下的垂直層次上,有一定順序的排列、組合而成的外部形態(tài)。這些土層在其形態(tài)特征上是不同的,這些外部形態(tài)是其內部特征的表現,是土壤形成過程中產生的結果。隨著成土過程的進行,原來沒有層次的母質逐漸分化為由不同層次的土壤,這些層次一般包括:ABC層。 A : 淋溶層 B : 淀積層 C : 母質層,(一)農業(yè)土壤的土體構造 農業(yè)土壤的土體構造一般可分為四層: 1. 耕作層:也叫熟土層,是受人類活動影響最深的層次,有機質最多,理化性狀較好,根系量占總根系量的50%以上。 2. 犁底層:緊接在耕層之下,通常較薄,緊實,通透性差。 3. 心
28、土層:也叫半熟化層,根系分布量占總根量的20-30%,它起著保水、保肥的重要作用,也是作物生長后期供應水肥的主要層次。 4. 底土層:是心土層以下的土層,一般位于土體表面以下50-60cm,因其所處的部位較深,一般受人類影響很小,一般稱為生土或死土層,即母質層。,四、主要成土過程 土壤是在母質基礎上,在各成土因素的綜合作用下經過一定的成土過程形成的,不同土壤,其成土過程是不同的。土壤的基本成土過程如下: (一)原始成土過程 原始成土過程是成土過程的起始階段,巖石礦物開始風化,只有低等的植物和低等微生物參與成土過程。 (二)有機質聚積過程 有機質在土體中的聚積是生物因素在土壤中作用的結果。有機質
29、的合成、分解和積累受大氣水熱條件及其它成土因素綜合作用的影響,所以土壤有機質的聚積過程表現為多種形式。不同的土壤有機質聚積過程形成腐殖質層、有機質層各有特點。,(三)粘化成土過程 是礦質土粒由粗變細,形成粘粒,并在土層中聚積的過程。通過物理性破碎及化學分解,粗土粒逐漸變小成為粘粒;礦物的化學分解產物通過再合成作用也可以形成粘粒。 粘化過程包括淋淀粘化和殘積粘化。 淋淀粘化: 指土壤粘粒的淋移淀積過程,上面土層中的粘粒受水的機械淋洗下移,至一定深度土層中淀積,使該土層粘粒含量增加,質地變粘。 殘積粘化: 由原地形成而未經遷移的粘粒所導致粘化過程。 一般而言,寒冷干旱地帶土壤粘化作用微弱,濕熱地帶
30、中的土壤粘化作用較強。,(四)鹽化成土過程 是在干旱、半干旱的氣候條件下,地下水中的鹽分通過毛管蒸發(fā)而在表土層累積的過程。另外在濱海地區(qū),受海水的浸淹和頂托作用,也能發(fā)生鹽化成土過程。所以鹽土主要分布在內陸干旱地區(qū)和沿海地區(qū)。 土壤中氯化物含量在0.1%-0.6%,硫酸鹽在0.2%-2%對作物生長產生危害,形成鹽化土壤,氯化物大于0.6%、硫酸鹽大于2%,作物難于生長,形成鹽土。,(五)堿化成土過程 堿化過程是指土壤膠體交換性鈉離子增加,使土壤顯堿性、強堿性反應,并引起土壤膠體分散,物理性質惡化的過程。 (六)白漿化成土過程 白漿化成土過程是白漿土成土過程。白漿化成土過程的實質是,首先在淋淀粘
31、化作用下亞表層粉砂,淀積層粘化。由于淀積層粘化,表層、亞表層形成滯水,在有機質參與下,亞表層發(fā)生還原淋溶脫色,有色鐵錳化合物淋溶,形成白漿層。在其下面形成粘化淀積層。 (七)灰化成土過程 灰化成土過程是在濕潤針葉林下發(fā)生的酸性淋溶成土過程。,(八)脫硅富鋁化成土過程 脫硅富鋁化成土過程發(fā)生在熱帶、亞熱帶的高溫、高濕氣候條件下。在這種氣候條件下,鋁硅酸鹽類礦物發(fā)生強烈的水解,釋放了鹽基及游離硅酸,并發(fā)生強烈的淋失,而鐵、鋁氧化物淋溶作用較弱,在土層中相對的富積。 (九)潛育化成土過程 在排水不良地下水位高的土壤中,某一土層長期受地下水的浸漬而缺氧,形成嫌氣狀態(tài),在這種強烈的還原條件下,土壤中鐵錳
32、被還原為低價化合物,而使該土層呈青灰、灰蘭色。潛育化成土過程形成的土層稱為潛育層。 (十)潴育化成土過程 在地下水位經常變動的土層,土壤干濕交替,濕時土壤中易變價的鐵錳物質被還原為低價態(tài),溶解度增大,可以隨水分移動;干旱時,這些物質又被氧化發(fā)生淀積,在氧化和還原交替發(fā)生的過程中,逐漸淀積形成一些銹斑、銹紋或鐵錳結核等新生體。在草甸土、部分水稻土等土壤中都有潴育化成土過程發(fā)生。,(十一)熟化成土過程 是指人類定向培育土壤肥力的過程。 以上簡單介紹了土壤的基本成土過程,每一類型土壤是在一種或幾種基本成土過程作用下形成的,許多土壤在主要成土過程以外常附加有次要成土過程。,第二節(jié) 土壤分布規(guī)律性 地球
33、陸地表面上的各種上土壤,都是在母質、氣候、生物、地形、時間以及人類活動等因素綜合影響下形成的。在地球陸地表面,一方面由于在不同緯度上,接受太陽輻射能不同,從兩極到赤道呈現出寒帶、寒溫帶、溫帶、暖溫帶、亞熱帶和熱帶等有規(guī)律的氣候帶;另一方面,由于海陸的分布,地形的起伏,又引起同一氣候帶內水熱條件的再分配。在山區(qū),隨著海拔的升高,溫度和降水也會發(fā)生變化。這些氣候條件變化所造成的水熱條件的差異,必然會生長出與之相適應的不同植被類型,并呈現地理分布規(guī)律性,而生物氣候條件在地理上的規(guī)律性分布,必然造成自然土壤有規(guī)律性的地理分布。,一、水平地帶性 土壤在水平方向上隨生物氣候帶而演替的規(guī)律性稱為水平地帶性。我國土壤水平地帶性分布規(guī)律主要受水熱條件的控制。在我國,氣候具有明顯的季風特點,冬季受西北風流控制,寒冷干燥,夏季受東南和西南季風的影響,溫暖濕潤。因此,熱量由南向北遞減,濕度由西北向東南遞增,故由北而南依次分出溫帶、亞熱帶、熱帶,由東南向西北則出現濕潤、半濕潤、半干旱、干旱四個地區(qū)。,所以,在我國東部,形成濕潤海洋氣候土壤地帶譜,由北而南依次分布著暗棕壤棕壤黃棕壤紅壤與黃壤赤紅壤磚紅壤。在我國西部則形成干旱內陸性土壤地帶譜,由東向西分布著黑土黑鈣土栗鈣土棕鈣土灰鈣土灰漠土。 二、垂直地帶性 土壤隨地勢的增高而呈現演替分布的規(guī)律
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