土壤的形成发育过程及影响因素43页PPT

湿冷地区——利于有机质积累； 干旱地区——土壤有机质积累少。 气候的分布规律在很大程度上影 响和控制了土壤的分布规律。
第五章 植被与土壤
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(2)气候
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三、成土因素
3. 成土因素：包括成土母质、气候、生物、地形、时间等及人类活动。
生物
是土壤有机 质的来源；
是最活跃的 因素。
营养物质促 进植物生长
二、土壤观察
2. 土壤观察：一般从土壤颜色、土壤质地、土壤剖面构造等方面进行。
土壤剖面（森林）
枯枝落叶层 部分分解的 有机碎屑层
腐殖质层：
有机层：以分解和半分解 的有机质为主。
腐殖质积累，颜色较深，呈灰黑色和 黑色。
淋溶层： 由于溶解于水的矿物质随水的下渗向下运 移，本层矿物质淋失，颜色较浅。
淀积层： 母质层：
巩固训练
“墒”指土壤的水分状况,受土壤水运动影响,“墒情好”有利于种子发芽和作物生长。土 壤在过水后会形成更多通往地表的毛细管,下层土壤水分主要沿毛细管运动到表层。据
B 此完成9~10题。
9.《齐民要术》中有“锄不厌数,勿以无草而中缀”,“锄”的核心作用是( ) A.清除杂草 B.松动表土,截断土壤毛细管,减少蒸发 C.增加土壤透气性
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第五章 植被与土壤
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2．下列关于土壤的叙述，正确的有( )
①具有肥力是土壤特有的本质属性 ②能够生长植物的一定是土壤 ③
土壤矿物质的含量通常是衡量土壤肥力高低的一个重要标志 ④生物在
土壤的形成过程中起主导作用
A．①②
√C．①④
B．③④ D．②④
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第三节 土壤热性质
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ土壤热容量
• 土壤热容量是指单位质量（重量）或 容积的土壤每升高（或降低）1℃所需 要（或放出的）热量。
可分为：容积热容量； 质量热容量。
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三、土壤的热扩散率
第三节
• 土壤热扩散率 (土壤导温率）是指 在标准状况下，在土层垂直方向上 每厘米距离内，1℃的温度梯度下， 每秒流入1cm2土壤断面面积的热量， 使单位体积（1cm3）土壤所发生的 温度变化。其大小等于土壤导热率 /容积热容量之比值。
W1 – W2 —————— ×100
W2
W1 ：湿土质量 W2 ：干土质量
×100
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2.土壤水的再分布
概念：土壤水 入渗过 程结束后，水在重力 和吸力梯度影响下在 土壤中向下移动重新 分布的过程。
土壤水的再分布是 土壤水的不饱和流。
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土中水 的运动
重力作用下土中水的渗流
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A、有益影响 （f）根际微生物产生二氧化碳，使钙增加 可溶性，有利于植物吸收。 （g）根际中自生固氮菌可以固定大量的N2， 给植物提供有机和无机氮。
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B、不利影响
（a）微生物与植物竞争矿质营养，在一定时间内减 少了对植物养分的供应，造成对植物生长的不利。 反消化细菌使含氮物质变成N2，养分损失。
脱落物
死亡根系和脱落的根毛、根冠、根表皮细胞等。
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B. 根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、 pH值、Eh等；
离根越近，CO2的含量越高，O2的含量越低； O2含量少影响根际范围的Eh，一般偏低； 由于根系分泌有机酸影响根际的pH值，一般偏酸。

4
土壤母质和土性对温州蜜柑生长和结果的影响
新梢生长量 （m） 干径 （cm） 5年树冠体积 （m3） 单株产量 （Kg）
母质
沙岩
土性
粘壤土 轻粘土
86.9 89.0
4.3 3.6
2.98 2.62
27.1 29.3
绿泥 片岩 安山岩
沙岩
轻粘土
轻粘土
80.8
71.0
3.5
3.9
2.25
2.07
17.0

自然土壤剖面自上而下包括：


淋溶层
淀积层 土壤母质层

基岩层
30
果园土壤

果园土壤剖面是在自然土壤经果园耕作而形成
的。

表土层
心土层
底土层
31
表土层



表土层是经常受到果园耕作、施肥、灌溉影响 的上层。它的厚度一般约20cm。 有机质和矿质营养含量较高，疏松多孔，通气 性良好，土壤生物和微生物较多，物质转化快。 由于接近地表，于湿交替频繁，温度变化大， 属于根系生态不稳定层，加上土壤耕作的影响， 根系经常遭到破坏 。
第六章 土壤因子
第一节 土壤母质和种类
第二节 土壤物理性状
第三节 土壤微生物 第四节 土壤营养状况和酸碱度
第一节 土壤母质和种类
一、土壤母质

土壤母质，母质是指风化过程的产物和土壤形成的 物质基础。包括：
–
各种岩石风化形成的风化物；
–
由风、水、冰等搬移各种土壤或岩石风化物形成的风积、
冲积、沉积和冰积物。

15
（八）滨海盐土



分布在中国的辽东湾、渤海湾、莱洲湾、海州 湾、杭州湾及诸海岛沿岸。 土壤和地下水的盐分组成与海水一致，都以氯 化钠为主。 植被仅有少量的盐吸植物和柽柳等，土壤发育 很差，表土含盐量为7~8％，以下土层至 100cm含盐量为2~4％．底土常有坚实而含盐 很高的底一、土壤质地和结构

（三）生物化学风化（biochemical weathering)：指 岩石矿物在生物及其分泌物或有机质分解产物的作 用下，进行的机械破碎作用和化学分解过程 1、机械破碎作用 高等植物(high plants) 低等植物(low plants)：地衣（lichen）、苔藓(moss)、菌类
(fungi)等。
如花岗岩granite片麻岩gneiss页岩板岩boardrock石灰岩大理岩砂岩石英岩quartzite三成土岩石和矿物对土壤性质的影响1土壤质地soiltexture浅色矿物石英长石及花岗岩等因含有较多石英易形成砂粒深色矿物及页岩板岩石灰岩等含有较多的黑云母等易风化为深色矿物形成较多粘粒2土壤酸碱度soilacidity花岗岩片麻岩发育土壤多呈酸性石灰岩大理岩含钙多土壤中性微碱性3土壤养分soilnutrients长石云母富含钾素
穴居动物(troglodyte animals ) 原生动物(protozoa) 2、生化作用 动植物生命活动分泌（excrete）有机酸及二氧化碳 等对岩石矿物产生溶蚀作用。
二、土壤母质soil parent material
(一)母质的概念 岩石矿物经过各种风化作用，变成疏松的、粗细不等 的矿物质颗粒。 （二）母质的特点（与岩石矿物比较） 1、具分散性，疏松，但结构仍差。 2、表面积增大，具一定的吸附养分的能力。 3、具有孔隙，通气透水性增强。 4、养分有所释放，但仍处于分散状态。 5、由于没有成土， 故缺乏氮素，不具备完整肥力。
一、土壤无机矿物质颗粒的来源
（一）矿物的概念（Concept of minerals）
1、矿物（ minerals ）：自然存在于地壳中的具有一定物理
性质、化学组成和内部构造的单质或化合物。 • 土壤中的无机矿物质颗粒是陆地表层的岩石、矿物风化

蛋白质
多肽
氨基酸
氨NH3
硝酸根NO3-
蛋白酶
肽酶
氨化细菌
硝化细菌
水解作用（hydrolyzation)
氨化作用（ammonification)
硝化作用（nitrification)
任何条件下
好气条件下
思考题：旱地和水地含氮化合物的转化结果会有何差异？
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一.有机质的矿化作用
mineralization
（二）土壤有机质化学组成1.碳水化合物：单糖、多糖、淀粉、纤维素、果胶物质等2.木质素：比较稳定。是形成腐殖质中心核的原始材料3.含氮化合物：蛋白质、多肽、氨基酸4.脂溶性物质：如树脂、腊质、单宁等
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（三）元素组成 C(52~58%)、O(34~39%)、H(3.3~4.8%)、N(3.7~4.1)、P、K、Ca、Mg、Fe、Si、Zn、Cu、B、Mo、Mn等.其中： C、H、O、N的和占有机质90~95%
三.土壤腐殖质性质
种类 羧基 酚羟基 醇羟基 醌基 酮基 甲氧基 总酸度
HA 15-57 21-57 2-49 1-26 1-5 3-8 67
三.土壤腐殖质性质
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HA的3D优化结构模型
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三.土壤腐殖质性质
(二）腐殖酸的理化性质1、颜色：腐殖酸不分组时，整体呈现黑色，但不同组分其颜色不同，胡敏酸颜色较深，呈棕褐色，富里酸颜色较浅，称淡黄色。腐殖质颜色主要由缩合度的大小和发色团的比例不同而引起。A4/A6比值（ A4/A6 ratio of humic acids) (E4/E6): 腐殖质在波长为465nm和665nm（或400nm和600nm)处的吸光值的比。是腐殖化程度的指标。 2、溶解性：腐殖质是一种弱酸，可溶于碱溶液而生成腐殖酸盐。 富里酸溶于水、酸、碱； 胡敏酸不溶于水和酸，但溶于碱； 富里酸的一价、二价盐溶于水，三价盐几乎不溶于水； 胡敏酸的一价盐溶于水，但二价、三价盐几乎不溶于水。3、吸水性 是一种亲水胶体， 最大吸水量可以超过500%

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由于各种矿物质抵抗风化的能力不同，它们经受风化后，在各粒级中分布的多少也不相同。矿物的粒级不同，其化学成分也有较大的差异。在较细颗粒中，Ca、Mg、P、K等元素的含量较大。一般而言，土粒越细，所含养分越多，反之则越少。
1.2.2 土壤的质地 由不同的粒级混合在一起所表现出来的土壤粗细状况称为土壤质地（或土壤机械组成）。土壤质地分类是以土壤中各粒级含量的相对百分比作标准的。
土壤质地在一定程度上反映了土壤矿物组成和化学组成，同时土壤颗粒大小和土壤的物理性质密切相关，并且影响土壤孔隙状况。因此对土壤水分、空气、热量的运动和养分转化均有很大的影响。质地不同的土壤表现出不同的性状，壤土兼有砂土和粘土的优点而克服了二者的缺点，是质地理想的土壤。
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土壤是由固、液、气三相物质组成的疏松多孔体。固相物质包括矿物质、有机质和土壤生物。在固相物质之间，为形状和大小不同的孔隙，孔隙中存在水分和空气。土壤三相物质的比率因土壤种类而异，并且经常变化。土壤中所含多量化学元素的丰度顺序如下：O＞Si＞Al＞Fe＝C＝Ca＞K＞Na＞Mg＞Ti＞N＞S，这个次序与地壳组成大体一致，所不同的是由于土壤中集结了大量生物体，因此C、N、S的含量相对较高。从环境污染角度来看，土壤还是藏污纳垢之处，含有各种生物的残体、排泄物、腐烂物；还含有来自大气、水体及固体废物中的各种污染物以及农药、肥料残留物等。

环境保护与土壤可持续发展的策略
环境保护对土壤形成和发育的重要性
土壤可持续发展策略
• 保护和恢复土壤资源，保障生态安全和人类福祉
• 制定和实施土壤保护政策和法规，加强土壤资源管理
• 促进土壤科学研究和技术创新，提高土壤保护水平
• 推广可持续农业生产技术，保护土壤肥力和生态环境
• 加强土壤环境保护和修复，提高土壤质量，实现土壤可
• 岩石风化作用为土壤提供物质来源
• 土壤形成过程影响岩石风化作用的程度和速度
土壤形成的地质时间与空间分布
01
土壤形成的地质时间分布
• 土壤形成的时间尺度：从数百万年到数千年不等
• 土壤形成速度：受地质条件、气候和生物等因素影响
02
土壤形成的空间分布
• 土壤类型和分布受地质背景、气候和地形地貌等因素综
地形地貌与土壤形成的关系
• 地形地貌是土壤形成的重要环境因素
• 地形地貌变化对土壤形成和发育产生长期影响
03
土壤类型的多样性与分布特点
土壤分类方法与标准
土壤分类的目的和意义
• 了解土壤类型和性质，为农业生产、环境保护等提供依据
• 促进土壤科学研究和技术发展
土壤分类的方法和标准
• 基于土壤形成过程的分类：如土壤发生学分类
地球表层物质主要由岩石和矿物组成
• 岩石是土壤的主要来源，包括火成岩、沉积岩和变质岩
• 矿物是岩石的基本组成单位，对土壤肥力和质地有重要影响
土壤形成过程中的物质循环
• 岩石风化过程中释放出的矿物质和养分被植物吸收利用
• 植物死亡后，有机质和矿物质又回归土壤，为土壤肥力提供来源
岩石风化作用与土壤形成过程
CREATE TOGETHER

加强污染物排放控制、合理使用农药 和化肥、推广清洁生产等，以减少污 染物进入土壤。
土壤污染对农业的影响
污染土壤中的有害物质会通过食物链 进入人体，危害人类健康；同时污染 土壤会导致作物减产或品质下降。
PART 04
土壤科学研究进展
土壤科学的新理论与方法
土壤微生物学
研究土壤中微生物的种类、数量 、分布及其与土壤环境的关系， 以及微生物在土壤养分循环和转
调查目的
了解某地区土壤污染状 况，评估污染程度，为 后续修复工作提供依据
。
调查方法
采集土壤样本，进行理 化性质分析、重金属含
量检测等。
修复措施
根据调查结果，采取物 理、化学或生物修复方 法，降低土壤中的重金
属含量。
实施效果
经过修复，土壤质量得 到明显改善，重金属含
量达到安全标准。
某农业园区土壤改良与利用案例
土壤修复实践
针对不同污染类型和程度，选择合适的修复技术，开展土壤修复工程，加强修复效果评估和后期监测 。
PART 03
土壤与农业生产
土壤与作物生长的关系
土壤为作物提供水分、养分和空气
01
土壤中的水分和养分是作物生长所必需的，同时土壤中的空气
为作物的根系提供呼吸的场所。
土壤质地对作物生长的影响
02
用率。
土壤污染修复
利用土壤科学知识和技术，对受 到污染的土壤进行修复和治理， 恢复土壤生态功能和生产能力。
土地资源保护
通过土壤科学研究和应用，保护 土地资源，防止土地退化和荒漠 化，维护生态平衡和可持续发展
。
国际土壤科学合作与交流
国际土壤科学组织
如国际土壤学会（IUSS）、国际农业科技促进发展协会（IAASD ）等，促进各国土壤科学家之间的合作与交流。

白云母［KAl2Si3O10(OH)2］，又称钾云母。 颜色为无色或浅色，有时带绿色 呈透明或半透明状，薄片状
白云母片状崩解成碎片后化学分解困难，往往混杂在沙土中 反光性很明显 在分解过程中释放出钾 成为土壤中钾元素的来源之一
黑云母［KH2(Mg·Fe)2AlSi3O12］ 其性状与白云母相似，只是颜色呈黑色，不透明或半透明
2 . 1. 2. 2 土壤中的次生矿物
次生矿物
由原生矿物经风化过程新形成的矿物，称为次生矿物， 也称次生黏粒矿物 次生黏粒矿物有： 1、次生层状铝硅酸盐，如高岭石、蒙脱石和水化云母类等
2、含水的氧化铁、氧化铝、氧化硅等氧化物类
3、简单的盐类，如碳酸盐、硫酸盐和氯化物等
（4）石英矿物（SiO2）
.
42
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
石英类矿物
（4） 石英矿物（SiO2）
普通石英呈透明或半透明的晶粒状的集合体
纯石英为无色
含有杂质时呈白、灰、黄、红、绿、天 蓝及紫色 完整晶形为两端锥形的六方柱状晶体或不规则块状
除氟酸外，不与任何酸类起作用，物理及化学性质稳定，
碳酸盐类矿物
（7） 方解石（CaCO3）
方解石是大理岩、石灰岩的主要组成矿物
易溶于酸，化学性质不稳定
是土壤中碳酸钙的主要来源
.
51
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
（8）褐铁矿（Fe2O3·3H2O）
是赤铁矿水化而形成的一种含水氧化铁 分布较广。一般为棕色、黄色 是土壤黄色和棕色染色剂，以胶状包
不易风化，常以颗粒状残留于土. 壤中，是土壤中沙粒的主要43来源
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
• （5） 氧化铁类矿物