3第三节土壤形成过程
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《土壤学》第八章土壤形成分类与分布
人类活动对土壤的影响及其效果有很大的差别。 • 3、人类活动对土壤的影响具有两重性。利用合理，有助于土壤
肥力的提高；利用不当，就会破坏土壤。
四、土壤的基本成土过程
（一）基本的成土作用 物理作用：团聚、迁移、富集、侵蚀、堆积、冻融、
干湿交替、膨胀、收缩、剥落 化学作用：水化、水解、溶解、黏粒矿物形成、氧
土种也常与土类、亚类、土属连用成一段，如
粘壤质厚层 黄土性 草甸 黑土
土种
土属 亚类 土类
三、土壤系统分类
十九世纪50年代美国G. D.Smith进行定量化土壤分类研究， 1960年推出。
1975年正式出版了《土壤系统分类（Soil Taxonomy）》。
特点：在发生学思想的基础上，把土壤发生学土层和土壤特 性给予了定量化，建立了一系列的诊断层和诊断特性。依据 土壤属性归纳土壤类型。
经
风
沉
化
积
植物
释放
养分
土壤破碎物
土壤发生中普遍存在的基本成土作用： • 有机质的形成和分解 • 原生矿物的分解 • 粘粒矿物的形成及物质的迁移
二、土壤剖面的发育
（一）土壤剖面：是指从地面向下挖掘而暴露出来 的垂直切面。
（二）土壤发生层：母质经成土过程发生分异而形 成的土壤层次，简称土层 。
（三）土体构型 土壤剖面中土壤发生层的
一、土壤分类的概念
（一）土壤分类的概念 ➢ 土壤分类是指根据土壤性质和特征，按照一定
系统原则、指标体系对土壤进行科学的分门别 类过程。
在国际上，影响最大的三大分类制为
美国土壤系统分类制（土壤诊断层及诊断特性为 主要依据）
联合国土壤图例单元（FAO/Unessco） 国际土壤分类参比基础（IRB）.
肥力的提高；利用不当，就会破坏土壤。
四、土壤的基本成土过程
（一）基本的成土作用 物理作用：团聚、迁移、富集、侵蚀、堆积、冻融、
干湿交替、膨胀、收缩、剥落 化学作用：水化、水解、溶解、黏粒矿物形成、氧
土种也常与土类、亚类、土属连用成一段，如
粘壤质厚层 黄土性 草甸 黑土
土种
土属 亚类 土类
三、土壤系统分类
十九世纪50年代美国G. D.Smith进行定量化土壤分类研究， 1960年推出。
1975年正式出版了《土壤系统分类（Soil Taxonomy）》。
特点：在发生学思想的基础上，把土壤发生学土层和土壤特 性给予了定量化，建立了一系列的诊断层和诊断特性。依据 土壤属性归纳土壤类型。
经
风
沉
化
积
植物
释放
养分
土壤破碎物
土壤发生中普遍存在的基本成土作用： • 有机质的形成和分解 • 原生矿物的分解 • 粘粒矿物的形成及物质的迁移
二、土壤剖面的发育
（一）土壤剖面：是指从地面向下挖掘而暴露出来 的垂直切面。
（二）土壤发生层：母质经成土过程发生分异而形 成的土壤层次，简称土层 。
（三）土体构型 土壤剖面中土壤发生层的
一、土壤分类的概念
（一）土壤分类的概念 ➢ 土壤分类是指根据土壤性质和特征，按照一定
系统原则、指标体系对土壤进行科学的分门别 类过程。
在国际上，影响最大的三大分类制为
美国土壤系统分类制（土壤诊断层及诊断特性为 主要依据）
联合国土壤图例单元（FAO/Unessco） 国际土壤分类参比基础（IRB）.
土壤的形成发育过程
土壤发育的阶段性
七、人类活动对土壤发生演化的影响
人类活动在土壤形成过程中具独特的作用，与其他5 个因素有本质的区别：
1、人类活动对土壤的影响是有意识、有目的和 定向的。 2、人类活动是社会性的，它受着社会制度和社 会生产力的影响，在不同的社会制度和生产力水平 下，人类活动对土壤的影响及其效果有很大的差别。 3、人类活动可通过改变各种自然因素而起作用， 这种作用可分为有利和有害两个方面（表5-6）。 4、人类活动对土壤的影响也具有两重性。利用 合理，有助于土壤肥力的提高；利用不当会破坏土 壤。
二母质的类型资料仅供参考?????运积母质残积母质成土母质类型????????????????????????????????????崩积物重积母质地心引力冰碛母质冰川砂丘黄土母质风海积母质湖积母质洪积母质坡积母质冲积母质流水沉积水资料仅供参考三母质在土壤形成中的作用11母质对成土过程的速度性质和方向有影响
2、生物小循环(micro-biological cycle)：是植物营
养元素在生物体与土壤之间的循环。即植物从土壤中吸
收养分，然后又通过动植物残体回到土壤中，在微生物 的作用下又转化为植物所需养分，并促进土壤肥力形成 和发展的过程。是从土壤到土壤的一个过程。 3、地质大循环和生物小循环的特点
地质大循环涉及空间大，时间长，植物养分元素不
通常说的土壤年龄是指土壤的发育程度，而不是 年数，亦即通常所谓的相对年龄。
（二）土壤形成速率和所需的时间
1、土壤形成速率受母质和环境条件差异的影响。
在湿润气候条件下，石灰岩只需100年就风化，而砂岩
则需要200年。 2、土壤发育速率与时间变化有关。一般当土壤处 于幼年阶段时，土壤的特性随时间变化很快，但随着 成土年龄的增加，速率渐渐转慢，且不同的成土过程 在时间上的变化强度也是不同的; 3、不同地区、类型的土壤，形成的时间有很大的 差异。
第三章__土壤的孔性、结构性与耕性
孔隙度计算*：
非活性孔度=非活性孔容积/土壤容积*100% 毛管孔度=毛管孔隙容积/土壤容积*100% 通气孔度=通气孔隙容积/土壤容积*100% 土壤总孔隙度=非活性孔度+毛管孔度+通气孔度
小 孔 隙
大 孔 隙
三、土壤的密度和容重
土壤孔隙一般很难直接测定，常常通过土壤容重和土壤密度来 计算。同时在土壤其他性状的研究中，其应用也十分广泛。
土壤容重的在农业上的应用：
1）反映土壤松紧状况
相同质地时，疏松的土壤容重较小，紧实的土壤容重较大。 不同质地时，一般砂土〉壤土〉粘土。
2)计算土壤三相比
孔隙度＝Ｖ孔／Ｖ土体＝（Ｖ土体－Ｖ固体）／Ｖ土体＝１－Ｖ固体／Ｖ土体 ＝１－（ｗ／土壤密度）／（ｗ／土壤容重）＝１－土壤容重／土壤密度
固相率＝１－孔隙度＝土壤容重／土壤密度 液相率（土壤容积含水量）＝土壤质量含水量×土壤容重 气相率＝１－固相率－液相率＝孔隙度－液相率 土壤三相比＝固相率：液相率：气相率 适宜的土壤三相百分数为： 固相率50%左右； 容积含水率25-30%； 气相率15-25%。
4、改良耕性和有利于作物根系伸展。
团粒之间接触面积减少而大大减弱了土壤的粘结性与粘 着性，改善土壤耕性；并且团粒间疏松多孔，利用根系 伸展，而团粒内部，孔隙小利于根系的固定和支撑。
总之团粒结构使土壤孔性良好，协调土壤水肥气热的能 力强，耕性优良。
高产田并非一定要有水稳性团粒，没有也可
土壤结构性的评价
容重 孔隙度＝ 1－ 密度
土壤总孔度=孔隙容积/土壤容积*100% 旱地耕层土壤以50%～５６％适宜大多数作物生长。一般砂土孔度30%-45%，壤 土40%-50%，粘土45%-60%。
孔隙比=孔隙容积/土粒容积=孔度/（1-孔度） 1，稍大
第三章土壤质地和结构
（3）各粒级的主要特征
①石块：主要是残留的母岩碎块，山区的土 壤中常见，土壤中含石块多，对耕作和作物 生长是不利的，一般可发展林业与果树，如 农业利用时要设法除去。 ②石砾：多为岩石碎块，山区土壤与河漫滩 土壤中常见，含量多时，孔隙过大，易漏水 漏肥，损坏农具，应进行改良。
③砂粒：常以单粒存在。主要为石英颗粒。 通透性好、保水肥能力差。比表面积小，无 粘着性、可塑性和胀缩性等性质。矿质养分 含量低。
细粒部分则根据颗粒半径与颗粒在静水中沉 降速率的关系（斯托克斯定律），计算不同 粒级土粒在静水中的沉降速度，把土粒看作 光滑的实心圆球，取与此粒级沉降速率相同 的圆球直径，作为该土粒的直径，这样所得 到的土粒直径，就叫做当量粒径。
土粒和水的 密度差
重力加速度
土粒半 径
水的粘滞系数
至于如何把土粒按大 小分级，分成多少个 粒级（粒组），各粒 级间的分界点定在哪 里，至今尚缺乏公认 的标准，不同国家和 部门所采用的土粒分 级制都是不同的。
63
＜0.005 10
长石
14
12
15
8
10
云母
——
——
7
21
67
角闪石 ——
4
2
5
7
其它矿 物
——
3
4
3
6
总计
100
100
100
100
100
从表中数据可以看出：
由于石英的抗风化能力最强，所以它的分 布规律是粒径越大者含量越多；
云母的抗风化能力较弱，在越细的粒级中 分布越多；
角闪石极易风化，甚至彻底分解而消失， 只在较细粒级中有所残留。
砂粒 粉粒 粘粒
土的形成。
土壤的形成
土壤的形成是一个复杂的过程，它涉及到多种因素的相互作用。
以下是土壤形成的主要过程：
1. 岩石风化：岩石在受到气候、水文和生物作用等因素的影响下，逐渐破碎和分解成小颗粒。
这个过程包括物理风化（如温度变化引起的热胀冷缩、冻融循环等）和化学风化（如水和气体与岩石中的矿物质发生反应）。
2. 植物和动物作用：植物的根系通过渗透作用和力学作用，将岩石颗粒分离并促进风化过程。
植物的根系还释放有机酸和二氧化碳，进一步加速化学风化。
动物的活动（如掘洞、挖土）也能改变土壤的结构。
3. 有机物质的积累：植物和动物的残骸、腐殖质和粪便等有机物质逐渐积累在土壤中。
这些有机物质提供养分和能量，支持微生物的生长和活动。
4. 淋溶作用：降雨将水中的溶解物质带入土壤中，同时还会将土壤中的溶解物质冲走。
这个过程被称为淋溶作用，它有助于养分的循环和迁移。
5. 水分和气候：水分和气候条件对土壤的形成起着重要的作用。
水分影响岩石的风化和有机物质的分解，而气候则影响土壤的温度和湿度，从而影响土壤的形成和发育。
在土壤形成的过程中，这些过程相互作用，共同促进土壤的形成和发展。
土壤的形成是一个长期而缓慢的过程，需要几千年甚至几万年才能完成。
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性.
本节重点难点：
重点：掌握土壤孔隙的概念、类型 及调控。 难点：土壤比重和容重的区别。
第二节
土壤结构
土壤结构和土壤质地是土壤的两项基本物理性质， 两者密切相关，并有互补性。土壤结构是指土粒（单粒 和复粒）的排列、组合形式，包含两重意义：结构体和 结构性。通常所说的土壤结构多指其结构性。
一、土壤结构体的类型及其特性
（2）毛管孔隙 当量孔径为0.02-0.002mm，土 壤水吸力为150-1500KPa。植物的细根、原生动物和真 菌等很难进入毛管孔隙中，但植物根毛和一些细菌可 在其中活动，有利于养分的吸收与转化，毛管孔隙保 存的水分可被植物吸收利用。为有效孔隙。 （ 3 ）通气孔隙 当量孔径大于 0.02mm ，相应的 土壤水吸力小于 150KPa 。通气孔隙的水分主要受重力 支配而排出，因而成为空气流动的通道，不具有毛管 作用，所以叫通气孔或非毛管孔。
土壤结构体或结构单元，它是土粒互相排列和团聚 成为一定形状和大小的土块和土团。他们具有不同程度 的稳定性，以抵抗机械破坏（力稳性）或泡水时不致分 散（水稳性）。 土壤结构性是由土壤结构体的种类、数量（尤其是 团粒结构的数量）及结构体内外的孔隙状况等产生的综 合性质。
土壤结构体的分类
1．块状结构 2．核状结构 3. 柱状结构 4．片状结构 5. 团粒结构
有团粒结构的土壤水肥气热比较相互协调故团粒结构被称为土壤肥力调节三土壤团粒结构的形成一土壤团粒结构的形成过程目前主要有多级团聚说和粘团说两种观点但无论哪种观点团粒结构的形成都包括以下两个阶段
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
土壤孔性、结构性是土壤重要的物理性质。通过 本章学习，让学生掌握土壤中孔隙、结构的概念、类型 及对土壤肥力和生产性能的影响；重点介绍团粒结构的 肥力特征及创造机理；物理机械性的概念及与耕性的关 系，从而了解土壤物理性状对土壤肥力的影响。
第五章 土壤的形成与发育
第五章 土壤的形成与发育第一节 土壤形成因素及其作用 第二节 土壤形成过程第三节 土壤发育第一节 土壤形成因素 • 土壤母质• 气候因素• 生物作用• 地形地貌• 时间• 人类作用一、土壤成土因素• 土壤形成因素又称成土因素，是影响土壤形成和发育的基本因素，它是一种物质、作用力、条件及其相互关系的组合，对土壤形成发生影响或将影响土壤的形成。
• 土壤发生学说（soil g enesis t heory）认为土壤是在各种自然和人为因素的影响下由岩石风化成母质，再由母质演化成土壤。
五大成土因素• 五大成土因素：• 19世纪未，俄国土壤学家B.B.道库恰耶夫(Dokuchaev, 1846-1903)通过对俄罗斯大草原土壤的调查，提出土壤的五大成土因素，即：– 气候-climate– 母质-parent material– 生物-biology– 地形-topography– 时间-time母质在土壤形成中的作用• 首先，直接影响着成土过程的速度、性质和方向。
• 其次，母质对土壤理化性质有很大的影响。
• 一般地说，成土过程进行得愈久，母质与土壤的性质差别就愈大。
但母质的某些性质却仍会顽强地保留在土壤中。
岩石类型• 岩浆岩：溶化岩浆形成的岩石• 火山岩：冷却凝固的岩浆• 沉积岩：由悬浮液或溶液沉淀形成的物质 • 变质岩：在高温和压力作用下改变的岩石地质大循环 (Reeves, 1998)风化壳• 处于岩层上部，岩石破碎形成的碎屑物 • 可以直接由下层岩石形成• 也可从别处搬运而来• 厚度不一成土母质• 风化壳的上层已发生许多变化 • 下层最初的风化壳即为土壤母质 – 未经搬运的风化壳母质– 经搬运的风化壳母质• 冰碛物• 河流沉积物• 湖泊沉积物• 风成物• 崩积物冰碛物• 冰川搬运和沉积的碎屑物质• 不均一性，大小混杂、缺乏层次性河流沉积物• 由水流沉积而成，包括冰川溶化水• 砾石、砂粒和粉粒，圆形、大小规则、层次分明湖泊沉积物• 大小规则、层次分明，通常缺乏大块砾石风成沉积• 大小规则、层次分明，中细砂粒或粉粒崩积物• 大小混杂、缺乏层次，在重力作用下形成二、气候与土壤发生的关系• 湿度因子对土壤形成的影响中国气候大区划分指标气候大区年干燥度自然景观湿润<1.0 森林半湿润 1.0～1.6 森林草原半干旱 1.6～3.5 草原干旱 3.5～16.0 半荒漠极干旱>16.0 荒漠据《中国自然地理》（1981）湿度的影响主要有以下方面1.影响土壤中物质的迁移：• 根据土壤中水分收支情况对物质运移的影响，可分以下几种土壤水分类型：①淋溶型水分状况：降水量大于蒸发量②非淋溶型水分状况：蒸发量略大于降雨量，部分淋溶③上升水型水分状况：其特点是蒸发、蒸腾总量大大超过降水量，其差额由地下水补充，如果地下水矿化度高，则会导致盐渍化；如果地下水达不到地表，而只能达到剖面中部，则称为“半上升水型”水分状况。
土壤的生产过程说明
土壤的形成是一个漫长的历史过程，首先是露出地表的岩石，在各种自然因素（如日晒、风吹、雨淋、冰冻、根系穿插等）的作用下而发生变化，形成大小不等、形状各异的矿质颗粒，即“成土母质”。
岩石风化为母质后，变得疏松多孔，具有了通气透水和保水等性能，也逐渐释放出某些可溶性物质，为低等生物的生长提供了条件。
成土母质进一步在自然成土因素生物、气候、地形和时间的作用下，特别是在以生物为主导的综合因素作用下，逐渐释放和积累了各种养分，逐渐形成了自然土壤。
1、地形可以使物质在地表进行再分配，使土壤及母质在接受光、热、水等条件方面发生差异。
2、使土壤及母质在接受光、热、水等条件方面发生差异。
时间是阐明土壤形成发展的历史动态过程，母质、气候、生物和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强。
3、土壤不是凭空产生的，也不会凭空消失。
土壤来源于岩石，最终又归于岩石。
4、从唯物辩证法的哲学原理出发分析土壤形成因素学说，有助于进一步揭示其中的辩证关系。
土壤形成过程及因素
白浆化过程的实质是潴育淋溶过程。
（3）白浆化 滞水还原 Fe+3、Mn+4Fe+2、Mn+2(淋失)白色脱Fe、Mn层 (高价不溶) (低价可溶)
（十二）人工熟化过程
是指在人为因素影响下，通过耕作、施肥、灌溉等措施，改造土壤的土体构型，减弱或消除土壤中存在的障碍因素， 协调土体水、肥、气、热等，使土壤肥力向有利于作物生长方向发展的过程。简单地说为人类定向培育土壤的过程。 可分为旱耕熟化和水耕熟化。
特点：产生锈斑锈纹、铁锰 结核，发生于地下水浸润土 层、地下水升降频繁区。如 华北平原潮土区。
3.[化合价变化(氧化－还原) ]
由于化合物变化引起物质形态、性质变化。
Байду номын сангаас
（1）潜育化 静水浸泡 强还原
Fe+3 (红、棕色)
Fe+2（兰灰色）
（2）潴育化 水位上升：还原水位,下降：氧化
Fe+3、Mn+4
土壤的剖面层次。
（四）、 地形对土壤形成的影响
引起地表物质与能量的再分配，是影响土壤和环境之间物质、能量交换的一个重要条件。 1、地形对母质起着重新分配的作用。 2、不同地形影响地表水热条件的重新分配。
大的地形分布和排列能影响到气候带和生物带的分布 ；中小地形主要影响土壤水热条件、养分、质地、土壤厚薄的差 异。 3、地形支配着地表径流，影响水分的重新分配，在很大程度上决定着地下水的活动情况。
（八）灰化过程 在寒带和寒温带针叶林植被下，气候温和湿 润，降水量大大超过蒸发量，地面堆积了较 厚的枯枝落叶层，在针叶林残落物中，富含 单宁与树脂类物质，这些物质经过真菌微生 物的分解，产生一种强有机酸——富里酸， 这种强有机酸对土壤矿物起着强烈的破坏作 用，并产生强酸性淋溶。其结果是土体上部 的碱金属和碱土淋失，土壤矿物中的硅铝铁 发生分离，铁铝胶体淋溶淀积与下部，而二 氧化硅则残留在土体上部，从而在表层形成 一个灰白色淋溶层次，称为灰化层。
（3）白浆化 滞水还原 Fe+3、Mn+4Fe+2、Mn+2(淋失)白色脱Fe、Mn层 (高价不溶) (低价可溶)
（十二）人工熟化过程
是指在人为因素影响下，通过耕作、施肥、灌溉等措施，改造土壤的土体构型，减弱或消除土壤中存在的障碍因素， 协调土体水、肥、气、热等，使土壤肥力向有利于作物生长方向发展的过程。简单地说为人类定向培育土壤的过程。 可分为旱耕熟化和水耕熟化。
特点：产生锈斑锈纹、铁锰 结核，发生于地下水浸润土 层、地下水升降频繁区。如 华北平原潮土区。
3.[化合价变化(氧化－还原) ]
由于化合物变化引起物质形态、性质变化。
Байду номын сангаас
（1）潜育化 静水浸泡 强还原
Fe+3 (红、棕色)
Fe+2（兰灰色）
（2）潴育化 水位上升：还原水位,下降：氧化
Fe+3、Mn+4
土壤的剖面层次。
（四）、 地形对土壤形成的影响
引起地表物质与能量的再分配，是影响土壤和环境之间物质、能量交换的一个重要条件。 1、地形对母质起着重新分配的作用。 2、不同地形影响地表水热条件的重新分配。
大的地形分布和排列能影响到气候带和生物带的分布 ；中小地形主要影响土壤水热条件、养分、质地、土壤厚薄的差 异。 3、地形支配着地表径流，影响水分的重新分配，在很大程度上决定着地下水的活动情况。
（八）灰化过程 在寒带和寒温带针叶林植被下，气候温和湿 润，降水量大大超过蒸发量，地面堆积了较 厚的枯枝落叶层，在针叶林残落物中，富含 单宁与树脂类物质，这些物质经过真菌微生 物的分解，产生一种强有机酸——富里酸， 这种强有机酸对土壤矿物起着强烈的破坏作 用，并产生强酸性淋溶。其结果是土体上部 的碱金属和碱土淋失，土壤矿物中的硅铝铁 发生分离，铁铝胶体淋溶淀积与下部，而二 氧化硅则残留在土体上部，从而在表层形成 一个灰白色淋溶层次，称为灰化层。
第四章土壤形成因素学说123-PPT课件
第六节 土壤形成的人为因素 第4章
一、人为活动特点
1）有意识、有目的； 2）社会性； 3）双向性
二、人类活动在土壤形成与演变中的作用
1）人类活动一是通过改变成土因素或各因素对比关系 来影响土壤发育； 2）直接改变土壤组成和性状来影响成土过程。
第4章
不同地带土壤剖面发育与成土年龄相关示意图 (据Gerrard，2000)
К, О, Г, Б分别表示气候、生物、母质、时间。
3、詹尼
美国土壤学家H.詹尼(Jenny H) 对土壤与成土因素进行了深入研 究，于1941年发表《Factors of Soil Formation》，提出 S = f ( Cl, O, R, P, T, … )，简称‘clorpt’函数式，成为土壤形成的通 用公式。 詹尼认为在成土过程中的生物主导并不是千篇一律的现象，在不 同地区、不同类型的土壤往往有某一因素占优势。 4、威廉斯 苏联土壤学家，认为土壤的本质特性是具有肥力，强调生物主导 作用。
第四节 土壤形成的地形因素
地形影响土壤形成之间没有物质和能量的交换，主要是通过其他因素， 即间接引起地表物质与能量的再分配，来影响土壤形成和发育过程的 方向和强度。
第4章
一、地形影响地表水热状况与物质分异
1、支配地表径流、土内径流和排水，影响土壤水分、土壤性状和成 土作用强度、过程等。 2、土壤物质分异 影响地表物质的组成和地球化学分异过程。如正负地形。 3、通过地形高度、坡向等影响土壤的水热组合。 海拔高度的影响，土壤的垂直分异现象。 坡向影响， 阴坡和阳坡， 迎风破和背风坡
2）生物小循环
含义：通过植物（包括所有参与这一过程的生物）的反复吸收利 用和积累营养物质的这一过程，又称“物质的生物累积过程”。
第三章 土壤形成过程
盐分组成主要是钾、钠的氯化物、硫酸盐、碳酸盐和重 碳酸盐。
图 盐化过程图解
土壤主要成土过程
（二）生物过程
包括氮的固定，有机质转化等过程。
（1）原始成土过程
N素固定
自养型微生物（地衣、苔藓等） 有机体形成
异养型微生物（细菌、真菌等）
有机残体分解 腐殖质合成
土壤N素+腐殖质 矿物、岩石风化释放出矿质养分
第三章 土壤形成过程
第一节 地质大循环与生物小循环 第二节 主要成土过程 第三节 土壤发育
第一节 土壤形成过程中的大小循环
地质大循环：指地面岩石的风化、风化产物的淋溶 与搬运、堆积，进而产生成岩作用。
生物小循环：指植物营养元素在生物体与土壤之间 的循环；植物从土壤中吸收养分，形成植物体，后 者供动物生长，而动植物残体回到土壤中，在微生 物的作用下转化为植物需要的养分，促进土壤肥力 的形成和发展。
2. [化学淋溶]由于新化学组分的产生导致淋溶发生
（1）灰化
Fe、Mn有机络合、螯合物形成， 导致Fe、Mn淋溶， 伴有原生、次生矿物的分解、合 成；
灰白色层
灰化过程
在寒温带、寒带针叶林植被和 湿润条件下，土壤中铁铝与有 机酸性物质螯合而淋溶淀积的 过程。
在强酸性淋溶作用下，土壤矿 物遭受破坏。铁、铝和有机质 发生化学迁移，二氧化硅在表 层残留，形成灰白色的淋溶层 （灰化层）和铁、铝氧化物的 淀积层。
土壤形成过程：
成土母质在各种物理、化 学和生物作用影响下发生 物质迁移和转化，致使土 壤发育程度不断提高的过 程。
主要成土过程
我们将土壤中物质的交换与转化看作为成土 过程；但不把土壤中能量的交换和转化作为 成土过程，而仅仅将它看作是成土过程的动 力；尽管能量交换和转化与物质的交换和转 化常是相伴发生的。
图 盐化过程图解
土壤主要成土过程
（二）生物过程
包括氮的固定，有机质转化等过程。
（1）原始成土过程
N素固定
自养型微生物（地衣、苔藓等） 有机体形成
异养型微生物（细菌、真菌等）
有机残体分解 腐殖质合成
土壤N素+腐殖质 矿物、岩石风化释放出矿质养分
第三章 土壤形成过程
第一节 地质大循环与生物小循环 第二节 主要成土过程 第三节 土壤发育
第一节 土壤形成过程中的大小循环
地质大循环：指地面岩石的风化、风化产物的淋溶 与搬运、堆积，进而产生成岩作用。
生物小循环：指植物营养元素在生物体与土壤之间 的循环；植物从土壤中吸收养分，形成植物体，后 者供动物生长，而动植物残体回到土壤中，在微生 物的作用下转化为植物需要的养分，促进土壤肥力 的形成和发展。
2. [化学淋溶]由于新化学组分的产生导致淋溶发生
（1）灰化
Fe、Mn有机络合、螯合物形成， 导致Fe、Mn淋溶， 伴有原生、次生矿物的分解、合 成；
灰白色层
灰化过程
在寒温带、寒带针叶林植被和 湿润条件下，土壤中铁铝与有 机酸性物质螯合而淋溶淀积的 过程。
在强酸性淋溶作用下，土壤矿 物遭受破坏。铁、铝和有机质 发生化学迁移，二氧化硅在表 层残留，形成灰白色的淋溶层 （灰化层）和铁、铝氧化物的 淀积层。
土壤形成过程：
成土母质在各种物理、化 学和生物作用影响下发生 物质迁移和转化，致使土 壤发育程度不断提高的过 程。
主要成土过程
我们将土壤中物质的交换与转化看作为成土 过程；但不把土壤中能量的交换和转化作为 成土过程，而仅仅将它看作是成土过程的动 力；尽管能量交换和转化与物质的交换和转 化常是相伴发生的。
第三章 岩石风化与土壤形成
崩解：岩石由大块变成碎块， 崩解：岩石由大块变成碎块，再渐 变成细粒，其形状和大小改变了， 变成细粒，其形状和大小改变了， 但化学成分不发生变化。 但化学成分不发生变化。 自然界中， 自然界中，三种风化作用 通常是联合进行与相互助 长的， 划分它是为了讨 长的， 论方便。 论方便。 物理风化 生物风化 分解：岩石风化过程中化学 分解：岩石风化过程中化学 成分发生变化 化学风化
土壤形成速率和所需的时间
许多土壤中在100年内就可使土壤有机质达到准平衡； 在较有利的条件下，一个弱发育的B层可在数百年内形成; 在400～500年的成土时间内,就可看出粘粒由A层向B层的迁移。
二 人类生产活动对土壤形成的影响 人类的生产活动直接影响土壤的肥力性质，而且也会对自然成土 因素产生影响。有的生产活动，如耕作，绿化荒山，封山育林等， 对土壤形成起促进作用； 相反，炼山，掠夺性地利用土地,土壤污染等则会对土壤造成很 大的破坏。
水解和碳酸化作用的实质是，矿物中的盐基离子被子氢离子取代。 水解和碳酸化作用的实质是，矿物中的盐基离子被子氢离子取代。
石灰岩的化学风化
CaCO3 ＋ H2CO3
溶解度很低
(H2O+CO2)
Ca(HCO3) 2
溶解度较高
平衡的变化： 平衡的变化： (1)当CO2充足时，且有一定的湿度，平衡一直向右 充足时，且有一定的湿度，
岩石经各种自然因子作用发生各种风化作用，由大变小，由粗变细，最后 形成了疏松多孔的松散物质。 这类物质具有松散，多孔的特性，并可通气透水和保存少量水分，另外有 极少的一点养分。我们称之为母质。它是土壤的骨架部分，也是植物矿质 营养的最初来源。 当地球上出现生物后，低等植物开始在母质上生长，其分泌物和残落物及整 个枯死的植物体使母质中有机质含量增加，随着时间的推移，母质协调和供 应水，肥，气，热的能力不断提高，最后母质产生质的变化，具备了能够不 间断地供给植物水肥协调水气热的能力，这时母质就成了土壤。
土壤形成速率和所需的时间
许多土壤中在100年内就可使土壤有机质达到准平衡； 在较有利的条件下，一个弱发育的B层可在数百年内形成; 在400～500年的成土时间内,就可看出粘粒由A层向B层的迁移。
二 人类生产活动对土壤形成的影响 人类的生产活动直接影响土壤的肥力性质，而且也会对自然成土 因素产生影响。有的生产活动，如耕作，绿化荒山，封山育林等， 对土壤形成起促进作用； 相反，炼山，掠夺性地利用土地,土壤污染等则会对土壤造成很 大的破坏。
水解和碳酸化作用的实质是，矿物中的盐基离子被子氢离子取代。 水解和碳酸化作用的实质是，矿物中的盐基离子被子氢离子取代。
石灰岩的化学风化
CaCO3 ＋ H2CO3
溶解度很低
(H2O+CO2)
Ca(HCO3) 2
溶解度较高
平衡的变化： 平衡的变化： (1)当CO2充足时，且有一定的湿度，平衡一直向右 充足时，且有一定的湿度，
岩石经各种自然因子作用发生各种风化作用，由大变小，由粗变细，最后 形成了疏松多孔的松散物质。 这类物质具有松散，多孔的特性，并可通气透水和保存少量水分，另外有 极少的一点养分。我们称之为母质。它是土壤的骨架部分，也是植物矿质 营养的最初来源。 当地球上出现生物后，低等植物开始在母质上生长，其分泌物和残落物及整 个枯死的植物体使母质中有机质含量增加，随着时间的推移，母质协调和供 应水，肥，气，热的能力不断提高，最后母质产生质的变化，具备了能够不 间断地供给植物水肥协调水气热的能力，这时母质就成了土壤。
(完整版)第三节成土因素和土壤形成过程
第三节成土因素和土壤形成过程以上我们讨论了土壤的三相物质四种成分及其土壤的主要物理化学性质。
不同的土壤具有不同的物质组成和性质，土壤的肥力状况也不同。
那么土壤是怎样形成的呢？这是自然地理学要搞清楚的问题之一。
一、土壤形成因素（一）土壤形成因素学说1.道库恰耶土壤形成因素学说土壤形成因素学说是十九世纪末，由俄国著名的土壤学家B.B.道库恰耶夫建立起来的。
道库恰耶夫土壤形成因素学说的基本观点有以下四点：①土壤是成土因素综合作用的产物他认为土壤是在各种成土因素综合作用下形成的，离开某一成土因素都不能形成土壤，并提出了如下土壤形成数学函数式。
S=(CL,O,R,P,T)S：土壤，CL：气候，O：生物，R：岩石，P：地形，T：时间道库恰耶夫认为土壤形成因素包括气候、生物、母质和时间四种因素，它们各自对土壤形成都有一定的作用。
不过只有某一种因素形不成土壤，是在这四种因素作用下形成的。
②成土因素的同等重要性和相互不可代替性关于这一点，他举例说：“我们假定，如果医生提出水、空气、和食物对人的机体那个比较重要，那么这个问题是空洞而用无的。
因为缺乏任何一个，生物都不能单独生存，提出这样的问题是无益的。
提出土壤形成因素中哪一个因素起着最重要的作用，同样也是无益的。
”③成土因素的发展变化制约着土壤的形成和演化世界上的一切事物都在不停地运动，成土因素也是如此，它们也处于无休止的变化过程当中。
前面已经说过，土壤是各种成土因素综合作用的结果。
它们与土壤之间的关系是函数关系，若成土因素发生了变化，土壤本身也必然跟着发生相应的变化，所以成土因素的发展变化制约着土壤的形成和演化。
④成土因素是有地理分布规律的道库恰耶夫在多年研究俄罗斯黑钙土的基础上，1883年发表了他的经典著作——《俄国黑钙土》。
在这本书中他第一次阐明了土壤的地带性分布规律，同时他指出，这是由于成土因素有地带性分布规律的结果。
虽然现在看起来，各种自然事物的地带性规律已为众所周知的事实。
3第三节 土壤形成过程
物质流失 Losses
Losses from the soil, like additions to it, can occur via ether the surface or subsurface. Surface losses may be by natural erosion processes or human activity, while subsurface losses involve solute leaching or material removed in suspension through large pores or pipes. Material can be lost from soils in four main forms: gases, solutes, particulate material and via vegetation removal. Gases are produced during organic matter decomposition and lost to the atmosphere. Solutes are taken up as nutrients by vegetation and then lost when the vegetation is removed, for example by harvesting of crops or removal of trees. Particulate material is lost by water and wind erosion.
地壳物质循环
2.生物小循环过程
植物利用太阳能把二氧化碳、水、土壤中营养元 素合成大量有机质——植物死亡后，以有机残体状态 累积在土表 （在微生物作用） 一方面可形成热能和 矿质养分供植物再利用；另一方面形成腐殖质作为土 壤保留植物营养元素。 这个过程特点是：所需时间短、涉及范围小，植 物营养元素有被向上富积的趋势
土壤的形成发育过程及影响因素
(十)潴育化成土过程
★ 指土体处于季节性积水，在土体中交替发生 的氧化还原过程。
★ 形成实质是土壤浸水经常移动，干湿交替导 致氧化还原过程交替进行，渍水时变价的铁 锰被还原成低价状态，并溶解在水中随水迁 移，在土壤干燥时，这些已被还原的物质又 被氧化形成高价氧化物并在土壤中淀积。在 这种干湿交替下，潴育化土体中可出现锈纹、 锈斑、黑色铁锰结核，红色铁锰胶膜及鳝鱼 斑等新生体。
作用下,在土体中特别是土层上部大量积累有机物的过程.
1．草毡有机质聚积过程
有机质合成量少，分解度弱，常成毡状草皮层，覆盖土壤表 层，而显示干泥炭化。
2．斑毡有机质聚积过程
是森林植被下有机质聚积过程。
3．草甸腐殖质聚积过程
是湿润草甸植被下腐殖质聚积过程。
4．草原腐殖质聚积过程
是半干旱、干旱草原植被下腐殖质聚积过程。
(七)灰化成土过程
灰化成土过程是在寒温带、寒带针叶林植被和湿润 条件下，土壤中的铁铝与有机酸性物质螯合淋溶淀 积过程。
在这样的成土条件下，针叶林残落物富含单宁、树 脂等酚类物质分解后产生酸性很强的富里酸及其他 有机酸作为有机络合剂使表层土壤中的矿物质蚀变 分解，且与金属离子结合为络合物，使铁铝等发生 强烈的螯迁，到达B层，使亚表层脱色，只留下极 耐酸的硅酸呈灰白色土层（灰化层），在剖面下部 形成较密实的棕褐色腐殖质铁铝淀积层。
（六）人为因素
人类活动对土壤的形成具有两重性： 1、对母质的有利影响
对母质的不利影响，如污泥进入土壤 2、对地形的有利效果，如保护、改造
对地形的不利效果，如水土流失 3、对气候的有利影响，如保护环境
对气候的不利影响，如破坏环境 4、对有机体的有利效果，如增施有机肥
对有机体的不利效果，如化肥农药对土壤生物 的伤害 5、对时间的有利效果
第三章 土壤孔性、结构性和耕性
近年来我国广泛开展利用腐殖酸类肥料可以在许多地区就地取材利用当地生产的褐煤泥炭生产腐殖酸类肥料它是一种固体凝胶物质能起到很好的结构改良剂作土壤耕性是指土壤在耕作时所表现的特性也是一系列土壤物理性质和物理机械性的综合反映耕性的好坏密切影响到土壤耕作质量及土壤肥力
第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤三相组成 第二节 土壤结构性
称土壤假比重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均 以105－110℃下烘干土计。
或
单位容积原状土壤（包括孔隙）的质量。 土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内, 夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3
过松的土壤（容重小），土粒间黏结力弱，大孔隙占优势，虽然耕
作起来容易，但太松也使植物根系难以扎稳，保水能力差，易漏风 跑墒，土壤养分也容易随降水或灌水流失。
概念：指单位容积(包括孔隙在内)的原状土壤的干重，单位
为g／cm3。严格地讲应称为干容重(以b表示)，其含义是干土 粒的质量与总容积之比：。
公式：
b=Ms/Vt=Ms/(Vs+V+V)
总容积包括固体土粒和孔隙的容积，应大于固体土粒Vs因而
土壤容重b必然小于土壤比重p
土壤容重b可作为表示土壤松紧程度的一项尺度。耕作层容
6.67X106X20X1.15X(25％一5％)=30(m3)
土壤孔隙状况
土壤孔隙在土壤中土粒与土粒，土团与土团，土团
与土粒(单粒)之间相互支撑，构成弯弯曲曲、粗细不 同和形状各异的各种孔洞。
为了满足农作物对水分和空气的需求，有利于根系
的伸展和下扎，要求土壤(尤其是耕作层)不仅要有适 当的孔隙数量，而且也要有适宜的大小不同孔隙的搭 配比例，土壤基模孔隙状况通常包括孔隙度(孔隙总 量)和孔隙类型(孔隙大小及比例，又叫孔径分布)两 个方面。前者决定土壤气、液两相总量，后者决定气、 液两相所占比例。
第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤三相组成 第二节 土壤结构性
称土壤假比重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均 以105－110℃下烘干土计。
或
单位容积原状土壤（包括孔隙）的质量。 土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内, 夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3
过松的土壤（容重小），土粒间黏结力弱，大孔隙占优势，虽然耕
作起来容易，但太松也使植物根系难以扎稳，保水能力差，易漏风 跑墒，土壤养分也容易随降水或灌水流失。
概念：指单位容积(包括孔隙在内)的原状土壤的干重，单位
为g／cm3。严格地讲应称为干容重(以b表示)，其含义是干土 粒的质量与总容积之比：。
公式：
b=Ms/Vt=Ms/(Vs+V+V)
总容积包括固体土粒和孔隙的容积，应大于固体土粒Vs因而
土壤容重b必然小于土壤比重p
土壤容重b可作为表示土壤松紧程度的一项尺度。耕作层容
6.67X106X20X1.15X(25％一5％)=30(m3)
土壤孔隙状况
土壤孔隙在土壤中土粒与土粒，土团与土团，土团
与土粒(单粒)之间相互支撑，构成弯弯曲曲、粗细不 同和形状各异的各种孔洞。
为了满足农作物对水分和空气的需求，有利于根系
的伸展和下扎，要求土壤(尤其是耕作层)不仅要有适 当的孔隙数量，而且也要有适宜的大小不同孔隙的搭 配比例，土壤基模孔隙状况通常包括孔隙度(孔隙总 量)和孔隙类型(孔隙大小及比例，又叫孔径分布)两 个方面。前者决定土壤气、液两相总量，后者决定气、 液两相所占比例。
土壤肥料学
教学参考书目1、西南农业大学，土壤学（第二版），农业出版社，1999；2、朱祖祥，土壤学，农业出版社，1983；3、黄昌勇，土壤学（面向21世纪课程教材），中国农业出版社，2000；4、谢德体，土壤肥料学，中国农业出版社5、张凤荣，土壤地理学，中国农业出版社6、朱鹤健，土壤地理学，高等教育出版社7、全国土壤普查办公室.中国土壤.中国农业出版社，1998；8、安徽省土壤普查办公室.安徽土壤.科学出版社，1998。
目录绪论第一章土壤母质与土壤的形成第二章土壤肥力的物质基础第三章土壤的基本性质第四章土壤水气热和养分状况第五章土壤分类与中国土壤分布第六章安徽土壤绪论教学内容：土壤和土壤肥力的概念；土壤在农业生产和自然环境中的地位；土壤学发展概况；土壤学的研究内容与学习方法；教学重点：土壤和土壤肥力的概念；土壤学在农业生产和自然环境中的作用土壤学的学习方法一、土壤与土壤肥力1. 土壤的概念古代解释：生态学家：环境学家：工程专家：土壤学家和农学家：古代解释生态学家生态学家从生物地球化学观点出发，认为土壤是地球表层系统中，生物多样性最丰富，生物地球化学的能量交换、物质循环（转化）最活跃的生命层。
环境学家环境学家认为：土壤是重要的环境因素、环境污染物的缓冲带和过滤器工程专家工程专家则把土壤看作承载高强度压力的基地或作为工程材料的来源土壤学家和农学家土壤学家和农学家对土壤定义：土壤是地球陆地表面上，能够生长植物的疏松表层。
其本质特征是具有肥力。
以俄国的威廉斯为代表，应该明确两点：土壤是环境的产物，判定土壤类型应了解环境特征；土壤是独立的自然综合体，有其本身的发生、发展与演化规律。
2、土壤肥力（1）定义：美国；前苏联；候光炯；陈恩凤；熊毅（中国土壤）（2）分类：（3）土壤生产力和土壤肥力的关系：美国对土壤肥力定义土壤肥力是土壤满足植物生长所需养分的能力前苏联对土壤肥力定义土壤肥力是土壤满足植物生长所需水分和养分的能力中国对土壤肥力定义候光炯：1960年《中国农业土壤概论》中认为：土壤肥力是土壤能够稳、匀、足、适提供植物生长所需养分、水分和环境条件能力陈恩凤《土壤肥力的物质基础及其调控》：土壤肥力是土壤满足植物生长所需的营养条件和环境的能力，以及土壤自动调节和抵抗外界不良条件的能力，具体包括土壤的体质和体形熊毅，1987年《中国土壤学》中：土壤肥力是指土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力。
土壤的形成
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
土壤形成与分类
人为熟化过程，疏松，有机 质、养分含量高，团粒结构 机械压缩，板结紧实，通透 性差，片状结构。 淀积层，质地粘重，柱状结 构、块状结构多，通透性差
母质层，紧实，通透性差， 块状结构发达，有母质特性 农业旱地土壤的土体构造
水旱交替形成水耕熟化层，又 叫淹育层。 机械压缩，板结紧实，通透性 差，片状结构。 氧化还原交替，瀦育化明显， 产生锈斑锈纹，呈现网状斑纹 状，又叫潴育层/斑纹层。 长期还原状态，潜育化作用明 显，土色呈蓝色，又称潜育层 /青泥层。 农业水田土壤的土体构造
淋溶层 淀积层 母质层 母岩层
耕作层 犁底层 心土层 底土层
自然土壤的土体构型 农业土壤的土体构型
三、土壤形成过程及其特点
1、原始成土过程：是指从岩石露出地面有微生物着生开始 到植物定居之前形成的土壤过程。它是土壤形成作用的起 始点。
生物：低等植物和微生物 特点：缓慢分解岩石中砂质成分，同时释放出矿质养分和 形成次生矿物，并开始积累氮素和有机物质。 气候和地形：高寒干旱，如青藏高原西部雪线以下5200 ~ 5600m。
土壤年龄：指土壤发生发育时间的长短。 绝对年龄：该土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发 育时算起迄今所经历的时间。
相对年龄：土壤的发育阶段或发育程度。
某些土壤达到稳定状态（准平衡）所需的时间
土壤发育的阶段性
六、人为活动因素
通过影响其它因素而影响土壤形成
人类影响成土因素的作用
1.气候是决定因素，决定 土壤类型的分布规律； 2.生物是主导因素，影响 土壤肥力的发育； 3.地形是调节因素，影响 土壤成土的强度；
三、气候因素
水热状况直接参与母质风化和物质淋溶。
营养元素富集 有机残体数量 生物小循环 气候 (水热) 粘土矿物合成 地质大循环 岩石、矿物及母质风化 营养元素淋溶、迁移 有机残体分解 腐殖质合成 N 素固定 N 腐殖质 质 地 矿质养分
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第三节 土壤形成过程
一、土壤形成的基本规律
地质大循环和生物小循环过程的矛盾统一
土壤形成过程指的是在一定的时空条件下， 母岩或母质与生物、气候因素以及土体
内部所进行的物质与能量的迁移和转化过程的总体。
图3.1 土壤形成中物质迁移和转化示意图
图3.2 土壤能量转换示意图
1.物质的地质大循环过程
坚硬结晶岩出露 （太阳辐射能、降水等作用） 风化 （岩石形态、性质受改造） 疏松多孔母质— —同时大量矿质养分释放出来 （淋洗下渗、搬运） 海洋沉积物 （再风化） 新风化壳——…
Material can be lost from soils in four main forms: gases, solutes, particulate material and via vegetation removal. Gases are produced during organic matter decomposition and lost to the atmosphere. Solutes are taken up as nutrients by vegetation and then lost when the vegetation is removed, for example by harvesting of crops or removal of trees. Particulate material is lost by water and wind erosion.
—(C, 4H) + 2O2 enzymic oxidationCO2 + 2H2O + energy
This process is known as mineralization, and is an important source of plant nutrients such as nitrogen, sulphur, phosphorus and some mineral elements (Ca2+, Mg2+, K+).
Redeposition of material carried in solution will occur when a change in soil conditions renders it insoluble. The most obvious cause is removal of water supply as soil dries out, but other changes can also be important, such as pH, temperature, exchange sites or oxygen availability.
Mineral transformations
Original mineral weathering
Mechanical (physical) weathering Chemical weathering Biological weathering
Clay mineral formation
三、主要的成土过程
1、原始成土过程 3、灰化过程 5、富铝化过程 7、盐碱化过程 9、潜育化过程 11、白浆化过程
2、腐殖质化过程 4、粘化过程 6、钙化过程 8、泥炭化过程 10、潴育化过程 12、熟化过程
5.白浆化过程 6.富铝化过程 7.灰化过程
指表层由于上层滞水而发生的潴育漂洗过程。 指土体中脱硅富铁铝的过程 指在土体表层，特别是亚表层SiO2残留，R2O3及腐殖 质淋溶沉积的过程
Plant roots Soil fauna Microorganisms
Vegetation growing in the soil
Animals living at surface
Wind-blown leaves Stems carried by running water Dead tree falling down a steep slope Manure added to soil to assist cultivation
2.生物小循环过程
植物利用太阳能把二氧化碳、水、土壤中营养元 素合成大量有机质——植物死亡后，以有机残体状态 累积在土表 （在微生物作用） 一方面可形成热能和 矿质养分供植物再利用；另一方面形成腐殖质作为土 壤保留植物营养元素。
这个过程特点是：所需时间短、涉及范围小，植 物营养元素有被向上富积的趋势
（2）土壤形成过程中，两个循环过程是同时并存，互相 联系、相互作用着，推动土壤不停运动和发展；
（3）从物质养料动态关系看：地质大循环过程总趋势是 植物养分元素的释放淋失过程；而生物小循环则是植 物养分元素的累积过程，它使有限营养元素纳入无穷
利用的途径。
二、土壤发生中的基本成土作用
团聚作用
迁移与富集
土壤形成过程中的氧化-还原过程
12. 熟化过程：在人为的干预下，土壤兼受自然因素和人为因素 的综合 影响下进行的土壤发育过程
原始成土过程
是土壤形成作用的起始点。在裸露岩 石表面或薄层的岩石风化上着生低等植物： 地衣、苔藓及真菌、细菌等微生物，开始 累积有机质。 基本特点：土层浅薄；腐殖质累积量少， 无明显腐殖质层。
物质流失 Losses
Losses from the soil, like additions to it, can occur via ether the surface or subsurface.
Surface losses may be by natural erosion processes or human activity, while subsurface losses involve solute leaching or material removed in suspension through large pores or pipes.
During organic material decomposition, an additional set of processes, known as humification, occurs. The complex reaction of various decomposition products to produce large, complex molecular chains or polymers result in the formation of a stable end-product known as humus.
Above-ground inputs
Subsurface additions
Added in a Added by similar way human activity
Material of local origin
Transported Transported Locally
Material
derived
Surface rock weathering Weathering crust organisms active and organic matter accumulation Soil
物质加入 Additions
Material added to a soil
Organic matter
Mineral material
迁移机理 溶迁作用：土体内物质形成真溶液后随水的迁移 还原迁移：还原过程是不易移动元素变得易移动 螯迁作用：土体内金属离子以螯（络）合物的形态移
动 悬迁作用：粘粒的悬浮迁移 生物迁移：植物根系吸收深层养料元素，死亡后回归
地表
三、土壤发生中的主要成土过程
Soil-forming (Pedogenic) processes
soil
micro-biologicalcycle
土壤形成的实质是地质大循环和生物小循环的矛盾与统一。 有机体
微生物 分解
绿色植物 合成
养料元素土壤体
风化 作用
淋溶 作用
岩石
江海
沉淀作用
3.地质大循环和生物小循环的关系
（1）生物小循环是在地质大循环的基础上发展起来的， 没有地质大循环就不可能有生物小循环，没有生物小 循环就没有土壤；
8.有机质积累过程
指在各种植物与微生物的作用下，在土体中特 别是土体最表层进行的腐殖质的积累过程
最普遍的一个成土过程
9.泥炭化过程 指有机质以植物残体形式累积的过程 主要发生在地下水位很高或地表有积水的沼泽地段
10. 潜育化过程 11. 潴育化过程
在土体中发生的还原过程(潜育层)(土体染成 灰蓝色或青灰色。
Al-
(Mg,Fe,Al)
Chlorite
14Å intergrade
Fig. Pathways of clay mineral
transformation
物质迁移 Transfers
Pedogenic transfers can operate in two main ways — by water or mechanically. Water transfers material in solution or suspension, while mechanical transfer can occur by many processes, including bioturbation, alternating expansion and contraction, freezing, density loading, crystal growth, gravity movement, upwelling water and earthquakes.
这个过程特点是：所需时间极长、涉及范围极 广，植物营养元素有被向下淋失的趋势
地质大循环Macro-geologicalcycle 指地面岩石的风化、风化产物的淋溶 与搬运、堆积，进而产生成岩作用，是 地球表面恒定的周而复始的大循环。 特点：涉及空间大，时间长， 植物养分元素不积累。
一、土壤形成的基本规律
地质大循环和生物小循环过程的矛盾统一
土壤形成过程指的是在一定的时空条件下， 母岩或母质与生物、气候因素以及土体
内部所进行的物质与能量的迁移和转化过程的总体。
图3.1 土壤形成中物质迁移和转化示意图
图3.2 土壤能量转换示意图
1.物质的地质大循环过程
坚硬结晶岩出露 （太阳辐射能、降水等作用） 风化 （岩石形态、性质受改造） 疏松多孔母质— —同时大量矿质养分释放出来 （淋洗下渗、搬运） 海洋沉积物 （再风化） 新风化壳——…
Material can be lost from soils in four main forms: gases, solutes, particulate material and via vegetation removal. Gases are produced during organic matter decomposition and lost to the atmosphere. Solutes are taken up as nutrients by vegetation and then lost when the vegetation is removed, for example by harvesting of crops or removal of trees. Particulate material is lost by water and wind erosion.
—(C, 4H) + 2O2 enzymic oxidationCO2 + 2H2O + energy
This process is known as mineralization, and is an important source of plant nutrients such as nitrogen, sulphur, phosphorus and some mineral elements (Ca2+, Mg2+, K+).
Redeposition of material carried in solution will occur when a change in soil conditions renders it insoluble. The most obvious cause is removal of water supply as soil dries out, but other changes can also be important, such as pH, temperature, exchange sites or oxygen availability.
Mineral transformations
Original mineral weathering
Mechanical (physical) weathering Chemical weathering Biological weathering
Clay mineral formation
三、主要的成土过程
1、原始成土过程 3、灰化过程 5、富铝化过程 7、盐碱化过程 9、潜育化过程 11、白浆化过程
2、腐殖质化过程 4、粘化过程 6、钙化过程 8、泥炭化过程 10、潴育化过程 12、熟化过程
5.白浆化过程 6.富铝化过程 7.灰化过程
指表层由于上层滞水而发生的潴育漂洗过程。 指土体中脱硅富铁铝的过程 指在土体表层，特别是亚表层SiO2残留，R2O3及腐殖 质淋溶沉积的过程
Plant roots Soil fauna Microorganisms
Vegetation growing in the soil
Animals living at surface
Wind-blown leaves Stems carried by running water Dead tree falling down a steep slope Manure added to soil to assist cultivation
2.生物小循环过程
植物利用太阳能把二氧化碳、水、土壤中营养元 素合成大量有机质——植物死亡后，以有机残体状态 累积在土表 （在微生物作用） 一方面可形成热能和 矿质养分供植物再利用；另一方面形成腐殖质作为土 壤保留植物营养元素。
这个过程特点是：所需时间短、涉及范围小，植 物营养元素有被向上富积的趋势
（2）土壤形成过程中，两个循环过程是同时并存，互相 联系、相互作用着，推动土壤不停运动和发展；
（3）从物质养料动态关系看：地质大循环过程总趋势是 植物养分元素的释放淋失过程；而生物小循环则是植 物养分元素的累积过程，它使有限营养元素纳入无穷
利用的途径。
二、土壤发生中的基本成土作用
团聚作用
迁移与富集
土壤形成过程中的氧化-还原过程
12. 熟化过程：在人为的干预下，土壤兼受自然因素和人为因素 的综合 影响下进行的土壤发育过程
原始成土过程
是土壤形成作用的起始点。在裸露岩 石表面或薄层的岩石风化上着生低等植物： 地衣、苔藓及真菌、细菌等微生物，开始 累积有机质。 基本特点：土层浅薄；腐殖质累积量少， 无明显腐殖质层。
物质流失 Losses
Losses from the soil, like additions to it, can occur via ether the surface or subsurface.
Surface losses may be by natural erosion processes or human activity, while subsurface losses involve solute leaching or material removed in suspension through large pores or pipes.
During organic material decomposition, an additional set of processes, known as humification, occurs. The complex reaction of various decomposition products to produce large, complex molecular chains or polymers result in the formation of a stable end-product known as humus.
Above-ground inputs
Subsurface additions
Added in a Added by similar way human activity
Material of local origin
Transported Transported Locally
Material
derived
Surface rock weathering Weathering crust organisms active and organic matter accumulation Soil
物质加入 Additions
Material added to a soil
Organic matter
Mineral material
迁移机理 溶迁作用：土体内物质形成真溶液后随水的迁移 还原迁移：还原过程是不易移动元素变得易移动 螯迁作用：土体内金属离子以螯（络）合物的形态移
动 悬迁作用：粘粒的悬浮迁移 生物迁移：植物根系吸收深层养料元素，死亡后回归
地表
三、土壤发生中的主要成土过程
Soil-forming (Pedogenic) processes
soil
micro-biologicalcycle
土壤形成的实质是地质大循环和生物小循环的矛盾与统一。 有机体
微生物 分解
绿色植物 合成
养料元素土壤体
风化 作用
淋溶 作用
岩石
江海
沉淀作用
3.地质大循环和生物小循环的关系
（1）生物小循环是在地质大循环的基础上发展起来的， 没有地质大循环就不可能有生物小循环，没有生物小 循环就没有土壤；
8.有机质积累过程
指在各种植物与微生物的作用下，在土体中特 别是土体最表层进行的腐殖质的积累过程
最普遍的一个成土过程
9.泥炭化过程 指有机质以植物残体形式累积的过程 主要发生在地下水位很高或地表有积水的沼泽地段
10. 潜育化过程 11. 潴育化过程
在土体中发生的还原过程(潜育层)(土体染成 灰蓝色或青灰色。
Al-
(Mg,Fe,Al)
Chlorite
14Å intergrade
Fig. Pathways of clay mineral
transformation
物质迁移 Transfers
Pedogenic transfers can operate in two main ways — by water or mechanically. Water transfers material in solution or suspension, while mechanical transfer can occur by many processes, including bioturbation, alternating expansion and contraction, freezing, density loading, crystal growth, gravity movement, upwelling water and earthquakes.
这个过程特点是：所需时间极长、涉及范围极 广，植物营养元素有被向下淋失的趋势
地质大循环Macro-geologicalcycle 指地面岩石的风化、风化产物的淋溶 与搬运、堆积，进而产生成岩作用，是 地球表面恒定的周而复始的大循环。 特点：涉及空间大，时间长， 植物养分元素不积累。