第二章 土壤固相组成及其诊断特性

土壤地理学第二章/第三章第二章：影响土壤形成的环境因素：俄国道库恰耶夫成土学说：主要观点：土壤成土因素主要有五个气候、生物、母质、地形。

时间影响土壤发育的五个主要因素：1、母质因素（不同岩石风化壳）2、生物因素（不同植被类型：草地与森林）3、气候因素（影响风化，控制植被生长）4、地形因素（影响物质与能量的分配）5、时间因素（控制土壤发育进程）地质大循环和生物小循环的关系：1.大循环是小循环的基础，也是土壤形成的基础（矿质养分）；2.小循环是土壤形成的核心（腐殖质）；3.大循环大于小循环，自然界会发生水土流失现象；4.大循环小于或者等于小循环，自然界水土保持。

总之，土壤的形成过程是物质的地质大循环与生物小循环过程矛盾与统一。

形成土壤的两个基本作用：◆风化作用：致密的岩石被破坏，营养元素得以释放，并形成疏松的风化层；◆生物作用：有机质加入，营养元素积聚。

1）土壤胶体及结构①土壤胶体：通常所说的土壤胶体实际上是指直径在1—100 mµm之间的土壤颗粒。

②土壤胶体的种类土壤矿物质胶体（无机胶体）：次生铝硅酸盐、铁铝化合物有机胶体：腐殖质、有机酸、蛋白质等有机-无机复合胶体③土壤胶体结构微粒核：胶核双电层：内外吸附层、扩散层2）土壤胶体的性质①巨大的比表面积和表面能②带电性带电的原因是什么？电性如何？③土壤胶体离子交换作用④分散和凝聚作用第一：粘土矿物胶体带电土壤中粘土矿物胶体一般都带负电荷，其电荷来源有以下几个方面：同晶置换作用粘土矿物晶质中的一种离子被另一种离子取代的过程。

在这个过程中，只改变了矿物质的化学成分，而矿物的结晶构造不变，故叫做同晶置换作用。

晶格破碎边缘带电矿物质风化破碎过程中，晶格边缘离子一部分电荷未被中和而产生剩余电荷，使晶体边缘带电。

第二：腐殖质胶体带电意义？由于腐殖质分子量大、功能团多，解离后带电量大，对土壤保肥供肥性有重要影响。

第三：两性胶体带电，什么是两性胶体？表面既带负电荷，亦带正电荷的土壤胶体称两性胶体。

图2-2 土壤矿物的风化及稳定性序列图
(T为年均气温/℃，R为年均降水量/mm) 图2-3 中国地表风化壳及风化类型分异断面图
原生矿物在风化和成土过程中新形成 的矿物称为次生矿物，它包括简单盐类、 次生氧化物和铝硅酸盐类。它们是土壤矿 物中最细小的部分，具有活动的晶格、呈 现高度分散性，并具有强烈的吸附代换性 能、能吸收水分和膨胀，因而具有明显的 胶体特性，又称为黏土矿物。如图2-4、 2-5、2-6、2-7、2-8所示。
图2-23 土壤颜色三维图解
图 2-24 蒙氏土壤颜色卡图式
图2-25 蒙氏土壤颜色卡图式
思考题与个案分析
1. 土壤的基本组成是什么？如何看待它们之间的关系？ 2. 结合中国土壤粒径分级系统，简述进行土壤粒径分级
的 意义和作用？ 3. 简述土壤质地对肥力的影响，那种质地对肥力更有利？ 4. 简述土壤结构类型，为什么说团粒结构是好的结构？ 5. 土壤形态是怎样形成的，研究土壤形态的意义是什么？ 6. 说明土壤容重、比重和孔隙度的概念和意义。 7. 试分析土体硅铁铝率与黏粒硅铁铝率的差异性，阐述 其 土壤地理意义。 8. 通过土壤调查与分析，试简述土壤在陆地生态系统中
土壤有机物在微生物作用下进行分解 转化的同时，其部分分解产物又在微生物 的作用下重新聚合形成腐殖质，如图2-16 所示。有关土壤腐殖质形成的生物化学过 程归纳起来有3种学说：①木质素－蛋白 质聚合学说； ②生物化学合成学说； ③ 化学催化聚合学说。
图2-16 土壤腐殖质形成过程图式
土壤圈物质循环主要是指土壤圈内部 的物质迁移转化过程，以及土壤圈与地球 其他圈层之间的物质交换过程。其中土壤 营养元素(如N、C、P、S等)循环是当今研 究的重点，土壤中的营养元素是维持生物 体生理代谢过程所必需的化学元素，如图 2-17、2-18、2-19、2-20、2-21所示。

B、Байду номын сангаас壤有机质的组成
• 基本组成元素为：碳、氢、氧、氮 • 一般分为： 腐殖物质（85%--90%）和非腐殖物质
C、土壤有机质的转化
土壤有机质在微生物的作用下，向着两个方向转 化：
矿质化过程：是指有机质在微生物作用下， 分解为简单的无机化合物并释放热量的过 程。 腐殖化过程：是指有机质在微生物的作用 下，先分解为简单有机化合物，继而将简 单有机化合物作为中间产物，又转化合成 为腐殖质的过程。
1）土壤有机质的特性
• A、土壤有机质的来源于存在形态
自 然 土 壤
高等绿色植物
每年施用的有机肥料、 植物残渣、人畜粪便、 垃圾、污水等
农 业 土 壤
通过各种途径进入土壤的有机质的形态： 新鲜的有机质 半分解的有机质 腐殖质：是经微生物改造后的一类特殊 高分子有机化合物，呈褐色或暗褐色， 是土壤有机质最主要的一种形态，占有 机质总量的85%-90%。
2）土壤有机质的作用
A、提供植物所需的养分； B、提高土壤的持水性、减少水土流失； C、提高土壤的保肥性和缓冲性； D、改善土壤物理性质； E、提高土壤生物和酶的活性，促进养分转 化； F、改善环境（污染、co2等)。
3）土壤有机质的管理
A、合理施肥（增施有机肥、秸秆覆盖还田、 种植绿肥、归还植物凋谢物）； B、适宜耕种； C、调节水、气、热状况； D、营造调节林地
3）成土母质
概念：是指岩石、矿物风化形成的风化
产物。
按搬运力与沉积特点不同可分为： 残积物、坡积物、洪积物、冲积物、 湖积物、海积物、风积物。
4）土壤颗粒
土壤是由各种大小不同的矿质土粒组成的。 根据土粒的粒径和性质将其划分为若干等级， 称为粒级。 土粒由粗到细分成： 石砾、沙粒、粉沙粒和粘粒四组。 一般土粒越粗，二氧化硅的含量越高。

土壤的物质组成特点
土壤是一种很复杂的物体，它是由固相、液相和气相三相物质组成，一般情况下，土壤的固相部分占50%，液相约占25%，气相占25%。

(1) 土壤固相物包括矿物质和有机质，是养分的贮存场所，决定着养分的潜在供应能力。

土壤矿物质包括石砾、粗沙、细沙、粉沙和黏粒。

石砾和沙粒是岩石的风化碎屑，所含矿物成分与岩石基本一致，不能提供很多有效养分。

黏粒细小，表面吸湿性强，黏粒间空隙很小，有显著的毛细管作用，能够吸附养分，具有较强的保肥能力。

土壤有机质包括处于不同分解阶段的死亡的各种动植物残体，是土壤形成团粒结构的良好胶结剂，能够改善土壤通气性能和蓄水状况。

(2) 土壤液相土壤液相的主要组分，包括水分和溶解在水中的盐类、有机化合物、无机化合物以及最细小的胶体物质。

作物生长发育过程中所需要的营养物质，几乎都是从土壤溶液中获得的。

(3) 土壤气相主要是指土壤的空气含量，而土壤空隙及水分含量是决定土壤空气含量的主要因素，若土壤通气不良，土壤中气体所占比例下降，土壤空气中的氧气就会降低，二氧化碳的含量相应会迅速增高，危害作物根系的呼吸作用，
严重时可导致作物生长不良，根系腐烂坏死。

第二节 土壤有机质
土壤有机质是土壤中重要的固相成分之一，是土 壤肥力、缓冲及净化功能的物质基础，也是土壤形成
发育的主要标志。它可分为两大类：
非特异性土壤有机质 土壤腐殖质/特异性土壤有机质
土壤腐殖质-特异有机质
土壤腐殖质土壤有机质的主要组成部分，约占有机质总量的50％～
65％。腐殖质是一种分子结构复杂、抗分解性强的棕色或暗棕色无定
③
胡敏酸和富里酸在土壤中可呈游离态的腐殖酸或腐殖酸盐状态存在，亦可 以铁、铝结合成凝胶状态存在，它们多数与次生黏土矿物紧密结合，形成 有机一无机复合体，构成良好的土壤结构体；壤腐殖质还具有与重 (类)金 属元素、有毒有机物结合形成非水溶性络合物的特性，使土壤中这些有毒 有害物对生物的危害性降低，从而形成了土壤自净能力的物理化学基础； 腐殖质表面还吸附大量的阳离子，如Ca2+、H+、Mg2+、K+、Na+、NH4+等。
形胶体物，是土壤微生物利用植物残体及其分解产物重新合成的一类
有机高分子化合物。
土壤腐殖质种类：胡敏酸、富里酸、棕腐酸和胡敏素。 土壤腐殖质组成元素：
土壤腐殖质主要是由 C、H、O、N、S、P等营养元素组成，从化 学元素的含量来看，胡敏酸含C、N、S较富里酸高，而O含量则较富 里酸低。
土壤腐殖质的性质
次生矿物形成过程/原因
① 原生矿物在风化分解过程中，因晶体结构尚未完全解体而降解形
成为新的矿物。
例如：正长石吸水脱钾就形成了水化云母，继续脱钾就变成蒙 脱石，继而再脱硅就变成高岭石，最后彻底分解而形成含水的铁铝氧 化物。见下图
②原生矿物晶体彻底风化分解后，再由其分解产物重新合成、再结 晶形成的新的矿物。
第2章 土壤固相组成及诊断特征 （4学时）

轻粘土
中粘土 重粘土
物理性黏粒（<0.01mm） 含量（％）
土壤
灰化土类
草原土及 红黄壤土
碱化及强 碱化土类
0－5
0－5
0－5
5－10 5－10 5－10
10－20 10－20 10－15
20－30 20－30 15－20
30－40 30－45 20－30
40－50 45－60 30－40
50－65 60－75 40－50
复习回顾
母质：成土的物质基础
土壤形成的因素
气候：主要的环境因素 生物：成土的主导因素 地形：间接的环境因素
时间：成土的强度因素
旱地农业土壤的剖面
耕作层 犁底层
心土层 底土层
第二章植物生长的土壤基础
第二节土壤的固相组成
一、土壤矿物质
矿物是地质作用所形成的天然单质或化合物，是构成岩石的基本 物质。土壤矿物质即矿质土粒，是由地球表面的岩石矿物经过长期的 风化作用形成的。
两个过程同时进行，方向相反。在不同条件下，这两个作用过程的强 度有明显差异。
3、影响有机质转化的因素
即影响土壤微生物活动的因素 （1）有机残体的碳氮比。即有机物中碳素总量与氮素总量只比。 C/N>25-30:1 有机物分解慢而不彻底 C/N<25-30:1 有机物分解快 因此生产上施用氮肥
（2）土壤水、气状况
0－20 0－45 45－75 0－35 0－35
砂粒 （2－ 0.02mm） 85－100
55－85
40－55
0－55 55－85 30－55 0－40
55－75 10－55 0－30 0－55 0－35
2.卡庆斯基土壤质地分类标准（三级九类）

2、土壤有机质的转化是受微生物控制的一系列生化反应(
3、C/N高会抑制有机质的分解(
)
) )
4、HA的酸性比FA强，分子量比FA高，稳定性比FＡ高(
5、一般南方土壤有机质的ＨＡ/ＦＡ＜１，而北方大与１ ( 6、一般随着土壤熟化度的提高，ＨＡ/ＦＡ也提高( )
7、土壤施用的有机肥越多，土壤有机质含量提高的也越高(
一般我国北方的土壤，特别干旱区与半干旱 区的土壤腐殖质以胡敏酸为主，HA/FA比大于1.0 而在温暖潮湿的南方的酸性土壤中，土壤中 以富里酸为主，HA/FA比一般小于1.
在同一地区，水稻土的腐殖质的HA/FA 比大 于旱地。 在同一地区，熟化程度高的土壤的HA/FA比 较高。
课堂测试
1、土壤有机质是化学中已有的有机化合物( ） )
“有机农业”是指遵照有机农业生产指标，在生产中部采 用基因工程获得的生物及其产物，不使用化学合成的农药、 化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质，而是遵循自然规 律和生物学原理，协调种植业和养殖业的平衡 ，采用一系 列可持续发展的农业技术，维持持续稳定的农业生产过程。
第二章 土壤有机质 (soil organic matter)
2、有机质的组成 (3) 存在形态： •动、植物残体 • 半分解的动、植物残体
• 腐植物质
决定土壤有机质含量的因素： 进入土壤的有机物质数量 土壤有机质的损失量 土壤有机碳的平衡
第二节 土壤有机质的分解和转化
一、矿化过程与腐殖化过程 1、矿化作用(Mineralization)*** 土壤有机质在土壤微生物及其酶的作用下，分解成 二氧化碳和水，并释放出其中的矿质养分的过程。
2、有机质的组成
(1) 化学元素组成 土壤有机质的基本元素组成是C、H、O、N， C/N比大约在10~12之间。

4.1.3粒级的划分
国际制土壤颗粒分级标准 粒级名称 石砾 砂粒 粉(砂)粒 粘粒 粒径mm >2 2~0.2 0.2~0.02 0.02~0.002 <0.002
粗砂粒 细砂粒
美 国 制 土 壤 粒 级 标 准
粒级名称 砾石 石块 粗砾 砂粒 极粗砂粒 粗砂粒 中砂粒 细砂粒 极细砂粒 粉粒 粘粒
粒径 >3 3~2 2~1 1~0.5 0.5~0.25 0.25~0.1 0.1~0.05 0.05~0.002 <0.002
中 国 土 壤 颗 粒 分 级 标 准
粒径名称 石块 石砾 砂粒 粗砂粒 细砂粒 粉粒 粗粉粒 中粉粒 细粉粒 粘粒 粗粘粒 细粘粒
粒径mm >3 3~1 1~2~0.005 0.005~0.002 0.002~0.001 <0.001
（4）层间结合力弱，易破碎，故 颗粒细小 (0.01-1.0um)，呈不规 则片状。比表面大，粘结性、粘 着性、胀缩性、可塑性强。 （5）蒙脱石是风化程度弱的矿物， 在温暖、较湿又富含盐基的条件 下有利于形成。主要分布于我国 北方矿物风化弱、土壤发育程度 较浅的土壤中。我国由北向南蒙 脱石含量呈减少的趋势。
Kaolinite
Non-Expanding 10 cmol(+)/kg
Aluminum Octahedral Sheet
Silica Tetrahedral Sheet
1:1 Clay
几种土壤高岭石含量
土层与高岭石含量
土壤类型
砖红壤
高岭石％ 55-70 50-65
35-55 25-35
土层cm 含量％ 0-13 13-74 74-110 36 52 58
2:1 Clay

36
四、土壤有机质在土壤肥力中的作用
（一）有机质在土壤肥力上的作用
1、提供作物所需的养分和提高养分的有效性
氮素、碳素、磷素 钙、镁、硫、钾及微量营养元素(micronutrient)
有机质在其分解过程中产生了有机、无机酸，在腐殖化过程 中产生了腐殖酸，所有这些酸对土壤矿物质具有一定的溶解能 力,有利于养分的释放。富里酸和胡敏酸还有很强的络合能力， 从而提高养分的有效性。
——介于两者之间
（2）有机残体的C/N比 (carbon-nitrogen ratio)
土壤中或有机物中有机碳(C)量与总氮(N)量之比。
C—既是微生物活动的能源,又是构成其体细胞的主要成分（25-30） N—作为微生物的营养和组成元素。（1）
25~30份碳中有
4~9份碳构成体细胞 20份左右的碳作为能量消耗
其作用机理有： 吸附作用 还原反应
2、对农药等有机污染物固定的影响 3、对全球碳平衡的影响
39
五、土壤有机质的管理
1、提高土壤有机质的积累
（1）种植绿肥作物 ，实行粮农轮作 （2）发展畜牧业 （3）秸秆还田 2、调节土壤有机质的分解速率 （1）土壤湿度与通气状况 （2）土壤温度 （3）土壤反应 （4）有机组成中的C/N比
23
2、土壤有机质的腐殖化过程
(纤维素)
碳水化合物）
植物残体
（蛋白质）
（木质素）
在微生物作用下转化
多酚
(代谢产物)
氨基化合物
聚合
多酚
(降解产物)
腐殖质
24
3、影响土壤有机质转化的因素
（1）有机残体的状态和组成
单糖、淀粉、水解性蛋白质、粗蛋白 ——易分解
纤维素、木质素、脂肪、蜡质 ——难分解

在0.2~2微米范围内。
表面积低、同晶取代少、阳离子吸附量低。
由于其结构单元联结得非常紧密，所以高岭石晶体 不易分割成极细的薄片。高岭石的可塑性、粘结性、收 缩性和膨胀性都很低，代换量也低，所以富含高岭石的 土壤供肥、保肥能力差，造成植物养分不足。
B 2:1型膨胀性矿物 蒙脱石和蛭石
2:1型层状硅酸盐中晶体两面都是氧，通过很弱的氧键松弛地 联结起来，水分子(阳离子也一样)被吸收到两晶体单元之间的空 隙处，引起晶格膨胀。
蒙脱石扫描电子显微镜照片
C 2:1型非膨胀性矿物 伊利石
伊利石是云母风化时向蛭石或蒙脱石过渡的中间 产物，与蒙脱石、蛭石同属2:1型晶格，但因层间 有代换性钾离子存在，使晶层紧密地相互结合， 因而不表现膨胀性。
伊利石的电荷主要是由四面体上的同晶置换作用 产生的。
伊利石晶体大小介于蒙脱石和高岭石之间，一般 为0.1~2.0微米，其代换量、水化作用、膨胀、收 缩和可塑性等性质介于蒙脱石和高岭石之间。
长石类矿物占地壳重量的50 ~ 60%，占土壤重量 的10 ~15%，是岩石中分布最广的一类矿物。
长石包括钾长石、钠长石和钙长石。
长石风化可产生高岭石、二氧化硅和盐基物质 （如Ca、K、Na等）。钾长石是土壤中钾素的重要 来源。
B 云母类
占岩浆岩矿物4% 常见的有 白云母 [KH2Al3(SiO4)3]、
2 土壤固相组成及其诊断特性
2.1 土壤矿物质 2.2 土壤有机质 2.3 土壤固相的物理诊断特性
土壤的组成
孔
空 气 矿物质 20－30 ％ 45 ％
土 壤
固
水分 20－30 ％
有机质 5％
体
隙
岩石
成土母质
土壤

土壤的组成和性质1 土壤的组成土壤是由固、液、气三相物质构成的复杂的多相体系。

土壤固相包括矿物质、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。

土壤是以固相为主，三相共存。

三相物质的相对含量因土壤种类和环境条件而异。

土壤组分的比例（体积分数）为：矿物质约45％，有机质约5％，水20％～30％，空气20％～30％。

1.1土壤矿物质矿物质是土壤中最基本的组分，重量占土壤固体物质总重量的90％以上。

矿物质通常是指天然元素或经无机过程形成并具结晶结构的化合物。

地球上大多数土壤矿物质都来自各种岩石，这些矿物经物理和化学风化作用从母岩中释放出来时，就成为土壤矿物质和植物养分的主要来源。

土壤矿物质按其成因可分为原生矿物和次生矿物两类。

⑴原生矿物：指在物理风化过程中产生的未改变化学成分和结晶构造的造岩矿物，如石英、云母、长石等，属于土壤矿物质的粗质部分，形成砂粒（直径在2.00～0.05mm之间）和粉砂（直径在0.05～0.002mm之间）。

原生矿物主要有四类：①硅酸盐类矿物；②氧化物类矿物；③硫化物类矿物；④磷酸盐类矿物。

⑵次生矿物：指原生矿物晶化学风化后形成的新矿物，其化学成分和晶体结构均有所改变。

次生矿物包括：①简单盐类；②三氧化物；③次生铝硅酸盐。

其中，三氧化物和次生铝硅酸盐是土壤矿物质中最细小的部分，常称为粘土矿物，如高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、褐铁矿和三水铝土等，它们形成的粘粒（直径小于0.002mm）具有吸附、保存呈离子态养分的能力，使土壤具有一定的保肥性。

1.2土壤有机质土壤有机质指土壤中含碳有机化合物的总称。

有机质按重量计算只占土壤固体总重量的5％左右。

土壤有机部分主要可以分为两类：原始组织及其部分分解的有机质和腐殖质。

原始组织包括高等植物未分解的根、茎、叶；动物分解原始植物组织，向土壤提供的排泄物和死亡之后的尸体等。

这些物质被各种类型的土壤微生物分解转化，形成土壤物质的一部分。

一、填空题1. 长石类矿物是含钾、钠、钙的铝硅酸盐，风化产物为高岭石、二氧化硅等，并释放人最盐 基离子。

2. 中国拟定的土壤质地分类方案是按照沙粒、粉粒和黏粒的质量分数划分出来黏土、壤土、 砂土三类11级。

3. 根据土壤腐殖质在不同溶剂屮的溶解性，可以将其分离为胡敏酸、富里酸、棕腐酸和胡里 塞。

4. 根据土壤团聚体的大小及其儿何形态，可以将土壤划分为单粒状、粒状、块状、柱状、片 状和大块状等类型。

5. 处于最适于植物生长的典型壤质土壤的体积组成人致为，土壤孔隙占5()%,内含水分和空 气，水分和空气比例约各占一半;土壤固体占50%,英中矿物占45%,冇机质占5%； 土 壤乞物体均生活在土壤孔隙Z 中。

6. 土壤冇机质口J 分为两大类：非特界性冇机质和特开冇机质(十•壤腐殖质)。

7. 溶度积是在一定条件卜-饱和溶液屮摩尔浓度(或活度)的乘积。

8•根据硅氧片和水铝片的数目和排列方式,将次生铝硅酸盐划分为1:1型和2:1型。

&上壤生态系统是指自然界特定地域的土壤与生活在其中的生物酬落之间相互作用,相互制 约、不断演变，并逐步趋向动态平衡的综合体。

9. 土壤动植物残体及土壤腐殖质在微牛.物作用下，分解成简单有机化合物，以至最终被彻底 分解为无机化合物的过程称为土壤有机质的矿质化。

二、选择题(D ) 1. __________ 构成了土壤的骨骼，其对土壤矿质元素含量和性质等影响甚大。

A.原生矿物 E.次生矿物 C. nJ*溶性矿物(A ) 2. ___________ 在土壤中极为稳定，是土壤的基底物。

A.石英 B.辉石 C.角闪石 (D ) 3.下列不属于反映土壤物理特性定量指标的是—o A. 土粒密度 B. 土壤密度 C. 土壤孔隙度(C ) 4.土壤磁性是成土因素和成土过程的综合反映， 不是土壤中的磁性矿物。

较稳定的原牛矿物，多集中在土壤粗粒级中。

(C ) 9.下列属于次生矿物的是(A ) 10.下列有关土壤孔隙度正确的是 —o A. 质地变细，孔隙度会增加，有机质含量高，土壤孔隙度也高D. 土壤矿物 D.硫化物 D. 土壤结构类型 A.赤铁矿 B.针铁矿 C.母岩D.磁铁矿 (C ) 5.以卜•不是用來衡量土壤矿物风化强度的是A.硅铁铝率B.迁移系数 (C ) 6.下列属于原生矿物的是—oA.石英、蒙脱石B.高岭石、蒙脱石 化云母C.转移指数C.正长石、白云母D.风化指数 D.铁铝氧化物、水 B ) 7. 占地売质量的50-60%, 占土壤圈重量的10 -15%, 是广泛存在于土壤屮的A.硅酸盐及硅铝酸盐类B.氏石类矿物C.云母类矿物D.橄榄石类矿物 D ) &十壤细砂或粉粒屮常启云母碎片，其风化物是植物 的最重要来源。

最适宜植物生长的壤质土壤表土的体积组成
第一节土壤矿物
土壤矿物来源：主要来自成土母质或母岩，是土壤的主要组成物质。

土壤矿物构成了土壤的“骨骼”，它对土壤组成、性状和功能具有巨大的影响。

二、土壤矿物的形成与转化
、土壤矿物的风化过程
物理风化
化学风化
溶解
水化
水解
、在中国次生矿物分布的地带性表现为
●新疆、甘肃西部和内蒙古西部为水云母地带；
●内蒙中部、黄土高原北部和东北西部为水云母-蒙脱石地带；
●华北大部和东北平原为水云母—蛭石地带；
●北亚热带湿润区为水云母-蛭石-高岭石地带；
●江南丘陵、四川盆地及云贵高原为高岭石-水云母地带；
●华南及云南南部为高岭石-二三氧化物地带。

①长石类： 长石类矿物占地壳重要的50-60%，占土壤重量 的10-15%，主要类型是钾长石、钠长石 、钙 长石。其中，钾长石、钠长石因K和Na含量多， 而Ca含量少称为碱性长石;钠长石 、钙长石因 Ca和Na含量多，而K含量少为斜长石。 钾长石（KAlSi3O8）亦称正长石
晶体短柱状，肉红色、浅 黄色、浅黄 红色等。 正长石易风化，风化后形 成粘土矿物高岭石等。 可为土壤提供大量K养分。
机械崩解作用 原因：温度变化、冻结、碎石的劈裂、风力、流水和冰川的摩擦力； 表现：矿物发生机械破碎，但化学成分和结晶构造没有发生改变； 分布：温度变化剧烈的干燥、寒冷地区。 意义：
2）化学风化作用
化学风化：矿物在大气、水及生物的相互作用下成分和结晶构造、 性质等改变过程。 主要类型：溶解作用、水化作用、水解作用、氧化作用 （1）溶解作用：在极性水分子作用下，矿物颗粒表面阴阳离子 解离，进入水体形成水分子过程。 NaCl(固）+H2O== Na++Cl- + H2O
2. 影响矿物分解的因素
主要根据代表性矿物来划分
主要风化过程 物理风化 溶解、水化 水解 脱盐基、脱硅 水解 富铝化
3. 土壤矿物风化强度指数
原理：土体中某些化学元素淋率程度来量度土壤矿物风化强度。 1）硅铁铝率：土体或土壤粘粒部分的SiO2/Al2O3的摩尔比率， 主风化产物与岩石或母质相比的脱硅或富硅程度。 计算过程： A SiO2的摩尔数＝ SiO2的质量含量 SiO2的摩尔质量（60）
普通角闪石
普通辉石
2、氧化物类矿物－难风化
石英、赤铁矿、金红石、锆石等。
石英（SiO2） 呈白色、乳白色、灰白半透明 状态 ；是土壤中分布最广泛的矿物 之一，是土壤的基底物；是极稳定 的、不活泼的矿物。

专业资料第二节土壤的固相组成土壤固相液相气相矿物质95有机质5包被在矿物质表面土壤水分土壤的骨架土壤的肌肉土壤血液专业资料一土壤矿物质概念
第二章第二节 土壤的固相组成
土壤
固相
矿物质> 95%
有机质<5%，包被在 矿物质表面
液相
土壤水分
土壤血液
气相
土壤的骨架
土壤的肌肉
一、土壤矿物质 概念：土壤矿物质亦即矿质土粒，是由地 球表面的岩石矿物经过长期的风化作用形 成的。
（2）土壤水、气状况。水和气在土壤中是相互消长的，水、 气的多少直接影响到土壤的有机质转化的方向和速度。对 于多数土壤微生物来说，土壤含水量在田间持水量的 60%-80%为宜。 （3）土壤温度。土壤微生物活动最为适宜的温度范围是2535度。低于0度和高于45度时，大多微生物活动明显受到 抑制。
（4）土壤酸碱度。各种微生物类群都有自己适宜的PH值范 围。如真菌喜欢酸性环境、细菌适宜中性，而放线菌则喜 欢中性至微碱性环境。多数土壤微生物适宜活动的PH值 为6.5-7.5，过酸过碱都会对微生物活动产生抑制作用， 不利于有机质的分解转化。
D、能够促进微生物的活动。 有机质可以为土壤微生物提供充足的营养 和能源，促使微生物活动旺盛，加快土壤 中物质与能量的转化。 E、其他作用。 刺激植物生长发育，消除土壤中农药残留 及重金属污染物的毒害等。
（2）土壤有机质的调节。
A、坚持给土壤补充新的有机质。这是培肥土壤提高土壤肥 力的关键措施。 可以通过施用堆肥、厩肥、粪肥以及种植绿肥，秸秆还田等 有机肥料得以实现。
机肥料。Biblioteka （2）土壤有机质的组成。纤维素、半纤维素、淀粉、单糖类、木质素、脂肪和含 氮化合物等。
（3）有机质的存在形态：

• 粒度：指土颗粒粒径大小的变化范围。 对给定的一个土体，有一个粒度。 • 粒组： 把土体中土颗粒大小相近、性质相近的颗粒划分 为一组。 对给定的一个土体，可以划分为很多个粒组。 • 分界粒径：指相邻两粒组之间的颗粒。 • 颗粒级配：指土体中的土颗粒构成情况， 包括土颗粒的大小和含量。 • 粒组含量：指粒组质量与整个土体质量之比 • 小于某粒径的颗粒累计含量：指小于某粒径的颗粒累计 质量与整个土体质量之比。
级配曲线
• 颗粒分析试验成果的表达： 半对数坐标：横坐标为对数表示土颗粒粒径， 纵坐标为一般，表示小于某粒径的颗粒累计含量。
级配曲线的特点
• 级配曲线的意义： 反映土体的颗粒构成情况 • 级配曲线的特点： 级配曲线越缓，表示土颗粒越不均匀； 级配曲线越陡，表示土颗粒越均匀。
土的级配指标
• 土的级配指标：不均匀系数、曲率系数 • 不均匀系数： 反映级配曲线的坡度
级配的判断
• 土按级配分类： 级配良好土、级配不良土 • 级配良好土： 不均匀系数5、曲率系数1~3之间的土 工程性质较好 • 级配不良土： 不均匀系数<5、曲率系数不在1~3之间的土 工程性质较差
孔隙特点
• 孔隙分类： 土体中的孔隙根据与外界大气是否相连通， 分为连通孔隙和封闭孔隙两种。 • 连通孔隙： 指土体中的孔隙通道与外界大气相连通， 毛细水就存在于连通孔隙中， 在外荷作用下易受压缩； • 封闭孔隙： 指土体中的孔隙通道不与外界大气相连通， 始终封闭于土体中， 增大土体的弹性，减小渗透性。
筛析法基本原理
• 1) 筛前先倒入土，振动筛， 直到每个筛子上只留下大于该筛孔径的土颗粒； • 3) 称出留在每个筛上的土颗粒质量及底盘质量； • 4) 各级筛上的土颗粒质量与底盘质量的总和与筛前的 误差应<1%； • 5) 计算各粒组含量； • 6) 计算小于某粒径的颗粒累计含量。