第5章 土壤水

土壤地理学教学大纲第一部分：土壤地理理论教学大纲一、教学目的和要求土壤地理学是自然地理学与土壤学之间的边缘科学，它是以土壤与地理环境之间的特殊矛盾为对象，研究土壤的发生、发育、分异和分布规律的科学。

《土壤地理学》作为地理与资源环境系地理科学专业的专业必修课，重点阐述土壤剖析、土壤发生、土壤分类、土壤类型、土壤分布以及土壤资源的合理利用与保护等内容。

通过系统学习，使学生掌握土壤地理学的基本知识、基本原理和技能，为后续课程的学习及日后从事相关工作打下基础。

二、课程内容与学时分配课程内容与学时分配表内 容 学 时第一章 绪论 4第二章 土壤矿物质 5第三章 土壤有机质 4第四章 土壤生物 2第五章 土壤水分 4第六章 土壤空气和热量 4第七章 土壤物理性质 4第八章 土壤胶体与土壤吸收性能 4第九章 土壤溶液 2第十章 土壤形成和发育 4第十一章 土壤分类 2第十二章 土壤主要类型 2第十三章 土壤空间分异规律与土壤分区 4合计 45第一章 绪论土壤与人类，土壤与地理环境，土壤概念（重点），土壤性质（重点），土壤剖面划分（重点），土壤地理学研究对象、内容和方法（难点），21世纪土壤科学发展展望作业：1.人类应该以什么样的态度来看待和利用土壤？2.怎样理解土壤在地理环境中的地位和作用，以及土壤和人的关系？3.试从地理环境要素相互联系、相互作用的角度证明地理圈中包含着土壤圈。

4.请亲自观察校园绿地或者附近农田林地，选择一个具体的单个土体，运用所学的知识阐述土壤是一个开放系统，并说明该土壤开放系统中的主导物质能量迁移转化过程。

第二章 土壤矿物质土壤矿物质的来源和组成，土壤原生矿物，土壤矿物质形成与转化（难点、重点），土壤次生矿物（重点），土壤矿物质地理分布作业：1.土壤的基本组成是什么？如何看待它们之间的关系？2.试分析地壳和土壤中元素组成的异同点。

3. 试说明土壤次生粘土矿物的构造特征和共同特性。

4. 如何确定土体硅铁铝率与迁移系数，阐述其土壤地理意义。

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。

⼟壤学5→15第五章⼟壤⽔Soil Water第⼀节⼟壤⽔分类型的划分及⼟壤含⽔量的测定Classification and measurement of soil water⼀、⼟壤含⽔量的表⽰⽅法重量含⽔量(Gravimetric Moisture Content) ：⼟壤⽔的重量占⼟壤⼲重的百分数。

⼟壤重量含⽔量( %) =(⼟壤⽔重量/ ⼟壤烘⼲重量)X 100(%)=(湿⼟重量—⼲⼟重量” ⼟样烘⼲重量X 100例题：有⼀⼟样湿⼟重140 g，烘⼲重为100 g,求该⼟壤的重量含⽔量(试算)0 m = (140-100)/100 X 100 = 40 %容积含⽔量Volumetric Moisture Content 单位⼟壤总容积中⽔分所占的容积分数。

⼟壤⽔容积含⽔量% =(⼟壤⽔容积/⼟壤总容积)X 100 例题：已知⼀⼟壤的重量含⽔量为20 % ,容重为g/cm-3 , 求该⼟壤的容积含⽔量(试算)0 v = 20 X / 1 = 25 %⼟壤相对含⽔量 ( relative water content )：⼟壤含⽔量占某参照持⽔量的百分数。

⼟壤相对含⽔量=(⼟壤含⽔量/⽥间持⽔量)X 100⼟壤⽔储量( Soil water storage capacity ) :⼀定⾯积和厚度⼟壤中含⽔的绝对数量。

( 1 )⽔深( waterdepthDw ) DwDw =0 v * hh――⼟层厚度优点:与⽓象资料和作物耗⽔量所⽤的⽔分表⽰⽅法⼀致,便于互相⽐较和互相换算。

容积含⽔量换算成⽔深0 v = 50%Dw=( 2)绝对⽔体积( water volume )m3 hm-2 = 10000 ( m2 ) X h (m) X0V= 10000 Dw( Dw ―― m)= 10 Dw( Dw ―― mm)作⽤: 与灌溉⽔量的表⽰⽅法⼀致,便于计算库容和灌⽔量。

例：容重为克/⽴⽅厘⽶的⼟壤,初始含⽔量为10%,⽥间持⽔量为30%,降⾬10mm ,若全部⼊渗,可使多深⼟层达⽥间持⽔量解：先将⼟壤含⽔量⽔W%换算为⽔V%初始含⽔量⽔v%=10%< =12%⽥间持⽔量⽔v%=30%< =36%因: ⽔mm= ⽔v% <⼟层厚度( h)持⽔量的80%，需灌⽔多少(⽅/亩)解：⽥间持⽔量的80%为：30%< 80%=24%30 厘⽶⼟层含⽔达⽥间持⽔量80%时⽔mm=灌⽔量为2/3 < 36=24(⽅/亩)(⼀)⼟壤⽔分类型划分1 、⽔在⼟壤中受到的作⽤⼒重⼒表⾯张⼒——⽑管⼒⼟粒和⼟粒间的粘结⼒和粘着⼒——分⼦引⼒⼤⽓⼆、⼟壤⽔的类型划分及有效性Classification and Availability of soil Water( 1 )重⼒⽔(Gravitational Water) ：能在重⼒作⽤下流动的⽔。

第五章土壤水一、名词解释1、吸湿水2、吸湿系数3、膜状水4、最大分子持水量5、田间持水量6、饱和含水量7、毛管水断裂量8、毛管上升水9、临界深度10、有效水11、无效水12、萎蔫系数13、质量含水量14、容积含水量15、相对含水量16、水深17、土水势18、基质势19、压力势20、溶质势21、重力势22、土壤水吸力23、土壤水分特征曲线24、滞后现象25、土面蒸发26、水汽凝结27、入渗过程28、水的再分布二、填空题1、土壤含水量越少，土水势越______，土壤水吸力越______；相反，含水量越多，土水势越_______，土壤水吸力越_________。

2、数量法研究土壤水对水分类型的划分包括_____________﹑____________﹑_______________和______________，其中______________对植物有效性最高。

3、土壤含水量的表示方法有_____________﹑____________﹑_______________和______________ ，其中______________可作为判断是否需要灌溉的指标。

4、土壤水分的测定方法有______________、___________ 、______________、______________四种。

5、影响土壤水分特征曲线的因素有_____________________、____________________、 ____________________、____________________四个。

6、保墒措施放在_____________________________阶段。

7、土水势由___________、___________、___________、___________四个分势组成，在非饱和土壤中___________分势为零；在饱和土壤中___________分势为零。

8、土壤水不断以水汽的形态由表土向大气扩散而逸失的现象称为___________。

(名师选题)部编版高中地理必修一第五章植被与土壤经典大题例题综合题1、阅读材料，回答问题。

土壤肥力是指土壤能同时并不断地供应和调节植物在生长过程中所需要的水分、养分、空气和热量的能力。

中国东北黑土地是发育于冲积—洪积物、砂质风积物等成土母质，有黑色腐殖质表土层的土壤，这类土壤颗粒较细、性状好、肥力高，是适宜农耕的优质土地。

中国的黑土地主要分布在东北平原，行政区域涉及辽宁、吉林、黑龙江以及内蒙古东部的部分地区。

但自20世纪50年代大规模开垦以来，东北黑土区逐渐由林草自然生态系统演变为人工农田生态系统。

长期的高强度利用，加之土壤侵蚀，东北黑土区由“生态功能区”逐渐变成了“生态脆弱区”，严重影响东北地区农业的可持续发展。

下图是东北黑土地开垦后有机质变化图。

（1）推断黑土颗粒较细、均匀一致的原因。

（2）下列黑土保护措施中，请选择一例说明其提高土壤肥力的原理。

①大豆—玉米轮作；②秸秆免耕覆盖还田。

答案：（1）黑土地主要分布在东北平原，地形平坦，地表多流水或风力沉积物；成土母质的颗粒大小决定土壤的性状，以流水或风力沉积物为主的成土母质颗粒较细且均匀。

（2）①：玉米、大豆轮作可以降低病虫害的发生，提高作物产量和土壤有机质含量；大豆根部可以固氮，轮作玉米可以使土壤营养物质富集更加全面，维持土壤养分平衡；可显著改善土壤的结构，提高土壤通水透气的能力。

选择②：秸秆免耕覆盖还田是将产自土壤的有机物还田，使土壤有机质含量增加；也可改善土壤物理结构，使土壤的水、肥、气、热状况向良性转化；还可保护土壤免受风蚀和水蚀，减少黑土流失。

解析：本题以东北地区为背景资料，考查土壤的形成，以及人类对土壤的改良措施，难度一般。

要求学生熟练掌握土壤的形成因素，以及影响土壤肥力高低的因素，并能理解不同耕作方式对土壤的影响。

（1）根据所学知识，成土母质的颗粒大小决定土壤的性状；根据材料，“中国东北黑土地是发育于冲积—洪积物、砂质风积物等成土母质”，说明东北黑土地颗粒较细且均匀的原因是流水或风力沉积物为主的成土母质颗粒较细且均匀；而其分布区由于分布在东北平原，地形平坦，地表多流水或风力沉积物。