第一节土壤的形成
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高一地理土壤部分知识点土壤是地球表层的一种重要自然资源,对于人类的生存和发展起着至关重要的作用。
作为地理学的一部分,土壤学研究着土壤的形成、性质及其与环境的相互关系。
本文将介绍高一地理课程中涉及的一些土壤的基本知识点。
一、土壤形成土壤的形成是一个漫长而复杂的自然过程。
在形成过程中,地球上的岩石经过物理、化学和生物作用逐渐分解、破碎,并与气候、植被等因素相互作用,最终形成土壤。
土壤的形成过程中,物理作用主要包括风化、水浸、温度变化等;化学作用则涉及酸碱性、氧化还原等反应;而生物作用则是指植物和微生物的生活活动对土壤的影响。
二、土壤的组成土壤由固体、液体和气体三个部分组成。
固体部分主要包括矿物质、有机质和土壤微生物。
其中矿物质占主导地位,通常由硅酸盐矿物、氧化物和碳酸盐矿物组成。
有机质则是指土壤中残体、粪便等有机物的积累形成的黑色或棕色物质。
土壤微生物是土壤中生物多样性的重要组成部分,包括细菌、真菌、原生动物等。
液体部分是指土壤中的土壤溶液,其中溶解有机物和无机物质。
气体部分则包括土壤中的氧气、二氧化碳、水蒸气等。
三、土壤的性质土壤的性质主要包括物理性质、化学性质和生物性质三个方面。
物理性质指土壤颗粒的大小、结构以及孔隙度等。
土壤的颗粒大小可分为黏粒、粉粒和砂粒三类,土壤颗粒的组成直接影响土壤的保水性和通气性。
土壤的结构可以是块状、粒状或块、粒状结合而成的块粒状结构。
土壤孔隙度则是指土壤中的孔隙空间占总体积的比例,决定了土壤的保水性和透气性。
化学性质指土壤的酸碱性和养分含量等。
土壤的酸碱性通过pH值来表示,对不同植物生长环境有着重要影响。
土壤中的养分主要包括氮、磷、钾等元素,这些元素对植物的生长发育至关重要。
生物性质主要指土壤中的微生物和生物多样性,在土壤形成和养分循环过程中起着重要的作用。
四、土壤的分类土壤的分类主要有三大系统,即土壤类型分类、土壤发生分类和土壤类型分类。
土壤类型分类是根据土壤形成过程和地貌地质特征进行的分类。
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。
高一地理土壤知识点地理学中,土壤是地球表面的一层松散的、由矿物质与有机质组成的物质,是植物生长的基础。
土壤是自然界中最重要的自然资源之一,对于农业、生态环境和人类生活都具有重要的意义。
本文将介绍高一地理课程中的一些土壤知识点,以帮助学生对土壤的形成、特性和利用有更深入的了解。
1. 土壤的形成:土壤的形成是一个长期的演化过程。
它由岩石风化、物质迁移、剖面发育等多个阶段组成。
首先,岩石风化会使岩石破碎,并与降水中的二氧化碳和有机酸反应,形成初级矿物。
接着,通过物质迁移,水分和微生物将初级矿物搬运到比较深的土层,并形成次生矿物。
最后,在剖面发育阶段,土壤形成剖面,形成不同的土壤层。
2. 土壤的组成:土壤由无机颗粒、有机质、水分和空气组成。
其中,无机颗粒包括砂粒、粉粒和黏粒,它们的不同比例决定了土壤的质地。
有机质主要由植物残体和微生物组成,具有保水、保肥和改良土壤结构的作用。
水分是土壤中一种重要的介质,对植物的生长和微生物的活动具有重要影响。
空气则提供给植物根系所需的氧气。
3. 土壤的性质:土壤具有多种性质,包括质地、肥力、水分保持能力、通透性等。
质地取决于土壤中不同颗粒的比例,直接影响土壤的透水性和透气性。
肥力是指土壤中含有的养分丰富程度,对于植物的生长至关重要。
水分保持能力是土壤保持水分的能力,与土壤的质地、有机质含量和根系结构有关。
通透性是指土壤对水和气的渗透性能,影响植物的根系生长和土壤的排水情况。
4. 土壤的分类:土壤可以根据不同的标准进行分类。
一种常见的分类方法是根据土壤成因和发育过程,将土壤划分为侵蚀土壤、黄壤、水稻土等。
另一种分类方法是根据土壤的质地和肥力,将土壤划分为砂质土壤、壤土、泥土等。
不同类型的土壤在植物适应和农业利用方面具有差异。
5. 土壤的利用:土壤在农业、建筑、环境保护等领域具有广泛的应用价值。
在农业方面,合理利用土壤资源可以提高农作物的产量和质量,实现可持续农业发展。
在建筑方面,土壤可以用于建筑物的垫层、填充物和地基,承受和传递建筑荷载。
第一节土壤的形成岩石在一定的水热条件和生物的作用下,经过一系列物理、化学和生物化学的作用而形成土壤母质,土壤母质在各种自然成土因素作用下,变成自然土壤。
一、成土的岩石根据成因,可把土壤及其他自然环境中的岩石分为三大类,即岩浆岩、沉积岩和变质岩。
1、岩浆岩:概念,特点,意义土壤肥料?岩浆岩是指在岩浆冷却过程中凝聚而成的一类岩石。
(火成岩、先成岩)特点是没有层次,不含化石及其他有机物质。
意义:大部分岩浆岩由于在形成时与地表的环境条件相差较大,当它们裸露在地球表面时比较容易风化,在地表的含量相对较低。
2、沉积岩:概念,特点,意义概念:沉积岩是指由各种原先存在的岩石(岩浆岩、变质岩及原先的沉积岩)经风化、搬运、沉积后重新固结而成的岩石。
水成岩。
特点:可能含有化石,由于沉积时可能有动植物的遗骸或生物新陈代谢的产物埋藏其内,这些物质在一定的条件下可形成相应的化石。
一般具有成层性。
图片展示。
意义:沉积岩在地表出露最多,面积最大,由沉积岩发育的土壤面积一般高于其他种类的岩石形成的土壤。
3.变质岩概念,变质岩是指地壳中原先存在的各种岩石在地壳运动或岩浆活动的影响下,经高温高压的作用重新结晶形成的岩石。
特点是极易风化。
意义在地表和土壤中含量较低。
重点掌握:沉积岩??表2-1 主要成土岩石的性质类名称矿物成分分解产物型岩花岗岩主要由长石、石英、云母等组成风化后易形成砂粒、素含量高风化浆岩闪长岩玄武岩主要由斜长石、角闪石组成主要由斜长石、辉石组成产物是土壤砂粒的重要来源,风化产物富含黏粒,养分含量高沉积岩砂岩砾岩叶岩石灰岩主要由粒径>2mm的颗粒组成,颗粒多为石英由粒径0.1~2mm颗粒组成,颗粒多为石英、长石等由粒径<0.1mm颗粒组成,成分多为黏土矿物主要成分为CaCO3风化产物含砂粒多,养分缺乏易风化,砂岩含黏粒量高,养分丰富,反之风化后砂粒含量高,养分缺乏其产物质地黏重,有时呈碱性变质岩片麻岩千枚岩板岩由花岗岩经高温高压变化而来,成分也与其相同由黏土矿物变化而来,云母含量高由黏土矿物变化而来风化特点与花岗岩相似,抗风化能力弱于花岗岩易风化,产物质地黏重,养分含量高,钾素含量高其产物与页岩相似二、岩石风化(一)概念当岩石矿物由于地质运动露出到地表后,地表的水分、温度、气体等环境条件与它们形成时不一样,岩石矿物必然发生形态、结构、等变化,岩石矿物在地表自然因素作用下发生的这些物理变化和化学变化就是风化作用。
(二)风化作用类型物理风化、化学风化及生物风化三种类型。
1、物理风化物理风化也称为机械风化,是指岩石矿物在自然因素作用下发生的物理反应,其变化主要是大小、外形的变化。
有多种因素导致物理风化,其主要有温度、结冰、水流和风力的磨蚀作用等。
(1)温度作用:引起岩石内外胀缩不一致,岩石是热不良导体。
(2)结冰作用(冰劈作用)(3)风和水的磨蚀作用:风沙磨蚀岩石,使之表面裸露,加速物理风化。
物理风化结果;坚硬变疏松,大块变小块的碎屑物质。
属于机械破碎,不改变矿物质化学组成。
但为化学风化作用奠定了基础。
2、化学风化是指岩石矿物在自然因素的作用下所发生的化学变化或反应,其主要表现形式有元素组成和结晶结构发生变化两方面。
化学风化的形式有溶解、水化、水解和氧化还原等。
(1)溶解作用水是一种极性溶剂,岩石中的矿物都是无机盐,虽然占绝大部分的硅酸盐和铝硅酸盐矿物溶解度很小,但很大的地质年代中,水溶解的规模是相当大的,况且地表的水常常溶有CO2、NO2以及有机酸等,这样大大提高了水的溶解能力。
滴水穿石。
(2)水化作用指无水矿物与水结合成为含水矿物的作用。
CaSO4+2H2O CaSO4.2H2O硬石膏结晶石膏2Fe2O3+3H2O 2Fe2O3.nH2O赤铁矿褐铁矿(3)水解作用水解2KAlSi3O8+3H2O Al2Si2O5(OH) + 4SiO2+2KOH钾长石高岭石碳酸化水解作用2KAlSi3O8+CO2+2H2O AlSi2O5(OH)+4SiO2+K2CO3CO2溶于水时,对碳酸盐的溶解力,较纯水增强几十倍。
KAlSi3O8+H2CO3 KHAl2Si6O16 +KHCO3酸性铝硅酸盐KHAl2Si6O16+H2CO3 H2Al2Si6O16 +KHCO3游离铝硅酸H2Al2Si6O16 +H2CO3 H2Al2Si2O3 +Si2O3 +CO2高岭石在化学风化过程中水分起着关键作用。
上述反应水分均是在水中进行的,同时水分还及时把化学风化产物,即可溶性物质和小的颗粒迁移出去,使得化学风华偿断进行下去。
化学风化结果:把固定在矿物质中的养分释放出来,为植物生长和吸收养分创造条件。
生成新的矿物,黏土矿物。
改变了母质的理化性质第二章土壤的形成与组成?(3)生物风化是指岩石矿物在生物作用下发生的物理变化和化学变化。
动物、植物、微生物均能够导致岩石矿物的生物风化。
生物风化的方式有多种。
例如,岩石块在生物作用下发生的崩解破碎作用,搬迁作用,生物生命活动释放的酸性物质对矿物的溶解作用,生命活动释放的螯合剂将阳离子从矿物中移出,生物物质经转化后形成的腐殖酸和植物根系的存在能够改善土壤剖面中水分的有效性,生物的呼吸作用及根系的活动可改变土壤的pH 及影响阳离子交换作用等。
岩石矿物的风化是土壤形成的基础。
风化产物无论是残留在原地,还是在重力、风、水、冰川等作用下通过搬运和沉积作用,均可成为各种类型的土壤母质。
三、土壤母质1、概念指原生基岩经过一系列风化作用形成的颗粒大小不一,堆积于地表的一层疏松碎屑物质。
这就是土壤母质土壤母质是土壤形成的基础,不仅土壤的矿物质起源于母质,土壤有机物质中的矿质养分也主要来源于母质。
母质是土壤发生演化的起点。
第二章土壤的形成与组成母质是地壳表面风化壳的表层,是最年轻的地质矿物质层,它是形成土壤的物质基础,是土壤的前身。
母质不同于岩石,它已有肥力因素的初步发展,具有物质颗粒的分散性,有一定的吸附作用、透水性和蓄水性,可释放出少量矿物养分,但难以满足植物生长的需要。
母质又不同于土壤,它缺乏养分,几乎不含氮、碳,通气性和蓄水性也不能同时解决。
2、母质类型(1)残积物残积物是由岩石风化后,未经搬运而残留于原地的土壤母质,而另一部分则被风和降水所带走。
它处于岩石风化壳的上部,是风化壳中的剧烈风化带,向下则逐渐变为半风化的岩石。
它的分布主要受地形的控制,在宽广的分水岭上,由雨水产生地表径流速度小,风化产物易于保留的地方,残积物就比较厚。
在平缓的山坡上也常有残积物覆盖。
由于风化剥蚀产物是未经搬运的,颗粒不可能被磨圆或分选,没有层理性质。
残积物与基岩之间没有明显的界限,均质性很差、颗粒粗、养分来源差,形成的土壤,肥力差。
如石骨土。
(2)坡积物;坡积物是残积物经水流搬运,顺坡移动堆积而成的土。
即是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀,顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。
其成份与坡上的残积土基本一致。
由于地形的不同,其厚度变化大,新近堆积的坡积土,土质疏松,压缩性较高。
它一般分布在坡腰上或坡脚下,其上部与残积物相接。
坡积物底部的倾斜度决定于基岩的倾斜程度,而表面倾斜度则与生成的时间有关,时间越长,搬运、沉积在山坡下部的物质就越厚,表面倾斜度就越小。
坡积物质随斜坡自上而下呈现由粗而细的分选现象。
其成份与坡上的残积土基本一致。
与下卧基岩没有直接关系,这是它与残积物明显的区别。
发育形成的土壤:沙土-夹沙土-大泥土(3)河流冲积物:新冲积:冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。
即是由于河流的流水作用,将碎屑物质搬运堆积在它流经的区域内,随着从上游到下游水动力的不断减弱,搬运物质从粗到细逐渐沉积下来,(成都平原、徐家坝)土层深厚,养分丰富,肥力高。
四川又叫天府之国。
老冲积:第四纪沉积物第四纪沉积物是指第四纪时期因地质作用所沉积的物质,一般呈松散状态。
在第四纪连续下沉地区,其最大厚度可达1000米。
(卵石黄泥)夷平面30-40米(有网友说四川的土壤里为什么这么多鹅卵石?)四、土壤的形成土壤母质在自然成土五因素作用下形成自然土壤。
土壤是在气候、母质、植被(生物)、地形、时间综合作用下产物。
1.母质:土壤形成的物质基础,构成土壤的原始材料,其组成和理化性质对土壤的形成,肥力高底有深刻影响。
如:岩石风化物:残积物,堆积物;山地风积物:风力作用形成的“大沙堆”,颗粒均一;河流冲积物:水作用形成,具有成层性,沙粘相间;黄土壮母质。
2.气候:主要是温度和降水,影响岩石风化,土壤中矿物质和有机物的分解及其产物的迁移,影响土壤的水热状况。
南方:高温多雨、风化强烈,有机质分解快土壤中一、二价盐淋失。
3.生物:土壤形成的主导因素。
特别是绿色枯物将分散的,的营养元素进行选择性的吸收,集中地表并积累,促进肥力发生和发展。
4.地形:主要起再分配作用,使水热条件重行分配,从而使地表物质再分配。
不同地形形成的吐壤类型不同,其性质和肥力不同。
5.时间:决定土壤形成发展的程度和阶段。
时间长短不同,土壤中物质的淋溶和聚集长短不同。
各因素相互影响,相互制约,共同作用形成不同类型。
(举例说明土壤多样性)自然土壤在人为作用下,耕作土壤。
1.人类生产活动:耕作、灌溉、施肥等。
2.人类生产活动对土壤肥力的影响:发展林业:发展农业:城市园林:土壤形成过程的主要12个成土过程。
是为研究土壤类型的重要方法。
五、土壤剖面1、概念2、土壤的发生层3、土体构型:概念及各发生层的代号1) 19世纪、道库恰耶夫:腐殖质聚集表层(A)、过渡层(B)、母质层(C)。
2) 1967,国际土壤学会:有机层(O)、腐殖质层(A)、淋溶层(E)、淀积层(B)、母质层(C)、母岩(R)。
P93) 我国:O层:有机层。