用心 爱心 专心 1 电子课文●第五章 地球上的生物、土壤和自然带
第一节 生物与地理环境
生物圈 生物作为自然环境的有机成分，形成地球上非常活跃的特殊结构——生物圈。生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称，它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，厚度约为20多千米。但是，生物的绝大部分集中在地面以上100米到水面以下200米这一薄层里，因为这一薄层可以获得充足的太阳光能，有适于生命活动的温度条件，有生物可以利用的大量液态水、氧气、二氧化碳以及氮、磷、钾等营养元素。这一薄层可以说是生物圈的核心部分。
生物在地理环境形成中的作用 生物是在地球发展历史中产生的，同时生物对地理环境的形成和发展又起着非常重要的作用，最根本的原因是绿色植物能够通过光合作用，把周围环境中的无机物合成有机物，同时把太阳能转变为化学能，贮藏在有机体中。绿色植物在进行光合作用时，从空气中吸收二氧化碳，从土壤中吸收水、氮和其他化学元素，合成有机物，同时放出氧气。这样就使许多化学元素离开原来的位置进入生物体内，并改变它们原来存在的形式。植物的产物又是动物和微生物的食物来源。被生物有机体吸收的化学元素，在有机物被微生物分解的过程中，又以无机物的形式归还到周围的环境中去。例如，植物死亡后，其残体被分解，或是植物被动物吃掉，变成排泄物，都可使土壤上层富含磷、硫和其他化学元素。
地球原始大气的主要成分是二氧化碳、甲烷、氢、氨和水汽，而不是氮和氧。现今地球大气的成分，是生物生命活动参与的结果。一般认为，大气中的氧主要是绿色植物进行光合作用的结果；大气中的氮，一部分是由于细菌分解各种氮化合物而被释放出来的。①
地表水和地下水的化学成分在相当大的程度上也受有机体的生命活动所制约。有机体在新陈代谢过程中从水里吸收某些化学元素和化合物，而释放另一些化学元素和化合物。例如，微生物分解有机物残体，把二氧化碳、重碳酸盐、铝、镁、磷、硫和腐殖质运送到水中，同时从水中攫取游离氧。
土壤学
1-1土壤在农林牧、人类及生态系统中有何意义？
(1)土壤是农业最基本的生产资料。土壤是地球的皮肤，在植物生长中起到营养库的作用、养分转化和循环作用、雨水涵养作用、生物的支撑作用以及稳定和缓冲环境变化的作用；
(2)土壤是陆地生态系统的重要组成部分。保持生物活性，多样性和生产性；对水体和溶质流动起调节作用；对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解和解毒作用；具有贮存并循环生物圈及地表养分和其它元素的功能。
(3)土壤是最珍贵的自然资源。土壤资源具有再生性，质量具有可变性，资源数量具有有限性；
(4)土壤资源是可持续农业的基础。可持续发展的条件之一就是资源破坏的零或负增长。
1-2什么是土壤、土壤圈？土壤有什么功能？何谓土壤肥力？
土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成能够生长植物的、处于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。
1-3土壤与地球各圈层之间有何关系？
2-1 常见的成土母质有那些？什么叫残积母质、洪积母质、冲积母质、风积母质？
(1)残积母质：岩石风化后,基本上未经动力搬运而残留原地的风化物；
(2)洪积母质：山洪搬运的碎屑物质在山前平原的沉积物。
(3)冲击母质：风化的碎屑物质，经河流常年性流水的侵蚀、搬运、沉积在河流两岸的沉积物。沉积物具有成层性。
(4)风积母质：风积母质是风力搬运的堆积物，也是风蚀作用的产物，没有风蚀作用也就没有风积作用。
2-2岩石风化作用分那几个阶段？各阶段有何特点？
(1)碎屑阶段:1) 岩石风化的最初阶段，以机械破碎为主的物理风化占优势，只有最易淋失的Cl、S发生移动； 2) 风化壳中主要是粗大碎屑，产生碎屑风化壳，释放易溶于水的简单盐类，粘土矿物以水化度低的水云母为主；3)土壤类型为石质幼年土。
(2)钙沉积或饱和硅铝阶段:1) Cl、S已流失，Ca、Mg、K、Na等仍大部分保留，部分Ca游离出来，以CaCO3的形式，淀积在岩石碎屑孔隙中；2)产生碳酸盐风化壳，粘土矿物以蒙脱石最多，还含有水云母、绿泥石等;3)土壤类型为各类型钙积土。
1 第5章 土壤形成过程
教学重点
1. 掌握土壤物质迁移转化规律
2. 掌握土壤形成中的物质能量迁移、转化过程的规律
3. 熟悉主要成土过程的特点及其发生条件，了解主要成土过程的空间分异规律
4. 理解土壤形态与成土过程的相互关系。
关键词
• 土壤形成过程(Soil-forming process)
• 生物积累作用(Biological accumulation)
• 腐殖积累作用(Humus accumulation)
• 淋溶作用(Eluviation)
• 淀积作用 (Illuviation)
• 发生层分化(Horizon differentiation)
土壤是一个独立的历史自然体,完全不同于自然界的其它生物和非生物.它有独特的性质和作用.同时它在各种成土因素的综合作用下长期形成和发展起来,经过了风化过程和成土过程两个不同的阶段.
5.1土壤形成概述
一、 物质的地质大循环过程
二、 物质的生物小循环过程
三、 地质大循环和生物小循环的关系
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.在土壤形成过程中,这两个循环过程是同时并存,互相联系,互相作用着,推动土壤不停地运动和发展.
地质大循环释放的养分及产生的通透性、保水性、等为生物创造了条件，生物小循环使植物学养分在表层中集中积累，并创造了氮素，使母质具备了完全肥力，形成了土壤。土壤的形成是二者共同作用的结果。前者是基础，后者是实质。
生物小循环在地质大循环上进行，但方向是相反的，前者是养分的淋溶损失，后者是养分的集中保蓄。二者既统一又矛盾。土壤的肥力的发展正是二者矛盾统一的结果，而且随着生物的进化，生物小循环形成一个螺旋式的逐渐扩大的发展过程，使肥力不断发展。
5.2主要的成土过程
在自然界中，土壤形成过程的基本规律是统一的，但是，由于成土条件的复杂性和多变性，决定了土壤形成过程总体的内容、性质及表现形式也是多种多样的。因此，根据土壤形成中的物质能量迁移、转化过程的特点，划分出以下基本成土过程。
《土壤学》课程笔记
第一章：什么是土壤？
1.1 土壤的重要性与功能
土壤不仅是地球表面的一个物理层，它还是一个动态的生态系统，具有多种重要性和功能：
- 生命支持系统：土壤是植物生长的基础，为植物提供必需的养分、水分和栖息地，从而支撑着地球上绝大多数生物的生命活动。
- 水循环的关键参与者：土壤是大气降水的主要接收者，通过渗透、蒸发和径流等过程参与水循环，维持水文平衡。
- 养分循环的枢纽：土壤是生物地球化学循环的核心，包括碳、氮、磷、硫等元素的循环，这些元素是所有生命体必需的。
- 环境净化器：土壤具有过滤、吸附、降解和转化污染物质的能力，有助于保护地下水和地表水质量。
- 土壤保持文化遗产：土壤记录了地球历史和人类活动的信息，是自然和文化遗产的一部分。
1.2 一方水土养一方人
土壤的特性直接影响着一个地区的生态环境、经济发展和人类生活方式：
- 地域性：不同地区的土壤类型和特性不同，这决定了当地的植被类型、农作物种植模式和农业生产效率。
- 文化影响：土壤条件影响人类居住模式、饮食习惯和传统技艺，如稻田文化、葡萄种植文化等。
- 经济发展：土壤资源丰富与否直接影响地区经济的发展，如农业、矿业和旅游业等。
1.3 土壤的概念与土壤学内容
土壤是由矿物质、有机质、水分、空气和生物组成的复杂混合体，具有以下特点：
- 物理性质：土壤的物理性质包括质地、结构、孔隙度、水分和温度等。
- 化学性质：土壤的化学性质涉及pH值、养分含量、阳离子交换量、有机质含量等。
- 生物性质：土壤是地球上生物多样性最丰富的栖息地之一，包括微生物、昆虫、植物根系等。
土壤学内容主要包括：
- 土壤的形成与演变：研究土壤如何从母质经过生物、气候和时间的作用形成，以及土壤剖面的发育过程。
- 土壤分类：根据土壤的形态、性质和发生特性，将土壤划分为不同的类型。
- 土壤的物理、化学和生物性质：研究土壤的物理结构、化学成分和生物活动对土壤功能的影响。
