土壤地理学第六章
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《⼟壤地理学》复习重点⼟壤学复习资料第⼀章绪论⼀、名称解释▲▲▲1.⼟壤(soil):指地球陆地表⾯具有肥⼒能够⽣长植物的疏松层,是成⼟母质在⼀定的⽔热条件和⽣物作⽤下,经⼀系列的⽣化物理过程形成的独⽴历史⾃然体。
(包括海、湖浅⽔区)特征:具有肥⼒、有⽣物活性、多孔隙结构。
功能:有肥⼒及⽣产性能;可更新性和再⽣性;缓冲和净化功能。
2.⼟壤剖⾯(soil profile):从地⾯垂直向下⾄母质的⼟壤纵断⾯称为⼟壤剖⾯。
3.⼟体构型(profile construction):在⼟壤剖⾯之中⼟层的数⽬、排列组合形式和厚度。
(也称为⼟壤剖⾯构造)4.单个⼟体(pedon):⼟壤剖⾯的⽴体化构成了单个⼟体。
5.聚合⼟体(poly pedon):指在空间上相邻、物质组成和性状上相近的多个单个⼟体便组成聚合⼟体。
(相当于⼟壤分类中最基本的分类单元-⼟系)6.⼟壤圈(pedosphere):指覆盖于地球陆地表⾯和浅⽔域底部的⼟壤所构成的⼀种联系体或覆盖层。
7.⼟壤肥⼒(soil fertility):指⼟壤为植物⽣长发育供应、协调营养因素和环境条件的能⼒。
8.⼟壤⾃净能⼒(soil purification):指⼟壤对进⼊⼟壤中的污染物通过复杂多样的物理过程、化学及⽣物化学过程,使其浓度降低、毒性减轻或者消失的性能。
9.⼟壤地理学:指以⼟壤及其与地理环境系统的关系作为研究对象,它是研究⼟壤的发⽣发育、⼟壤分类及时空分异规律。
⼆、⼟壤地理学的研究内容▲▲⑴关于⼟壤发⽣发育、诊断特性与系统分类的研究。
⑵关于⼟被结构和⼟壤-地形数字化数据库的研究。
⑶关于⼟壤调查、制图和⼟壤资源评价的研究。
⑷关于地理环境、⼈类活动与⼟壤圈相互作⽤的研究。
⑸关于⼟壤资源保护及被污染⼟壤修复技术的研究。
三、⼟壤地理学研究⽅法(了解)⑴⼟壤野外调查与定位观测研究法⑵实验室化验分析与实验模拟研究法⑶遥感技术在⼟壤调查中的运⽤⑷数理统计与SGIS在⼟壤研究中运⽤⑸⼟壤历史发⽣研究法四、⼟壤地理学的发展简史▲▲a)起源:⼟壤地理学是⼟壤科学中发展历史最悠久的⼀个重要基础性分⽀学科,它最早可追溯到⼈类农耕的起始阶段。
土壤地理期末复习思考题第1章 绪论★1、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?答:①地位及作用:土壤是地球表层系统的组成部分,是指地球表面能生长绿色植物的疏松层,处于人类智慧圈、大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的界面和相互作用交叉带,是联系有机界和无机界的中心环境节,也是结合地理环境各组成要素的纽带。
(见作业本)②土壤与人的关系:为绿色植物光合作用提供协调水分、养分、温度、空气等营养条件,向人类和陆生动物提供食物、纤维物质,故土壤是人类发展的重要自然资源;通过土壤形成发育过程分解和净化人类生存环境中的污染物和废弃物,因而土壤即是陆地生态系统食物链的首端,又是维持生存环境质量的净化器。
★2、人类应该以什么样的态度来看待和利用土壤?(见作业本)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。
答:①土壤圈是地球表层系统的组成部分,它处于地球表层不同圈层界面及其相互作用的交叉带,是联系有机界与无机界的中心环节,也是结合地理环境各组成要素的纽带,既是它们长期共同作用的产物,又是对地球圈层的支撑。
②土壤圈与其他圈层之间进行物质和能量的交换,成为与人类关系最为密切的一种环境要素,它不仅受到大气圈、岩石圈、生物圈和水圈的制约,而且它反过来又对这些圈层产生影响。
土壤圈支持生物过程,提供生物所需的养分和水分;影响大气圈的化学组成,吸收氧气,释放2CO 、4CH 、S H 2、O N 2等;影响降水在陆地和水体的重新分配,关系水循环和水平衡;也是地球的保护层,减少岩石圈遭受各种外营力的破坏,关系地质循环。
③综上所述,土壤圈与地球的其他圈层相互作用,土壤与各地理环境要素相互联系,所以说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。
答:土壤处于地球大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间的界面上,是地球各圈层中最活跃、最富生命力的圈层之一。
课时35土壤的形成1.土壤概述及成土因素(1)土壤概述①定义:陆地表面具有一定肥力,能够生长植物的疏松表层。
②作用:土壤为植物光合作用提供并协调水分、养分、温度、空气等营养条件,是人类生存的物质基础。
(2)土壤的主要形成因素因素对土壤形成的作用空间因素成土母质风化作用使岩石破碎,形成结构疏松的风化物,是土壤形成的物质基础,在很大程度上决定着土壤的物理和化学性质,决定土壤矿物质的成分和养分状况气候直接影响土壤的水热状况和土壤中物理、化学过程的性质与强度,影响岩石风化的强度、速度及土壤中有机质的多少。
影响和控制了土壤的形成生物生物可以加快岩石风化和土壤形成过程,改善成土母质的性状,是土壤有机质的来源,也是土壤形成过程中最活跃的因素,可促进土壤矿物质颗粒团聚地形地形的类型、坡度大小、地势高低影响土壤的垂直分化、厚度等特征。
①高度:山区的温度、降水和湿度随着地势升高而发生垂直变化,形成不同的垂直气候带和植被带,导致土壤的组成成分和理化性质发生分异;②坡度和坡向:改变水热条件和植被状况,从而影响土壤的发育时间因素反映了土壤形成发育的历史动态过程,土壤发育的时间越长,土壤越成熟,土壤层越厚,土层分化越明显人类活动自然土壤经人类长期的耕作和培育,形成耕作土壤特别提醒典型自然环境下的土壤特性(1)高寒环境:土壤发育程度低,土层薄,土壤贫瘠,冻土广布。
(2)湿热环境:有机质分解快,土壤淋溶作用强,土壤贫瘠,偏酸性。
(3)干旱环境:土壤发育程度低,土壤贫瘠,偏碱性。
(4)冷湿环境:有机质分解慢,大量累积在表土层,土层深厚,土壤肥沃。
2.土壤剖面(1)概念:从地面垂直向下的土壤纵断面,由一些形态特征各异的、大致与地面平行展布的土层所构成。
(2)土壤剖面:在下图中填写图中土壤剖面层次,并将各层特征与各层名称连线。
答案(3)常见土壤①森林土壤:一般分布于湿润和半湿润地区,从亚寒带到热带均有广泛分布。
有机质主要以地表枯枝落叶的形式进入土壤,因而腐殖质明显地集中在土壤表层,向下突然减少。
第6章红壤类土壤(铁铝土)铁铝土:又称富铝土,是我国热带、亚热带湿润地区具有明显脱硅富铝化特征的土壤系列,包括热带的砖红壤、南亚热带的赤红壤、中亚热带的红壤和黄壤等4个土类。
铁铝土由于它们分布在我国水热条件最优越的地区,所处地形又以低山、丘陵、台地为主,故其开发利用价值高,是我国极为重要的土壤资源。
共性:①都含有不同程度的氧化铁、铝,是不同程度富铝风化的产物;②主导成土过程是脱硅富铝化。
大多数具有多元发生,即形成于古老富铝风化壳。
1.分布情况呈三个土壤带分布于我过南方:(1)北纬22°以南砖红壤广东雷州半岛、海南、滇南及台南等地(2)北纬22°—22°赤红壤南岭山脉以南(广东西部和东南部、广西西南部、福建东南部、台湾云南部分地区)(3)北纬22°—22°红壤和黄壤大巴山和长江以南地区其中红壤主要分布于江南丘陵和云贵高原,黄壤主要分布于贵州高原和四川盆地。
2.形成条件砖红壤:热带雨林、季雨林。
赤红壤:南亚热带常绿阔叶林和季雨林。
红壤和黄壤:中亚热带常绿阔叶林(红壤偏干,黄壤偏湿)。
3.基本成土过程3.1脱硅富铝化过程(1)脱盐基酸化,肥力下降(2)铁铝相对富集,形成铁铝残余聚积层。
表现为铁子、铁盘等结核。
粘粒的硅铝率(Ki =SiO2/Al2O3)和硅铝铁率(Saf=SiO2/R2O3)的不断降低,粘粒矿物由2:l型向1:1型和铁、铝氧化物简单化的矿物演变。
(3)形成大量的游离氧化铁(铁的游离度):砖红壤:85%;红壤:50%-60%。
进而使土壤染成不同颜色。
赤铁矿赤褐铁矿针铁矿褐铁矿Fe2O3Fe2O3.5H2O Fe2O3 H2O Fe2O3.1.5H2O Fe2O32-n.H2O红色红棕色黄棕色黄棕色黄色(4)随着粘粒Ki值降低,粘粒矿物简单化,胶体品质变差,负电荷减少,并产生正电荷,净负电荷减少,保肥力减弱。
3.2我国几种土壤的脱硅富铝化特征(1)我国大面积红壤具有深厚的红色土层,受到古气候的深刻影响,其粘粒Ki值较低。
土类砖红壤赤红壤红壤黄壤Ki值 1.5-1.8 1.7-2.0 1.9-2.2 2.0-2.5(2)脱硅富铝化程度不同,粘粒矿物的组成也不同3.3养分的生物富集过程养分的循环迅速而强烈。
体现:(1)合成量大(2)分解速度快(3)耕层富盐基作用耕层富盐基作用(生物自肥作用):植被将分散下移的养分集中地表而表土养分含量增高的过程。
4.砖红壤4.1分布主要分布在广东雷州半岛、海南、滇南及台南等地,大致在北纬220°以南。
4.2成土条件气候:热带湿润季风气候,高温多雨、干湿季节变化明显;年均温22~25℃,最冷月(1月)均温>18℃,≥10℃积温7500~9500℃;年降水量一般为1500~2000毫米,夏季雨量集中,冬季少雨多雾,季节分配不均。
植被:热带雨林、季雨林。
主要树种有樟科、无患子科、大戟科、番荔枝科、茶科和山毛棒科等,林木层次复杂,附生及藤本植物很多。
地形:多属丘陵台地。
成土母质:岩浆岩、沉积岩风化物和老冲积物。
4.3基本性状4.3.1土壤的剖面特征土体构型:A0 –A– B – BC – C 厚度可达3米以上A0:枯枝落叶层,厚度2-3厘米;A:腐殖质层,暗红棕色或灰棕色,厚度为15-30厘米,核状或团粒状结构,疏松而多根系;B:铁铝氧化物聚积层,棕红色或赭红色、紧实粘重,厚度不一,多块状结构,结构面上有明显的暗色胶膜,下部有时出现铁质结核、铁盘或红黄色斑状网纹层(Pl:Plinthite);BC:过度层;C:母质层。
暗红色或红色,夹半风化的母岩碎块。
网纹层(Pl:Plinthite)网纹层的产生:①质地粘重,土层深厚,水分沿着弯曲孔隙或根孔下渗而发生不均匀性移动。
水流经多的地方,铁、锰还原溶解和移动强,土体发白;水流经少的地方,铁、锰还原溶解和移动弱,土体或红或黄;产生的杂色层次称网纹层。
②土壤局部酸度变化,如根际pH放生变化引起铁移动也可产生网纹层。
4.3.2土壤的理化性质质地:粘重,多为粘土,剖面中粘粒有下移现象;粘粒硅铝率:1.5-1.8;粘粒矿物:主要为高岭石和三水铝石,并含多量的赤铁矿。
土体中游离铁的含量较高,而游离硅甚低(占全硅量的1.5%以下);有机质和全氮:在森林植被下,表层有机质的含量可达30-50g/kg,高者可达80-100g /kg;全氮可达1-2g/kg土壤腐殖质:胡敏酸含量很低,无胡敏酸钙,HA/FA为0.1-0.4;酸度:呈酸性至强酸性反应,pH为4.5-5.5;CEC和BS:CEC多<10cmol(+)/kg土,交换性盐基总量也低,盐基饱和度多不超过30%,交换性钙镁仅2-3 10cmol(+)/kg,97%的交换酸为交换性铝离子。
4.4砖红壤的分类砖红壤:砖红壤亚类为砖红壤的典型亚类,主要分布在海南岛和雷州半岛南部,以及滇南和台南;黄色砖红壤:主要见于云南河口和海南的东南部。
其年降水量比一般砖红壤地区高500毫米左右。
土壤黄化特征明显,B层呈黄棕色或黄色。
土壤中游离氧化铁等矿物的水合度较高,粘粒矿物以高岭石和针铁矿为主。
其针铁矿含量较典型的砖红壤多15%,而赤铁矿含量则少20%左右。
4.5利用和改良我国热带生物资源的重要基地和橡胶主产区;农作物可一年三熟。
钾、钙、镁等养分缺乏;无机磷以闭蓄态磷为主;有效硼、锌、铝等的含量低于临界值;酸度过大。
5.赤红壤(砖红壤性红壤)5.1分布主要分布在广东西部和东南部、广西西南部、福建东南部、台湾中南部、云南德宏及临沧地区西南部,大致在北纬22”(23”)至25”之间。
5.2成土条件气候:年均温20-23℃,>10℃积温6500(6000)-7500℃;年降水量1200-2000毫米,季节分配较均匀,干湿季不甚明显植被:南亚热带季雨林,沟谷内常有部分热带植物,其南缘植被以热带成分为主,代表的科属有苏木科、含羞草科、蝶形花科、番荔枝科、龙脑香科等,林内有攀援藤本及附生植物,种类复杂。
地形:多为低山丘陵,海拔多在1000米以下。
成土母质:主要为花岗岩、流纹岩、砂页岩等风化物5.2.1土壤的剖面特征土体构型:A0 –A– B – BC – C 厚度可达3米以上A0:枯枝落叶层;A:腐殖质层,灰棕色至灰色,厚度为15-20厘米,多较好的核状结构;B:淀积层,红色及红棕色,厚度10-20厘米不等,多核块状结构,结构面上有胶膜,土体中常见铁锰结核和红黄等杂色的网状斑纹;BC:过度层;C:母质层,暗红色或红色,夹半风化的母岩碎块。
5.2.2土壤的理化性质质地:酸性岩浆岩母质发育的土壤,质地较轻,第四纪红上母质发育者较为粘重;粘粒硅铝率:1.7-2.0;粘粒矿物:以高岭石和埃洛石为主,常有少量的三水铝石;有机质:表层为17.8g/kg ;土壤腐殖质:HA/FA小于0.5;全氮:0.87g/kg;酸度:呈酸性至强酸性反应,pH为4.5-5.5;CEC和BS:CEC低,交换性盐基总量也低。
盐基呈高度不饱和状态,盐基饱和度多低于30%.全磷量较低,盐基元素大量淋失,钙、钠只有痕迹,镁、钾也不多。
5.3赤红壤的分类赤红壤划分为赤红攘、黄色赤红壤和赤红壤性土3个亚类。
5.4利用和改良赤红壤是我国发展粮食和热带、亚热带经济作物的重要基地。
其农作物可一年三熟,盛产茶、柑桔、荔枝、龙眼、香蕉、木瓜、甘蔗等,还可种植八角、芒果和洋桃等,在云南的赤红壤地区可种植紫胶、三七等,在局部地区还可栽培橡胶、咖啡等热带经济作物。
6.红壤6.1分布东部从长江以南至南岭山地,包括江西和湖南两省的大部分,福建、广东、广西等省区的北部和安徽、浙江等省的南部;西部包括云贵高原中、北部,即云南省北部和贵州省南部,以及四川的西南部,大致在北纬250~310之间。
6.2成土条件气候:中亚热带湿润季风气候。
年均温16~20℃,≥10℃积温5000~6500℃,无霜期240~300天,年降水量1200~2500毫米,多集中在夏半年降落,干湿季明显;植被:原生植被为亚热带常绿阔叶林,其中以山毛榉科的拷属、石栎属和冈栎属占优势,此外,还有樟科、茶科、冬青科、山矾科、木兰科等成分,其结构层次比砖红壤的植被简单,很少藤本及附生植物。
目前这类森林保存下来的不多,一般在低山丘陵上多为稀树灌丛及禾本科草类,少数为马尾松、杉、云南松等所组成的次生林;地形:一般为低山、丘陵和高原;成土母质:类型多样,主要有第四纪红色粘土和砂页岩、花岗岩、片麻岩、千枚岩以及少数石灰岩、玄武岩的风化物。
6.2.1土壤的剖面特征土体构型:A0 - A-B-C(Cpl)A0:枯枝落叶层,5厘米以下;A:腐殖质层:厚度为20~30厘米或更薄,呈暗棕色,为核粒状结构腐殖质层;B:淀积层,0.5~1米,个别达2米以上,呈均匀的红色、棕红色或桔红色,粘重紧实,块状结构,结构面上多铁锰胶膜;C(Cpl):母质层。
呈红、橙红、棕红等颜色。
在深厚的粘土母质和受滞水、潜水的影响处,由于铁锰的还原性移动和氧化淀积,常出现黄、红、白色相间的网纹层(Cpl)。
在侵蚀严重的地段,红壤的B层或C层往往出露地表,土壤肥力极度下降,植物生长困难。
6.2.2土壤的理化性质质地:一般质地较粘重,尤其第四纪红色粘土发育的红壤,粘粒含量可达40%以上,且粘粒有淋溶淀积现象;粘粒硅铝率:1.9-2.2;粘粒矿物:粘土矿物以高岭石为主,一般可占粘粒总量的80~85%,赤铁矿含量常在5~10%之间,伴有水云母,三水铝石则不常见。
有机质:表层有机质含量多在10~50g/kg之间,在侵蚀严重的地段,有机质含量低于10g/kg;土壤腐殖质:HA/FA为0.3~0.4;酸度:红壤呈酸性至强酸性反应,pH4.5~6.0,在剖面中自上而下变小,底土pH可低至4.0。
交换酸中交换性铝离子占80%。
CEC和BS:CEC低,15~25cmol(+)/kg土。
盐基饱和度在40%以下。
养分:有机质少,氮素缺乏;无机磷的闭蓄态磷占一半以上,而非闭蓄态磷以铁磷为主,因此有效性低,属于严重缺磷的土壤。
0-P Fe-P Al-P Ca–P(%)50-80 15-30 极少极少速效钾的含量一般属中等水平;盐基元素大量淋失,钙、镁不多。
6.3红壤的分类(共5个亚类)6.3.1红壤为红壤的典型亚类。
具有红壤最基本剖面特征和理化性质.6.3.2棕红壤棕红壤属红壤向黄棕壤的过渡类型,主要分布在红壤带北缘的低山丘陵区;粘粒硅铝率为2.5-3.0,粘土矿物以高岭石为主,伴生水云母;B层结构表面可见大量的胶膜淀积;土壤盐基饱和度在50%以下。
6.3.3黄红壤黄红壤属红壤向黄壤过渡的类型,主要分布于红壤区中、低山平缓的坡地,所处水分条件较优;土体上部有黄化现象,以黄橙色或橙色为主,下部仍保持红壤的色调。