02 第二章 岩石风化与土壤形成 (2)
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岩石风化作用岩石风化作为地质学中的重要概念,是指岩石在地球表面受到水、风、温度等自然力的作用下发生的破坏和变化过程。
它不仅影响着地球的地貌形态,还对生态环境和人类活动产生着重要的影响。
本文将从不同角度介绍岩石风化的过程和影响。
一、物理风化物理风化是指岩石在自然力的作用下发生的物理变化过程。
其中最常见的是温度变化引起的热胀冷缩作用。
当岩石受到日照或夜晚温度下降时,由于岩石中不同矿物的热胀系数不同,导致岩石产生应力,最终导致岩石破裂或剥落。
此外,水的冻融作用也是物理风化的重要因素。
在高寒地区,岩石中的水会在低温下冻结成冰,造成岩石的膨胀,从而破坏岩石结构。
二、化学风化化学风化是指岩石在水、酸、氧等化学物质的作用下发生的化学变化过程。
其中最常见的是水的溶解作用。
当水中溶解了二氧化碳,形成碳酸溶液后,会与岩石中的钙、镁等碱性金属离子发生反应,产生溶液中的碳酸钙等物质。
这种化学反应会导致岩石的溶解和破坏。
此外,氧化作用也是化学风化的重要因素。
当岩石中的金属元素与氧气接触时,会发生氧化反应,从而使岩石表面产生锈斑或颜色变化。
三、生物风化生物风化是指生物体对岩石进行的物理和化学破坏作用。
其中最典型的是植物根系对岩石的侵蚀。
植物根系生长时,会通过物理力量将岩石破碎,并且释放出有机酸等化学物质,进一步加速岩石的风化过程。
此外,动物的活动也会对岩石表面产生破坏。
例如,啮齿类动物的咬食活动会导致岩石表面的破碎和剥落。
岩石风化对地球的影响是多方面的。
首先,它是岩石破碎和土壤形成的重要过程。
在岩石风化的过程中,岩石逐渐破碎成颗粒,形成土壤。
这些土壤中富含养分,为植物的生长提供了良好的环境。
其次,岩石风化对地貌的形成和演化起着重要的作用。
通过长期的物理、化学和生物作用,岩石逐渐破碎、溶解和改变形态,从而形成了各种各样的地貌景观。
最后,岩石风化还对水环境和生态系统产生着重要的影响。
岩石风化释放出的溶解物质会进入水体中,改变水体的化学性质,影响水生生物的生存。
植物生长环境第二章第二节(一)、土壤的基本组成土壤是由固体、液体(水分)及气体三相物质组成。
固体部分包括矿物质土粒和土壤有机质以及生活在土壤中的微生物和动物。
固体部分含有植物需要的各种养分并构成支持植物的骨架。
液体及气体存在于土壤的空隙之中。
土壤液体是土壤水分,因溶解着多种养分物质,实际上是稀薄的土壤溶液。
气体是土壤空气。
土壤三相物质的体积比因环境条件的差异有所不同。
一般情况下土壤固体占50%;液体和气体占50%,气体和液体不稳定,其比例为气体占15%~35%。
(二)、土壤的组成及性质1、土壤矿物质土壤矿物质的概念:岩石风化形成的矿物颗粒统称土壤矿物质,土壤中所有无机物质的总和,它全部来自于岩石矿物的风化。
土壤矿物质按重量计,一般占土壤的95%以上,因此,矿物质成为土体的“骨架”,也是植物矿物营养的源泉(土壤矿物质提供植物矿质营养,不包括N元素),是影响土壤肥力高低的一个确定性因素。
风化作用:指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。
包括物理分化、化学分化和生物分化。
矿物的类型①原生矿物由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固结而形成的矿物称原生矿物。
如石英、长石、云母等。
原生矿物是土壤颗粒的组成成分,而且是土壤养分的基本来源。
主要存在于粒径较大的土壤砂粒和粉砂粒部分。
包括硅酸盐类、氧化物类、硫化物类、磷化物类四类②次生矿物原生矿物经物理、化学风化作用,组成和性质发生化学变化,形成的新矿物称次生矿物。
如蒙脱石、伊利石、高岭石等。
主要以黏粒的形式存在于土壤中。
包括硅酸盐类、粘土矿物、氧化物类、简单盐类矿物三类主要成土岩石岩石的概念与类型岩石是一种或数种矿物组成的集合体。
不同的岩石其组成(和组织)有所不同,其组成在一定的范围内有所变动,因而不能以化学式表示(其组成)。
根据岩石的成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。
岩浆岩是地球内部岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝形成的岩石。
土壤基础知识第一节土壤和土壤肥力的概念一、土壤的概念土壤定义为:土壤是陆地表面由矿物质、有机质、水、空气和生物组成,具有肥力,能生长植物的未固结层。
二、土壤的组成土壤的构成物质可概分为固相、液相和气相。
土壤固相物质包括经成土作用改造后留下来的岩石风化产物,即土壤矿物质;土壤中动植物残体的分解产物和再合成产物,以及生活在土壤中的各种生物,主要是微生物。
有机质和矿物质紧密结合在一起,形成土壤颗粒。
土壤矿物质约占固体部分的95%以上,有机物质的质量百分数一般不到5%。
有机质常包被在矿物质土粒外面。
固体部分含有植物需要的各种养分并构成支持植物的骨架。
土壤液相主要是指溶有可溶性盐类和简单有机物的水溶液。
土壤气相指土壤中存在的各种气体。
土壤的液相和气相主要存在于土壤固相之间的孔隙中。
一般情况下土壤固体占50%;液体和气体占50%,气体和液体不稳定,其比例为气体占15%~35%。
无机体——土壤矿物质固体部分有机体——土壤有机质、土壤生物土壤组成液体一土壤水分和土壤溶液孔隙部分气体——土壤空气三、土壤肥力的概念土壤最基本的特性是具有土壤肥力。
土壤肥力的概念为:土壤能供应与协调植物正常生长发育所需要的养分和水、空气、热的能力。
土壤肥力可分为自然肥力和人为肥力。
1.自然肥力是由自然因素形成的土壤具有的肥力,如森林土壤、草原土壤等。
2.人为肥力是由耕作、施肥、灌溉、改土等人为因素形成的土壤所具有的肥力。
耕作土壤、果园土壤等已开发的土壤既有自然肥力又有人为肥力,是自然肥力为基础,人为肥力为主导。
3.经济肥力,由于受环境条件和管理水平的限制,土壤肥力往往只有部分表现出来,这部分肥力称为“有效肥力”,又称“经济肥力”。
4.潜在肥力,没有直接表现出来的力称“潜在肥力”,指受环境条件和科技水平限制不能被植物利用,但在一定生产条件下可转化为有效肥力的那部分肥力。
第二节岩石的风化和土壤的形成过程风化作用是地球表面或近地球表面的岩石在大气圈各种营力作用下所产生的物理化学变化。