第七章土壤形成和发育.ppt

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1、1UNITE 2UNITE 2SOIL ENVIRONMENTAL PROCESSES土壤环境过程土壤环境过程7.SoilFormation and Development 土壤形成和发育土壤形成和发育8.Soil Colloidal Chemistry and Surface Reaction土壤胶体化学和表面反应土壤胶体化学和表面反应9.Soil Acidity/Alkalinity and Re-dox Reaction土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应10.Soil Nutrient Cycling 土壤养分元素循环土壤养分元素循环2红壤红壤7.1 Soil-formin

2、g factors and its functions 土壤形成因素及其在土壤发生中的作用土壤形成因素及其在土壤发生中的作用7.2 Pedogenic processes 土壤形成过程土壤形成过程7.3 Soil development 土壤发育土壤发育3 In later nineteenth-century Russia,V.V.7.1.1 Soil-forming factors土壤形成因素土壤形成因素7.1 Soil-forming factors and its functions 土壤形成因素及其在土壤发生中的作用土壤形成因素及其在土壤发生中的作用 又称成土因素，是影响土壤形成和发

3、育的基本因素，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、力、条件或关系或它们的组合，其已经它是一种物质、力、条件或关系或它们的组合，其已经对土壤形成发生影响或将影响土壤的形成。对土壤形成发生影响或将影响土壤的形成。l成土因素学说成土因素学说4Soil=f(cl,o,r,p,t,)climate 气候气候 organisms 生物生物 relief 地形地形 parent material 母质母质 time 时间时间 human active 人为活动人为活动Clorpt 函数式函数式5l成土因素学说的基本原理成土因素学说的基本原理土壤是成土因素综合作用的结果土壤是成土因素综

4、合作用的结果成土因素具有同等重要性和不可替代性成土因素具有同等重要性和不可替代性成土因素的时空分异导致土壤演化持续进行成土因素的时空分异导致土壤演化持续进行 The operation of pedogenic processesis controlled by a number of environmental factors operating through the medium of time and that these determine the type of soil produced in any particular location.The soil-forming fa

5、ctors operate in combination.It is no tpossible to rank them in order of importance they are all equally important,although within any one environment certain factors may have a more dominant influence on soil formation than others.6l地带性土壤地带性土壤（Zonalsoils）At the regional and global scale,climate and

6、 biota will have a dominant influence on soil formation,and soil types can be related in general terms to bioclimatic zones.The remaining factors will then account for variations in soil formation within a particular bioclimatic zone.Zonal soils:soil varied with latitude according to climatic and ve

7、getation conditions.Intrazonal soils:soils were more closely associated with parent material or drainage conditions.Azonal soils:soils were poorly developed,duo mainly to lack of time.7全球土壤全球土壤-植被景观图植被景观图8全球气温时空变化对土壤形成的影响9全球降水量时空变化对土壤形成的影响10Surfacerock weathering Weatheringcrust（风化壳）Soil Parent mate

8、rial is main mineral sources of soil formation,and its nature is fundamental to many soil characteristics.Parentmaterial（母质）Organisms active and organic matter accumulation（pedogenic processes）11l Definition of parent material 母质是风化壳(weathering crust)的表层，是指原生基岩(original bedrock)经过风化、搬运、堆积等过程于地表形成的一层

9、疏松、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。风化壳风化壳是地壳表层的岩石经过风化后形成的疏松堆积物。是地壳表层的岩石经过风化后形成的疏松堆积物。母质母质既不同于岩石：既不同于岩石：有初步肥力，颗粒分散，疏松多孔，有一定吸有初步肥力，颗粒分散，疏松多孔，有一定吸附、透水和蓄水性能。附、透水和蓄水性能。也不同于土壤：也不同于土壤：缺乏养分，几乎不含缺乏养分，几乎不含C、N，通气和蓄水不能，通气和蓄水不能同时解决。同时解决。12残积母质残积母质(residual parent material)：岩石风化后，基本上未经岩石风化后，基本上未经动力搬运而残留在原地的风化物；动力搬运

10、而残留在原地的风化物；运积母质运积母质(carried parent material)：母质经外力，如水、风、冰母质经外力，如水、风、冰川和地心引力等作用而迁移到其它地区的物质。川和地心引力等作用而迁移到其它地区的物质。lTypes of parent material（类型）（类型）母母质质类类型型水风冰川冰积母质冰积母质地心引力重积母质（崩积物）重积母质（崩积物）流水沉积流水沉积湖积母质湖积母质海积母质海积母质黄土母质黄土母质沙丘沙丘冲积母质冲积母质坡积母质坡积母质洪积母质洪积母质13p 影响成土过程的速度、性质和方向影响成土过程的速度、性质和方向p 影响土壤理化性状（如养分等）影响土壤

11、理化性状（如养分等）岩浆岩：花岗岩形成的土壤岩浆岩：花岗岩形成的土壤富钾而缺磷富钾而缺磷；玄武岩形成的土壤；玄武岩形成的土壤缺钾而富磷缺钾而富磷；沉积岩：砂岩形成的土壤沉积岩：砂岩形成的土壤盐基养分较贫乏盐基养分较贫乏；页岩形成的土壤；页岩形成的土壤盐基养分较丰富盐基养分较丰富。p 影响土壤矿物组成影响土壤矿物组成p 影响土壤发育和形态特征影响土壤发育和形态特征(morphologicalcharacteristic)总之，成土过程进行得愈久，母质与土壤的性质差别就愈总之，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。大。但母质的某些性质却仍会顽强地

12、保留在土壤中。lFunctions of parent material in soil formation（作用）（作用）14 Climate is of particular importance in terms of determining the temperature,and therefore rate,at which pedogenic processes operate,and also the availability of water,which is fundamental to many of these processes.15 湿度（湿度（humidity）影响

13、土壤中物质的迁移影响土壤中物质的迁移 影响土壤中物质的分解、合成和转化影响土壤中物质的分解、合成和转化 温度温度(temperature)影响矿物和有机物质的风化、分解与合成。影响矿物和有机物质的风化、分解与合成。每增加每增加1010温度，反应速率可成倍增加。温度，反应速率可成倍增加。温度和湿度的共同影响温度和湿度的共同影响 （交互作用）（交互作用）实际上水热两因子是共同作用着的，只有两者互相实际上水热两因子是共同作用着的，只有两者互相 配合，才能促进土壤的形成发展。配合，才能促进土壤的形成发展。气气候候的的影影响响16土壤剖面发育与气候湿润度的关系图17土壤地带性土壤地带性(soil zon

14、ality)在东部湿润区，由北而南热量递增，土壤分布依次为暗在东部湿润区，由北而南热量递增，土壤分布依次为暗棕壤、棕壤、黄棕壤、黄壤、红壤和砖红壤棕壤、棕壤、黄棕壤、黄壤、红壤和砖红壤在温带，自西向东大气湿度递增，依次出现棕漠土、灰棕在温带，自西向东大气湿度递增，依次出现棕漠土、灰棕漠土、灰漠土、棕钙土（灰钙土）、栗钙土、黑钙土和黑土。漠土、灰漠土、棕钙土（灰钙土）、栗钙土、黑钙土和黑土。土壤是气候变化的记录者土壤是气候变化的记录者 气候的变化往往在土壤性质中可以得到体现，所以我们可以通过研气候的变化往往在土壤性质中可以得到体现，所以我们可以通过研究古土壤的性质，来追朔过去的气候。究古土壤的性

15、质，来追朔过去的气候。l 气候变化气候变化(climatic change)与土壤形成与土壤形成18 Biota are influenced to a large extent by climate,but they also have a direct effect on soil formation via rates of organic matter addition and decomposition,and the type of material involved.They can also influence weathering and the transfer of so

16、il components in solution and by mechanical mixing.生物因素是促进土壤发生发展最活跃的因素。生物（植物、土壤动物和土壤微生物）在土壤形成过程中生物（植物、土壤动物和土壤微生物）在土壤形成过程中起主导作用：起主导作用：一定意义上，没有生物因素的作用，就没有土壤的形成。19生物群落及其对成土过程的作用图式20 p能量转换能量转换(conversion of energy)及有机质形成及有机质形成 太阳能太阳能化学能化学能(潜能潜能)p矿物质富集作用矿物质富集作用(enrichment)及有效化及有效化 把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地吸收起把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地吸收起来，同时伴随着矿质营养元素的有效化。来，同时伴随着矿质营养元素的有效化。p促进土壤形成及结构体的发展促进土壤形成及结构体的发展 植物根系分泌有机酸，通过溶解和根系挤压作用破坏矿物植物根系分泌有机酸，通过溶解和根系挤压作用破坏矿物晶格，改变矿物的性质，促进土壤形成；并通过根系活动，促晶格，改变矿物的性质，促进土壤形成；并通过根系活动，促进土壤结构