2.6土壤的主要形成因素 课件（34张）

(共34张PPT)
第六节：土壤的主要形成因素
土壤：位于陆地表面和浅水域底部，由各种无机物质和有机物质组成，具有一定肥力，能生长植物的一层疏松物质。
一、土壤及其物质组成
理想土壤的组成
氮、磷、钾、钙、镁
、硫、铁、硼、钼、锌、锰、铜和氯等13种元素
土壤的组成
状态
体积比例
肥力特征
作用
肥力
矿物质
固态
45%
是土壤中矿物养分的主要来源
土壤肥力的高低，取决于土壤中水、肥、气、热四个因素之间的协调程度，以及能否满足植物生长过程中的各种需求。
有机质
固态
5%
有机质的含量是土壤肥力高低的重要标志
水分
液态
20%～30%
过多会造成土温下降，土壤缺氧
空气
气态
20%～30%
过多会造成养分、水分不足，植物枯萎
颜色：土壤颜色变化可作为判断和研究土壤成土条件、成土过程、肥力特征和演化的依据。土壤颜色也是土壤分类和命名的重要依据之一，如黑色表示土壤腐殖质含量高，腐殖质含量减少则呈灰色；红色表示土壤中含较高的赤铁矿或水化赤缺矿。
质地：土壤颗粒组合特征，一般分为砂土、壤土和黏土等。
结构：土壤颗粒的胶结情况，有团粒结构、块状结构、核状结物、柱状结构和片状结构等、松紧度、土壤疏松和紧实的程度。
孔隙：土粒之间存在的空间。它是土壤水分、空气的通道和仓库，决定着气液两相的共存状态，并影响着土壤的养分和温度状况。
干湿度：土壤的干湿程度，反映土壤中水分含量的多少。
土壤的形态
砖红壤
赤红壤
红壤
黄壤
黄棕壤
棕壤
暗棕壤
寒棕壤
(漂灰土)
褐土
黑钙土
黑土
栗钙土
棕钙土
黑垆土
荒漠土
高山草甸土
高山漠土
紫土
水稻土
二、土壤剖面
在土壤形成过程中，由于物质的迁移和转化，土壤分化成一系列层次，这些层次组成、性质和形态各不相同，称为发生层。
土壤剖面：从地面向下挖掘所裸露的一段垂直切面，深度一般在两米以内。
层类
特点
有机质层
凋落物层
枯枝落叶形成、未分解或有一定程度分解的有机物质层
腐殖质层、泥炭层
生物活动旺盛，进行着强烈的有机质转化和积累作用
淋溶层
发生水溶性物质向下迁移的淋溶作用
淀积层
沉淀着来自淋溶层的盐类和腐殖质，所以称为沉积层
母质层、母岩层
非土壤发生层，
但却是土壤剖
面的重要组成
部分，土壤形
成的基础
层类
特点
淋溶层
发生水溶性物质向下迁移的淋溶作用
淀积层
沉淀着来自淋溶层的盐类和腐殖质，所以称为沉积层
母质层、母岩层
非土壤发生层，但却是土壤剖面的重要组成部分，土壤形成的基础
淋溶作用：土壤物质以悬浮状态或溶解状态，在水分携带下由土壤上层移动到下层的作用。
层类
特点
母质层、母岩层
非土壤发生层，但却是土壤剖面的重要组成部分，土壤形成的基础
腐殖质：动植物残体经微生物分解后，转化又重新合成的复杂的相当稳定的有机胶体。
具有适度的粘结性
使粘土疏松
使砂土粘结
形成良好的团粒结构
含有多种养料
提高土壤保肥、保水性能
缓冲土壤酸碱度的变化
刺激植物根系发育
促进矿物质的风化和营养元素的释放
有利于微生物活动和作物的生长
腐殖质
泥炭层：由泥炭化作用形成的粗腐殖质层。在沼泽、河湖岸边的低湿地段，土体中水分过多，湿生、水生生物枯死，其残落物不易被分解，日积月累堆积形成有机物分解很差的纤维、木质的泥炭，称为泥炭化过程。
风化作用：指地表岩石在太阳辐射、大气、水和生物参与下物理性状和化学性质发生变化的过程。
整块的岩石变为碎块，或其成分发生变化，最终使坚硬的岩石变成松散的碎屑和土壤。
物理风化作用地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用。如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶、生物活动等作用均可使岩石由大块变成小块以至完全碎裂。
化学风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化，并产生新矿物的作用。主要通过溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸化作用和氧化作用等方式进行。
生物作用可以加速或促进化学风化作用的进行。菌类、藻类及其他微生物对岩石的破坏作用十分巨大，它们不仅直接对母岩进行机械破坏，化学分解，而且本身分泌出的有机酸，有利于分解岩石或吸取某些元素变成有机化合物。
三、土壤形成的影响因素
母质是风化壳的表层，形成一层疏松、年轻的矿物质层，它是形成土壤的物质基础，是土壤的前身。
1.成土母质：
原生基岩经过风化，变为疏松的堆积物，这种物质叫风化壳；
母质的特性决定了土壤的性质，包括土壤的质地、矿物养分与酸碱度等。
2.生物
生物在土壤形成过程中起主导作用，是促进土壤发生发展最活跃的因素。
⑴植物作用
以枯枝落叶和残体的形式将有机养分归还给地表，促进土壤的形成
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
利用太阳能进行光合作用，制造有机质
岩石
成土母质
原始土壤
现代土壤
风化作用
微生物
低等植物
高等植物
少量有机质
大量有机质
有机质从无到有由少到多
⑵土壤动物作用
动物除以排泄物、分泌物和残体的形式为土壤提供有机质,
通过啃食和搬运促进有机残体的转化
⑶微生物作用
对土体的搅动改变土壤结构、孔隙度和土层排列
分解有机质，释放各种养分，为植物吸收利用；
合成土壤腐殖质，发展土壤胶体性能；
降水量大
不利于有机质分解——有机质含量高
淋溶作用强——有机质流失
气温高：
有利于有机质分解——有机质含量低
水热条件组合的气候：
影响植物生长——有机质的产量
⑴影响有机质积累和分解
3.气候
干冷
干热
气候恶劣，植被不良——有机质产量低——土壤贫瘠
湿热
植物茂盛——有机质产量高
有机质分解快、淋溶作用强
土壤贫瘠
湿冷
植物茂盛——有机质产量高
有机质分解慢
土壤肥沃
气候对土壤有机质的积累和分解起着重要作用。过度湿润和长期冰冻有利于有机质的积累,而干旱和高温,好气微
生物比较活跃,有机物易于矿化,不利于有机...
土壤冻结时间长,微生物分解作用缓慢使有机质长期积累起来的
在寒冷的气候条件下，一年中土壤冻结达几个月之久，微生物分解作用非常缓慢，使有机质积累起来；而在常年温暖湿润的气候条件下，微生物活动旺盛，全年都能分解有机质，使有机质含量趋于减少。
根据微生物在活动中对氧气的需要情况,可以将微生物粗略地分成好气和嫌气两大类.在有氧气的情况下,
能够旺盛地进行有机物质分解的微生物,叫做好气微生物.这类微生物在有氧条件下,常能较迅速地利用有机物质,使之彻底分解成最简单的产物
我国东北地区土壤肥沃的原因
①植被茂密，有机质来源丰富
②气候冷湿，微生物分解作用缓慢，有利于有机质积累
③养分长期积累形成肥沃土壤
我国南方地区土壤贫瘠的原因
①气候湿热，有机质分解快
②降水较多，土壤的淋溶作用强烈
③气候湿热，植物生长迅速，把大量矿物质、有机质通过光合作用储存在植物体中。土壤中的有机质含量低，比较贫瘠。
森林发育土壤比草地发育土壤有机质含量少的原因
草类的生命周期短，每年死亡的大量地上茎叶和底下根系，提供了相当数量腐质化的有机质
另外草类根系茂密且集中在近地表的土壤中，向下则根系的集中程度递减，从而为土壤表层提供了大量的有机质
树木的生命周期长，大量的有机质储存在活的植物组织内，每年的残落物归还量并不很大
树木的根系分布很深，直接提供给土壤表层的有机质不多，主要是以落叶的形式将有机质归还到地表
⑵影响岩石矿物风化强度
降水
气温
降水量
气温
正相关
正相关
∴风化强度
岩石风化速度快微生物活动旺盛
岩石风化速度慢生物活动不活跃
常年温暖湿润地区
土壤形成快、土层厚
干燥寒冷地区
土壤形成慢、土层薄
温带
热带地区
寒带地区
岩石风化
土壤形成
⑴高度影响
4.地形
它在成土过程中不提供任何新的物质，其作用主要表现为影响物质和能量的再分配而间接地作用于土壤的形成。
温度、湿度随着海拔升高而垂直变化
形成不同的气候和植被带
土壤的组成成分和理化性质不同，具有垂直地带分化
⑵坡度影响
陡坡
侵蚀作用快
不利于土壤的发育
缓坡
土体厚、有机质含量较高
土体薄、有机质含量低
侵蚀作用慢
有利于土壤的发育
形成较厚土层
山麓
谷地
地势低洼
沉积物堆积
昼夜温差大
阳坡
接受的辐射多
土壤温度高
土壤蒸发量高
土壤水分条件差
一般阴坡的植被好于阳坡
导致土壤中物理、化学和生物过程的差异
⑶坡向影响
5.成土时间
成土母质、生物、气候、地形的作用是随时间而加强随着时间的推移，土壤从无到有，从薄到厚，层次由少到多，逐步发育成熟。
土壤是一个历史自然体，时间因素对土壤形成没有直接的影响，可体现土壤发育的历史动态过程；
人类通过改变某一成土因素和各因素之间的关系来调整土壤的发育方向
人类对土壤的影响也具有两重性，利用合理，有助于土壤肥力的提高；利用不当会破坏土壤。
6.人类活动
人类农业生产实践中，利用和改良土壤，定向地培育土壤，使原来的自然土壤经人工种植朝向肥沃土壤发育，形成耕作土壤
我国耕作土壤的主要类型
黑土，富含腐殖质，肥沃。
黄土，土层深厚，直立性强，富含矿物养分，但有机质含量不高，缺磷少氮，呈碱性。
红壤，呈酸性，有机质少，贫瘠，土质粘重。
水稻土，富含有机质，肥沃，多呈青灰色。
紫色土，含有丰富的磷、钾，酸碱适中，肥沃。
水稻土是我国重要的耕作土壤之一，主要分布于秦岭至淮河一线以南的广大平原、丘陵和山区，其中以长江中下游平原、四川盆地和珠江三角洲最为集中。
岩石
成土母质
原始土壤
现代土壤
风化作用
微生物
低等植物
高等植物
少量有机质
大量有机质
有机质从无到有由少到多
耕作土壤
耕作培育
成土因素的作用
成土母质：决定了土壤的性质，包括土壤的质地、矿物养分与酸碱度等。
生物：影响发育程度，提供有机养分
气候：影响水热状况，影响理化过程，影响风化强度、土壤厚度，影响有机质含量
地形：间接影响发育特性