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SOIL
第二章 自然地理要素及现象 ,
第六节 土壤的主要形成因素
土壤是人类赖以生存和发展的物质基础,是农业和粮食安全的基础。
何为土壤?土壤由哪些物质组成?
01
土壤及其物质组成
02
土壤剖面
03
土壤形成的影响因素
土壤的厚度一般为数十厘米到两米。
土壤是位于地球陆地表层和浅水域底部,由有机物质和无机物质组成,具有一定肥力,且能够生长植物的疏松层。
土壤的概念
观察土壤、判断组成
矿物质
45%
5%
水分
20-30%
空气
20-30%
土壤固体
孔隙
有机质
理想土壤的组成(体积比)
土壤的组成
空气
矿物质
水分
有机质
(肥力)
土壤生物
最适于植物生长的土壤的体积组成
土壤的物质基础,构成土壤的“骨骼”;
有机质的含量作为土壤肥力高低的重要标志。
是土壤的重要组成成分和肥力因素,存于土壤空隙中。
土壤空隙中存在的各种空气混合物。土壤中水分和空气有很大的流动性。
土壤矿物质
45%
土壤有机质
5%
水分
20%~30%
空气
20%~30%
土壤的形态
颜色
质地
结构
松紧度
孔隙
干湿度
是指从地面垂直向下的土壤纵剖面,由一些形态特征各异的、大致呈水平展布的土层所构成。
土层厚、层次多或分层明显,表明土壤发育程度高。
自然土壤中,森林土壤剖面构造最为复杂。
森林土壤剖面图
土壤剖面
有机质层
淋溶层
淀积层
母质层
母岩层
A1
A2
凋落物层
典型自然土壤的剖面结构
有机层
腐殖质层
有机层一般出现在土壤表层,以分解和半分解的有机质为主。主要组成为枯枝落叶层和部分分解的有机碎屑层。
腐殖质积累,颜色较深,呈灰黑色或黑色。
森林土壤剖面图
淋溶层
淀积层
由于溶解于水的矿物质随水的下渗向下运移,本层矿物质淋失,颜色较浅。
上层土壤淋失的物质在此沉淀、积累、质地黏重、紧实、呈棕色或红棕色。
森林土壤剖面图
母质层
母岩层
疏松的风化碎屑物质
坚硬的岩石
森林土壤剖面图
土壤的形成因素
成土母质
生物
气候
地形
时间
人类活动
土壤成土过程示意
01 成土母质
是岩石的风化产物,是土壤发育的物质基础。
成土母质决定了土壤矿物质的成分和养分状况,影响土壤的质地。
土壤是在岩石风化基础上形成的。
基于花岗岩风化物发育的土壤含砂多。
基于石灰岩风化物发育的土壤黏土多。
是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素,也就是决定性因素。
生物残体为土壤提供有机质。
有机质在微生物作用下转化为腐殖质。
植物吸收营养元素,储存在生物体内,并随生物残体分解释放到土壤表层。
生
物
循
环
生物对土壤形成的作用
02 生物
仅从植物有机残体数量看:
木本植物:常绿阔叶林>温带落叶阔叶林>亚寒带针叶林
草本植物:草甸植物>草甸草原植物>草原植物>荒漠草原植物>荒漠植物
不同植被类型进入土壤的有机残体性质和数量是有差异的。木本植物以枯枝落叶形式堆积于土壤表层,草本植物以枯残根系进入土体上部。
温度高 +
降水多
风化强度大、速度快;微生物活动旺盛。
湿热环境
土壤形成速度较快,风化作用和淋溶作用强,土壤黏粒比重高。比如亚马孙河流域。
干冷环境
土壤形成速度较慢。
冷湿环境
有机质积累多,土壤肥沃。如世界三大黑土分布区。
干热环境
土壤有机质积累少,土壤肥力低。如撒哈拉沙漠地区。
03 气候
=
高度
坡度
坡向
影响光照、热量和水分、物质的转换。
山地到低平洼地,成土母质颗粒由粗到细,依次分布砾质土、砂土、壤土和黏土。
陡峭的山坡土层较薄;低洼地土层较厚;阳坡土壤较阴坡干燥等。
04 地形
土壤发育时间越长,土壤层越厚,土层分化越明显。
05 时间
06 人类活动
合理的改造
改善土壤的结构与性状,提高土壤生产能力,比如水稻土。
不合理的改造
破坏土壤的结构与性状,导致土地退化,比如不合理灌溉导致土地盐碱化,大量施用化肥导致土壤板结。
人类活动因素
有利效果 有害效果
1. 母质 a.增加矿质肥料;b.增积贝壳和骨骼; c.局部增积灰分;d.迁移过量物质(如盐分);e.施用泥灰;f.施用淤积物 a.动植物养分通过收获取走多于回收;
b.施用对动植物有毒的物质;
c.改变土壤组成足以抑制植物生长
2. 有机体 a.引进和控制动植物的数量;b.运用有机体直接或间接增加土壤中的有机质,包括人粪尿;c.通过翻犁疏松土壤以取得更多氧气;d.休闲;e.控制熏烧消灭致病有机体 a.移走动植物;b.通过燃烧、耕犁,过度放牧、收获、加速氧化作用、淋溶作用,减少有机质含量;c.增加或繁生致病有机体;
d.增加放射性物质
3. 气候 a.因灌溉而增加水分;b.人工降雨;c.工业上,经营者释放CO2到大气中并可能使气候转暖; d.近地面空气加热;e.用电气或用热气管使亚表层土壤增温;f.改变表层土壤的颜色,以改变反射率;g.排水迁移水分;h.风的转向 a.土壤受到过分暴晒,扩大冰冻、迎风和紧实化等危害;
b.土地形成中改变外观;
c.制作烟雾;
d.清除和烧毁有机覆被
4. 地形 a.通过增加表层粗糙度,建造土地和创造结构以控制侵蚀;b.增积物质以提高土地高度; c.平整土地 a.湿地开沟和开矿促其下降;
b.加速侵蚀;
c.采掘
5. 时间 a.因增添新母质或因土壤侵蚀而局部母质裸露,从而使土壤更新;b.排水开垦土地 a.养分从土壤和植被中加速迁移,以致土壤退化;b.土壤居于固体填充物和水下
土壤的形成过程示意
土壤的形成是多种因素综合作用的结果
保护土壤 人人有责
土壤知识结构
土壤
生物
母岩
气候、地形
时间
人类活动
有机质
水分、空气
矿物质
1.下列各项农业生产措施中,有利于保护土壤的是( C )
A.大量使用化肥 B.用工业废水直接灌溉农田
C.实行稻草还田 D.将废弃农用地膜埋入土壤中
课堂练习
2.红壤是发育于热带和亚热带植被下的土壤,呈红色,其主要特征是富含铁、铝氧化物,呈酸性。观察“红壤剖面”图,分析红壤形成地区的气候条件。
红壤发育地区高温多雨,这种气候使得成土母质中的原生矿物风化、分解,其中可溶性产物随下降的渗透水淋失而流失,使上部土壤呈酸性;
铁、铝氧化物溶解性差,在干湿季节交替中不断发生下移上返的过程而富集,呈红色。