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第五章 植被与土壤
第2节 土壤
学习目标
1
学习如何观察和识别土壤。
2
理解土壤的形成因素。
3
了解土壤的主要功能,掌握土壤的养护方法。
1
观察土壤
土壤 (soil)
土壤是指陆地表层具有一定肥力,能够生长植物的疏松表层,由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成。
野外对土壤的观察
01
Colour
颜色
02
Quality
质地
03
Section structure
剖面构造
土壤颜色
土壤颜色是土壤最重要的外部特征之一。有些土壤就是用颜色来命名的。
黑土
Black soil
红壤Red soil
黄壤Yellow soil
——Soil distribution map of China
东北黑土
Black soil in Northeast China
黑土是世界最肥沃的土壤,非常适合植物生长,中国东北地区黑土地处世界主要黑土带之一
黑龙江东北平原黑土地
黄土是以风力搬运的黄色粉土沉积物,土颗粒细,土质松软,垂直节理发育,常形成陡壁,水土流失严重
陕北黄土高原
黄土高原
The Loess Plateau
分布南方丘陵,雨水淋溶作用强,含铁氧化物,呈酸性,网纹层发育明显,肥力低,但利于茶树、柑桔种植
云南东川红土地
南方红壤
Southern Red Soil
淋溶作用是指土壤物质中可溶性或悬浮性化合物(黏粒、有机质、
易溶盐、碳酸盐和铁铝氧化物等)在渗漏水的作用下由土壤上部
向下部迁移,或发生侧向迁移的一种土壤发生过程。
土壤矿物质颗粒按照粒径大小可分为石砾、砂粒、粉砾、黏粒等,不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例称为土壤质地。
从土壤质地看,土壤一般分为:
砂土
壤土
黏土
土壤质地
砂土
砂土成分以沙粒占优势,大孔隙多,毛细管空隙少,通气、透水性强,保水、蓄水性能弱,而且有机质易分解,保肥性能弱,但易于耕作。
壤土
壤土中所含的砂砾、粉粒、黏粒的比例适中,兼有砂土和黏土的优点,不仅通气、透水性能良好,而且蓄水、保肥性能强,是农业生产理想的土壤质地。
黏土
黏土成分中黏粒占优势,通气,透水性差,蓄水、保水性能强,而且有机质分解缓慢,易积累,保肥性能好,但质地黏重,不易与耕作。
粒径小
粒径大
土壤剖面构造
定义:
土壤剖面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。这些土层是土壤形成过程中物质转化、迁移和积累的结果
森林土壤剖面
母岩层
母质层
淀积层
淋溶层
腐殖质层
有机层
2
土壤的主要形成因素
土壤是环境各要素综合作用的产物
1
成土母质
土壤形成初期
岩石开始崩解
土层开始形成
完整的土壤层
成土母质
有机物
母质层
母质层
母质层
腐殖质层
淀积层
腐殖质层
淋溶层
基岩
基岩
基岩
基岩
岩石的风化产物,称为成土母质,它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。
1
成土母质
土壤是环境各要素综合作用的产物
1
2
成土母质
生物
2
生物循环示意图
生物是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素。
生物残体为土壤提供有机质。
有机质在微生物的作用下分解,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
岩石风化
分解有机质
矿物质和营养物质渗入土壤
营养物质促进植物生长
枯枝落叶掉落地面
土壤是环境各要素综合作用的产物
1
2
3
气候
成土母质
生物
3
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:土壤形成速度快,风化和淋溶作用强,土壤黏粒比重高。
冷湿环境:有机质积累多,土壤肥沃。如世界三大黑土分布区。
干冷环境:土壤形成速度较慢。
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。
气候
土壤是环境各要素综合作用的产物
1
2
3
气候
4
地貌
成土母质
生物
高度
坡度
坡向
影响光照、热量和水分、物质的转化
从山顶到地平洼地,成土母质的颗粒存在由粗到细的变化和规律,依次分布着砾质土、砂土、壤土和黏土。
山顶与山麓的土壤发育不同
迎风坡与背风坡的土壤发育不同
阳坡与阴坡的土壤发育不同
4
地貌
土壤是环境各要素综合作用的产物
1
2
3
气候
4
地貌
5
时间
成土母质
生物
5
土壤发育的时间越长,土壤层越厚,土层分化越明显。
在自然状态下,形成20厘米厚可耕作的土壤,一般需要100至1000年。
时间
土壤是环境各要素综合作用的产物
1
2
3
气候
4
地貌
5
时间
6
人类活动
成土母质
生物
6
除自然原因外,人类活动对土壤的影响极为深刻。
1.积极影响:培育一些肥沃、高产的耕作土壤,如水稻土;
2.消极影响:不合理的人类活动,可导致土壤退化,如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化、土壤污染等。
人类活动
耕耘
Ploughing
灌溉
Irrigation
施肥Fertilize
改变土壤结构
保水性、通气性
改变土壤水分
温度状况
剥夺归还土壤
的部分有机质
问:对土壤的形成比较稳定的因素是
答:母质(与地质密切相关)和地形是较稳定的因素
气候和生物是比较活跃的因素
3
土壤的功能和养护
水圈
土壤
大气圈
生物圈
功能一
联系有机界和无机界的关键环节
功能二
土壤为植物生长提供了扎根立足的条件
功能三
为许多动物和微生物提供生存的场所和营养
功能四
土壤具有重要的蓄水、保水功能
功能五
土壤是人类种植农作物的物质基础,是珍贵的自然资源
休耕
种植绿肥
作物轮作
广施农家肥
土壤的养护
土壤养护-改良土壤
土壤
养护
Soil function
南方红壤改良
撒熟石灰、施肥
黄淮海平原盐碱地综合治理
引淡淋盐、井排井灌
覆盖、农业生物措施
优良土壤的保养
休耕——指耕地在可种作物的季节只耕不种或不耕不种的方式
作物轮作——指在同一田块上不同年度间有顺序地轮换种植不同作物或以复种方式进行的种植方式
作用
提高农作物产量
有效供给增加;增加收入
澳大利亚混合农业休耕模式
种植绿肥、广施农家肥
绿肥作物 [图示植物:紫云英]
指一类主要当作肥料种植的作物;这类作物养分含量丰富,翻入土壤中,具有丰富土壤营养物质、改良土壤物理性状等作用
优良土壤的保养
作物耕层土壤中含水量多寡的情况
墒指土壤的湿度;墒情指土壤湿度的情况,土壤湿度受大气、土质、植被等条件的影响,在灌溉上有参考价值
土壤墒情 Soil moisture
土壤 Soil
Class assignment
阅读图文材料,完成下列要求。
磷是土壤有机质的重要组成元素,也是植物生长的营养元素。土壤水分增加有利于磷累积,气温升高和流水侵蚀会减少土壤中磷累积量。下图示意我国四川西部某山地东坡土壤中磷累积量的垂直变化,据此完成1-2题。
1. 磷高累积区是
A.高山草甸带 B.高山冰雪带
C.山地针阔叶混交林带 D.常绿阔叶林带
2. 与磷高累积区相比,该山坡2000-3000米处
A.大气温度较低 B.生物生产量较低
C.土壤含水量较低 D.地表径流量较小
阅读图文材料,完成下列要求。
一位被热带雨林风光吸引的游客从马瑙斯出发,乘船沿内格罗河溯源而上,见两岸植被繁茂,河上很少有桥。行至内格罗河与布朗库河交汇处,发现两条河流的河水因颜色迥异,呈一黑黄分明的界限,景色令人震撼。船继续前行,岸边的沼泽渐渐映入眼帘……当晚他查阅资料,得知内格罗河河水因富含腐殖质,颜色乌黑,而布朗库河因含大量泥沙而呈黄色。
气温高,湿度大(降水多),生物量大,在沼泽形成大量腐殖质
地处平原,地势低平,河流流速慢,多沼泽,泥沙多沉积。
分析内格罗河河水富含腐殖质但泥沙含量少的原因?