土壤圈
第一节 土壤的基本特征
一、土壤的概念及其在地理环境中的作用
1、土壤的 概念,土壤是指陆地表
面具有一定肥力，能够生长植物的疏
松表层
什么是 ? 壤 ?？, 周礼, 指出,? 以人所耕而树艺焉则曰壤 ? 。
这句话精言深意，深刻阐明了 ? 壤 ? 的形成过程及其科学意
义。根据, 说文解字,, ? 壤，柔土也，无块曰壤。 ?, 禹
贡, 马融注,? 壤，天性和美也。 ? 上述两种对 ? 壤 ? 之解
释,? 柔土 ?? 天性和美也 ? 都说明 ? 壤 ? 的生产性能比
? 土 ? 要好，肥力高。因为它的性质既不坚硬板结，也不过
于轻松疏散，而是柔软和美的，适于各种作物的生长。
记录历史的龟裂土
龟裂土大多数由河流冲积母质形成，上部的主要土层为比较粘重
的细土。这种颗粒的组成状况，通常只有在比较缓慢的静水
沉积条件下才能形成。土壤主要分布在塔里木河北岸，玛斯
河右岸，黄河左岸。由于河水断流或改道，水位下降，土体
变干才逐渐向荒漠土壤发展。土壤的形成完全与地下水失去
联系，仅与短暂的地表水流相关。地衣、藻类在地表短暂湿
润时出现，水分干后很快死亡，在地面形成极薄卷皮，表土
逐渐收缩裂开形成网格状裂片。
龟裂土记录了自然的变迁、生命的消长。
社稷祭祀：
上古时代，我国有 ? 社稷祭
祀 ? 制度，把国家称为
? 社稷 ? 。, 白虎通, 曾
设王者为何有 ? 社稷 ? 之
问答云,? 为天下求福报
功。以 ‘ 人非土不立，非
谷不食 ’ 。土地广博，不
可一一祭之也，故封土立
‘ 社 ’, ‘ 社 ’ 为 ‘ 土
神 ’ ；谷物众多，不可遍
及祀,故封谷立 ‘ 稷 ’,
‘ 稷 ’ 为 ‘ 谷神 ’ 之长 ? 。
这就是说，当时国家统治
者，重视土壤和粮食，认
为 ? 神 ? 可以引出万物，
祭 ? 神 ? 可以保障五谷丰
登。祭祀 ? 土神 ?? 谷神 ?
的地方叫做 ? 社稷 ?
今日的干涸的罗布泊，水和
流沙侵蚀的湖岸
台湾澎湖岛玄武岩风化作用形
成的?石烂?
沙尘暴的形成
沙尘暴的形成及其大小，直接取决于风力、气温、降水及与其
相关的土壤表层状况。
2000年春天北京和华北地区出现了几十年罕见的沙尘暴，
其间气候异常，是造成这次沙尘暴的主要原因。 3月份以来，
华北地区和西北地区东部气温显著偏高。偏高的幅度达 2至
3℃,部分地区气温偏高幅度为近 40年以来少见。这使土壤
解冻的时间比往年提前，加速了土壤水分的蒸发。疏松的沙
土极易被大风扬起。春天北方大部地区基本无降水，解冻后
大面积表层土壤干燥、疏松，植被还未形成，且在每次大风
到来之前均没有可以抑制扬沙的明显降水过程。冷空气活动
频繁，大风连续出现。
2、土壤在地理环境中的 作用
气候 生物
水文 地貌
土壤
土壤在地理环境中的 作用
土壤圈就是岩石圈最外面一层的疏
松部分，其最显著的特征，
一是它能够提供植物生长所需的营
养条件（水分和养分）和环境条件
（温度和透气）；
二是其内部有生物栖息。
由于具备这些特征，土壤圈表现出
其他环境系统不可替代的功能：联
系有机界和无机界的中心环节（通
过植物的光合作用）和同化外界输
入的其他物质（有机化合物），是
整个生物圈极为重要的组成部分。
二、土壤的肥力特性及其重要性
1、土壤的本质属性 —— 肥力
2、土壤的物质 组成：
矿物质、有机质、水分、空气
3、土壤与农业生产的关系
(1) 土壤是农业生产最基本的自然资源
(2) 土壤是一种永续性的可更新资源
指土壤能同时并不断地供应和调节植物在生长过
程中所需要的 水分、养分、空气、热量 的能力
矿物质 —— 是土壤的 物质基础,成土母质风化形成的土壤颗
粒，释放钾、磷钙镁等养分
有机质 —— （ 包含腐殖质）释放氮，是土壤 肥力 的重要 标志
有机质多集中在表层，直接影响土壤肥力的形成和发展。土壤
中的有机物质在微生物分解作用下，能够释放以氮素为主的养
分，供植物吸收，同时放出二氧化碳，加强植物的光合作用。
水分和空气 —— 使土壤中能通气透水，又能蓄水保温，运动和
变化 影响肥力
矿物质是指成土母质（风化壳或风化堆积物）风化形成的土壤
固体颗粒，它是土壤的物质基础，组成了整个土体的 ? 骨骼 ? 。
矿物质经风化分解，能够把原来固结在矿物中的一些养分元素，
如钾、磷、钙、镁等释放出来，供植物吸收。因此矿物质是土
壤中矿物养分的主要来源。
土壤水分（水溶液）和空气贮存在土壤孔隙中，具有很大的流
动性。两者的组成比例常常随着外界气候条件及其他因素的
变化而此消彼长，并共同影响着土壤的热量状况。当水分过
多时，空气就会受到排挤，造成土温下降，土壤缺氧，影响
植物生长；如果空气过多而水分缺少，则会造成养分和水分
供应不足，植物就会枯萎。性状良好的土壤，则既能通气透
水，又能蓄水保温。
组成土壤的物质，既有无机物，又有有机物，并且固相、液
相、气相三相俱全。土壤中的每种成分都有其独特的作用，
它们彼此之间又有密切的关系。正是这种特殊的物质组成，
形成了土壤的肥力特性。
土壤空隙对作物生长十分重要。比如
一个肥沃的土壤必须有相当数量直径
大于 250微米的大空隙，有了这些大
空隙作为根系才能顺利地伸展。土壤
中还应有不低于 10%的直径大于 50微
米的中等空隙，这些空隙相互连通保
证能了土壤的良好排水功能。另外，
为了使土壤具有良好的水分保持功能，
土壤必须有不小于 10%的直径 0.5-50
微米的小孔隙。所以土壤物理环境和
土壤的养分水分供应能力有很大关系。
土壤化学环境也是保
证作物健康生长的另
一重要环境条件。比
如土壤太酸，太碱，
盐分太多，都使作物
生长受到很大影响甚
至不能生长。
三,土壤的形成特性
1、土壤形成的过程
2、成土主导因素,生物
3、人类活动的影响,形成高产稳产的 耕作土壤
裸
露
岩
石
成
土
母
质
原
始
土
壤
成
熟
土
壤
耕
作
土
壤
风化作用 微生物
低等植物
草本植物
木本植物
耕作培育
生土 熟土 肥土
(1)改造方式：灌溉、施肥、翻耕等
(2)合理 耕作经营,土壤不断改良，保持和提高土壤肥力
(3)不合理耕作经营：土壤沙化、盐碱化和水土流失等
生物对土壤形成的作用
1）、有机质积累过程
成土母质
微生物作用
岩石 积累有机质 腐殖质
土粒团聚 形成土壤
风化 生物生长
凝结作用 根系穿横
2）、养分元素的富集过程
矿物质 淋失 分解、释放
养分元素的富集
残体释放
土壤表层 形成有一定肥力的土壤层气候影响
根系吸收
4壤剖面
土壤在形成过程中，土体从上而下产生明显的分异，从而形
成了不同性状的土层。一个发育成熟的土壤剖面，一般具有
以下几个土层。
1）自然剖面
● 枯枝落叶层，又叫覆盖层（只有森林土壤有这一层）。
● 腐殖质层，也称有机质层，呈棕黑色。
● 淋滤层，矿物质淋溶、淋失，色泽较淡。
● 淀积层，由上层淋滤下来的物质，淀积在这里，通常比较
紧实、粘重，不透水，矿物质养分比较丰富。
● 母质层，多为粗糙的风化碎屑物质或粘重的胶泥，不具备
土壤结构
土壤发育的相对年龄 —— 土壤发育的原始阶段、幼年阶段、
壮年阶段、老年阶段四个阶段称为土壤发育的相对年龄。
土壤发育的绝对年龄 —— 土壤形成经历的真正时间称为土
壤发育的绝对年龄。
覆盖层
由地面上的枯枝落叶层组成, 根据枯枝落叶的腐烂程度, 可进一步分为
a A00层：未曾分解的枯枝落叶层
b A0层,充分分解的枯枝落叶层
A1层：为腐殖质层。是接近地表处所形成的矿质土层。以腐殖
质的积累为主要过程。
A2层：为灰化层，由于受强烈的淋溶，易溶物质淋湿，且难溶
物质如铁、铝、以及粘粒等也下移。颜色较前常成灰白色，颗
粒较粗，常为粉沙与粉粒。
A3层：过渡层
淋溶层
覆盖层（ A0）
淋溶层（ A）
淀积层（ B）
母质层（ C）
基岩（ R）
A00
A0
A1
A2
A3
B1
B2
B3
C
CC
CS
G
R
疏松的枯枝落叶层，未分解
暗色半分解有机质层
暗色的腐殖质层
灰白色的灰化层
向 B层过渡层，多似 A层
向 A层过渡层，多似 B层
棕色至红棕色的淀积层
向 C层过渡层
CaCO3聚积层
CaSO4聚积层
潜育层（灰粘层）
可能出现的
特殊层次
2,耕作土壤剖面
? 1)耕作层（表土层、熟化层）：疏松；有机质多；细碎；色
暗
? 2)犁底层（亚表土层）：有机质含量少；结识；保水
? 3)生土层（新土层）：土壤熟化程度不够
? 4)死土层（底土层 ）：相当于自然土壤的 C层
（二）土壤的其他形态特征
1.土壤颜色
? 土壤颜色是土壤重要的形态特征之一。根据颜色的变化可以
判断土壤的变异。许多土类用颜色来命名。
? 土壤颜色主要取决于土壤的化学组成与矿物组成，因此它也
是成土过程的结果和外部表现。
? 影响土壤颜色的主要物质有：腐殖质、矿物质、水、质地、
生物活动等。
2,土壤质地
质地是指土壤颗粒粗细的情况。准确的测定要在室内用机械分析方
法来进行。但在野外常根据用手指研磨土壤的感觉近似的判断。
分成：砂土、壤土、粘土
3,土壤结构
指土壤颗粒结合的状况，土壤结构体中有团粒结构、片状结构、块
状结构、柱状结构等。
4.土壤紧实度
指土壤坚实或疏松的程度，一般用小刀插入土中所用力大小来衡量，
分为紧实、稍紧实、疏松等。
5.土壤孔隙状况
孔隙的大小和孔隙的多少
6.土壤干湿度
土壤的干湿程度，反映土壤中水量的多少
7.新生体：在成土过程中产生和积累于土壤中的物质。
各种易溶性盐类；生物作用产生的有机体
8.侵入体
不是由成土过程所产生的特殊物质。
成土过程中受外来的影响而进入土壤；有些是从母质中带来的。
（三）土壤的机械组成
为了认识和研究的方便，常按照一定的粒径大小范围将土粒分成
若干组，称为粒组或粒级。
各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数，叫做土壤的机械
组成，也称为土壤质地。
直径
/mm
中国制 组成成分 性质
3.0
2.0
石砾 原生矿物 渗漏作用大
1.0
0.25
0.2
0.05
粗砂粒 砂粒 原生矿物
主要成分为石
英、长石
出现毛管现象
细砂粒
0.02
0.01
粗粉粒 粉粒 绝大部分是原
生矿物细粉粒 物理形状变化
0.005
0.002
0.001
泥粒（粗粘粒） 次生矿物 粘结性、可塑性
胶粒（粘粒） 胶体性质
砂土：砂粒占优势，土壤中的大孔隙多，毛管孔隙少。
通气、透水性强，保水和蓄水性能弱，热容量小，温
度变化剧烈，易受干旱威胁；保肥能力弱，易耕作。
壤土：含砂粒、粉粒、粘粒的含量比较适中。
通气、透水性能良好；蓄水、保肥和供肥能力强
粘土：粘粒占优势。
毛管作用力强，透水、通气性差；蓄水保水能力差，
保肥性能好；养分含量丰富；质地粘重，不易耕种。
第二节 土壤形成的基本规律
俄国土壤学家道库恰耶夫和美国土壤学家赫格德是世界公认的
土壤科学的奠基者。 他们最先认识到，土壤性质是某些物
理作用和化学作用的产物，而这些作用不仅受母质的影响，
同时也受生物、气候、地形和时间的影响。
一、成土因素
（一）母质因素
1.母质同土壤之间存在 ? 血缘 ? 关系
2.母质因素直接影响成土过程
3.母质影响土壤环境元素背景值
4.母岩的化学组成对土壤腐殖质影响深刻
5.土壤母质影响成土过程的进程和方向
按照母质的搬运情况可将其分为残积母质和运积母质两大
类：
残积母质：指风化岩石基本上未搬运而残 留原地的物质。
运积母质：指母质风化后经外力作用而迁 移到其它地区
是物质。
（二）气候因素
1.降水 /水分状况
? 水分影响土壤中的化学作用和生物活动。
? 潮湿多雨地区，盐分淋失，泥土呈酸性。土壤养分下移，
肥力下降。
? 干燥地区，蒸发大于降水，土壤中水分上升，令盐分在地
表积聚，形成硬盘 。
? 降水多的地区 (降雨量 >600毫米 )，形成淋余土或铁铝土。
? 雨量少的地区 (降雨量 <500毫米 )，形成钙层土。 (
? 脱硅作用 ﹕ 硅随水分下移被冲至泥土下层，多在热带雨林
发生。
2.温度
? 直接影响风化作用速度，决定土层厚薄。
? 影响有机物的合成和分解、生物化学作用。
? 温度每上升 10℃,化学作用增加一倍。
? 寒带地区，温度低，风化作用、生物化学作用微弱，土壤发
育缓慢，处于原始阶段。土壤多受物理崩解形成碎屑物质，
颗粒粗大。
? 热带地区，高温多雨，矿物除石英外多被分解，颗粒较小。
植物生长迅速，有机物质积聚快，但分解亦快，形成Ｏ层薄，
腐殖质少。
? 温度影响土壤中水分移动方向。在温度高，蒸发率高地区，
水分在泥土中向上移动，令盐分积聚。
3.风速
? 增加蒸发作用，加速土壤中水分流失。
? 在干燥地区，强风会将表面土壤带走，令养分流失
（三）地形因素
? 影响水热再分配：地形对气候产生影响，使土壤的水分和温
度状况发生变化。高度上升、温度下降、水分数量下降。
? 地形影响地表水和地下水的分布，影响土壤中的物质转移。
? 地形影响土壤侵蚀作用。坡度大，冲刷作用严重，水分和
养分流失，上层辐薄。
? 山坡座向影响热量和湿度。背阳坡，温度低，湿度高，日
照数量大。
? 影响土壤类型和分布：土链 ︰ 在不同地形上，泥土剖面的
变化。在陡坡上，土层厚度减少。在平坦土地上，土层厚。
在沼泽地区，形成泥炭层。
? 山势的起伏影响排水情况。在山坡上，排水迅速，土壤含
水量较低。在平坦地面上，如果泥土或岩石下属排水不良，
出现地下水位上升至地面情况，令有机物质累积。
? 在和缓起伏的地形，排水状况理想，令土壤剖面保持稳定。
在陡峭山坡，水分流失过多，土壤剖面发育迟缓。
（四）生物因素：最活跃的因素
1.植物
? 土壤与植物间的物质交换。
? 植物腐烂分解供给有机物质给土壤。
? 植物根部巩固土壤。
? 植物产生截流作用，令土壤侵蚀减少。
? 森林减低风速，遮蔽阳光，减少水分蒸发，使分解作用不
停进行。
? 植物吸收盐基养分，养分被吸收后，经分解作用再释放回
土壤中。
? 植物根部有助风化，令空气及水分流通。
2.土壤微生物
细菌、真菌及分解者影响土壤的养分循环，令土壤保持养分流
动。
分解有机质，释放各种养料
合成土壤腐殖质，发展土壤胶体性能
有的微生物可以固氮
转化矿物质养料，使某些矿质养料元素能被植物吸收利用
吸收、分解、转化土壤有机污染物及重金属污染物
部分微生物可作为土壤污染程度的指示物
3.土壤动物
遗体增加土壤有机质
生活过程中搬运和消化别的动物和植物有机体，使之拌和于土
壤中，并分解其有机质，引起土壤有机质的深刻变化。钻土
动物影响土壤结构和性质，令土壤的物理及化学作用活跃。
（五）时间因素
1.土壤的特性需要时间来发展
? 2,年幼的土壤，各土层层次的特征并不明显。
? 3,土壤在稳定的气候环境下，经过长时的发育，造成成熟
的土壤剖面。
? 时间影响其它成土因素的重要性 。 在土壤形成初期, 母质因
素日最重要 。 但土壤形成后, 其它因素的重要性日渐提高 。
（六）人为因素对土壤形成和演变的影响
人类活动对土壤的影响极为深刻，它可通过改变某一成土因素
或各因素之间的对比关系来控制土壤发育的方向。
1.人类活动特别是农业活动对土壤的影响是有意识、有目的和
定向的。
2.人类活动的影响并非仅是在农业活动对土壤的直接影响，更
重要的是影响土壤形成和发展的生态环境的改变，从而也改
变了土壤和土被形成发育的方向。
3.人类工业生产活动对土壤质量产生的重要影响。
4.人类活动对土壤的影响具有两重性。
5.人类活动具有社会性。
二、主要成土过程
（一）有机质聚积过程
1、腐殖化过程
(1) 概念
? 腐殖化过程（ humification） —— 是一种生物成土过程。指
进入土壤的有机残体转化为腐殖物质并在土壤表层积累的过
程。
(2) 特点
? 在土壤的表层形成一个色调偏暗的腐殖质层（ Ah）。
? 腐殖化过程是矿质土壤形成中的一个普遍过程。
? 由于不同自然地理环境中的植被与气候条件的差异，腐殖化
的程度有强有弱，影响的深度有大有小。因此各地土壤的腐
殖质层的厚薄、颜色的深浅各有不同。
? 一般来说，冷湿的草原及草甸植被下土壤腐殖质层发育最厚，
腐殖质含量最高，颜色最暗。（草毡和斑毡化过程）
2.泥炭化过程
? （ 1) 概念
? 泥炭化过程（ paludization） —— 是一种生物成土过程。是指
有机质主要以植物残体形式在土体上部积聚的过程。
? (2) 特点
? 泥炭化过程主要发生在地下水水位很高或地表有积水的沼泽
地带。
? 在积水环境下，大量湿生植物的残体因缺乏氧气而不能彻底
分解或完全腐殖化，逐渐堆积形成泥炭层（ H）。有时泥炭
层中尚能保留植物体的组织原状
（二）钙化过程
(1) 发生条件
钙化过程（ calcification）是干旱与半干旱地区土壤中普遍存
在的成土过程。以中纬度的草原和荒漠草原地带最为典型。
? 钙化作用发生的 条件 是：
? 1) 水分 —— 降水量与蒸发量接近相等或低于蒸发量。淋溶作用微弱。
? 2) 气温 —— 温度和降水有比较明显的变化，降水集中时或有一定的淋溶
作用，但干旱时期以毛管水上升为主。
? 3) 生物 —— 由于下层土壤水分不足，难以支持深根性的森林植被生长，
植物以浅根性的草类为主。
? 4) 母质 —— 母质排水良好，土壤不受地下水位的影响
? （ 2）作用过程
? 1) 环境 —— 碱性。
? 2) 淋溶 —— 虽然由于水分不足使土壤的淋溶作用比较微弱，但在降水
过程中仍然存在水分的向下运动。土壤中由于矿物风化和有机质分解而释
放的盐基离子也必然随水迁移。
? 但不同种类盐基离子的活性有差异：
? 一价离子如 Na+,K+的溶解性最强，极易随水迁移，大多随水淋失，最终
脱离土体。
? 二价离子如 Ca2+,Mg2+等，溶解性较弱，活动性也差。
? 3) 淀积 —— 随着下行水分的不断减少，溶液浓度逐渐升高，二价离子
便会在一定范围内形成固体盐类沉积下来，其中尤以（ CaCO3）的沉积最
为突出。 有时也有石膏（ CaSO4）的淀积。
? 钙积层（ calcicborizon） —— 在干旱季节里，由于土壤表层
蒸发强烈，雨季储存于下层深处的毛管水便会向上运动，上
升到一定高度时水分蒸发，其中所含的 Ca盐也会析出沉淀。
这样就在土体之内形成一个含 Ca量丰富的层次，称为钙积层。
? 石灰层（ caliche ） —— CaCO3 或 CaSO4本身呈白色，在土
壤中主要以细粒状和结核状出现，在含量特别大的情况下，
聚集的碳酸盐会形成一个胶结致密的层次，称为石灰层。
? 4) 结果 —— 使土体出现明显的层次分异：
上部 —— 由于草本植物的影响，形成一个有机质含量较高的暗
黑或暗棕色的表层（颜色深浅视有机质含量而异）：
表层以下 —— 则由于 CaCO3的积累而出现色调较浅的钙积层。
钙积层的深浅或出现的部位与气候的干湿程度有关。
? 虽然钙化过程都发生在降水量不大的地区，但降水的多寡仍
导致淋溶的程度有强有弱，因此形成的钙积层也就有浅有深。
在钙积层中,CaSO4的溶解性稍强于 CaCO3，故石膏淀积在
碳酸钙之下。
(三 )盐化作用
（ 1）盐化过程（ salinisation） —— 在地下水位较高
而又气候干燥、蒸发力强的地方所进行的成土过程。
(2) 缺乏有效的淋溶作用 —— 因为干燥少雨，干旱地区
的土壤普遍缺乏有效的淋溶作用，在干旱区中地势相
对低洼的碟形盆地，由于地下水的汇聚，饱和含水层
距地面很近。
(3) 含盐分较多的高矿化度地下水 —— 干旱环境下的地
下水一般是含盐分较多的高矿化度溶液，强烈的地面
蒸发过程将地下溶液抽至土壤表面，水分最终蒸发汽
化，所含的可溶性盐类则结晶析出。
盐积层 —— 干旱环境下水逸盐留的过程持续进行，就会
使可溶性盐类在土壤表面逐渐积累，甚至出现盐壳。
这种含盐的表层就称盐积层。
(4) 返盐现象 —— 在一些并非干旱而地下水位和矿化
度都较高的地区，如果一年中有某个时期的蒸发力
特别强大，土壤表面也可能出现暂时的盐分积累，
但在随后雨季中则会重新将盐分淋洗下去。这称为
季节性的返盐现象 。
(5) 盐化作用 —— 自然界中天然发生的积盐过程称为
盐化作用。
(6) 次生盐化作用 （ secondary salinisation） ——
由人为活动产生的地面盐分积聚。
（五）灰化过程
1发生条件
? 灰化过程（ podzolisation） 一般发生在冷湿的气候
条件下，尤其是在寒带针叶林地区最为典型。
灰化作用发生的具体条件可以概括为四点：
? 水分 —— 降水量大于蒸发量，
? 气温 —— 比较低的温度条件，特别是具有寒冷漫长的冬季与
短暂凉爽夏季的地区，对灰化作用最有利。
? 生物 —— 地表植物残体积聚，形成较厚的覆盖层
? 母质 —— 母质排水条件良好，质地不很粘重，有利于水分下
行
2作用过程
? （ 1) 环境 —— 地表覆盖层中产生的大量有机酸，在水流的携
带下向下移动进入土体上部，活性很强的有机酸对土壤矿物
有强烈的破坏性：
? a、除含硅较多的石英外，大部分的原生和次生矿物都会在有
机酸的作用下分解，从矿物中分离出来的大量盐基离子和铁
铝氧化物与腐殖质一起随强酸性溶液向下运动；
? 经过一段距离的迁移后，腐殖质与铁铝的氧化物发生淀积，
其它盐基离子则继续下行直至淋失；这一过程的结果产生了
差别明显的淋溶层（ A）和淀积层（ B）
? 2) 淋溶层（ A）又分为两部分：
? a上部暗色淋溶层（ A1） —— 是一个薄的酸性的，腐殖质含量
较丰富的 A层，颜色偏暗。
? b下部浅色淋溶层（ E） —— 由于氧化铁和腐殖质等染色剂已
大量淋失，仅残留下石英等浅色矿物，因而出现一个质地松
脆、颜色灰白的酸性 E层。
? 3）淀积层（ B） —— 由于腐殖质和氧化铁等胶体物质的淀积，
因而呈现出红棕色：愈靠近上部颜色愈浓
? 4) 灰化层（ E）
（五）粘化过程
(1) 水分、气温条件 —— 温带和暖温带的湿润、半湿润气候条
件下特别突出。
(2) 化学风化作用 —— 土体中稳定和适宜的水热条件，有利于
原生矿物化学风化作用的进行；但风化的强度逊于铁铝化过
程，风化作用的产物主要是次生的粘土矿物，如伊利石、蒙
脱石、高岭石等。
(3) 粘化过程的结果 —— 通常是在土体心部形成一个次生矿物
聚集的粘化层（ Bt）。
(4) 粘化层中次生粘土矿物的来源可有两种途径,
残积粘化 —— 是原生矿物原位转化形成，这称为残积粘化；
淀积粘化 —— 由上部土层淋洗迁移而来，称为淀积粘化。
(六 )铁铝化作用
(1) 发生条件
? 铁铝化过程 (Ferrallitisation)出现在高温多雨的气候条件
下。湿润的低纬度地区几乎都有程度不同的铁铝化作用发生 。
铁铝化发生的具体条件是：
1) 水分 —— 全年降雨量大于蒸发量，或者有一定的蒸发大于降
水的旱季。但总起来看土壤水分以下行淋洗为主。
2) 气温 —— 持续高温，土壤细菌和真菌活动强烈，死亡植物迅
速彻底的分解，产生的有机酸很少。
3) 生物 —— 植被繁茂，生物量较大，有机质主要分布于活体之
内，地面及土壤中有机质不多，生物循环作用旺盛。
4) 母质 —— 母质排水条件良好，有利于淋溶过程的进行。
(2) 作用过程
1) 环境 —— 铁铝化作用与灰化作用的最大差别：在于腐殖质积
累不多，产生的有机酸很少，表面土壤只呈微酸性反应。
2) 风化作用 —— 高温多雨地区也是风化作用最强烈的地区。土
壤中的化学风化进行得比较彻底，原生硅酸盐矿物风化后，
释放出盐基离子和硅酸根离子，并形成高岭石及三水铝石和
赤铁矿等稳定的次生矿物。
3) 淋溶 —— 在酸性和弱酸性条件下，盐基离子和硅酸根离子随
水淋溶，但氧化铁和氧化铝却不受淋洗（只有当 PH<4.5的强
酸条件时才会移动），而是作为残余物质留在土层之中。
4) 淀积, 下渗的水流带走了硅酸根和大部分的盐基离子，
铁铝氧化产物由于其他成分被淋洗而变得相对富集
5) 结果 — 在土壤剖面上并没有产生像灰化土那样鲜明的
层次分异。而是由铁的染色作用使整个土壤剖面呈现
红色
? 如果表层腐殖质含量较多的话,A层也可能呈现红棕色
或红褐色。
? 季节性干旱的地区，土壤水分在旱季向上运行，可将
底层强酸环境中的一些铁铝物质向上携带沉积，与原
有的铁铝氧化物聚积发展成一种红色的铁铝胶结层，
称为 laterite。
? 因为 laterite暴露于空气中时，会变得非常坚硬。在
印度支那地区就经常把它砌成砖块，干燥后作为建筑
材料使用。由于热带地区砖红壤中的铁铝化过程最为
突出和典型，所以过去习惯上也称 铁铝化过程为砖红
壤化过程（ laterization 或 latosolization） 。
（七）潜育化过程
? (1) 潜育化过程 （ gleisation 或 gleying） —— 在湿润环境
下, 排水不良的土壤中所进行的成土过程称为潜育化过程
（ gleisation 或 gleying） 。
? (2) 缺氧 —— 由于受地形的限制, 降水后形成的过量重力水
不能迅速排出, 整个土体或下层土壤全年处于饱和状态, 水
分占据了几乎所有的空隙, 空气难以流通, 因此土体处于缺
氧的条件下, 还原作用 （ reduction） 占优势 。 高价状态的
铁离子 （ ferric ion） 还原为低价的亚铁离子 （ ferrous
ion） 。 其他一些变价元素 （ 如锰离子 ）, 也呈低价还原状
态, 还原土层以灰色为基调, 有时出现蓝绿色 。
? (3) 局部的氧化现象 —— 在地下水位有季节性变动的部位,
大空隙部分时间会有空气的流通：因此出现一些局部的氧化
现象, 亚铁离子转化为氧化铁 （ 高价 ）, 在蓝灰的基质上出
现褐红色的斑块或花纹 。
? (4) 潜育化现象在土壤剖面中用 g表示 。
? (5) 生物 —— 潜育化土壤由于水分丰富, 常常是沼
泽植物繁生的地方 。
? (6) 在气候比较寒冷的中高纬地区, 有机残体因为
微生物活动较弱而得不到及时分解, 所以在土壤的
表层容易出现一个有机质大量积累的黑色泥炭层
（ H）
（ 八 ） 其他成土过程
1.火山灰特性
2.岩性特征
3.变性特征
4.人为表层
土壤诊断层、诊断特征
? 土壤诊断层,位于单个土体最上部的诊断土层
? 土壤诊断特性,是用于鉴定土壤类别，具有定量指
标的土壤性质，它可出现在单个土体的任何部位，
乃至整个土体，而不限定特定土层，是鉴别土壤类
别的重要辅助指标。
土
壤
土壤肥力 —— 水分、养分、空气、热量
土壤在地理环境中的作用
土壤组成, 矿物质,有机质、空气、水分
土壤形成的过程
岩石在风化作用下形成 成土母质
在微生物和低等植物作用下形成 原始土壤
在高等生物、微生物作用下形成 成熟土壤
在人类长期的耕作和培养下形成,耕作土壤
生物对土壤形成的作用
第一节 土壤的基本特征
一、土壤的概念及其在地理环境中的作用
1、土壤的 概念,土壤是指陆地表
面具有一定肥力，能够生长植物的疏
松表层
什么是 ? 壤 ?？, 周礼, 指出,? 以人所耕而树艺焉则曰壤 ? 。
这句话精言深意，深刻阐明了 ? 壤 ? 的形成过程及其科学意
义。根据, 说文解字,, ? 壤，柔土也，无块曰壤。 ?, 禹
贡, 马融注,? 壤，天性和美也。 ? 上述两种对 ? 壤 ? 之解
释,? 柔土 ?? 天性和美也 ? 都说明 ? 壤 ? 的生产性能比
? 土 ? 要好，肥力高。因为它的性质既不坚硬板结，也不过
于轻松疏散，而是柔软和美的，适于各种作物的生长。
记录历史的龟裂土
龟裂土大多数由河流冲积母质形成，上部的主要土层为比较粘重
的细土。这种颗粒的组成状况，通常只有在比较缓慢的静水
沉积条件下才能形成。土壤主要分布在塔里木河北岸，玛斯
河右岸，黄河左岸。由于河水断流或改道，水位下降，土体
变干才逐渐向荒漠土壤发展。土壤的形成完全与地下水失去
联系，仅与短暂的地表水流相关。地衣、藻类在地表短暂湿
润时出现，水分干后很快死亡，在地面形成极薄卷皮，表土
逐渐收缩裂开形成网格状裂片。
龟裂土记录了自然的变迁、生命的消长。
社稷祭祀：
上古时代，我国有 ? 社稷祭
祀 ? 制度，把国家称为
? 社稷 ? 。, 白虎通, 曾
设王者为何有 ? 社稷 ? 之
问答云,? 为天下求福报
功。以 ‘ 人非土不立，非
谷不食 ’ 。土地广博，不
可一一祭之也，故封土立
‘ 社 ’, ‘ 社 ’ 为 ‘ 土
神 ’ ；谷物众多，不可遍
及祀,故封谷立 ‘ 稷 ’,
‘ 稷 ’ 为 ‘ 谷神 ’ 之长 ? 。
这就是说，当时国家统治
者，重视土壤和粮食，认
为 ? 神 ? 可以引出万物，
祭 ? 神 ? 可以保障五谷丰
登。祭祀 ? 土神 ?? 谷神 ?
的地方叫做 ? 社稷 ?
今日的干涸的罗布泊，水和
流沙侵蚀的湖岸
台湾澎湖岛玄武岩风化作用形
成的?石烂?
沙尘暴的形成
沙尘暴的形成及其大小，直接取决于风力、气温、降水及与其
相关的土壤表层状况。
2000年春天北京和华北地区出现了几十年罕见的沙尘暴，
其间气候异常，是造成这次沙尘暴的主要原因。 3月份以来，
华北地区和西北地区东部气温显著偏高。偏高的幅度达 2至
3℃,部分地区气温偏高幅度为近 40年以来少见。这使土壤
解冻的时间比往年提前，加速了土壤水分的蒸发。疏松的沙
土极易被大风扬起。春天北方大部地区基本无降水，解冻后
大面积表层土壤干燥、疏松，植被还未形成，且在每次大风
到来之前均没有可以抑制扬沙的明显降水过程。冷空气活动
频繁，大风连续出现。
2、土壤在地理环境中的 作用
气候 生物
水文 地貌
土壤
土壤在地理环境中的 作用
土壤圈就是岩石圈最外面一层的疏
松部分，其最显著的特征，
一是它能够提供植物生长所需的营
养条件（水分和养分）和环境条件
（温度和透气）；
二是其内部有生物栖息。
由于具备这些特征，土壤圈表现出
其他环境系统不可替代的功能：联
系有机界和无机界的中心环节（通
过植物的光合作用）和同化外界输
入的其他物质（有机化合物），是
整个生物圈极为重要的组成部分。
二、土壤的肥力特性及其重要性
1、土壤的本质属性 —— 肥力
2、土壤的物质 组成：
矿物质、有机质、水分、空气
3、土壤与农业生产的关系
(1) 土壤是农业生产最基本的自然资源
(2) 土壤是一种永续性的可更新资源
指土壤能同时并不断地供应和调节植物在生长过
程中所需要的 水分、养分、空气、热量 的能力
矿物质 —— 是土壤的 物质基础,成土母质风化形成的土壤颗
粒，释放钾、磷钙镁等养分
有机质 —— （ 包含腐殖质）释放氮，是土壤 肥力 的重要 标志
有机质多集中在表层，直接影响土壤肥力的形成和发展。土壤
中的有机物质在微生物分解作用下，能够释放以氮素为主的养
分，供植物吸收，同时放出二氧化碳，加强植物的光合作用。
水分和空气 —— 使土壤中能通气透水，又能蓄水保温，运动和
变化 影响肥力
矿物质是指成土母质（风化壳或风化堆积物）风化形成的土壤
固体颗粒，它是土壤的物质基础，组成了整个土体的 ? 骨骼 ? 。
矿物质经风化分解，能够把原来固结在矿物中的一些养分元素，
如钾、磷、钙、镁等释放出来，供植物吸收。因此矿物质是土
壤中矿物养分的主要来源。
土壤水分（水溶液）和空气贮存在土壤孔隙中，具有很大的流
动性。两者的组成比例常常随着外界气候条件及其他因素的
变化而此消彼长，并共同影响着土壤的热量状况。当水分过
多时，空气就会受到排挤，造成土温下降，土壤缺氧，影响
植物生长；如果空气过多而水分缺少，则会造成养分和水分
供应不足，植物就会枯萎。性状良好的土壤，则既能通气透
水，又能蓄水保温。
组成土壤的物质，既有无机物，又有有机物，并且固相、液
相、气相三相俱全。土壤中的每种成分都有其独特的作用，
它们彼此之间又有密切的关系。正是这种特殊的物质组成，
形成了土壤的肥力特性。
土壤空隙对作物生长十分重要。比如
一个肥沃的土壤必须有相当数量直径
大于 250微米的大空隙，有了这些大
空隙作为根系才能顺利地伸展。土壤
中还应有不低于 10%的直径大于 50微
米的中等空隙，这些空隙相互连通保
证能了土壤的良好排水功能。另外，
为了使土壤具有良好的水分保持功能，
土壤必须有不小于 10%的直径 0.5-50
微米的小孔隙。所以土壤物理环境和
土壤的养分水分供应能力有很大关系。
土壤化学环境也是保
证作物健康生长的另
一重要环境条件。比
如土壤太酸，太碱，
盐分太多，都使作物
生长受到很大影响甚
至不能生长。
三,土壤的形成特性
1、土壤形成的过程
2、成土主导因素,生物
3、人类活动的影响,形成高产稳产的 耕作土壤
裸
露
岩
石
成
土
母
质
原
始
土
壤
成
熟
土
壤
耕
作
土
壤
风化作用 微生物
低等植物
草本植物
木本植物
耕作培育
生土 熟土 肥土
(1)改造方式：灌溉、施肥、翻耕等
(2)合理 耕作经营,土壤不断改良，保持和提高土壤肥力
(3)不合理耕作经营：土壤沙化、盐碱化和水土流失等
生物对土壤形成的作用
1）、有机质积累过程
成土母质
微生物作用
岩石 积累有机质 腐殖质
土粒团聚 形成土壤
风化 生物生长
凝结作用 根系穿横
2）、养分元素的富集过程
矿物质 淋失 分解、释放
养分元素的富集
残体释放
土壤表层 形成有一定肥力的土壤层气候影响
根系吸收
4壤剖面
土壤在形成过程中，土体从上而下产生明显的分异，从而形
成了不同性状的土层。一个发育成熟的土壤剖面，一般具有
以下几个土层。
1）自然剖面
● 枯枝落叶层，又叫覆盖层（只有森林土壤有这一层）。
● 腐殖质层，也称有机质层，呈棕黑色。
● 淋滤层，矿物质淋溶、淋失，色泽较淡。
● 淀积层，由上层淋滤下来的物质，淀积在这里，通常比较
紧实、粘重，不透水，矿物质养分比较丰富。
● 母质层，多为粗糙的风化碎屑物质或粘重的胶泥，不具备
土壤结构
土壤发育的相对年龄 —— 土壤发育的原始阶段、幼年阶段、
壮年阶段、老年阶段四个阶段称为土壤发育的相对年龄。
土壤发育的绝对年龄 —— 土壤形成经历的真正时间称为土
壤发育的绝对年龄。
覆盖层
由地面上的枯枝落叶层组成, 根据枯枝落叶的腐烂程度, 可进一步分为
a A00层：未曾分解的枯枝落叶层
b A0层,充分分解的枯枝落叶层
A1层：为腐殖质层。是接近地表处所形成的矿质土层。以腐殖
质的积累为主要过程。
A2层：为灰化层，由于受强烈的淋溶，易溶物质淋湿，且难溶
物质如铁、铝、以及粘粒等也下移。颜色较前常成灰白色，颗
粒较粗，常为粉沙与粉粒。
A3层：过渡层
淋溶层
覆盖层（ A0）
淋溶层（ A）
淀积层（ B）
母质层（ C）
基岩（ R）
A00
A0
A1
A2
A3
B1
B2
B3
C
CC
CS
G
R
疏松的枯枝落叶层，未分解
暗色半分解有机质层
暗色的腐殖质层
灰白色的灰化层
向 B层过渡层，多似 A层
向 A层过渡层，多似 B层
棕色至红棕色的淀积层
向 C层过渡层
CaCO3聚积层
CaSO4聚积层
潜育层（灰粘层）
可能出现的
特殊层次
2,耕作土壤剖面
? 1)耕作层（表土层、熟化层）：疏松；有机质多；细碎；色
暗
? 2)犁底层（亚表土层）：有机质含量少；结识；保水
? 3)生土层（新土层）：土壤熟化程度不够
? 4)死土层（底土层 ）：相当于自然土壤的 C层
（二）土壤的其他形态特征
1.土壤颜色
? 土壤颜色是土壤重要的形态特征之一。根据颜色的变化可以
判断土壤的变异。许多土类用颜色来命名。
? 土壤颜色主要取决于土壤的化学组成与矿物组成，因此它也
是成土过程的结果和外部表现。
? 影响土壤颜色的主要物质有：腐殖质、矿物质、水、质地、
生物活动等。
2,土壤质地
质地是指土壤颗粒粗细的情况。准确的测定要在室内用机械分析方
法来进行。但在野外常根据用手指研磨土壤的感觉近似的判断。
分成：砂土、壤土、粘土
3,土壤结构
指土壤颗粒结合的状况，土壤结构体中有团粒结构、片状结构、块
状结构、柱状结构等。
4.土壤紧实度
指土壤坚实或疏松的程度，一般用小刀插入土中所用力大小来衡量，
分为紧实、稍紧实、疏松等。
5.土壤孔隙状况
孔隙的大小和孔隙的多少
6.土壤干湿度
土壤的干湿程度，反映土壤中水量的多少
7.新生体：在成土过程中产生和积累于土壤中的物质。
各种易溶性盐类；生物作用产生的有机体
8.侵入体
不是由成土过程所产生的特殊物质。
成土过程中受外来的影响而进入土壤；有些是从母质中带来的。
（三）土壤的机械组成
为了认识和研究的方便，常按照一定的粒径大小范围将土粒分成
若干组，称为粒组或粒级。
各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数，叫做土壤的机械
组成，也称为土壤质地。
直径
/mm
中国制 组成成分 性质
3.0
2.0
石砾 原生矿物 渗漏作用大
1.0
0.25
0.2
0.05
粗砂粒 砂粒 原生矿物
主要成分为石
英、长石
出现毛管现象
细砂粒
0.02
0.01
粗粉粒 粉粒 绝大部分是原
生矿物细粉粒 物理形状变化
0.005
0.002
0.001
泥粒（粗粘粒） 次生矿物 粘结性、可塑性
胶粒（粘粒） 胶体性质
砂土：砂粒占优势，土壤中的大孔隙多，毛管孔隙少。
通气、透水性强，保水和蓄水性能弱，热容量小，温
度变化剧烈，易受干旱威胁；保肥能力弱，易耕作。
壤土：含砂粒、粉粒、粘粒的含量比较适中。
通气、透水性能良好；蓄水、保肥和供肥能力强
粘土：粘粒占优势。
毛管作用力强，透水、通气性差；蓄水保水能力差，
保肥性能好；养分含量丰富；质地粘重，不易耕种。
第二节 土壤形成的基本规律
俄国土壤学家道库恰耶夫和美国土壤学家赫格德是世界公认的
土壤科学的奠基者。 他们最先认识到，土壤性质是某些物
理作用和化学作用的产物，而这些作用不仅受母质的影响，
同时也受生物、气候、地形和时间的影响。
一、成土因素
（一）母质因素
1.母质同土壤之间存在 ? 血缘 ? 关系
2.母质因素直接影响成土过程
3.母质影响土壤环境元素背景值
4.母岩的化学组成对土壤腐殖质影响深刻
5.土壤母质影响成土过程的进程和方向
按照母质的搬运情况可将其分为残积母质和运积母质两大
类：
残积母质：指风化岩石基本上未搬运而残 留原地的物质。
运积母质：指母质风化后经外力作用而迁 移到其它地区
是物质。
（二）气候因素
1.降水 /水分状况
? 水分影响土壤中的化学作用和生物活动。
? 潮湿多雨地区，盐分淋失，泥土呈酸性。土壤养分下移，
肥力下降。
? 干燥地区，蒸发大于降水，土壤中水分上升，令盐分在地
表积聚，形成硬盘 。
? 降水多的地区 (降雨量 >600毫米 )，形成淋余土或铁铝土。
? 雨量少的地区 (降雨量 <500毫米 )，形成钙层土。 (
? 脱硅作用 ﹕ 硅随水分下移被冲至泥土下层，多在热带雨林
发生。
2.温度
? 直接影响风化作用速度，决定土层厚薄。
? 影响有机物的合成和分解、生物化学作用。
? 温度每上升 10℃,化学作用增加一倍。
? 寒带地区，温度低，风化作用、生物化学作用微弱，土壤发
育缓慢，处于原始阶段。土壤多受物理崩解形成碎屑物质，
颗粒粗大。
? 热带地区，高温多雨，矿物除石英外多被分解，颗粒较小。
植物生长迅速，有机物质积聚快，但分解亦快，形成Ｏ层薄，
腐殖质少。
? 温度影响土壤中水分移动方向。在温度高，蒸发率高地区，
水分在泥土中向上移动，令盐分积聚。
3.风速
? 增加蒸发作用，加速土壤中水分流失。
? 在干燥地区，强风会将表面土壤带走，令养分流失
（三）地形因素
? 影响水热再分配：地形对气候产生影响，使土壤的水分和温
度状况发生变化。高度上升、温度下降、水分数量下降。
? 地形影响地表水和地下水的分布，影响土壤中的物质转移。
? 地形影响土壤侵蚀作用。坡度大，冲刷作用严重，水分和
养分流失，上层辐薄。
? 山坡座向影响热量和湿度。背阳坡，温度低，湿度高，日
照数量大。
? 影响土壤类型和分布：土链 ︰ 在不同地形上，泥土剖面的
变化。在陡坡上，土层厚度减少。在平坦土地上，土层厚。
在沼泽地区，形成泥炭层。
? 山势的起伏影响排水情况。在山坡上，排水迅速，土壤含
水量较低。在平坦地面上，如果泥土或岩石下属排水不良，
出现地下水位上升至地面情况，令有机物质累积。
? 在和缓起伏的地形，排水状况理想，令土壤剖面保持稳定。
在陡峭山坡，水分流失过多，土壤剖面发育迟缓。
（四）生物因素：最活跃的因素
1.植物
? 土壤与植物间的物质交换。
? 植物腐烂分解供给有机物质给土壤。
? 植物根部巩固土壤。
? 植物产生截流作用，令土壤侵蚀减少。
? 森林减低风速，遮蔽阳光，减少水分蒸发，使分解作用不
停进行。
? 植物吸收盐基养分，养分被吸收后，经分解作用再释放回
土壤中。
? 植物根部有助风化，令空气及水分流通。
2.土壤微生物
细菌、真菌及分解者影响土壤的养分循环，令土壤保持养分流
动。
分解有机质，释放各种养料
合成土壤腐殖质，发展土壤胶体性能
有的微生物可以固氮
转化矿物质养料，使某些矿质养料元素能被植物吸收利用
吸收、分解、转化土壤有机污染物及重金属污染物
部分微生物可作为土壤污染程度的指示物
3.土壤动物
遗体增加土壤有机质
生活过程中搬运和消化别的动物和植物有机体，使之拌和于土
壤中，并分解其有机质，引起土壤有机质的深刻变化。钻土
动物影响土壤结构和性质，令土壤的物理及化学作用活跃。
（五）时间因素
1.土壤的特性需要时间来发展
? 2,年幼的土壤，各土层层次的特征并不明显。
? 3,土壤在稳定的气候环境下，经过长时的发育，造成成熟
的土壤剖面。
? 时间影响其它成土因素的重要性 。 在土壤形成初期, 母质因
素日最重要 。 但土壤形成后, 其它因素的重要性日渐提高 。
（六）人为因素对土壤形成和演变的影响
人类活动对土壤的影响极为深刻，它可通过改变某一成土因素
或各因素之间的对比关系来控制土壤发育的方向。
1.人类活动特别是农业活动对土壤的影响是有意识、有目的和
定向的。
2.人类活动的影响并非仅是在农业活动对土壤的直接影响，更
重要的是影响土壤形成和发展的生态环境的改变，从而也改
变了土壤和土被形成发育的方向。
3.人类工业生产活动对土壤质量产生的重要影响。
4.人类活动对土壤的影响具有两重性。
5.人类活动具有社会性。
二、主要成土过程
（一）有机质聚积过程
1、腐殖化过程
(1) 概念
? 腐殖化过程（ humification） —— 是一种生物成土过程。指
进入土壤的有机残体转化为腐殖物质并在土壤表层积累的过
程。
(2) 特点
? 在土壤的表层形成一个色调偏暗的腐殖质层（ Ah）。
? 腐殖化过程是矿质土壤形成中的一个普遍过程。
? 由于不同自然地理环境中的植被与气候条件的差异，腐殖化
的程度有强有弱，影响的深度有大有小。因此各地土壤的腐
殖质层的厚薄、颜色的深浅各有不同。
? 一般来说，冷湿的草原及草甸植被下土壤腐殖质层发育最厚，
腐殖质含量最高，颜色最暗。（草毡和斑毡化过程）
2.泥炭化过程
? （ 1) 概念
? 泥炭化过程（ paludization） —— 是一种生物成土过程。是指
有机质主要以植物残体形式在土体上部积聚的过程。
? (2) 特点
? 泥炭化过程主要发生在地下水水位很高或地表有积水的沼泽
地带。
? 在积水环境下，大量湿生植物的残体因缺乏氧气而不能彻底
分解或完全腐殖化，逐渐堆积形成泥炭层（ H）。有时泥炭
层中尚能保留植物体的组织原状
（二）钙化过程
(1) 发生条件
钙化过程（ calcification）是干旱与半干旱地区土壤中普遍存
在的成土过程。以中纬度的草原和荒漠草原地带最为典型。
? 钙化作用发生的 条件 是：
? 1) 水分 —— 降水量与蒸发量接近相等或低于蒸发量。淋溶作用微弱。
? 2) 气温 —— 温度和降水有比较明显的变化，降水集中时或有一定的淋溶
作用，但干旱时期以毛管水上升为主。
? 3) 生物 —— 由于下层土壤水分不足，难以支持深根性的森林植被生长，
植物以浅根性的草类为主。
? 4) 母质 —— 母质排水良好，土壤不受地下水位的影响
? （ 2）作用过程
? 1) 环境 —— 碱性。
? 2) 淋溶 —— 虽然由于水分不足使土壤的淋溶作用比较微弱，但在降水
过程中仍然存在水分的向下运动。土壤中由于矿物风化和有机质分解而释
放的盐基离子也必然随水迁移。
? 但不同种类盐基离子的活性有差异：
? 一价离子如 Na+,K+的溶解性最强，极易随水迁移，大多随水淋失，最终
脱离土体。
? 二价离子如 Ca2+,Mg2+等，溶解性较弱，活动性也差。
? 3) 淀积 —— 随着下行水分的不断减少，溶液浓度逐渐升高，二价离子
便会在一定范围内形成固体盐类沉积下来，其中尤以（ CaCO3）的沉积最
为突出。 有时也有石膏（ CaSO4）的淀积。
? 钙积层（ calcicborizon） —— 在干旱季节里，由于土壤表层
蒸发强烈，雨季储存于下层深处的毛管水便会向上运动，上
升到一定高度时水分蒸发，其中所含的 Ca盐也会析出沉淀。
这样就在土体之内形成一个含 Ca量丰富的层次，称为钙积层。
? 石灰层（ caliche ） —— CaCO3 或 CaSO4本身呈白色，在土
壤中主要以细粒状和结核状出现，在含量特别大的情况下，
聚集的碳酸盐会形成一个胶结致密的层次，称为石灰层。
? 4) 结果 —— 使土体出现明显的层次分异：
上部 —— 由于草本植物的影响，形成一个有机质含量较高的暗
黑或暗棕色的表层（颜色深浅视有机质含量而异）：
表层以下 —— 则由于 CaCO3的积累而出现色调较浅的钙积层。
钙积层的深浅或出现的部位与气候的干湿程度有关。
? 虽然钙化过程都发生在降水量不大的地区，但降水的多寡仍
导致淋溶的程度有强有弱，因此形成的钙积层也就有浅有深。
在钙积层中,CaSO4的溶解性稍强于 CaCO3，故石膏淀积在
碳酸钙之下。
(三 )盐化作用
（ 1）盐化过程（ salinisation） —— 在地下水位较高
而又气候干燥、蒸发力强的地方所进行的成土过程。
(2) 缺乏有效的淋溶作用 —— 因为干燥少雨，干旱地区
的土壤普遍缺乏有效的淋溶作用，在干旱区中地势相
对低洼的碟形盆地，由于地下水的汇聚，饱和含水层
距地面很近。
(3) 含盐分较多的高矿化度地下水 —— 干旱环境下的地
下水一般是含盐分较多的高矿化度溶液，强烈的地面
蒸发过程将地下溶液抽至土壤表面，水分最终蒸发汽
化，所含的可溶性盐类则结晶析出。
盐积层 —— 干旱环境下水逸盐留的过程持续进行，就会
使可溶性盐类在土壤表面逐渐积累，甚至出现盐壳。
这种含盐的表层就称盐积层。
(4) 返盐现象 —— 在一些并非干旱而地下水位和矿化
度都较高的地区，如果一年中有某个时期的蒸发力
特别强大，土壤表面也可能出现暂时的盐分积累，
但在随后雨季中则会重新将盐分淋洗下去。这称为
季节性的返盐现象 。
(5) 盐化作用 —— 自然界中天然发生的积盐过程称为
盐化作用。
(6) 次生盐化作用 （ secondary salinisation） ——
由人为活动产生的地面盐分积聚。
（五）灰化过程
1发生条件
? 灰化过程（ podzolisation） 一般发生在冷湿的气候
条件下，尤其是在寒带针叶林地区最为典型。
灰化作用发生的具体条件可以概括为四点：
? 水分 —— 降水量大于蒸发量，
? 气温 —— 比较低的温度条件，特别是具有寒冷漫长的冬季与
短暂凉爽夏季的地区，对灰化作用最有利。
? 生物 —— 地表植物残体积聚，形成较厚的覆盖层
? 母质 —— 母质排水条件良好，质地不很粘重，有利于水分下
行
2作用过程
? （ 1) 环境 —— 地表覆盖层中产生的大量有机酸，在水流的携
带下向下移动进入土体上部，活性很强的有机酸对土壤矿物
有强烈的破坏性：
? a、除含硅较多的石英外，大部分的原生和次生矿物都会在有
机酸的作用下分解，从矿物中分离出来的大量盐基离子和铁
铝氧化物与腐殖质一起随强酸性溶液向下运动；
? 经过一段距离的迁移后，腐殖质与铁铝的氧化物发生淀积，
其它盐基离子则继续下行直至淋失；这一过程的结果产生了
差别明显的淋溶层（ A）和淀积层（ B）
? 2) 淋溶层（ A）又分为两部分：
? a上部暗色淋溶层（ A1） —— 是一个薄的酸性的，腐殖质含量
较丰富的 A层，颜色偏暗。
? b下部浅色淋溶层（ E） —— 由于氧化铁和腐殖质等染色剂已
大量淋失，仅残留下石英等浅色矿物，因而出现一个质地松
脆、颜色灰白的酸性 E层。
? 3）淀积层（ B） —— 由于腐殖质和氧化铁等胶体物质的淀积，
因而呈现出红棕色：愈靠近上部颜色愈浓
? 4) 灰化层（ E）
（五）粘化过程
(1) 水分、气温条件 —— 温带和暖温带的湿润、半湿润气候条
件下特别突出。
(2) 化学风化作用 —— 土体中稳定和适宜的水热条件，有利于
原生矿物化学风化作用的进行；但风化的强度逊于铁铝化过
程，风化作用的产物主要是次生的粘土矿物，如伊利石、蒙
脱石、高岭石等。
(3) 粘化过程的结果 —— 通常是在土体心部形成一个次生矿物
聚集的粘化层（ Bt）。
(4) 粘化层中次生粘土矿物的来源可有两种途径,
残积粘化 —— 是原生矿物原位转化形成，这称为残积粘化；
淀积粘化 —— 由上部土层淋洗迁移而来，称为淀积粘化。
(六 )铁铝化作用
(1) 发生条件
? 铁铝化过程 (Ferrallitisation)出现在高温多雨的气候条件
下。湿润的低纬度地区几乎都有程度不同的铁铝化作用发生 。
铁铝化发生的具体条件是：
1) 水分 —— 全年降雨量大于蒸发量，或者有一定的蒸发大于降
水的旱季。但总起来看土壤水分以下行淋洗为主。
2) 气温 —— 持续高温，土壤细菌和真菌活动强烈，死亡植物迅
速彻底的分解，产生的有机酸很少。
3) 生物 —— 植被繁茂，生物量较大，有机质主要分布于活体之
内，地面及土壤中有机质不多，生物循环作用旺盛。
4) 母质 —— 母质排水条件良好，有利于淋溶过程的进行。
(2) 作用过程
1) 环境 —— 铁铝化作用与灰化作用的最大差别：在于腐殖质积
累不多，产生的有机酸很少，表面土壤只呈微酸性反应。
2) 风化作用 —— 高温多雨地区也是风化作用最强烈的地区。土
壤中的化学风化进行得比较彻底，原生硅酸盐矿物风化后，
释放出盐基离子和硅酸根离子，并形成高岭石及三水铝石和
赤铁矿等稳定的次生矿物。
3) 淋溶 —— 在酸性和弱酸性条件下，盐基离子和硅酸根离子随
水淋溶，但氧化铁和氧化铝却不受淋洗（只有当 PH<4.5的强
酸条件时才会移动），而是作为残余物质留在土层之中。
4) 淀积, 下渗的水流带走了硅酸根和大部分的盐基离子，
铁铝氧化产物由于其他成分被淋洗而变得相对富集
5) 结果 — 在土壤剖面上并没有产生像灰化土那样鲜明的
层次分异。而是由铁的染色作用使整个土壤剖面呈现
红色
? 如果表层腐殖质含量较多的话,A层也可能呈现红棕色
或红褐色。
? 季节性干旱的地区，土壤水分在旱季向上运行，可将
底层强酸环境中的一些铁铝物质向上携带沉积，与原
有的铁铝氧化物聚积发展成一种红色的铁铝胶结层，
称为 laterite。
? 因为 laterite暴露于空气中时，会变得非常坚硬。在
印度支那地区就经常把它砌成砖块，干燥后作为建筑
材料使用。由于热带地区砖红壤中的铁铝化过程最为
突出和典型，所以过去习惯上也称 铁铝化过程为砖红
壤化过程（ laterization 或 latosolization） 。
（七）潜育化过程
? (1) 潜育化过程 （ gleisation 或 gleying） —— 在湿润环境
下, 排水不良的土壤中所进行的成土过程称为潜育化过程
（ gleisation 或 gleying） 。
? (2) 缺氧 —— 由于受地形的限制, 降水后形成的过量重力水
不能迅速排出, 整个土体或下层土壤全年处于饱和状态, 水
分占据了几乎所有的空隙, 空气难以流通, 因此土体处于缺
氧的条件下, 还原作用 （ reduction） 占优势 。 高价状态的
铁离子 （ ferric ion） 还原为低价的亚铁离子 （ ferrous
ion） 。 其他一些变价元素 （ 如锰离子 ）, 也呈低价还原状
态, 还原土层以灰色为基调, 有时出现蓝绿色 。
? (3) 局部的氧化现象 —— 在地下水位有季节性变动的部位,
大空隙部分时间会有空气的流通：因此出现一些局部的氧化
现象, 亚铁离子转化为氧化铁 （ 高价 ）, 在蓝灰的基质上出
现褐红色的斑块或花纹 。
? (4) 潜育化现象在土壤剖面中用 g表示 。
? (5) 生物 —— 潜育化土壤由于水分丰富, 常常是沼
泽植物繁生的地方 。
? (6) 在气候比较寒冷的中高纬地区, 有机残体因为
微生物活动较弱而得不到及时分解, 所以在土壤的
表层容易出现一个有机质大量积累的黑色泥炭层
（ H）
（ 八 ） 其他成土过程
1.火山灰特性
2.岩性特征
3.变性特征
4.人为表层
土壤诊断层、诊断特征
? 土壤诊断层,位于单个土体最上部的诊断土层
? 土壤诊断特性,是用于鉴定土壤类别，具有定量指
标的土壤性质，它可出现在单个土体的任何部位，
乃至整个土体，而不限定特定土层，是鉴别土壤类
别的重要辅助指标。
土
壤
土壤肥力 —— 水分、养分、空气、热量
土壤在地理环境中的作用
土壤组成, 矿物质,有机质、空气、水分
土壤形成的过程
岩石在风化作用下形成 成土母质
在微生物和低等植物作用下形成 原始土壤
在高等生物、微生物作用下形成 成熟土壤
在人类长期的耕作和培养下形成,耕作土壤
生物对土壤形成的作用
