1 《土壤地理学》电子教案 5.1 土壤形成过程的概念 5.2 基本土壤形成过程 5.3 土壤剖面形态特征 思考题与个案分析 第5章土壤形成过程 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 2 1. 掌握土壤物质迁移转化规律 2. 掌握土壤形成中的物质能量迁移、转化过 程的规律 3. 熟悉主要成土过程的特点及其发生条件， 了解主要成土过程的空间分异规律 4. 理解土壤形态与成土过程的相互关系。 教学重点 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 3 ? 土壤形成过程(Soil-forming process) ? 生物积累作用(Biological accumulation) ? 腐殖积累作用(Humus accumulation) ? 淋溶作用(Eluviation) ? 淀积作用(Illuviation) ? 发生层分化(Horizon differentiation) 关键词 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 4 5.1 土壤形成过程的概念 5.2 基本土壤形成过程 5.3 土壤剖面形态特征 认识土壤物质迁移 转化特征 掌握基本成土过程 熟悉主要成土过程 对土体中物质迁移 转化的影响 知识结构 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 5 岩石风化和成土过程是地球表层系统中 主要的物质运动过程，是岩石圈与大气圈、 生物圈、水圈、智慧圈界面复杂物理、化学 和生物过程的综合。太阳辐射能是驱动表生 作用的主要源动力。与成土过程相关的地表 元素迁移转化过程归并为：溶解、还原、配 合、悬浮和生物等迁移过程。 5.1 土壤形成过程的概念 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 6 溶解迁移(lixiviation transport)是地表风化 壳或土体中物质与水作用形成真溶液，并随 水溶液迁移的过程。溶解迁移与化合物或矿 物的溶解度相关，受重力作用元素以向下迁 移为主，某些土壤中也有受毛管力作用而向 表土聚积迁移的现象。常见盐类溶解迁移顺 序是：CaCl2> MgCl2>NaCl>KCl> MgSO4> Na2CO3 > CaSO4>CaCO3。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 7 还原迁移(reduction transport)是在地表渍 水的还原条件，致使可变价态元素被还原而 随迁移的形式。地表水分状况、有机质含量 及其微生物活动均是影响氧化还原反应的重 要因素，地表氧化还原状况常用Eh值来表 示，如土壤Eh=100 mV为通气不良、Eh=300 mV为中度氧化、Eh=500 mV为强氧化。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 8 图5-1 土壤形成发育中溶解作用及其影响因素示意图 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9 图5-2 成土过程中氧化-还原过程特征图 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 10 图5-3 土壤形成发育中配合作用及其影响因素示意图 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 11 图5-4 土壤形成过程及其土壤剖面形态示意图 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 12 图5-5 灰土剖面中烧失量和活性铁铝硅氧化物含量分布图 （据于天仁等，1990） PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 13 图5-6 土壤形成发育中生物迁移示意图 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 14 图5-7 成土过程中物质迁移转化图式 (据Gerrard，2000) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 15 土壤的本质特征是具有肥力和自净 能力。土壤发生学认为，土壤形成过程 实质上是生物积累过程和地球化学过程 的对立和统一。土壤形成过程的基本模 式，如图5-8、5-9所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 16 图5-8 土壤形成过程中物质迁移和转化示意图 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 17 图5-9 土壤能量转换示意图 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 18 在自然界中，土壤形成过程的基本规 律是统一的，但是，由于成土条件的复杂 性和多变性，决定了土壤形成过程总体的 内容、性质及表现形式也是多种多样的。 因此，根据土壤形成中的物质能量迁移、 转化过程的特点，划分出以下基本成土过 程，如图5-10~5-13所示。 5.2 基本土壤形成过程 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 19 图5-10 土壤腐殖质化过程示意图 (据于天仁等，1990年资料改编) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 20 与土壤有机质迁移转换相关的成 土过程有： 泥炭化过程(paludization) 矿质化过程(mineralization) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 21图5-11 灰化过程图解 P代表年均降水量；PE代表年均陆面蒸发量 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 22 与土壤矿物迁移转换相关的成土 过程有： 黏化过程(clayification) 富铝化过程(alitization) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 23图5-12 钙化过程图解 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 24图5-13 盐化过程图解 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 25 受土壤水分状况影响的成土过程有： 碱化过程(solonization) 潜育化过程(gleyization) 白浆化过程(albicbleaching) 潴育化过程(redoxing) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 26 土壤熟化过程是人为培养土壤的过程。 通过耕作、灌溉、施肥和改良等方法，在土 壤上部形成人为表层(Ap)，并不断改变原有 的土壤某些过程和性状，使土壤向有利于作 物高产方面发育。土壤熟化可分为：①改造 不利的自然成土阶段；②培肥熟化阶段；③ 高肥阶段，如图5-14和5-15所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 27图5-14 土壤旱耕熟化过程图解 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 28图5-15 中国黄土高原南部人为旱耕的土垫过程示意图 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 29 土壤退化过程(soil degradation)是指因自 然环境不利因素和人为开发利用不当而引起 的土壤物质流失、土壤性状与土壤质量恶化 以及土壤肥力下降，作物生长发育条件恶化 和土壤生产力减退的过程。联合国粮农组织 (FAO)将土壤退化分为侵蚀、盐碱、污染等 10种类型。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 30 土壤剖面形态包括土壤颗粒微形态、 结构体形态、土层形态、土壤剖面形态、 土被结构形态。其中土壤剖面形态、土层 形态、土壤结构体形态的观察是土壤资源 调查和土壤地理研究的基础性工作。土壤 剖面构型基本图式，如图5-16所示。 5.3 土壤剖面形态特征 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 31图5-16 土壤剖面构型的一般综合图式 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 32 图5-17 土壤剖面发育的一般图式 土壤剖面发育的一般模式如图5-17所示。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 33 总之，从土壤发生学观点看，成土因素 是土壤形成的外部环境条件，土壤形成过程 是土壤发育内部变化的依据。外因通过内因 起作用。土壤形态特征则是土壤形成过程的 结果。土壤发生类型必然要和它们所处的环 境相统一，与成土因素处于动态平衡。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 34 思考题与个案分析 1. 请列举四个最为广泛的成土过程，并分别给每个 成土过程一个实例。 2. 试通过实地调查与观察，分析搅动作用在土壤发 育中的重要性。 3. 为什么说土壤形成过程是生物累积过程和地球化 学过程的对立和统一。 4. 试分析重要成土过程特点及其发生的环境条件。 5. 土壤剖面的分异过程，典型土壤剖面的基本构型。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 35 6. 通过观察学习，试分析地球表层系统中物质的地 质大循环和物质的生物小循环的实质，并阐述它 们的资源与环境意义。 7. 据有关资料：【中国大兴安岭北部灰土(相当于 漂灰土)剖面表层活性Fe2O3和Al2O3含量均低于2％； 而在心土层活性Fe2O3和Al2O3含量均超过4％；底 土层活性Fe2O3和Al2O3含量均在3％以下】。试结合 你所学的知识分析在寒温带针叶林条件下，土壤中 Fe2O3和Al2O3迁移转化特征。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com