西北農(nóng)林科技大學(xué)土壤學(xué)12.1.

1、第十二章土壤形成與發(fā)育soil formation and development紅土紅土青土青土黑土黑土黃黃土土白土白土中國(guó)五色土 上古時(shí)代，我國(guó)有“社稷祭祀”制度，把國(guó)家稱為“社稷”。白虎通曾設(shè)王者為何有“社稷”之問答云：“為天下求福報(bào)功。以人非土不立，非谷不食。土地廣博，不可一一祭之也，故封土立社，社為土神；谷物眾多，不可遍及祀， 故封谷立稷，稷為谷神之長(zhǎng)”。這就是說，當(dāng)時(shí)國(guó)家統(tǒng)治者，重視土壤和糧食，認(rèn)為“神”可以引出萬物，祭“神”可以保障五谷豐登。祭祀“土神”“谷神”的地方叫做“社稷”。 北京中山公園內(nèi)保留著明代所建的社稷壇。最上層15.8米見方、鋪墊著五種顏色的土壤：東方為青色、南方

2、為紅色、西方為白色、北方為黑色、中央為黃色。它大體上符合我國(guó)土壤分布概況。東方多水稻土呈青色，南方多紅壤、紫色土呈紅色，西北干旱土、鹽堿土呈白色，中原腹地為黃土高原雛型土呈黃色.第一節(jié)第一節(jié) 土壤形成因素及其在土壤發(fā)生中的作用土壤形成因素及其在土壤發(fā)生中的作用一、土壤形成因素一、土壤形成因素(soil forming factor)(soil forming factor)土壤形成因素土壤形成因素又稱成土因素又稱成土因素, ,是影響土壤形是影響土壤形成和發(fā)育的基本因素，它是一種物質(zhì)、力、條成和發(fā)育的基本因素，它是一種物質(zhì)、力、條件或關(guān)系或它們的組合，其已經(jīng)對(duì)土壤形成發(fā)件或關(guān)系或它們的組合，其已

3、經(jīng)對(duì)土壤形成發(fā)生影響或?qū)⒂绊懲寥赖男纬?。生影響或?qū)⒂绊懲寥赖男纬?。土壤發(fā)生學(xué)說土壤發(fā)生學(xué)說(soil genesis theory)(soil genesis theory)認(rèn)為土壤是在各種自然和人為因素的影響下由認(rèn)為土壤是在各種自然和人為因素的影響下由巖石風(fēng)化成母質(zhì)，再由母質(zhì)演化成土壤。巖石風(fēng)化成母質(zhì)，再由母質(zhì)演化成土壤。五大成土因素（五大成土因素（Factors in soil formation） 19世紀(jì)未，俄國(guó)土壤學(xué)家B.B.道庫(kù)恰耶夫(.，1846-1903) 通過對(duì)俄羅斯大草原土壤的調(diào)查,在俄羅斯的黑鈣土中提出土壤的五大成土因素，即： 氣候氣候-climate-climate 母

4、質(zhì)母質(zhì)-parent material-parent material 生物生物-biology-biology 地形地形-topographty-topographty（reliefrelief） 時(shí)間時(shí)間-time-time自然成土因素“土壤形成因素函數(shù)土壤形成因素函數(shù)”的概念：的概念： 20世紀(jì)40年代，美國(guó)著名土壤學(xué)家漢斯詹尼（Hans Jenny）提出了“土壤形成因素函數(shù)”的概念：S = f(cl,o,r,p,t) 式中:S為土壤;cl指氣候;o指生物;r指地形;p指母質(zhì);t代表時(shí)間;點(diǎn)號(hào)代表尚未確定的其它因素,f指函數(shù)。氣候函數(shù)或氣候系列：s=f(cl, o, r, p, t, )

5、生物函數(shù)或生物系列：s=f(o, cl, r, p, t, )地形函數(shù)或地形系列：s=f(r, cl, o, p, t, )母質(zhì)函數(shù)或母質(zhì)系列：s=f(p, cl, o, r, t, )時(shí)間函數(shù)或時(shí)間系列：s=f(t, cl, o, r, p,)其它函數(shù)或其它系列：s=f(,cl, o, r, p, t) T. T. 吉爾馬諾（吉爾馬諾（19771977）微分形式表達(dá)：）微分形式表達(dá)： procldttst rocldppstpocldrrstprcldoostprodclclsds, , , , , , , ,（一）母質(zhì)（一）母質(zhì)（parent materialparent material

6、，PM)PM)的概念的概念 地殼表層的巖石經(jīng)過風(fēng)化，變?yōu)槭杷傻亩逊e物，這種物質(zhì)叫風(fēng)化殼，它們?cè)诘厍蜿懙厣嫌袕V泛的分布。 母質(zhì)是風(fēng)化殼的表層，是指原生基巖經(jīng)過風(fēng)化、搬運(yùn)、堆積等過程于地表形成的一層疏松、最年輕的地質(zhì)礦物質(zhì)層，它是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)，是土壤的前身。 二、母質(zhì)對(duì)土壤發(fā)生的作用二、母質(zhì)對(duì)土壤發(fā)生的作用 母質(zhì)類型按成因可分為殘積母質(zhì)和運(yùn)積母質(zhì)兩大類。 殘積母質(zhì)是指巖石風(fēng)化后，基本上未經(jīng)動(dòng)力搬運(yùn)而殘留在原地的風(fēng)化物； 運(yùn)積母質(zhì)是指母質(zhì)經(jīng)外力，如水、風(fēng)、冰川和地心引力等作用而遷移到其它地區(qū)的物質(zhì)。（二）母質(zhì)的類型（二）母質(zhì)的類型（二）母質(zhì)的類型（二）母質(zhì)的類型運(yùn)積母質(zhì)殘積母質(zhì)成土母質(zhì)類型)(

7、崩積物重積母質(zhì)地心引力冰磧母質(zhì)冰川砂丘黃土母質(zhì)風(fēng)海積母質(zhì)湖積母質(zhì)洪積母質(zhì)坡積母質(zhì)沖積母質(zhì)流水沉積水河谷，三角洲坡地,三麓平原山前平原平原臺(tái)地湖泊，沼澤沉積物沿岸，海相沉積物冰川沿冰川沉積物風(fēng)沙地貌loess （三）母質(zhì)在土壤形（三）母質(zhì)在土壤形成中的作用成中的作用 首先，直接影響著成土過程的速度、性質(zhì)和方向。 其次，母質(zhì)對(duì)土壤理化性質(zhì)有很大的影響。 一般地說，成土過程進(jìn)行得愈久，母質(zhì)與土壤的性質(zhì)差別就愈大。但母質(zhì)的某些性質(zhì)卻仍會(huì)頑強(qiáng)地保留在土壤中。殘積母質(zhì)（攝于秦嶺）中國(guó)土壤母質(zhì)分布特征 我國(guó)土壤的成土母質(zhì)類型，總的來說；在秦嶺、淮河一線以南地區(qū)，多是各種巖石在原地風(fēng)化形成的風(fēng)化殼，并以紅色風(fēng)

8、化殼分布最廣。昆侖山、秦嶺、山東丘陵一線以北地區(qū)，主要的成土母質(zhì)是黃土狀沉積物及沙質(zhì)風(fēng)積物，在各大江河中下游平原，成土母質(zhì)主要是河流沖積物。平原湖泊地區(qū)的成土母質(zhì)主要是湖積物。高山、高原地區(qū)，除了各種巖石的就地風(fēng)化物以外，還有冰磧物和冰水沉積物。 成土母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。母質(zhì)因素在土壤形成上具有極重要的作用。因?yàn)椋环矫嫠菢?gòu)成土壤礦物質(zhì)部分的基本材料，另一方面又是植物礦質(zhì)養(yǎng)分元素的來源。所以，母質(zhì)是土壤形成過程的直接參加者。母質(zhì)對(duì)土壤形成的影響。首先表現(xiàn)在它的礦物組成和化學(xué)組成上。它能直接影響土壤的礦物組成和土壤顆粒組成，并在很大程度上支配著土壤物理、化學(xué)性質(zhì)，以及土壤生產(chǎn)力的高低。例

9、如，花崗巖、砂巖等的風(fēng)化物含石英多，質(zhì)地粗，透水性好，除花崗巖鉀含量較高外，一般都缺乏礦質(zhì)養(yǎng)分。玄武巖、頁(yè)巖等的風(fēng)化物，粗的石英顆粒含量少，細(xì)的物質(zhì)含量多，且富含鐵、鎂的基性礦物，透水性餃差，礦質(zhì)養(yǎng)分含量較豐富。含碳酸鈣或其他鹽基豐富的成土母質(zhì)，在土壤中能中和酸性的物質(zhì)就比較多，土壤的化學(xué)反應(yīng)不易趨于酸性。我國(guó)南方石灰?guī)r地區(qū)形成的黑色石灰土和棕色石灰土等，其性質(zhì)與當(dāng)?shù)氐募t壤或黃壤顯著不同。這充分說明成土母質(zhì)對(duì)土壤形成及其母質(zhì)有著密切關(guān)系。 三、氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系三、氣候與土壤發(fā)生的關(guān)系 氣候?qū)ν寥佬纬傻挠绊懼饕w現(xiàn)在兩個(gè)方面： 一是 直接參與母質(zhì)的風(fēng)化（weathering），水熱狀況直接影

10、響礦物質(zhì)的分解與合成及物質(zhì)積累和淋失。二是 控制植物生長(zhǎng)和微生物的活動(dòng)，影響有機(jī)質(zhì)的積累和分解，決定養(yǎng)料物質(zhì)循環(huán)的速度。風(fēng)化作用物理風(fēng)化 physical weathering化學(xué)風(fēng)化 chemical weathering生物風(fēng)化 biological weathering （一）濕度因子對(duì)土壤形成的影響（一）濕度因子對(duì)土壤形成的影響7.2 中國(guó)氣候大區(qū)劃分指標(biāo) 氣候大區(qū)年干燥度自然景觀 濕潤(rùn)16.0荒漠 據(jù)中國(guó)自然地理（1981）表表 1 1 中國(guó)氣候分區(qū)中國(guó)氣候分區(qū)干燥度（aridity): 年總蒸發(fā)量（自由水面）與年降水量的比值濕度對(duì)土壤形成的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面濕度對(duì)土壤形成的

11、作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1 1、影響土壤中物質(zhì)的遷移、影響土壤中物質(zhì)的遷移 根據(jù)土壤中水分收支情況對(duì)物質(zhì)運(yùn)移的影響，可分以下幾根據(jù)土壤中水分收支情況對(duì)物質(zhì)運(yùn)移的影響，可分以下幾種土壤水分類型：種土壤水分類型： （1 1）淋溶型水分狀況淋溶型水分狀況：由于土壤水分運(yùn)動(dòng)的方向以：由于土壤水分運(yùn)動(dòng)的方向以下行下行為主，物質(zhì)遭到淋溶（為主，物質(zhì)遭到淋溶（leachingleaching），因此這種土壤常具有鹽基），因此這種土壤常具有鹽基飽和度低、酸性強(qiáng)等特點(diǎn)。飽和度低、酸性強(qiáng)等特點(diǎn)。 （2 2）非淋溶型水分狀況非淋溶型水分狀況：其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是蒸發(fā)量略大于降水量蒸發(fā)量略大于降水量，因此這類土壤

12、常具有中性至微堿性反應(yīng)、鹽基飽和度高的特點(diǎn)，因此這類土壤常具有中性至微堿性反應(yīng)、鹽基飽和度高的特點(diǎn)，剖面中常有鈣積層。剖面中常有鈣積層。 （3 3）上升水型水分狀況上升水型水分狀況：其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是蒸發(fā)、蒸騰總量大大蒸發(fā)、蒸騰總量大大超過降水量超過降水量，其差額由地下水補(bǔ)充，如果地下水礦化度高，則，其差額由地下水補(bǔ)充，如果地下水礦化度高，則會(huì)導(dǎo)致鹽漬化；如果地下水達(dá)不到地表，而只能達(dá)到剖面中部，會(huì)導(dǎo)致鹽漬化；如果地下水達(dá)不到地表，而只能達(dá)到剖面中部，則稱為則稱為“半上升水型半上升水型”水分狀況。水分狀況。 （4 4）停滯型水分狀況停滯型水分狀況：其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是地表經(jīng)常積水地表經(jīng)常積水，沼

13、澤化，沼澤化土壤即屬此類型。土壤即屬此類型。 土壤剖面上物質(zhì)的淋溶于淀積作用受到降雨量的影響leaching zone 2、影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化 表土有機(jī)質(zhì)含量常隨大氣濕度的增加而增加表土有機(jī)質(zhì)含量常隨大氣濕度的增加而增加 濕潤(rùn)地區(qū)的土壤風(fēng)化度較高，而在干旱地區(qū)則較弱。濕潤(rùn)地區(qū)的土壤風(fēng)化度較高，而在干旱地區(qū)則較弱。隨著濕度增加，土壤中赤鐵礦含量趨向減小，針鐵礦隨著濕度增加，土壤中赤鐵礦含量趨向減小，針鐵礦含量則增加，土壤顏色也由紅轉(zhuǎn)黃。含量則增加，土壤顏色也由紅轉(zhuǎn)黃。（二）溫度對(duì)土壤形成的影響（二）溫度對(duì)土壤形成的影響 一般來說，每增加10溫度，反應(yīng)速率可成倍增加。 花崗巖風(fēng)化殼在

14、廣東可厚達(dá)3040米，浙江一般在56米，而青海高原常不足1米，證實(shí)了溫度效應(yīng)。 德國(guó)土壤學(xué)家拉曼（Ramann）曾提出了“風(fēng)化因子”的概念: 風(fēng)化因子=風(fēng)化天數(shù)水解離度, （三）溫度和濕度的共同影響（三）溫度和濕度的共同影響 詹尼曾對(duì)美國(guó)大平原的土壤研究，發(fā)現(xiàn)全氮含量與土壤溫度和濕度密切相關(guān)，并可用下式表示： 上式中N表示土壤全氮，T為年均溫度,m為濕度因素。NeeTm0 5510 080 005.().（四）氣候變化與土壤形成（四）氣候變化與土壤形成 由于氣候帶、植被和土壤之間存在明顯的關(guān)系，許多土壤學(xué)家非常重視氣候在土壤形成中的作用，并提出了土壤地帶性的概念 。 在中國(guó)溫帶，自西向東大氣濕

15、度遞增，依次出現(xiàn)：棕漠土、灰棕漠土、灰漠土、棕鈣土（灰鈣土）、栗鈣土、黑鈣土和黑土。 在中國(guó)溫帶東部濕潤(rùn)區(qū)，由北而南熱量遞增，土壤分布依次為：暗棕壤、棕壤（褐土）、黃棕壤、黃壤、紅壤和磚紅壤。 土壤是氣候變化的記錄器，氣候的變化往往在土壤性質(zhì)中可以得到體現(xiàn)，所以我們可以通過研究古土壤的性質(zhì)，來追朔過去的氣候。古土壤（Paleosol):非現(xiàn)代環(huán)境條件下形成的土壤，具有埋藏或未被埋藏的表面1.寒溫帶2.溫帶3.暖溫帶4.北亞熱帶5.中亞熱帶6.南亞熱帶7.熱帶中國(guó)土壤形成氣候特征 我國(guó)國(guó)土遼闊，從南海諸島起，自南而北直至黑龍江省最北部。如果按熱量分帶，全國(guó)可劃分為熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱

16、帶、暖溫帶、溫帶、寒溫帶等熱量帶，熱量從南往北遞減。 我國(guó)的氣候?qū)偌撅L(fēng)氣候。冬季受西北干冷氣流的控制，多西北風(fēng)；夏季分別受東南、西南季風(fēng)的影響，帶來豐富的降水。但由于山脈和高原的屏障作用，夏季風(fēng)不易深入到大陸內(nèi)部，因此降水量的分布呈現(xiàn)出由東南沿海向內(nèi)陸遞減的特點(diǎn)。同時(shí)，西北內(nèi)陸由于空氣十分干燥，蒸發(fā)量很大，東南部分較濕潤(rùn)，所以蒸發(fā)量表現(xiàn)出自西北向東南遞減的趨。 氣候因素在土壤形成上的作用，主要表現(xiàn)為水熱條件對(duì)土壤形成的方向、強(qiáng)度所發(fā)生的影響。溫度的差別直接影響到母巖的風(fēng)化作用，以及土壤中的物理、化學(xué)和生物作用的強(qiáng)度和方向。例如，在寒冷地帶，礦物質(zhì)的化學(xué)分解作用微弱，植物年長(zhǎng)緩慢，有機(jī)質(zhì)年增長(zhǎng)量

17、小，微生物的活動(dòng)弱，致使有機(jī)質(zhì)分解困難，因而土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化也緩慢。反之，在熱帶地區(qū)，礦物質(zhì)除石英外，大部分被徹底分解，植物生長(zhǎng)迅速，有機(jī)質(zhì)年增長(zhǎng)量大，微生物活動(dòng)旺盛，土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化也快。 中國(guó)濕潤(rùn)海洋性地帶譜中國(guó)濕潤(rùn)海洋性地帶譜 氣候帶 植被類型 土壤類型 熱帶 南亞熱帶 中亞熱帶 北亞熱帶 暖溫帶 溫帶 寒溫帶 季雨林或雨林 亞熱帶季雨林 常綠闊葉林 常綠、落葉闊葉混交林 落葉闊葉林 針闊混交林 針葉林 磚紅壤 赤紅攘 紅壤、黃壤 黃棕壤、黃褐土 棕壤 暗棕壤 棕色針葉林土 中國(guó)土壤氣候特征與土壤分布四、生物因素在土壤發(fā)生中的作用四、生物因素在土壤發(fā)生中的作用土壤形成的生物因素包括植物、

18、土壤動(dòng)物和土壤微生物。 據(jù)科夫達(dá)估計(jì)，在陸地上植物每年形成的生物量約為3.51010噸,相當(dāng)于2.131017千卡的能量 （一）植物在成土過程中的作用（一）植物在成土過程中的作用（二）動(dòng)物在成土過程中的作用（二）動(dòng)物在成土過程中的作用 非洲象牙海岸的白蟻可筑起直徑15米，高26米的堅(jiān)固豎立土墩 ！肥沃土壤中蚯蚓的糞便可達(dá)30噸/公頃！植被類型和土壤類型的關(guān)系（據(jù)Bridges: World Soils)植物促進(jìn)了巖石風(fēng)化，加速了成土過程（三）微生物在成土過程中的作用（三）微生物在成土過程中的作用 微生物作為地球上最古老的生物體，已存在達(dá)數(shù)十億年，它是最古老的造土者。 微生物對(duì)土壤形成的作用可概

19、括為：（1）分解有機(jī)質(zhì)，釋放各種養(yǎng)料，為植物吸收利用；（2）合成土壤腐殖質(zhì)，發(fā)展土壤膠體性能；（3）固定大氣中的氮素，增加土壤含氮量；（4）促進(jìn)土壤物質(zhì)的溶解和遷移，增加礦質(zhì)養(yǎng)分的有效度（如鐵細(xì)菌能促進(jìn)土壤中鐵溶解移動(dòng)）。中國(guó)植被與土壤環(huán)境與土壤中國(guó)植被分布特征 植被在土壤形成上有重要作用。在不同的氣候條件下，各種植彼類型與土壤類型間也呈現(xiàn)出密切的關(guān)系。植被類型能直接影響土壤形成方向；同時(shí)，隨著土壤性質(zhì)的變化，又能促使 植彼類型發(fā)生變化。例如，分布在大、小興安嶺一帶的暗棕壤，是在針葉和落葉闊葉混交林下形成的，但是當(dāng)森林由于自然原因或人為原因受到破壞后，土壤水分的蒸騰量大為減少，土壤由于變濕，促

20、進(jìn)了草甸植被的發(fā)展，土壤有機(jī)質(zhì)來源豐富，暗棕壤逐漸演變?yōu)楦缓迟|(zhì)的黑土。但是，此后隨著腐殖質(zhì)大量積累和蓄水性不斷加強(qiáng)，以及由于母質(zhì)粘重和凍層托水而促成土壤內(nèi)排水不暢，土壤逐漸沼澤化，使殘存的、稀疏的旱生樹種，為濕生性樹種所取代，草甸植被也漸演替成沼澤一草甸或沼澤植被，從而又促進(jìn)土壤向沼澤化黑土或沼澤上的方向發(fā)展。 此外，土壤動(dòng)物對(duì)于成土作用的影響也是不可忽視的。從微小的原生動(dòng)物至高等的脊椎動(dòng)物，都以它們各自的特定生活方式，參與了土壤中的一些有機(jī)物殘?bào)w的分解與破碎作用，以及搬運(yùn)和疏松了土壤及母質(zhì)，從而使大量的空氣、水分能更容易滲入 到土壤中去，影響著土壤的溫度和濕度，以及其他的物理性質(zhì)。還有一

21、些動(dòng)物能參與土壤結(jié)構(gòu)的形成，并引起土壤的化學(xué)成分改變。一些比較大型的穴居脊椎動(dòng)物，能強(qiáng)烈翻動(dòng)土壤，改變土壤剖面的上層次序，甚至把大量的母巖碎片翻蓋在土壤表面上。因此，在土壤形成過程中，植物和動(dòng)物都起著重要的作用。 五、地形與土壤發(fā)生的關(guān)系 Topography as a soil forming factor is related to the soils position on the landscape. Topography refers to the shape or contour of the land surface. Some soils are going to occur

22、on the summit of a hill, some on the side slopes, and some on the footslope. The position of the slope will have a great deal to do with the soils characteristics. 1.rainfall will run off this slope position faster, 2.there will be more soil erosion , 3.and there will be less leaching. （一）地形與母質(zhì)的關(guān)系（一

23、）地形與母質(zhì)的關(guān)系 沖積物坡積物洪積物殘積物（二）地形與水熱條件的關(guān)系（二）地形與水熱條件的關(guān)系 圖7.4 地形對(duì)土壤水分狀況的影響 地形主要影響到土壤水熱再分配關(guān)系（三）地形與土壤發(fā)育的關(guān)系（三）地形與土壤發(fā)育的關(guān)系 例如，隨著河谷地形的演化，在不同地形部位上，可構(gòu)成水成土（河漫灘） 半水成土(低級(jí)階地) 地帶性土(高級(jí)階地)的發(fā)生系列。 我國(guó)的地勢(shì)是西高東低，由西向東傾斜并呈階梯狀逐漸下降。從被稱為世界屋脊的青藏高原，逐級(jí)而下，到達(dá)東部濱海平原。其間有兩條山嶺組成地形界線，明顯地把全國(guó)大陸地形分成三個(gè)階梯。以珠穆朗瑪峰（海撥8848米）為最高峰的一系列高大山系和青藏高原（海拔4500520

24、0米），為第一階梯。昆侖山和祁連山以北，橫斷山以東，地勢(shì)急劇下降到海拔10002000米之間，為第二階梯，其間有幾個(gè)高原和幾大盆地。沿大興安嶺、太行山、巫山、雪峰嶺一線以東，地勢(shì)再次下降，由海拔1000米下降到幾十米或幾米，為第三階梯。長(zhǎng)江以南是一片廣闊的低山丘陵，只有少數(shù)山嶺的海拔高度可以超過1000米；向北依次有長(zhǎng)江中下游平原、華北平原和東北平原，以及山東半島和遼東半島。 中國(guó)地形特征 地形因素對(duì)土壤形成的作用很明顯，主要表現(xiàn)在影響熱量和水分的重新分配，從而深刻地制約著土壤形成的方向和過程，最終影響到土壤的一系列性質(zhì)，以致土壤在利用上也有很大不同。就大的方面來說，大地形的分布特點(diǎn)能影響各地

25、氣候和生物帶的分布。 我國(guó)的主要山脈排列是呈西南至東北走向,阻礙了海洋濕潤(rùn)氣流的西進(jìn)。生物帶排列也相應(yīng)的從東南的常綠闊葉林帶和落葉闊葉林帶,逐步過渡到西北灌木草原帶。因此，我國(guó)土壤地帶的水平分布，顯出略呈西南至東北方向的帶狀特征。此外，山地的海拔越高，山體越大，在不同高度上和山體兩側(cè)的氣候、生物和土壤特征的分異也越顯著。 例如，秦嶺是東西走向的高大山脈，對(duì)來自南方的暖濕氣流和來自北方的干冷氣團(tuán)都有阻滯作用，所以山地南坡和北坡的土壤有顯著不同。在南坡形成酸性的黃棕壤，而北坡形成中性至微堿性的褐土。又如，大體上呈南北走向的大興安嶺和太行山脈，同東南季風(fēng)呈直角相交，在夏季，迎風(fēng)雨降水量大，有利于土壤

26、中物質(zhì)的化學(xué)分解和生物積累；背風(fēng)面受氣溫增高，濕度小的焚鳳影響，土壤的淋溶和生物積累都較弱。因此，這些山地就成了不同類型土壤的分界線。例如，大興安嶺東坡為暗棕壤，而西坡為灰黑土。至于海拔越高，土壤變化越復(fù)雜，形成的土壤類型就越多，是因?yàn)闅鉁仉S山地海拔增高而遞減；在一定高度范圍內(nèi)，降水量隨高度增高而增大；植被類型也相應(yīng)地更替，所以土壤類型也不同，表現(xiàn)出垂直分布的規(guī)律。 中國(guó)地形與土壤六、成土?xí)r間對(duì)土壤發(fā)育的影響六、成土?xí)r間對(duì)土壤發(fā)育的影響（一）土壤年齡（一）土壤年齡（soil age)土壤年齡(soil age)是指土壤發(fā)生發(fā)育時(shí)間的長(zhǎng)短，通常把土壤年齡分為絕對(duì)年齡和相對(duì)年齡。 The age

27、of a soil is generally considered to be the length of time in years since the land surface became relatively stable, thus enabling soil development to proceed. The length of time required for a soil to form depends on the intensity of the other active soil forming factors of climate and organisms, a

28、nd how topography and parent material modify their affect. 絕對(duì)年齡(absolute age )是指該土壤在當(dāng)?shù)匦迈r風(fēng)化層或新母質(zhì)上開始發(fā)育時(shí)算起迄今所經(jīng)歷的時(shí)間，通常用年表示。相對(duì)年齡(relative age)則是指土壤的發(fā)育階段或土壤的發(fā)育程度。反映著現(xiàn)代成土作用。 （二）土壤形成速率和所需的時(shí)間（二）土壤形成速率和所需的時(shí)間許多土壤中在100年內(nèi)就可使土壤有機(jī)質(zhì)達(dá)到準(zhǔn)平衡；在較有利的條件下，一個(gè)弱發(fā)育的B層可在數(shù)百年內(nèi)形成;在400500年的成土?xí)r間內(nèi),就可看出粘粒由A層向B層的遷移。 ( (三三) )土壤形成的階段性土壤形成

29、的階段性 Mohr和Van Baren曾把熱帶地區(qū)的土壤形成分為5個(gè)階段： 1.初期：為未風(fēng)化的母質(zhì)； 2.青少年期：風(fēng)化已經(jīng)開始，但許多母質(zhì)物質(zhì)仍保留在土壤中； 3.壯年期：易風(fēng)化的礦物大部分已分解，粘粒明顯增加； 4.老年期：礦物分解已處于最后階段，只有少數(shù)強(qiáng)抗風(fēng)化的原生礦物被保存； 5.最后階段：土壤發(fā)育已完成，原生礦物基本上徹底風(fēng)化。土壤年齡的測(cè)定用碳的同位素比值測(cè)定土壤年齡放射性碳法 原理：測(cè)定土壤樣品中碳同位素C14：C12的比值，在地學(xué)上，應(yīng)用其它元素的同位素比值，如U238:Rb206, K40:Ar40（數(shù)十萬年）來確定巖石和礦物的絕對(duì)年齡。確定土壤的年齡目前用得最多的還是碳

30、同位素法（精度高）。 在宇宙線內(nèi)種子的作用下，空氣中的氮的原子核發(fā)生聚變，在天然條件下，僅形成極少數(shù)的C14。在這些不斷形成的放射性同位數(shù)碳和與之相混的穩(wěn)定性同位素之間，建立了穩(wěn)定的平衡。在一切活者的動(dòng)物和植物組織中，C14的相對(duì)含量和大氣中的C14：C12一樣，在死亡的有機(jī)質(zhì)中，碳素與周圍環(huán)境間的代謝終止。同位素C14慢慢衰變，其半衰期約為5500年。死亡的植物殘?bào)w越久，則其中所含C14愈少，因此測(cè)定土壤中腐殖質(zhì)中的放射性的碳的活性，就可以推算出年齡。 由于1C14活性非常低，用此法測(cè)定的臨界年齡為45萬年。七、人類活動(dòng)對(duì)土壤發(fā)生演化的影響 1 1、人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響是有意識(shí)、有目的的、定

31、向的。在、人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響是有意識(shí)、有目的的、定向的。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，在逐漸認(rèn)識(shí)土壤發(fā)生發(fā)展客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，在逐漸認(rèn)識(shí)土壤發(fā)生發(fā)展客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用和改造土壤、培肥土壤，它的影響可以是較快的。利用和改造土壤、培肥土壤，它的影響可以是較快的。 2 2、人類活動(dòng)是社會(huì)性的，它受著社會(huì)制度和社會(huì)生產(chǎn)力的影、人類活動(dòng)是社會(huì)性的，它受著社會(huì)制度和社會(huì)生產(chǎn)力的影響，在不同的社會(huì)制度和不同的生產(chǎn)力水平下，人類活動(dòng)對(duì)土響，在不同的社會(huì)制度和不同的生產(chǎn)力水平下，人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響及其效果有很大的差別。壤的影響及其效果有很大的差別。 3 3、人類活動(dòng)的影響可通過改變各自然因素而起作用

32、，并可分、人類活動(dòng)的影響可通過改變各自然因素而起作用，并可分為有利和有害兩個(gè)方面（表為有利和有害兩個(gè)方面（表7.67.6）。）。 4 4、人類對(duì)土壤的影響也具有兩重性，利用合理，有助于土壤、人類對(duì)土壤的影響也具有兩重性，利用合理，有助于土壤肥力的提高；利用不當(dāng)會(huì)破壞土壤，如我國(guó)不同地區(qū)的土壤退肥力的提高；利用不當(dāng)會(huì)破壞土壤，如我國(guó)不同地區(qū)的土壤退化主要是由于人類不合理地利用土壤引起的?；饕怯捎谌祟惒缓侠淼乩猛寥酪鸬摹１?.6 人類影響成土因素的作用（據(jù)E.M.Bridges,1982） 有 利 效 果有 害 效 果 1.母質(zhì) a.增加礦質(zhì)肥料，b.增積貝殼和骨骼，c.局部增積灰分，d.

33、遷移過量物質(zhì)如鹽分，e.施用泥灰，f.施用淤積物a.動(dòng)植物養(yǎng)分通過收獲取走多于回收，b.施用對(duì)動(dòng)植物有毒的物質(zhì)，c.改變土壤組成足以抑制植物生長(zhǎng) 2.地形a.通過增加表層粗糙度，建造土地和創(chuàng)造結(jié)構(gòu)以控制侵蝕，b.增積物質(zhì)以提高土地高度，c.平整土地a.濕地開溝和開礦促其下降，b.加速侵蝕，c.采掘 3.氣候 a.因灌溉而增加水分，b.人工降雨，c.工業(yè)上經(jīng)營(yíng)者釋放CO2到大氣中并可能使氣候轉(zhuǎn)暖,d.近地面空氣加熱,e.用電氣或用熱氣管使亞表層土壤增溫,f.改變表層土壤的顏色,以改變反射率,g.排水遷移水分,h.風(fēng)的轉(zhuǎn)向a.土壤受到過分曝曬,擴(kuò)大冰凍,迎風(fēng)和緊實(shí)化等危害,b.土地形成中改變外觀,

34、c.制作煙霧,d.清除和燒毀有機(jī)覆被4.有機(jī)體a.引進(jìn)和控制動(dòng)植物的數(shù)量，b.運(yùn)用有機(jī)體直接或間接增加土壤中的有機(jī)質(zhì)，包括人糞尿，c.通過翻犁疏松土壤以取得更多氧氣，d.休閑，e.控制熏燒消滅致病有機(jī)體a.移走動(dòng)植物，b.通過燃燒、耕犁，過度放牧、收獲、加速氧化作用、淋溶作用減少有機(jī)質(zhì)含量，c.增加或繁生致病有機(jī)體，d.增加放射性物質(zhì)5.時(shí)間a.因增添新母質(zhì)或因土壤侵蝕而局部母質(zhì)裸露，從而使土壤更新，b.排水開墾土地a.養(yǎng)分從土壤和植被中加速遷移，以致土壤退化，b.土壤居于固體填充物和水下人為因素的影響人為因素的影響 除了自然成土因素外，人為作用也是影響土壤形成的重要因素。所謂人為因素的影響，

35、主要是指人類生產(chǎn)活動(dòng)通過不同的土地利用方式，對(duì)土壤形成方向的改變和對(duì)土壤性質(zhì)的改造。在各種土地利用方式中，以農(nóng)業(yè)利用方式對(duì)土壤的影響最為深刻。人為因素與其他自然因素不能等同看待，它們之間雖然有密切關(guān)系，并且人為作用尚不能在許多方面擺脫自然因素的影響和制約。但是對(duì)影響土壤形成過程來說，人為因素與自然因素畢竟有著本質(zhì)上的區(qū)別。人類是根據(jù)自己的需要，按照自己的意圖，以一定的方式和措施，參與土壤形成和改造土壤，使土壤朝著有利于人類發(fā)展生產(chǎn)的方向演變，這是自然因素所不可比擬的。 長(zhǎng)江下游的太湖平原和中游的云夢(mèng)澤，在自然狀態(tài)下原來是草甸土和沼澤分布的區(qū)域，經(jīng)過人們幾千年的改造、培育成了穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的水稻土。

36、又如，關(guān)中地區(qū)原來在黃土母質(zhì)上形成的褐土，在長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中施用土糞，熟化的耕作層不斷加厚，形成了耬土。寧夏銀川平原引黃灌溉，泥沙淤積而形成灌淤土。 如果土地利用不合理。生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)土壤的影響就會(huì)是不良的和破壞性的。例如，濫伐森林、陡坡開荒、過度放牧，等等，都會(huì)造成土壤水蝕或風(fēng)蝕。土壤侵蝕的結(jié)果，不僅使土壤肥力下降，甚至完全破壞了土壤，而且蝕去的泥沙還會(huì)淤塞溝渠、河道，埋沒農(nóng)田，造成很難補(bǔ)救的不良后果，這是必須高度警惕的。 綜上所述，我國(guó)土壤之所以干差萬別和類型繁多，是由于自然條件的復(fù)雜性和人為因素的深刻性綜合作用的結(jié)果。因?yàn)樗鼈冎苯踊蜷g接影響到土壤形成過程，從而影響到土壤的形態(tài)特征和性質(zhì)。

37、第二節(jié)第二節(jié) 土壤形成過程土壤形成過程 一、土壤形成過程中的大小循環(huán) 地質(zhì)大循環(huán)地質(zhì)大循環(huán)是指地面巖石的風(fēng)化、風(fēng)化產(chǎn)物的淋溶與搬是指地面巖石的風(fēng)化、風(fēng)化產(chǎn)物的淋溶與搬運(yùn)、堆積，進(jìn)而產(chǎn)生成巖作用運(yùn)、堆積，進(jìn)而產(chǎn)生成巖作用. .生物小循環(huán)生物小循環(huán)是植物營(yíng)養(yǎng)元素在生物體與土壤之間的循環(huán)：是植物營(yíng)養(yǎng)元素在生物體與土壤之間的循環(huán)：植物從土壤中吸收養(yǎng)分，形成植物體，后者供動(dòng)物生長(zhǎng)，植物從土壤中吸收養(yǎng)分，形成植物體，后者供動(dòng)物生長(zhǎng)，而動(dòng)植物殘?bào)w回到土壤中，在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為植而動(dòng)植物殘?bào)w回到土壤中，在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為植物需要的養(yǎng)分，促進(jìn)土壤肥力的形成和發(fā)展。物需要的養(yǎng)分，促進(jìn)土壤肥力的形成和發(fā)展。

38、 二者關(guān)系：二者關(guān)系：地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的共同作用是土壤地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的共同作用是土壤發(fā)生的基礎(chǔ)發(fā)生的基礎(chǔ), ,無地質(zhì)大循環(huán)無地質(zhì)大循環(huán), ,生物小循環(huán)就不能進(jìn)行生物小循環(huán)就不能進(jìn)行; ;無生無生物小循環(huán)物小循環(huán), ,僅地質(zhì)大循環(huán)僅地質(zhì)大循環(huán), ,土壤就難以形成。在土壤形成土壤就難以形成。在土壤形成過程中，兩種循環(huán)過程相互滲透和不可分割地同時(shí)同地過程中，兩種循環(huán)過程相互滲透和不可分割地同時(shí)同地進(jìn)行著。它們之間通過土壤相互連結(jié)在一起。進(jìn)行著。它們之間通過土壤相互連結(jié)在一起。圖7.7 土壤形成過程中大小循環(huán)的關(guān)系簡(jiǎn)圖二、土壤發(fā)生中的基本成土作用 1、原生礦物的風(fēng)化 （1）物理風(fēng)化和化學(xué)

39、風(fēng)化 （2）生物風(fēng)化 2、粘粒礦物的形成 第一時(shí)期 風(fēng)化物喪失掉氯和硫的化合物；第二時(shí)期 風(fēng)化物喪失掉堿金屬和堿土金屬鹽基第三個(gè)時(shí)期 殘積粘土?xí)r期（即硅鋁化時(shí)期），開始淋失大量二氧化硅；第四個(gè)時(shí)期 富鋁化時(shí)期，此時(shí)期中聚積大量氧化鋁鐵 波雷諾夫提出了四個(gè)風(fēng)化時(shí)期的概念3.物質(zhì)遷移物質(zhì)遷移 兩大方向：（1）向下淋溶及其淀積以及被徹底淋出土體的物質(zhì)移動(dòng)；（2）向上遷移的養(yǎng)分元素的生物富集作用，易溶性鹽類、還原性鐵錳等隨毛管上升而在表土積聚的作用。物質(zhì)移動(dòng)的機(jī)理分：有溶遷作用，還原遷移作用、螯遷作用、懸遷作用和生物遷移作用 。溶遷作用（水溶和酸性溶解）還原遷移作用（Fe and Mn)螯遷作用懸遷作

40、用生物遷移作用三、主要的成土過程三、主要的成土過程 (soil-forming process)（一）原始成土過程（一）原始成土過程 （二）有機(jī)質(zhì)積聚過程（二）有機(jī)質(zhì)積聚過程(humus accumulation)(humus accumulation)（三）粘化過程（三）粘化過程 (clayification)( residual and illuvial clayification )（四）鈣積與脫鈣過程（四）鈣積與脫鈣過程 (calcification and decalcification)（五）鹽化脫鹽過程（五）鹽化脫鹽過程(salinization and desalinizati

41、on)(salinization and desalinization) （六）堿化與脫堿過程（六）堿化與脫堿過程(solonization and solodization(solonization and solodization) )（七）富鋁化過程（七）富鋁化過程 (allitization(allitization) )（八）灰化、隱灰化和漂灰化過程（八）灰化、隱灰化和漂灰化過程 (podzoliation(podzoliation) )（九）潛育化（九）潛育化(gleyization )和潴育化過程和潴育化過程（十）白漿化過程（十）白漿化過程（十一）熟化過程（十一）熟化過程 （ 十

42、二）退化過程十二）退化過程 （一）原始程與過程（一）原始程與過程 （二）（二） 有機(jī)質(zhì)聚積過程有機(jī)質(zhì)聚積過程 在各種植被下，在土體中，特別是在各種植被下，在土體中，特別是土體表層進(jìn)行的有機(jī)質(zhì)的聚積過程。它土體表層進(jìn)行的有機(jī)質(zhì)的聚積過程。它是土壤形成中是土壤形成中最為普遍的過程最為普遍的過程。不難理。不難理解，氣候條件不同，植被類型和長(zhǎng)勢(shì)不解，氣候條件不同，植被類型和長(zhǎng)勢(shì)不同，環(huán)境條件和分解情況不同，有機(jī)質(zhì)同，環(huán)境條件和分解情況不同，有機(jī)質(zhì)聚積的特點(diǎn)各不相同。聚積的特點(diǎn)各不相同。 一般說來，有機(jī)質(zhì)聚積有以下表現(xiàn)形式：一般說來，有機(jī)質(zhì)聚積有以下表現(xiàn)形式：（1 1）腐殖化）腐殖化 主要見于草本植被下

43、，植物殘?bào)w被轉(zhuǎn)化成腐殖主要見于草本植被下，植物殘?bào)w被轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì)，聚積在土體的上部而形成暗色的腐殖層（黑土質(zhì)，聚積在土體的上部而形成暗色的腐殖層（黑土層）。腐殖化過程的結(jié)果，使土體發(fā)生分化，往往層）。腐殖化過程的結(jié)果，使土體發(fā)生分化，往往在土體上部形成一個(gè)暗色的腐殖質(zhì)層。在土體上部形成一個(gè)暗色的腐殖質(zhì)層。 （2）斑氈化 森林植被下，由于環(huán)境涼濕，植物殘?bào)w分解不徹底，形成腐殖化程度低的粗腐殖質(zhì)，呈斑氈狀。 （3）泥炭化 在低溫或過高濕度條件下，植物殘?bào)w呈半分解狀態(tài)，大多僅有顏色的改變，植物組織仍保持原狀。在低洼過濕條件下形成泥炭層，在高寒條件下形成氈狀草皮層。 森林植被涼濕森林植被涼濕 分解不徹

44、底，可見葉脈分解不徹底，可見葉脈 低溫或過濕低溫或過濕半分解狀態(tài)，僅有顏色改變，半分解狀態(tài)，僅有顏色改變，仍保持原狀。仍保持原狀。 提問：提問：斑氈化斑氈化 泥炭化泥炭化區(qū)別 環(huán)境條件環(huán)境條件:分解程度分解程度:( (三）三） 粘化過程粘化過程 土體中粘土礦物（粘粒）的形成和土體中粘土礦物（粘粒）的形成和聚積過程。聚積過程。 粘土礦物粘土礦物 在土壤學(xué)中，把巖石在在土壤學(xué)中，把巖石在風(fēng)化過程中新生成的土壤礦物，叫作次風(fēng)化過程中新生成的土壤礦物，叫作次生礦物。它包括各種次生鋁硅酸鹽，各生礦物。它包括各種次生鋁硅酸鹽，各種簡(jiǎn)單鹽類和鐵、鋁氧化物。次生礦物種簡(jiǎn)單鹽類和鐵、鋁氧化物。次生礦物是土壤中最

45、細(xì)小的部分，所以一般又稱是土壤中最細(xì)小的部分，所以一般又稱作粘土礦物。作粘土礦物。 （1 1）土壤粘化層的形成）土壤粘化層的形成 特別在溫帶，暖溫帶生物氣候條特別在溫帶，暖溫帶生物氣候條件下，一般在土體內(nèi)部（件下，一般在土體內(nèi)部（202050 cm50 cm）發(fā)）發(fā)生著強(qiáng)烈的原生礦物（巖漿冷凝形成的礦生著強(qiáng)烈的原生礦物（巖漿冷凝形成的礦物）的分解和次生粘土礦物的形成過程，物）的分解和次生粘土礦物的形成過程，或者上層粘粒向下機(jī)械淋洗過程。因此，或者上層粘粒向下機(jī)械淋洗過程。因此，在心土層粘粒明顯聚積，形成相對(duì)粘重的在心土層粘粒明顯聚積，形成相對(duì)粘重的層次，叫做層次，叫做粘化層粘化層（下圖）。（下

46、圖）。 （2）粘化過程的類型 殘積粘化殘積粘化 粘粒未經(jīng)移動(dòng)，原地發(fā)生的粘化（殘積母質(zhì)）粘粒未經(jīng)移動(dòng)，原地發(fā)生的粘化（殘積母質(zhì)）. . 淋淀粘化淋淀粘化 上部形成的粘粒經(jīng)機(jī)械淋洗聚積在下部土層。上部形成的粘粒經(jīng)機(jī)械淋洗聚積在下部土層。 請(qǐng)注意：由粘化過程形成的粘化層，是一些土請(qǐng)注意：由粘化過程形成的粘化層，是一些土類（棕壤，褐土，黃棕壤）的重要診斷層，在土壤類（棕壤，褐土，黃棕壤）的重要診斷層，在土壤發(fā)生分類中具有重要的意義。發(fā)生分類中具有重要的意義。 黃棕壤粘膜黃棕壤粘膜粘化過程粘化過程（四）（四） 脫硅富鋁化過程脫硅富鋁化過程 脫硅富鋁化過程是在濕熱條件脫硅富鋁化過程是在濕熱條件下的主要成

47、土過程，形成具有富鋁下的主要成土過程，形成具有富鋁化特征的土壤（紅、黃壤，磚紅壤化特征的土壤（紅、黃壤，磚紅壤等）。等）。（1 1）脫硅富鋁化過程）脫硅富鋁化過程 在土體中進(jìn)行的脫硅富鐵鋁過程（簡(jiǎn)稱富鋁在土體中進(jìn)行的脫硅富鐵鋁過程（簡(jiǎn)稱富鋁化過程）?；^程）。 在熱帶、亞熱帶高溫多雨，并有一定的干濕季在熱帶、亞熱帶高溫多雨，并有一定的干濕季節(jié)條件下，鋁硅酸鹽類發(fā)生強(qiáng)烈分解，釋放出大節(jié)條件下，鋁硅酸鹽類發(fā)生強(qiáng)烈分解，釋放出大量鹽基物質(zhì)，風(fēng)化液呈中性或堿性反應(yīng)，硅大量量鹽基物質(zhì)，風(fēng)化液呈中性或堿性反應(yīng)，硅大量淋失（硅的溶解度大），鹽基離子大量淋失，鐵淋失（硅的溶解度大），鹽基離子大量淋失，鐵鋁沉積

48、（溶解度?。?，滯于原土層而相對(duì)富積，鋁沉積（溶解度?。瑴谠翆佣鄬?duì)富積，使土體呈現(xiàn)鮮紅色，甚至形成使土體呈現(xiàn)鮮紅色，甚至形成鐵盤鐵盤（下圖）。（下圖）。程度弱程度弱 比值小比值小 :分子小分子小 分母大分母大 脫硅多、鐵鋁脫硅多、鐵鋁相對(duì)富積多相對(duì)富積多 程度強(qiáng)程度強(qiáng) 比值大比值大 :分子大分子大 分母小分母小 脫硅少、鐵鋁脫硅少、鐵鋁相對(duì)富積少相對(duì)富積少 （2 2）富鋁化過程強(qiáng)度的度量指標(biāo)）富鋁化過程強(qiáng)度的度量指標(biāo) 硅鋁鐵率硅鋁鐵率 土體或粘粒部分 的土體或粘粒部分 的 S i OS i O2 2/ R/ R2 2O O（FeFe2 2O O3 3,Al,Al2 2O O3 3）摩爾比

49、值）摩爾比值脫硅富鋁脫硅富鋁化過程化過程 脫 硅 富 鋁 化脫 硅 富 鋁 化 原生礦物分解，原生礦物分解，合 成 高 嶺 石 及合 成 高 嶺 石 及FeFe2 2OO3 3、AlAl2 2OO3 3等等次生物質(zhì)次生物質(zhì) 紅黃紅黃色色FeFe、AlAl層。層。（五）鈣化過程（五）鈣化過程 指碳酸鹽在土體中的淋溶淀積過程。指碳酸鹽在土體中的淋溶淀積過程。 碳酸鹽的淋溶過程碳酸鹽的淋溶過程, ,叫做脫鈣過程。在干旱、叫做脫鈣過程。在干旱、半干旱的氣候條件下，土壤形成的水分條件是季節(jié)半干旱的氣候條件下，土壤形成的水分條件是季節(jié)性淋溶，礦物風(fēng)化過程中釋放的易溶性鹽類大部分性淋溶，礦物風(fēng)化過程中釋放的

50、易溶性鹽類大部分被淋失，而硅鐵鋁等氧化物基本不移動(dòng)，最活躍的被淋失，而硅鐵鋁等氧化物基本不移動(dòng)，最活躍的標(biāo)型元素鈣、鎂則在土體中發(fā)生淋溶。當(dāng)上部土層標(biāo)型元素鈣、鎂則在土體中發(fā)生淋溶。當(dāng)上部土層的碳酸鹽向下淋溶至一定深度便積淀，形成鈣積層的碳酸鹽向下淋溶至一定深度便積淀，形成鈣積層，叫，叫積鈣過程積鈣過程（下圖）。（下圖）。脫鈣積鈣脫鈣積鈣脫鈣積鈣脫鈣積鈣 CaCOCaCO3 3( (淀積淀積) ) COCO2 2 + H + H2 2O O Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 Ca(HCO Ca(HCO3 3) )2 2形成引起脫鈣，形成引起脫鈣，CaCOCaCO3 3形成導(dǎo)致積鈣。形

51、成導(dǎo)致積鈣。黑鈣土鈣積層黑鈣土鈣積層（六）灰化過程（六）灰化過程 （1 1）灰化過程）灰化過程 在土體亞表層（在土體亞表層（A A2 2）SiOSiO2 2殘留，殘留，R R2 2OO3 3淋溶、淀積的過程。淋溶、淀積的過程。 這種過程主要發(fā)生在寒濕、郁閉的針葉林植被下，真菌分這種過程主要發(fā)生在寒濕、郁閉的針葉林植被下，真菌分解凋落物，產(chǎn)生酸性很強(qiáng)的有機(jī)酸（解凋落物，產(chǎn)生酸性很強(qiáng)的有機(jī)酸（富里酸富里酸），有機(jī)酸溶液在），有機(jī)酸溶液在下滲過程中，使上部土體中的堿金屬和堿土金屬淋失。由于酸下滲過程中，使上部土體中的堿金屬和堿土金屬淋失。由于酸性很強(qiáng)，性很強(qiáng)， 便破壞礦物晶格，土壤礦物中的硅、鋁、鐵

52、發(fā)生分便破壞礦物晶格，土壤礦物中的硅、鋁、鐵發(fā)生分離。離。FeFe、AlAl隨溶液淋溶淀積于土層下部（隨溶液淋溶淀積于土層下部（B B層），而層），而SiOSiO2 2則殘則殘留在土體亞表層（留在土體亞表層（SiOSiO2 2溶解度?。?，從而在亞表層形成灰白色溶解度?。?，從而在亞表層形成灰白色淋溶層次，稱灰化層。其下是紅棕色的淋溶層次，稱灰化層。其下是紅棕色的鐵鋁淀積層鐵鋁淀積層. . （如下圖）（如下圖） 灰化層灰化層FeFe、MnMn有機(jī)絡(luò)合、有機(jī)絡(luò)合、螯合物形成，導(dǎo)致螯合物形成，導(dǎo)致FeFe、MnMn淋溶，伴有原生、淋溶，伴有原生、次生礦物的分解、合次生礦物的分解、合成成 灰白色層灰白色

53、層（2） 暗棕化（隱灰化過程） 以上討論的灰化過程是酸性淋溶過以上討論的灰化過程是酸性淋溶過程強(qiáng)烈發(fā)展的結(jié)果。如果酸性淋溶過程程強(qiáng)烈發(fā)展的結(jié)果。如果酸性淋溶過程不甚強(qiáng)烈（例如植被類型由針葉林變?yōu)椴簧鯊?qiáng)烈（例如植被類型由針葉林變?yōu)獒橀熁旖涣?，加之氣溫增高，微生物活針闊混交林，加之氣溫增高，微生物活性增?qiáng)，凋落物分解較快，產(chǎn)生的酸性性增強(qiáng)，凋落物分解較快，產(chǎn)生的酸性不強(qiáng)），情況又如何呢？不強(qiáng)），情況又如何呢？ 亞表層未形成明顯的灰白色層次，亞表層未形成明顯的灰白色層次，但仍有但仍有Fe Fe 、Al Al 、MnMn的淀積的淀積 暗棕化暗棕化過程。過程。（3 3） 漂灰過程漂灰過程 灰化過程伴之以

54、還原灰化過程伴之以還原離鐵離錳離鐵離錳的過程的過程. . 在林內(nèi)陰濕條件下，由凋落物和苔蘚在林內(nèi)陰濕條件下，由凋落物和苔蘚類組成的厚層地被物具有強(qiáng)烈的持水性，類組成的厚層地被物具有強(qiáng)烈的持水性，造成局部滯水，使造成局部滯水，使FeFe、AlAl、MnMn呈還原狀態(tài)呈還原狀態(tài)被漂洗（溶解度大）。被漂洗（溶解度大）?；一^程與漂洗過灰化過程與漂洗過程的迭加程的迭加 漂灰過程。漂灰過程。灰化及漂灰化機(jī)理： 有機(jī)酸、酚等 苔蘚吸水飽和 還原 Fe+3、Mn+4 Fe+2、Mn+2(高價(jià)不溶) (低價(jià)可溶) Fe+3、Mn+4 Fe+2、Mn+2 (氧化物,不溶) (絡(luò)、螯化合物，可溶) 灰白色脫FeM

55、n層 （1 1）潛育化過程）潛育化過程 土體中發(fā)生的還原過程。在長(zhǎng)期滯水土體中發(fā)生的還原過程。在長(zhǎng)期滯水條件下，有機(jī)質(zhì)嫌氣分解，條件下，有機(jī)質(zhì)嫌氣分解，F(xiàn)eFe、MnMn呈還原呈還原態(tài)，從而形成藍(lán)灰色或青灰色的還原層次態(tài)，從而形成藍(lán)灰色或青灰色的還原層次，稱作潛育層，稱作潛育層 強(qiáng)烈還原的土層（注意強(qiáng)烈還原的土層（注意：FeFe、AlAl、MnMn并未移動(dòng)）并未移動(dòng)）. .（如下圖）（如下圖）（七）（七） 潛育化、潴育化和白漿化過程潛育化、潴育化和白漿化過程這三種過程都是水的作用過程 底潛：由地下水引起，發(fā)生在土體下部。底潛：由地下水引起，發(fā)生在土體下部。 表潛：土體表層漬水。表潛：土體表層漬

56、水。 通潛：地下水位較高，接近地表，造成整個(gè)土體潛育化通潛：地下水位較高，接近地表，造成整個(gè)土體潛育化。（2 2）潴育化和白漿化過程）潴育化和白漿化過程 潴育化和白漿化過程是土壤季節(jié)性滯水，潴育化和白漿化過程是土壤季節(jié)性滯水，在干濕交替環(huán)境中發(fā)生的氧化還原過程。在干濕交替環(huán)境中發(fā)生的氧化還原過程。 潴育化潴育化 受地下水消漲影響的成土過程。受地下水消漲影響的成土過程。 地下水地下水上升，土壤漬水，上升，土壤漬水，F(xiàn)e Fe 、MnMn還原移動(dòng)；地下水還原移動(dòng)；地下水下降，下降，F(xiàn)e Fe 、MnMn 氧化淀積。于是，在結(jié)構(gòu)面氧化淀積。于是，在結(jié)構(gòu)面上，孔道壁上形成黃棕色的鐵質(zhì)銹斑或黑色上，孔道

57、壁上形成黃棕色的鐵質(zhì)銹斑或黑色錳斑錳斑 潴育層（潴育層（如下如下圖）。圖）。 潴育化水稻土潴育化水稻土潛育化潛育化土壤剖面水分作用機(jī)理土壤剖面水分作用機(jī)理 化合價(jià)變化化合價(jià)變化( (氧化還原氧化還原) ) 由于化合物變化引起物質(zhì)形態(tài)、性質(zhì)變化。由于化合物變化引起物質(zhì)形態(tài)、性質(zhì)變化。（1 1）潛育化）潛育化 靜水浸泡靜水浸泡 強(qiáng)還原強(qiáng)還原 FeFe+3+3 ( (紅、棕色紅、棕色) Fe) Fe+2+2（蘭灰色）（蘭灰色） （2 2）潴育化）潴育化 水位上升：還原水位，下降：氧化水位上升：還原水位，下降：氧化 FeFe+3+3、MnMn+4+4 FeFe+2+2、MnMn+2+2 水位下降后出現(xiàn)

58、水位下降后出現(xiàn) “ “紅棕色銹層紅棕色銹層” ” 水位上升后形成水位上升后形成“蘭灰色層蘭灰色層”（3 3）白漿化）白漿化 滯水還原滯水還原 FeFe+3+3、MnMn+ 4 + 4 FeFe+2+2、MnMn+2+2( (淋失淋失) ) 白色脫白色脫FeFe、MnMn層層( (高價(jià)不溶高價(jià)不溶) () (低價(jià)可溶低價(jià)可溶) Fe、Mn元素在土壤形成中表現(xiàn)十分活躍，對(duì)土壤剖面形態(tài)影響很大，其行為可概括為三種類型 1. 酸性淋溶脫Fe、Mn 灰白層 (灰化) Fe、Mn淋失 2. 滯水還原脫Fe、Mn 灰白層 (白漿化) 3. 1 + 2 灰白層 (漂灰化)白白 漿漿 化化 土壤表層季節(jié)性滯水而

59、發(fā)生的潴育漂洗過程。（如下圖） （八）鹽漬化化過程（八）鹽漬化化過程條件：條件：1.蒸發(fā)量大于降雨量蒸發(fā)量大于降雨量 2.地下水位高（高于臨界地下水位）地下水位高（高于臨界地下水位） 3.地下水位的礦化的高（每升水中鹽分離子地下水位的礦化的高（每升水中鹽分離子總量?？偭?。g/l）鹽化過程就是地表積鹽過程。鹽化過程就是地表積鹽過程。堿化過程：土壤中堿化過程：土壤中Na富集過程。富集過程。Initial state 地殼表面的巖石風(fēng)化體及其再積體，接受其所處的環(huán)地殼表面的巖石風(fēng)化體及其再積體，接受其所處的環(huán)境因素的作用，而形成具有一定剖面形態(tài)和肥力特性的土境因素的作用，而形成具有一定剖面形態(tài)和肥力

60、特性的土壤，稱為壤，稱為土壤發(fā)育（土壤發(fā)育（soil development)soil development)。 土壤個(gè)體發(fā)育的圖式（據(jù)土壤個(gè)體發(fā)育的圖式（據(jù)H.D.Foth,1984)H.D.Foth,1984)第三節(jié)第三節(jié) 土壤發(fā)育土壤發(fā)育soil developetmrnt 一一. . 土壤剖面土壤剖面 從地面向下挖掘的一段垂直切面。土壤剖面從地面向下挖掘的一段垂直切面。土壤剖面的構(gòu)造（或土體構(gòu)型），是指從上到下不同土層的的構(gòu)造（或土體構(gòu)型），是指從上到下不同土層的排列方式（如下圖）。排列方式（如下圖）。 土壤剖面的挖掘與觀察描述二.土壤剖面、發(fā)生層和土體構(gòu)型 土壤剖面土壤剖面(soi