第四章--土壤形成介绍.ppt

2土壤形成的实质 2.1 物质的地质大循环 地球上生物出现之前物质循环为： 裸露岩石 风化作用 风化产物 搬运作用 海洋沉积物 胶结硬化 海洋岩石 海陆变迁 我们把这种由岩石到风化产物，再到岩石，如此循环往复，不断进行的过程称为物质的地质大循环。 2.2 物质的生物小循环 地球上有生物之后的物质循环为： 矿质养分 有机体 死亡残体 微生物作用 腐殖质 生物合成 枯落死亡 这种由矿质养分到生物有机体，再到矿质养分，如此循环往复不断进行的过程称为物质的生物小循环。 2.3 地质大循环与生物小循环的特点 地质大循环 生物小循环 没有生物参加，不会产生腐殖质，不能形成土壤 有生物参加，产生了腐殖质和有机无机复合体 涉及范围广，整个地球都是这样 涉及范围小，一定生物气候条件 经历时间长，循环一次数百万年至数亿年 经历时间短，一年或几百年 矿质养分向下淋溶 矿质养分就地聚积 2.4 土壤形成的基本规律 仅有地质大循环，是不能形成土壤的。只有在地质大循环的基础上，经过生物小循环的作用，才能使母质成为土壤。当然，没有地质大循环，生物小循环也无法进行。 所以土壤形成的实质是物质的地质大循环与生物小循环的矛盾统一，这也是土壤形成的基本规律。地质大循环是基础，生物小循环是动力。 3 主要成土过程 3.1原始成土过程 是指从岩生微生物着生开始到高等植物定居之前的土壤形成过程。这一过程包括三个阶段 岩漆或漆皮阶段：岩石表面着生蓝藻、绿藻和硅藻等岩生微生物。 地衣阶段：地衣对原生矿物发生强烈的破坏。 苔藓阶段：苔藓代替地衣，使细土和有机质不断增多，为绿色高等植物准备了肥沃基质。 真菌藻类壳状地衣 腐蚀岩石合成有机质 原始土壤 叶状地衣 养分有机质增加 枝状地衣 土层加厚、生境改善 苔藓植物出现 土层增厚肥力提高 蕨类、草本侵入 成土加快肥力提高 灌木入侵草本衰落 乔木入侵林灌混杂 乔木控制灌木衰落 森林土壤 初级土壤 草原土壤 3.2有机物质合成分解与转化过程 3.2.1 腐殖化过程 生物残体在微生物作用下，通过一系列的生物化学作用形成土壤腐殖质，在土体上部积累的过程。 腐殖化过程是各种土壤都普遍存在的过程，只是在不同环境下，土壤腐殖质的组成、性状、及其分布各不相同。 腐殖质化的结果使土体发生分化，在土体上部形成了暗色腐殖质层。 3.2.2 泥炭化过程 指有机质以不同分解程度的植物残体形式在土壤上层不断积累的过程。 主要发生在地下水位高、地表有积水的沼泽地，特别在低温潮湿环境，湿生植物的残体在嫌气条件下不能彻底分解与转化，而以未分解、半分解状态的有机物形式积累于地表，形成一个暗灰色的泥炭层(H)的过程。 3.2.3 矿质化过程 是指土壤中的有机物质在微生物的作用下被分解、氧化，转变为无机态物质的过程。 矿质化过程广泛存在于好气环境，是与有机质积累过程相对立的土壤形成过程，是土壤营养物质循环与再利用不可缺少的过程。 3.3 粘化过程 是指土体中的矿质颗粒由粗变细而成粘粒，以及粘粒在剖面的积聚过程。 粘化过程分为残积粘化和淀积粘化。 风化作用形成的粘粒未发生移动而就地积累形成粘化土层就是残积粘化。多发生在干旱地区的荒漠和半漠境区。 土体上部形成的粘粒随下渗水向下淋溶，在土体一定深度淀积形成粘化层的过程就是淀积粘化。多发生在暖温带和亚热带湿润地区。 3.4富铝化过程 在湿热生物气候下，原生矿物强烈分解，盐基离子和硅酸大量淋失，铁、铝、锰在次生粘土矿物中不断形成氧化物而相对积累的过程称为富铝化过程，由于伴随硅的淋失，也叫脱硅富铝化过程，也叫富铁铝化过程。由于铁的氧化物作用，使土体呈红色，有时出现铁结核或铁磐层。 3.5脱钙和钙积过程 脱钙和钙积过程是指碳酸盐在土体中的淋溶和淀积过程。 脱钙作用指难溶性碳酸盐在水和CO2的作用下形成水溶性碳酸氢盐，并随水淋溶出某一土层或土体的过程。 钙积或钙化过程指重碳酸盐淋溶到一定部位时，如果发生脱水或者CO2分压降低，水溶性重碳酸盐又转化成难溶性碳酸盐在土壤中沉积下来的过程。 在地下水位较高，且富含碳酸盐的情况下，在土壤剖面中地下水位交替升降的部位，形成石灰粉末混杂于泥土中，呈浆状，称为泥灰盐化过程，如果碳酸盐形成石灰结核，称为砂姜，则此过程称为砂姜化过程。 已经脱钙的土壤表层，由于自然或人为施肥而使土壤表层含钙量大于下层的过程称为复钙过程。 荒漠地区 干旱半干旱 湿草原、草甸草原 湿润地区 钙基本不移动 上部脱钙，下部钙积，粉末、结核状 C层B层钙以菌丝或斑点状出现 剖面全脱钙 气候对脱钙与钙积过程的影响 3.6 灰化过程 指土体上部尤其是亚表层中二氧化硅相对富积、而三、二氧化物及腐殖质淋溶到下部淀积而相对富积的过程。 在寒湿气候和郁蔽针叶林植被下，残落物富含单宁、树脂等多酚类物质而缺乏盐基，微生物作用后产生强酸性有机酸，