土壤固相组成及其诊断特性 土壤地理学教学PPT课件.ppt

土壤有机质是土壤中重要的固相成分之一，是土壤肥力、缓冲及净化功能的物质基础，也是土壤形成发育的主要标志。它可分为两大类：非特异性土壤有机质和土壤腐殖质。生物残体及其代谢产物是土壤有机质的重要来源，如图2-13所示。 2.2 土壤有机质 图2-13 绿色植物鲜组织的成分 (据Brady N C, 1974) 土壤腐殖质(soil humus)是土壤特异有机质，也是土壤有机质的主要组分，约占有机质总量的50％~65％。它是一种结构复杂、抗分解性强的棕色或暗棕色无定形胶体物，是土壤微生物利用植物残体及其分解产物重新合成的高分子化合物。土壤腐殖质可为胡敏酸、富啡酸、棕腐酸和胡敏素，如图2-14所示。 图2-14 土壤腐殖质组分及其分离过程图式 土壤生态系统是指自然界特定地域的土壤与生活在其中的生物群落之间相互作用、相互制约的动态平衡的综合体。土壤生物主要是指土壤中的植物、动物和微生物，以及地上部分的动植物，它们以最紧密的方式和各种生物的生命活动联系在一起，如图2-15所示。 图2-15 土壤生态系统组分—主要土壤生物图式 土壤有机物在微生物作用下进行分解转化的同时，其部分分解产物又在微生物的作用下重新聚合形成腐殖质，如图2-16所示。有关土壤腐殖质形成的生物化学过程归纳起来有3种学说：①木质素－蛋白质聚合学说； ②生物化学合成学说； ③化学催化聚合学说。 图2-16 土壤腐殖质形成过程图式 土壤圈物质循环主要是指土壤圈内部的物质迁移转化过程，以及土壤圈与地球其他圈层之间的物质交换过程。其中土壤营养元素(如N、C、P、S等)循环是当今研究的重点，土壤中的营养元素是维持生物体生理代谢过程所必需的化学元素，如图2-17、2-18、2-19、2-20、2-21所示。 图2-17 土壤圈中的物质能量循环过程图式 （据Miller Tyler， 1996） 图2-18 土壤中氮素循环过程图式 （据Miller Tyler， 1996） 图2-19 地球表层碳素循环过程图式 （据Enger E D，1998） 图2-20 土壤生态系统中磷素的循环图式 （据Miller Tyler， 1996） 图2-21 土壤生态系统中硫素循环图式 土壤固相组成的物理诊断特性主要包括土壤结构、密度、孔隙度、土壤颜色和土壤质地，它们是土壤发生的重要标志，也是影响土壤与环境间热量、水分、养分和气体交换，以及土壤中物质迁移转化的重要因素，因此，成为土壤分类和土壤资源开发利用的重要依据。 2.3 土壤固相的物理诊断特性 土壤固相颗粒很少呈单粒存在，它们经常是相互作用而聚积形成大小不同、形状各异的团聚体(aggregate)，这些团聚体的组合排列称为土壤结构(soil structure)。土壤结构是成土过程的产物，故不同的土壤及其发生层都具有一定的土壤结构，如图2-22所示。 单粒结构 Single Grained 粒状结构 Grained 图2-22 土壤结构类型图解 片状结构 Platy Platy 块状结构 Blocky 图2-22 土壤结构类型图解(续) 柱状结构 Columnar 棱柱结构 Prismatic 图2-22 土壤结构类型图解(续) 大块状结构 Massive 图2-22 土壤结构类型图解(续) 单粒结构 Single Grained 粒状结构 Grained 片状结构 Platy 图2-22 土壤结构类型图解(续) 柱状结构 Columnar 块状结构 Blocky 大块状结构 Massive 棱柱状结构 Prismatic 图2-22 土壤结构类型图解(续) 土壤固相物质组成、土壤质地和土壤结构是决定土壤许多重要物理特性的物质基础，而土壤颗粒密度、土壤密度、孔隙度、土壤磁性和土壤颜色则是反映土壤物质组成和土壤发生条件的重要定量指标。土壤颜色采用国际通用的蒙氏颜色卡来表示，如图2-23、2-24、2-25所示。 图2-23 土壤颜色三维图解 图 2-24 蒙氏土壤颜色卡图式 图2-25 蒙氏土壤颜色卡图式 思考题与个案分析 土壤的基本组成是什么？如何看待它们之间的关系？ 结合中国土壤粒径分级系统，简述进行土壤粒径分级的 意义和作用？ 3. 简述土壤质地对肥力的影响，那种质地对肥力更有利？ 4. 简述土壤结构类型，为什么说团粒结构是好的结构？ 5. 土壤形态是怎样形成的，研究土壤形态的意义是什么？ 6. 说明土壤容重、比重和孔隙度的概念和意义。