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《土壤地理学》教案第3章--第1讲目的与要求1、掌握土壤矿物质的种类、土壤矿物质的粒级与性质；2、土壤质地的概念、类型，沙土类的肥力状况。重点和难点1、重点：土壤矿物质的种类、土壤矿物质的粒级与性质。2、难点：土壤质地的概念、类型，沙土类的肥力状况。教具及参考资料《土壤学》（南方版）西南农大主编、《土壤学》，黄昌勇主编主要教学方法讲授法第3章土壤肥力的物质基础土壤肥力：土壤肥力是一个复合型的概念，它是指：土壤满足和协调植物生长发育所需要的营养条件和环境条件的能力。营养条件：矿质养料、有机养料、水份；环境条件：水、热、气及其土壤对植物的机械支持力。那么，土壤肥力是怎样产生的呢？它产生于土壤的物质组成及其组成份的相互作用上：矿物质：重量占80～90％，体积占38％。固体部分有机质：重量占3～5％，体积占12％。占土壤的土壤生物：重量占：0.68%~0.068%。土壤50％孔隙部分土壤空气：占体积的15～35％占土壤的50％土壤水份：占体积的15～35％。从上面的构成情况，我们可以看出，土壤的组成特点：1是：土壤是固、液、气的三相体系，以固相为主，固相中又以矿物质为主。2是：土壤中各组分不是固定不变，而是互为消长的关系，正是这种组分的变化，产生了土壤肥力的变化，产生了千差万别的肥力现象。本章分别讨论土壤的这些组分的情况。第1节土壤矿物质1.土壤矿物质的种类土壤矿物质按成因的不同，分为原生矿物和次生矿物两大类型。1.1原生矿物概念：凡起源于岩浆，存在于岩浆岩中，在风化作用和成土作用只改变了形状、大小，而以原来的化学组成和内部构造存在于土壤中的一类矿物。种类：主要有石英、长石、云母、角闪石、辉石等；其次有少量橄榄石、磷灰石、赤铁矿等。特点：原生矿物颗粒较为粗大，多为土壤沙粒和粉沙粒，少量破坏强烈的也可以形成土壤粘粒。对土壤的贡献：一方面构成土壤骨架，另一方面，储藏着植物所需的除C、N以外的所有养分。1.2次生矿物概念：原生矿物在风化作用和成土作用中强烈的分解破坏，破坏后的残体又重新聚合而产生的一类新矿物。种类：游离硅酸、铁铝氧化物、次生铝硅酸盐、各种简单的盐类（碳酸盐、硫酸盐、氯化物）特点：颗粒直径非常细小（0.005mm），是土壤粘粒的主要成分。对土壤的贡献：参与土壤骨架的构成；形成土壤矿质胶体，产生土壤的通气透水性和保水保肥性。2.土壤矿物质的粒级与性质2.1土粒分级含义：土粒分级指：将土粒假定为球形，以其直径大小的差异将不同的土粒分为若干组。分级意义：土粒大小不同，其矿物类型、化学成分、和物理性质都不同：矿物种类：p28图2－2随着石英原生矿物次生矿物化学成分：p29图2－3随着SiAiFeCaMgKP物理性质：P29表2－4随着土壤最大分子持水量毛管水上升高度可塑性2.2分级类型土粒分级的方式有很多种，有国际制的，有英国制、有美国制，也有中国制和苏联制的。前三种人为性太强，未广泛采用；中国制的不完善；我国目前主要采用苏联制的。苏联制的－－又称为卡庆斯基制，其分类方法为：粗砾石细砾石粗沙粒中沙粒细沙粒粗粉沙粒中粉沙粒细粉沙粒粗粘粒细粘粒胶粒－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－砾石类沙粒类粉沙粒类粘粒类胶粒类物理性沙粒物理性粘粒2.3粒级性质沙粒类：多为原生矿物；在土壤中呈单粒；通气透水强，保水保肥弱；无粘结性，可塑性。粘粒类：多为次生矿物；在土壤中呈复粒；通气透水弱，保水保肥强；粘结性，可塑性强。粉沙粒类：既有原生矿物，也有次生矿物；既有单粒，也有复粒；有一定的通气透水性和保水保肥性；微具粘结性和可塑性。3.土壤质地3.1概念土壤质地是指依据土壤中各粒级土粒含量的重量百分数来划分的土壤类型。既是一种土壤分类，如：根据土壤中沙粒20％；粉沙粒50％；粘粒30％来进行的土壤分类。3.2土壤质地类型土壤质地的划分方法也很多，也有国际制、美国制、中国制和苏联制的，基于同样的原因，我国目前采用的还是苏联制的，（我国第二次土壤普查用的就是苏联制的分类法）。苏联－－－卡庆斯基简制质地类型，将质地分为三类九种：名称物理性粘粒％松砂土0～5砂土类紧砂土5～10壤砂土10～20轻壤土20～30土壤质地壤土类中壤土30～45重壤土45～60轻粘土60～75粘土类中粘土75～85重粘土85～100除上述分类方法外，还有一个附加的砾石含量分类标准：砾石含量0.5%非砾质土；0.5~5.0%轻砾质土；5.0~10.0%中砾质土；10%重砾质土。此外，国际制，卡庆斯基祥制、美国制、英国制等，我们就不再讨论了。3.3土壤质地与肥力的关系土壤质地与肥力的关系非常密切，土壤质地状况要影响土壤的通气透水和保水保肥性，影响土壤养分的含量，是评价土壤肥力高低的首要指标。下面，我们分别讨论这三种土壤质地的肥力状况。3.3.1沙土类沙土类的土壤主要分布于新疆、青海、内蒙、宁夏、甘肃等我国的西北地带；在内地则主要分布于大型江、河两岸的远河处，及某些沙性山坡地上。主要类型有：沙沙土、冷沙土、羊毛沙土、羊肝石土、茶末土等。生产中，农民所称的这些名称的土壤，其质地类型就属于沙土类的土壤。我们从水、热、气、肥这四个因素来看砂土的肥力表现。水：透水强，保水弱，土体常呈干燥状态，这种土壤易旱不易涝。气：砂土通气良好，土体内氧气丰富，有利于根系的呼吸作用，不易积累还原有毒物质。热：土体内常水多气少，热容量小，土壤稳温性弱，土温变幅大。生产表现：早春土温回升快，土温高于其他土类，有利于大春作物播种，农民称之为“热性土”，但怕“倒春寒”，寒潮一来冻害比其他土类都严重。肥：砂土土层薄，沙粒多，矿质养分少；同时，有机质分解快，积累少，有机养分也少。所以，砂土总体养分少。且保肥力弱，土壤对肥料的缓冲力弱，供肥猛但持速时间短，农民总结：“少施一把草，多施立即倒”。所以，砂土需少量多次地施用各种肥料。耕种性：砂土松散易耕作，但耕作质量不高（耕作效果不明显）；作物根系易下扎展布，但固着困难，苗子易倒伏。砂土总的特点可归纳为：“四不保”：不保水，不保肥，不保苗，不保收。农民描述：沙多土太少，灌水马上跑，手捏不成团，庄稼矮又小。（手模很粗糙，水肥都跑掉，粮食产量低，土质宜改造）。宜种性：一般宜种生育期短的耐旱耐瘠的作物，特别适合种植洋芋、红苕、地瓜、花生等块根块茎类作物。在造林方面，应选择耐旱耐瘠的松树，槐树、杨树、木麻黄等树种，不适合其他树种的生长。砂土总的来说是一种低产土壤，在生产中需要改良。砂土的改良有两个基本办法：（1）客土掺泥，引洪漫淤；可增加土壤粘粒，改沙为壤。（2）增施有机肥，种植绿肥，改良土壤结构，通过改良结构来提高土壤肥力。《土壤地理学》教案第3章--第2讲目的与要求1、掌握粘土及壤土类的肥力状况；了解土壤的质地层次。2、掌握土壤微生物的类型和特点；了解土壤微生物的数量特点及分布特点。重点和难点1、重点：土壤微生物的类型和特点。2、难点：粘土及壤土类的肥力状况。教具及参考资料《土壤学》（南方版）西南农大主编、《土壤学》，黄昌勇主编主要教学方法讲授法3.3.2粘土类：粘土类的土壤主要分布在平原洼地，山间盆地和湖积平原地区。主要类型有黑胶泥，黄胶泥，大土泥，豆瓣泥，死黄泥等。水：透水弱，排水不良，易涝害；同时，土壤抗旱力不高。（毛管强烈，土壤水份易被持速高温、阳光所蒸发）。气：通气不良，土体内氧气不足，影响根系呼吸作用；同时，易积累还原有毒物质，土壤毒性重。热：土壤常水多气少，热容量大，稳温性强，土温变幅小。生产表现：早春土温回升慢，影响大春作物播种（播种时间推迟），农民称之为“冷性土”。但抗寒潮的能力强于其他土类。肥：粘土土层厚，粘粒多，矿质养分丰富；有机质分解慢，积累多，有机养分多；总体养分多；且土壤保肥力强，对肥料的缓冲力强，供肥迟缓，生产表现：作物苗期常由于养分不足而长势矮小，后期养分过多易贪青晚熟。耕作性：粘土土粒结持紧密，粘重难耕，干硬湿粘，耕作阻力大，农民归纳：天晴一把刀，下雨一包糟，干时犁不动，湿时粘犁梢。植物根系不易下扎展布，但固着坚挺，苗子不易倒伏。宜种性：粘土适合种植生育期长的需水需肥多的作物，如稻、麦、棉、玉米等都能在粘土上良好的生长。此外，由于粘土土质紧实，林木根系不易正常发育，除柳板栗、梨树外，大多数林木在粘土上生长不良。粘土总的特点是：僵、硬、死、粘；养分丰富，但供肥迟缓，不能满足作物对养分的需要。粘土的改良办法也有两个：（1）客土掺沙，翻砂压淤，增加土壤中沙粒的含量，改粘为壤。该法直接改良土壤质地。（2）增施有机肥，种植绿肥，改良结构，通过改良土壤结构来提高土壤肥力。3.3.3壤土类：壤土类的土壤分布最为广泛，各种地形均有分布，是面积最大、分布最广的一类土壤。主要类型有半沙半泥土，半沙半泥田，沙泥土、沙泥田、二土泥，二泥土等。它的主要性质：介于砂土和粘土之间，兼具两者优点，克服两者缺点，为最佳质地：若用语言来描述：不粘，不沙；不松不紧；既能爽水透气，又能蓄水保肥；土温适宜，耕性良好，宜种广泛，为最佳质地。农民总结：不粘又不沙，手捏可成团，种稻稻子好，种瓜瓜味甜。所以，生产中，质地改良，就是要通过客土掺泥或客土掺沙把砂土和粘土改良为壤土。3.4土壤的质地层次涵义：土体内，土壤质地类型是呈差异层次分布的，这种现象，就叫做土壤的质地层次。质地层次，控制了整个土体的水、热、气、肥的运行转化，对植物的生长有更为全面而深刻的影响。生产中也要注意调节。母质具有层次性，所形成的土壤也就具有了层次性。（坡积、洪积、冲积）质地层次的产生原因：水的淋溶作用，将上层粘粒淋至土体下部淀积，形成上沙－－下粘的层次。组合类型：3.4.1上沙－－下粘型表层：砂土－－轻壤通气透水强，接纳雨水充分，土壤冲刷小，有机质分解快，有效养分多，植物根系易展布。底层：重壤－－轻粘紧实，有托水托肥的效果，且毛管强烈，有回润能力。即有“夜潮”现象。这种组合，生产反映良好，植物长势好，土壤抗侵蚀能力强，农民称为“蒙金土”。3.4.2上粘－－下沙型表层：重壤－－轻粘紧实，降水流失多，土壤冲刷大，底层水土流失严重，有机质分解慢，养分少，作物根系不易下扎展布。底层：砂土－－轻壤疏松，漏水漏肥严重。这种组合，生产反映不良，前期不发小苗，后期易脱肥。农民称之为“表跑底漏”需翻沙压淤。改良质地。3.4.3夹层型：沙夹粘，或粘夹沙型。影响机制同上，影响结果随各层厚度而变化。第2节土壤生物土壤生物：土壤中各种生物的总称。土壤中生物类型很多，大体上可以分为4个区系：土壤微生物区系：包括土壤细菌，土壤放线菌、土壤真菌。有的资料把“藻类”也归入。土壤微动物区系：包括原生动物、线虫、轮虫等。土壤动物区系：包括昆虫、甲虫、蚂蚁、蜗牛、蜘蛛、田鼠、蚯蚓等。土壤植物区系：包括低等植物和高等植物的根系。在土壤生物中，以微生物区系对土壤的代谢能力影响最大，所以，我们主要讨论微生物区系的情况。1.土壤微生物的类型和特点1.1土壤细菌：土壤中单细胞的原核生物体。特点：（1）形态上，形体极小（0.005mm)，外观呈杆状，球状，螺旋状，显微镜下：（2）细菌具有无性繁殖的方式，繁殖时，形体延长后一分为二，并且，繁殖周期很短，所以细菌具有很强的繁殖能力。如：很多细菌每20分钟就要繁殖一次，经过24小时后，后代总数就可达到1700万个，一周后，其体积将超过地球。（3）在营养方式上，根据所需碳源和能源的不同可分为自养菌和异养菌两类：自养菌：碳源来自于空气中的CO2；能源来自于阳光、或氧化土壤中的无机物获得。如：消化细菌，硫化细菌。异养菌：碳源和能源均来自于分解其他的生物残体。异养菌中，又根据分解残体时是否需要呼吸氧气将其分为三类：好气菌：分解残体时，必须呼吸氧气，如芽孢杆菌，高温纤维菌；厌气菌：不需要氧气，有氧气反而生长不良甚至死亡。如甲烷细菌，丁酸细菌兼厌气菌：有O2无O2均能良好生长，如萤光极毛杆菌。（4）细菌的种类多，适应能力强，地球表面除高温高压的环境外，任何地方都有细菌的生长。1.2土壤放线菌：土壤中多细胞菌丝体态的原核生物。特点：（1）形态上为多细胞菌丝体态。显微镜下：（2）放