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上节内容回顾1、概念天气、气候与小气候；暖流与寒流气候带与气候型2、气候形成的主要因素？3、海洋性气候与大陆性气候的特点？地中海气候与季风气候的特点？4、中国气候的特点及其对葡萄生长发育的影响？第五章土壤的形成与基本性质土壤的形成土壤的组成土壤的基本性质葡萄生态学什么是“土壤”？所谓土壤是指陆地表面能生长植物的疏松表层。土壤必须含有如下几种成分：(1)土壤母质。土壤形成的基础，是土壤的“骨架”，由风化岩石碎屑组成。(2)有机质。它是土壤的“肌肉”，是土壤肥力的主要标志之一。(3)水分。它是土壤的“血液”，与农作物的收多收少有密切的关系。(4)养分。土壤的“粮食”。包括大量元素，如氮、磷、钾、钙、镁、硫等需要量较大的元素，以及铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯等需要量较少的微量元素。(5)空气。(6)微生物。由此可见，土壤既是植物生长所需的营养的供应源泉，又是各种物质和能量转化的场所。1土壤的形成1.1土壤形成的基础1.2土壤形成的过程1.3农业土壤的结构剖面土壤形成与基本性质1.1土壤形成的基础（一）矿物概念：矿物是天然产生于地壳中具有一定化学组成、物理性质和内在结构的物体，是组成岩石的基本单位。作用：矿物是土壤矿物质的来源。如：土壤中的K、P、Ca、Mg等矿物元素。种类：3300多种，与土壤有关的有10多种。1土壤形成表5－1主要成土矿物种类化学成分风化特点分解产物石英SiO2不易（极稳定）砂粒正长石KAISi3O8较易粘粒，K白云母KAl3Si3O10(OH)2抗风化粘粒，K黑云母K(Mg，Fe)3[Al3Si3O10](OH，F)2易风化粘粒，K辉石Ca(Mg，Fe，Al)[(Si，Al)2]O6]易风化粘粒，盐基性养分方解石CaCO3易风化碳酸盐，Ca白云石CaMg(CO3)2易风化碳酸盐，Ca，Mg磷灰石Ca3(PO4)3(F，Cl)风化缓慢P赤铁矿Fe2O3易风化红色褐铁矿2Fe2O3·3H2O易风化黄或棕色黄铁矿FeS2易风化S1土壤形成由表5－1可见：（1）土壤中以硅酸盐和铝硅酸盐占绝对优势；（2）土壤中原生矿物类型和数量的多少在很大程度上决定了矿物的稳定性，石英是极稳定的矿物，具有很强的抗风化能力，因而在土壤的粗颗粒含量较高。（3）土壤原生矿物是植物养分的主要来源。1土壤形成（二）岩石概念：岩石是一种或数种矿物的集合体。分类：根据成因分为三类。（1）岩浆岩由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面后冷却而形成的岩石。如：花岗岩、玄武岩。（2）沉积岩由上一代岩石经风化、搬运、沉积，重新固积或与生物遗体堆积而成的岩石。如：砂岩、页岩、石灰岩。（3）变质岩岩浆岩或沉积岩在高温高压下，重新结晶或结晶重新排列而形成的岩石。如：石英岩、板岩。1土壤形成对土壤的影响：岩石矿物不同，其组成和结构也就不同，它与土壤的化学组成、物理性质密切相关。（1）影响土壤质地如：石英、砾岩，抗风化，形成砂粒，质地较粗；玄武岩、页岩，易风化，形成粘粒，质地较细。（2）影响土壤养分如：母质中正长石、云母多，则土壤中K多；磷灰石多，则P多；辉石、角闪石、褐铁矿多，则Ca、Mg、Fe多；石英多，则土壤贫瘠。（3）影响土壤酸碱性如：石灰岩地区，土壤多偏碱，花岗岩地区，土壤多偏酸。1土壤形成（三）土壤母质1、概念在自然条件下，岩石矿物经风化破碎成疏松的堆积物，叫母质。2、类型根据来源、沉积条件和分布规律。残积物：岩石风化后基本上未经动力搬运而残留在原地的风化物。坡积物：山坡上部风化物经雨水和重力的搬运，在山坡中、下部堆积而成。洪积物：由山洪搬运至山前平缓地带的岩石风化物。1土壤形成冲积物：风化物经河水侵蚀、搬运沉积在两岸的物质.湖积物：湖泊内的物质沉积而成。海积物：江河携带的大量泥沙入海后受到湖水的顶托沉积于海岸附近，并因海陆变迁而露出海面的沉积物质。风积物：由风力搬运来的泥沙堆积而成。1土壤形成冲积物：东北平原、长江中下游平原、珠江三角洲、成都平原、渭河平原、黄河河套平原等。湖积物：洞庭湖、鄱阳湖、太湖等湖泊周围的土地。风积物：黄土和沙丘3、土壤母质的形成风化：岩石矿物在外界因素和内部因素的共同作用下，逐渐发生崩解和分解的过程。（1）物理风化外力作用使岩石矿物发生崩解破碎，但不改变其组成和结构的过程。作用因素：温度、温差变化。作用原理：热胀冷缩、结冰、磨蚀。作用结果：岩石变为碎霄，形成了疏松的堆积物；增大了表面积，产生了通透性；颗粒大，不具毛管作用。1土壤形成（2）化学风化岩石矿物在水、二氧化碳等因素作用下，发生化学变化，形成新物质的过程。作用原理：溶解、水化、水解、离子交换、络合和氧化还原等。作用结果：形成次生粘土矿物，颗粒很细；开始具有吸附性能和具毛管作用；产生了部分易被植物吸收的可溶性养分（如Ca、Mg、Fe、K等的盐类）；提供了土壤保肥保水和供水的物质基础。1土壤形成（3）生物风化岩石矿物在生物及其分泌物或有机质分解产物的作用下所进行的机械破碎和化学分解过程。作用原理：植物根系生长产生的机械压力，促进了物理风化；植物、微生物在生命活动过程中所产生的二氧化碳和有机酸，促进了化学风化（生物化学）。作用结果：使物理风化和化学风化的作用结果得到了进一步的加强。在自然界，三种风化相互联系，相互促进。1土壤形成1.2土壤的形成过程（一）形成过程成土母质有机质的合成与分解能量的迁移与转化土壤多种因素的综合作用1土壤形成（二）土壤形成因素（成土因素）（1）母质因素☆母质是形成土壤的物质基础，是土壤的“前身”和“骨架”，是土壤中植物所需矿质养分的最初来源。☆在气候和生物的作用下，表层逐渐形成土壤。☆主要表现在机械组成、矿物成分和化学成分。（2）气候☆气候是土壤形成和发展的重要因素。☆主要因素：温度和湿度☆气候对土壤形成的影响主要体现在两个方面：●直接参与母质的风化，水热状况直接影响矿物质的分解与合成及物质积累和淋失；●控制植物生长和微生物的活动，影响有机质的积累和分解，决定养料物质循环的速度。1土壤形成母质在土壤形成过程中的作用：●不同母质因其矿物组成、理化性质不同，直接影响成土的速度、性质和方向（石灰岩土、红壤土等）；●母质对土壤理化性质也有很大影响；●不同成土母质发育的土壤的矿物组成也有较大差别；●母质层次的不均一性也会影响土壤的发育和形态特征。湿度对土壤形成的作用：●影响土壤中物质的迁移；●影响土壤中物质的合成、分解和转化。温度对土壤形成的作用：温度影响矿物的风化和合成、有机物质的合成与分解。1土壤形成（3）生物因素生物是土壤形成和发展的主导因素。主要作用：能量。生物因素包括植物、土壤动物和土壤微生物。主要影响：●生物有创造养分的能力。●植物有选择性吸收与集中养分的能力，●改善了土壤母质的结构和理化性质。没有生物因素的作用，就没有土壤的形成过程。（4）地形地形是土壤形成的间接因素，是影响土壤和环境之间进行物质和能量交换的一个重要条件。主要影响：●地形对母质起重新分配的作用如：山地上部：残积母质；坡地：坡积物；冲击平原：冲积物；湖泊周围：湖积物等。●地形支配着地表径流，影响水分的重新分配，决定地下水的活动情况。地形影响土壤温度的差异。●加快或延缓土壤的发育。1土壤形成（5）时间因素时间对土壤形成没有直接影响，但时间因素可体现土壤的不断发展。成土时间长，受气候作用持久，土壤剖面发育完整，与母质差别大；成土时间短，受气候作用短暂，土壤剖面发育差，与母质差别小。土壤年龄分为绝对年龄和相对年龄：绝对年龄：指土壤在该地新鲜风化层或新母质上开始发育时算起迄今所经历的时间，通常用年表示。相对年龄：土壤的发育阶段或土壤的发育程度。（6）人为因素干预和改变自然因素；加速土壤形成过程；使土壤肥力朝人们预定的方向发展。各种因素并非单一作用，相互影响，相互制约的。1土壤形成（三）耕作土壤的熟化1、改土熟化农田基建：平整土地、修梯田、改良盐碱地等。主要目的：改良土壤的理化性质；改善不利的农业生产条件。2、培肥熟化主要方式：耕作、轮作、施肥等。主要目的：定向培育土壤。创造有机质含量高、结构良好、保水保肥、疏松绵软的肥沃土层。1土壤形成1.3农业土壤的结构剖面土壤剖面：由地面向下的垂直纵断面。（一）自然土壤剖面特征OA0AA1EA2BBCCRD残落物层腐殖质层淋溶层淀积层母质层母岩层1土壤形成（二）旱地耕作土壤的剖面特征A11A12C1C2耕作层：15-18cm，是耕作、施肥、灌溉等生产措施影响最强烈的层次。亚耕层：6-8cm，由于耕作时犁底的机械压力和耕层粘粒淀积而成的。心土层：地表下30-80cm范围内。底土层：一般不受耕作、施肥的影响，大多仍保持母质本来的面貌。（生土层）1土壤形成矿物质与岩石、土壤母质物理风化、化学风化、生物风化土壤的形成过程。土壤形成因素（成土因素）岩石、矿物对土壤的影响1土壤形成2土壤的基本物质组成（固相）2基本物质2.1土壤矿物质2.2土壤生物2.3土壤有机质2.4土壤胶体土壤基本物质的组成？土壤基本物质组成简表类型主要物质备注固相矿物质、有机质、生物、胶体矿物质占95%以上液相水分、可溶性物质气相空气2.1土壤矿物质(一)土壤矿物质的组成1、原生矿物概念：由地球内部的岩浆直接喷发冷凝而成的矿物。特点：在风化过程中，矿物的结构和成分未发生变化，只是颗粒的崩解与破碎。浅色矿物：难风化，含有和释放的矿质营养较少；深色矿物：易风化，含有和释放的矿质营养较多。2、次生矿物概念：原生矿物在风化、成土的过程中，其化学成分和性质发生变化而新形成的矿物。特点：成分、结构、性质发生了变化；颗粒小、具有胶体性，是土壤肥力的物质基础。2基本物质（二）土壤矿质土粒土壤粒级：根据土壤颗粒的大小及其性质，将土壤颗粒划分为若干等级。特点：同一粒级，土粒大小相近、性质基本一致，不同粒级，土粒大小和性质相差很大。名称粒径（mm）国际标准石块3石砾粗砾3～2细砾2～1砂粒粗砂粒1～0.25物理性砂粒（砂）细砂粒0.25～0.05粉粒粗粉粒0.05～0.01中粉粒0.01～0.005物理性粘粒（泥）细粉粒0.005～0.002粘粒粗粘粒0.002～0.001细粘粒0.001表2、国家土粒分级标准（1987）1、土壤粒级2基本物质2、土粒的组成和性质矿物组成：砂粒和粉粒：以原生矿物为主，其中以石英最多、其次是原生硅酸盐矿物；粘粒：以次生矿物为主，主要是高岭石、蒙脱石和水云母三类以及铁、铝等的氧化物和氢氧化物。化学性质：砂粒和粉粒：以石英和长石等原生矿物为主，二氧化硅含量较高。粘粒：以次生硅酸盐矿物为主，铁、钾、钙、镁等的含量较多。主要元素：O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Ti、K、Na、S、P微量元素：Mn、Zn、B、Mo最多元素：O、Si、Al、Fe物理性质表3土粒主要物理性质土粒名称毛管性通透性营养元素保水保肥性砂粒少、弱优少弱粉粒明显较好较多中等粘粒显著差丰富强2基本物质（三）土壤质地概念：反映土壤土粒大小、比例、组成及其性质的土壤名称。土壤质地一般分为砂土、壤土、粘土。土壤质地颗粒组成%（粒径：mm）砂粒（1～0.05）粗粉粒（0.05～0.01）粗粒（0.001）砂土类极重砂土8030重砂土70～80中砂土60～70轻砂土50～60壤土类砂粉土≥20≥40粉土20砂壤≥2040壤土20粘土类轻粘土30～35中粘土35～40重粘土40～60极重粘土60表4土壤质地分类表（邓时琴，1985、1996）2基本物质2.2土壤生物土壤生物分为：土壤动物、植物和土壤微生物。(一)土壤动物种类：蚯蚓、线虫、蠕虫、昆虫、蚂蚁、蜈蚣等。数量：在温暖条件下，30万条/公顷（农地）作用：（1）粉碎、搅动和搬运有机残体，使其与土壤充分混合，增大面积，有利于被微生物分解；（2）翻动和分解有机残体；（3）有的小动物以有机质为食，其粪便、分泌物和尸体是土壤有机质的来源之一。2基本物质类型碳源能源代表自养型微生物CO2氧化无机物硝化细菌（无机营养型）无机化合物光能藻类、光合细菌异养型微生物有机物氧化有机物真菌，大部分细菌原生动物（有机营养型）有机化合物光能红螺菌(二)土壤微生物数量：几亿～几十亿