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自然肥力：指以生物为主导的各种自然因素共同作用下形成的自然肥力人为肥力：指人类进行生产活动和自然因素一起对土壤形成发生影响而产生的土壤肥力潜在肥力：指当季不能供给作物吸收利用的肥力有效肥力：指当季能被作物吸收利用的肥力岩石➡️风化作用➡️母质➡️成土作用➡️土壤➡️成岩作用➡️岩石一，岩石矿物：具有一定的化学组成，物理性质，内部结构而天然存在于地壳中的物质。矿物分化释放石英：Si正长石：K斜长石：Ca角长石，辉石：Fe，Ca，Mg方解石：Ca磷灰石：P，Ca，Cl赤铁砂：Fe云母：K粘土矿物：K岩石：矿物的自然集合体按集合方式可分为（由单种矿物组成的）单层岩和（多种矿物组成的）复成岩；按生成方式可分为火成岩，水成岩，变质岩三种按岩石含SiO2含量分成酸性岩（含量65%以上，如花岗岩），中性岩（50%～65%，如安山岩），基性岩（45%～50%，如玄武岩），超基性岩（＜45%，如橄榄岩）类型概念特征典型岩石火成岩（岩浆岩）地球内部岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝固结而成无层次无化石无有机物玄武岩花岗岩水成岩（沉积岩）经流水搬运重新沉积胶结而成有层次有化石含有机物砂岩页岩石灰岩变质岩由原岩石在高温高压条件（岩浆接触面）下，组成物质产生定向排列，内部结构变化或者重新结晶而成的岩石带状分布板状分布片状分布分布范围小片麻岩石英岩二，成土母质的形成风化作用：指暴露于地表的岩石在环境因素作用下，由坚硬变疏松，同时化学组成改变的作用。分为物理风化、化学风化、生物风化。物理风化：岩石由大块变小块，由坚硬变疏松，而不改变其化学组成的机械破碎过程。影响因素：温度变化：岩石是热的不良导体，表里受热不同，胀缩不一致，岩石表面层状剥落；岩石矿物组成不同，胀缩系数不一样，使岩石崩解；水的结冰：水流入岩石节理缝隙，结冰膨胀挤压缝隙，长期以往使缝隙越来越大；冰川，流水，风的运动：一方面带走岩石表面碎屑，促进风化；一方面有磨蚀和破碎作用；化学风化：使岩石的化学组成和物理特性发生深度变化的作用过程。影响因素：水，二氧化碳，氧气。作用方式：水的溶解作用：岩石矿物直接溶解于水中水的水化作用：矿物与水结合成矿物·结晶水模式氧的氧化作用：碳酸化作用：CO2溶解于水产生碳酸对岩石矿物产生作用作用结果：使岩石产生碎屑并进一步分解转化为相当于0.01mm的粘粒；使岩石矿物改变成分，生成新的物质；产生可溶性盐类。生物风化：岩石受生物有机体作用所进行的机械破碎和化学作用。直接作用：微生物直接分解岩石矿物质；高等植物根系的穿插作用；穴居动物对岩石的直接挖掘破碎作用；人类的生产活动。间接作用：生命活动产生CO2溶解于水成碳酸和产生的各种有机酸对岩石产生化学风化成土母质的特性（与岩石和土壤的对比）比较项目岩石成土母质★土壤物质性状坚硬，大块酥松，碎屑以粘粒为主的酥松土体通透性无通水透气性有一定通水透气性具有强通水透气性水分状况无保水能力保水能力弱保水能力强养分状况不含植物生长可利用的养分有一定量植物可利用养分（且不含氮素）有各种植物可利用矿质养分保肥能力无弱强成土母质的类型类型概念分布特性肥力状况残积物质没有经过位置移动，在原地未动山区，丘陵区层次薄，颗粒较粗低坡积物有位移，但距离不远山坡平缓处，低坳处层次较厚，颗粒粗细不一较高冲积物经流水长距离搬运，在其他地方堆积河流出海口三角洲，河漫滩成层性，成带性，质地细高洪积物被山洪暴力搬运至山谷山前平缓地带，成扇状石块多低湖积物湖泊四周层次厚，质地细高海积物滨海区粗细不一肥力不一红土母质第四纪以来形成的木质华南丘陵区肥力低，酸性强三，土壤的形成自然成土因素在土壤形成过程中的作用1，母质作用：土壤的“骨架（矿物质）”来源于成土母质；母质的特性影响土壤的物理特性；母质的特性影响土壤的肥力特性。2，气候作用：温度作用湿度作用3，地形作用：不同地海拔高度和坡度导致水热的重新分配导致实现的地形小气候水力重新分配：位置高，土层薄，颗粒粗，肥力低；反之土层厚，颗粒细，肥力高地形温度不同：地形越高，温度越低；南坡接受阳光多，温度高，北坡低。坡度大小影响：坡度越大，径流冲刷能力越高，土层越薄，颗粒越大，肥力越低。4，生物作用：植物：土壤有机质的主要来源；选择吸收性。微生物：土壤中生物化学过程的催化剂；直接分解矿物质。动物：物理破坏，如穿山甲打洞等5，时间作用：人为因素在成土过程中的作用可使自然环境发生深刻变化：大范围，高程度破坏，保护，改造可改变原状土体的肥力条件可定向培养土壤时间迅速成土过程作用实质是物质的地质大循环和生物小循环矛盾统一的结果，其中，生物起主导作用。生物主导作用：使土壤有了氮素；使土壤有了有机物；使植物营养元素富集。第二章：土壤生态系统组成土壤矿物质组成：原生矿物：岩石风化过程中，结构和化学组成没有发生改变，只发生机械破碎作用而-残留于土壤中的矿物。常见原生矿物：石英SiO2，长石：正长石KAlSi3O8，钠长石NaAlSi3O8，斜长石CaAl2Si2O8，云母，辉石，角闪石，橄榄石，黄铁矿等次生矿物：原生矿物在风化过程中逐步改变其结构、性质、成分而生成的新矿物。种类：高岭石类，蒙脱石类，水化云母类。（均属于硅铝酸盐类矿物）共同特征：颗粒细小，胶体性质，离子吸收性，可塑性，胀缩性，黏着性，黏结性。硅铝酸盐类粘土矿物结构：基本结构：硅氧四面体，铝氧八面体单位晶片：硅氧四面体片，铝氧八面体片晶层单位：1:1型，2:1型，（四面体片和八面体片相隔叠加）同晶替代作用：组成矿物的中心原子被不同电荷、大小相近的不同原子所替代，而晶格硅铝酸盐粘土性质的比较类型结构颗粒大小分布地带吸收阳离子能力，保肥能力和胀缩性高岭土，高岭石1:1型0.1～5.0微米华南地区三性均弱蒙脱石2:1型0.25～1.0微米东北，华北，西北三性均强水化云母2:1型1.0～2.0微米西北，华北黄土。华南紫色土。三性均中等三氧化物类性质：分布于华南地区阳离子吸收能力弱保肥能力弱粘性大，胀缩性强土壤颗粒分级土粒：土壤中各种大小不同的单粒。粒级（粒组）：把大小相近，性质相似的土粒划分为一组，所得的各组成为粒级（粒组）。各分类制的土粒分级分类制分类方式国际制石砾，砂，粉砂，粘粒。四级分类苏联制直径0.01mm为分界点，两级分类为物理性砂粒和粘粒美国制中国制各粒级的性质粒级大小组成通透性保水能力养分石砾大于1mm岩石碎片强弱少砂0.02～1mm原生矿物较强较弱较少粉砂0.002～0.02mm部分原生，部分次生矿物较弱较强较多粘粒小于0.002次生矿物弱强多硅铝率：二氧化硅与三氧化物的分子比率，即，硅铝率=【SiO2分子数/（Fe2O3+Al2O3）】*100%测定意义：了解土壤的熟化程度（硅铝率越低，熟化程度越高，肥力越低）了解土壤大致的物质组成土壤质地及分级土壤质地（土壤机械组成）：土壤中各种粒级土壤含量的百分组成或搭配比例。土壤质地分类分级制分类方法分类国际制三级分类（四类十二级）砂土，壤土，粘壤土，粘土苏联制两级分类（三类六级）砂土（砂土，砂壤土），壤土（轻壤，中壤，重壤），粘土中国制三级分类（三类十一级）砂粒，粗粉砂粒，粘粒美国制手测土壤质地方法：手握少于土壤，加水湿润，手搓标准：若不能搓成条，则为砂土；若能搓成短粗条，则为砂壤土；若能搓成条后易断裂，则为轻壤土；若能搓成完整细条，弯曲后易断裂，则为中壤土；若能搓成短细条，弯曲成圈后有裂纹，则为重壤土；若能搓成短细条，弯曲成圈后无裂纹，则为粘土。土壤质地性质的比较比较项目粘粒粘性耕性保肥，供肥力通水透气性热容量胀缩性砂质土＜20%弱差保肥弱，供肥强易漏水漏肥热容量小，易升温弱壤质土20%～60%中好均适中中均适中中粘质土＞60％强差保肥强，供肥弱差热容量大，难升温强土壤质地的改良掺砂改粘土，入泥改砂土土壤微生物：生存于土壤中，肉眼不可见，需要借助显微镜才能看见的微小生物土壤生物：依赖于土壤而生存于土壤中的各种生物组成：微生物区系微动物区系动物区系土壤微生物分类：细菌放线菌真菌藻类病毒细菌：单细胞微生物按营养方式分成两大类：无机营养型（自养型）：不消耗土壤有机质。（少数）有机营养型（异养型）：消耗土壤有机质。（多数）按对氧气需求分成三大类：好气性：生存环境中必须要有氧气嫌气性：生存环境中不需要氧气兼气性：对生存环境中氧气不作要求放线菌：数量仅次于细菌占土壤微生物总量的20%～30%多数属于好气性。耐干旱，适应中性和微碱性土壤条件真菌：数量小，个体大适应于通气条件好的土壤耐酸性是许多植物病害的病原菌藻类：数量少，主要有蓝藻，绿藻，硅藻，裸藻。蓝藻，绿藻可进行光合作用，能固氮土壤病毒：个体非常细小微生物致病病毒植物致病病毒动物致病病毒微生物对土壤肥力的作用在土壤有机质周转中的作用：把复杂的有机物变成简单的无机物，是土壤有效肥力的释放过程合成复杂的高分子有机物——腐殖质释放矿质营养元素固氮作用：共生固氮：豆科植物根瘤菌自生固氮：自身即可固氮又可进行光合作用转化化学肥料：尿素等提供土壤热能影响土壤微生物活性的因素：氧气：土壤通气性良好，利于微生物生命活动温度：土壤温度最适范围20～30℃水分：土壤含水量在饱和的60%～70%左右最好养分：微生物对养分的需求与其他生物一样土壤酸碱度：细菌适于中性放线菌适于中性到微碱性真菌适于酸性土壤微生物在土壤中的分布特点多数分布于土壤颗粒表面：土壤颗粒表面有氧，内部缺氧植物根际微生物种类繁多，数量大：根细胞分泌的有机物适宜生物生命活动所需具有土壤表层多，底层少的垂直分布特点：土壤表层氧气多，养分多土壤有机质土壤有机质的来源。土壤有机质的形态植物枯枝落叶和残体。未分解的动、植物残体动物和微生物的遗体。半分解的动、植物残体和中间产物人为施用有机物。彻底分解后再重新形成的特殊物质——腐殖质土壤有机质的组成和性质非腐殖物质的组成和性质糖类化合物：占非腐殖物质总量的80～90%单糖类，有机酸，多糖类油脂类含氮化合物：占土壤有机质总量的5～8%氨基酸，蛋白质，多肽核酸，杂环态氮含磷化合物：核酸，磷脂，植酸，肌醇磷含硫化合物：某些氨基酸腐殖质的化学组成腐殖质的性质比较项目胡敏素富里酸分子量大小元素组成C，H，O，N，S，P等相同功能团羧基，羟基，酚羟基相同颜色棕色～黑色黄色或淡棕色pH3.0～3.52.6～3.0溶解性不溶于酸或碱溶于酸与碱阳离子代换量大小分解矿物能力小大活性小大土壤有机物的转化过程土壤有机物矿质化过程矿质化：在微生物作用下土壤中复杂的有机物分解为简单的无机盐，CO2，H2O。糖类的转化：单糖，多糖，淀粉，纤维素，脂肪含N化合物的转化：水解作用：蛋白质➡️多肽➡️氨基酸氨化作用：概念：是指氨基酸在氨化细菌作用下转化释放出NH3的作用。方式：水解，氧化，还原硝化作用：概念：土壤中的铵态氮在硝化细菌作用下转化成硝态氮的作用。条件：有氧条件反硝化作用：概念：土壤中的硝态氮在反硝化细菌的作用下被还原成N2损失--掉的过程的作用。土壤➡️0.1%NaOH浸提，过滤➡️黑色残余物（胡敏素）⬇️黑色溶液⬇黑色残余物️酸化，过滤➡️黄色溶液（胡敏酸）。（富啡酸或富里酸）条件：严格缺氧含P化合物的转化：核酸➡️（微生物作用下）➡H3PO4➡️H2PO4-土壤有机质的腐化过程概念：指土壤有机质在微生物作用下，分解产生各种中间产物再合成腐殖质的作用。腐殖质形成过程：原料形成阶段：原有机质➡各种中间产物：芳香族化合物：多元酚含N化合物糖类化合物腐殖质形成阶段影响土壤有机质转化的因素有机残体的组成：从物质组成上看：易分解的：糖，有机酸，淀粉较易分解的：纤维素，蛋白质难分解的：木质素，腊质，单宁从植物种类看：豆科➡️草本➡️木本（分解难度依次上升）从植物生育期看：花期易分解有机质的C/N比值：越小越有利于矿质化：花生C/N=20:1稻草C/N=80:1微生物数量与种类：数量越多越有利于矿质化有水缺氧条件下有利于腐质化，不利于矿质化土壤pH值：中性或接近于中性条件既有利于矿质化有利于腐质化。土壤中的水：适中为好气：通气良好利于转化热：一定范围内，温度高有利于转化有机质在土壤肥力中的作用能提供植物生长所需要的各种营养元素