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福建师范大学地理科学学院2010级地本土壤地理学复习材料1土壤地理学复习绪言1、土壤：位于地球陆地表面，覆盖于岩石圈之上的、由风化产物经生物改造作用形成的具有肥力的、具备植物着生条件的疏松物质层。2、土壤肥力：指土壤能够为植物生长发育提供、协调营养因素（水分和养分）和环境条件（温度和空气）的能力。土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征。○四大肥力因子：水、热、气、肥。第一章土壤系统组成与结构功能1、原生矿物：原生矿物是各种岩石受到不同程度的物理风化，而未经化学风化的碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造都没有改变，颗粒较粗，有些表面可能受到轻微蚀变，内部结晶仍然完好。2、次生矿物：次生矿物大多数是由原生矿物经风化后形成的新矿物，其原来的化学组成和构造都有所改变，而不同于原来的原生矿物，颗粒纤细，接近较差，甚至极细的非结晶质颗粒。3、次生铝硅酸盐矿物——三种晶格构造的土壤的特点与区别、分布1）1：1型矿物—高岭石层间联结力：晶层与晶层间没有阳离子，氧和氢氧离子通过氢键紧密联结；特征：晶格固定，晶层间距离固定，膨胀性小，表面积低，同晶替代少—对阳离子吸附量低。可塑性、黏结性、收缩性和膨胀性低，代换量低；肥力：富含高岭石的土壤供肥、保肥能力差。2）2∶1型膨胀性矿物—蒙脱石、蛭石层间联结力：晶体两面都是氧，通过弱的氧键联结；特征：水分子（或阳离子）被吸收到两晶体单元间空隙处，引起晶格膨胀。内表面积大，分散性、吸水性强，同晶替代导致净负电荷高，可塑性、内聚力、胀缩性高。肥力：富含蒙脱石的土壤造成植物水分缺乏，耕种性差。3）2∶1型非膨胀性矿物—伊利石层间联结力：层间有代换性钾离子存在，晶层紧密结合，不表现膨胀性。特征：代换量、水化作用、膨胀、收缩和可塑性等介于蒙脱石和高岭石之间。肥力：富含伊利石的土壤富含钾素。分布：伊利石广布于一般土壤中，温带干旱地区土壤含量最多。4）2∶2型矿物—绿泥石层间联结力：晶层由两层硅氧四面体片和两层镁的八面体片组成，晶层间吸附水分较少。特征：膨胀性小，代换量低于蒙脱石和蛭石，易风化。矿物分布：热带亚热带地区：砖红壤、红壤，以高岭石占优势；温带地区：黑钙土、栗钙土，以蒙脱石，伊利石占优势；干旱半干旱地区：灰钙土，以伊利石占优势干冷气候：原生矿物湿热气候：氧化铁、氧化铝、氧化钛等较稳定矿物过渡气候带：层状铝硅酸盐矿物p.s风化指数越大，铝硅酸盐越高福建师范大学地理科学学院2010级地本土壤地理学复习材料24、土壤有机质：泛指以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。包括动植物残体、微生物体和这些残体的不同分解阶段的产物以及由分解产物合成的腐殖质。掌握P21图1.6【图解】木本植物每年所形成的有机质，只有一小部分以凋落物的形式堆积于土壤表层之上，形成有机质层，因而土壤剖面中腐殖质的分配是地表土向下急剧减少的。（浅薄）草本植物每年的主体部分都进入土壤，其中根系占很大比例，因而土壤剖面中腐殖质的分配是自表土向下逐渐减少的。（深厚）5、腐殖质：是土壤有机质中暗色无定形的高分子化合物，是植物物质的微生物降解产物，或是微生物的再合成产物。6、富里酸（可溶性有机物）VS胡敏酸（沉淀物）元素组成：胡敏酸C、N含量高于富里酸，富里酸O含量高于胡敏酸；富里酸的酚羟含量与胡敏酸相近，而羧基又明显大于胡敏酸，所以富里酸具有更强的酸性特性；富里酸的相对分子质量较小，因而它易于渗透至植物细胞中，所以它具有更强的生理活性。7、土壤水的类型：吸湿水，毛管水，重力水；重点掌握毛管水毛管水：毛管孔隙中毛管力吸附保存的水分；毛管悬着水：地下水位较深，土壤上层的毛管水与地下水不直接相连，因而不受地下水源补给的毛管水，悬着在上层土壤的毛管孔隙中的水。毛管上升水：土壤中受地下水源补给并上升到一定高度的毛管水。当表层土壤水分被蒸发、蒸腾而消耗后，地下水可沿毛管上升，使地表水不断得到补充。8.土壤溶液：土壤水溶解土壤中各种可溶物质便成为溶液。土壤溶液酸碱度：总酸度＝活性酸+潜在酸活性酸：存在于土壤溶液中H+引起的酸度，用PH表示；潜在酸：吸附在土壤胶体表面的H+，Al3+所引起的酸度，用cmol/kg表示。土壤溶液的缓冲作用：主要是由于土壤吸附复合体吸收很多代换性阳离子K+、Na+、Mg+、Ca+等代换性盐基离子对酸起缓冲作用，代换性H+、Al3+离子对碱其缓冲作用；因此，土壤缓冲作用大小与土壤代换量和言及饱和度有关；缓冲作用一般随代换量的增大而增大，盐基饱和度高，对酸性缓冲力高，对碱性缓冲力小；盐基饱和度高，对碱性缓冲力高，对酸性缓冲力小。9、土壤中水和气的矛盾：水分增多——气体减少，土气间气体交换受到阻碍，嫌气性和兼气性微生物能够活动，有机质分解速度降低，分解产物多呈还原态，有毒害作用；植物根系因氧气不足而减少呼吸能量，吸收能力降低，营养元素缺乏。——调节水、气矛盾，是提高土壤肥力的重要措施。福建师范大学地理科学学院2010级地本土壤地理学复习材料310.矿质化作用：矿质化作用是指有机质在土壤微生物的参与下，被氧化为最终的分解产物的过程。腐殖化作用：是指土壤中的生物残体在土壤微生物作用下，转变为腐殖质的过程。【二者关系】矿质化与腐殖化同时发生；矿质化是腐殖化的前提，腐殖化是矿质化的部分结果；腐殖化与矿质化的影响因素一样，有利于矿质化则有损于腐殖化11、土壤发生层：土壤剖面中由成土作用而形成，与地表大致平行的层次，简称土层。12、土壤发生层的划分：从地面垂直向下的土壤纵断面称为土壤剖面。O层——凋落物层：指以分解的或未分解的有机质为主的土层A层——腐殖质层：形成于表层或位于O层之下的矿质发生层。土层中主要由腐殖质构成E层——淋溶层：由于淋溶作用使得物质迁移和损失的土层B层——淀积层：土壤物质积累的层次C层——母质层：岩石风化残积/运积，未受成土作用影响R层——母岩层：未风化的岩石h:表示腐殖质积累或淀积作用t：表示粘粒淀积作用13、土壤吸附及交换性能：P46土壤离子吸附和交换性能的大小对于土壤供肥保肥性能有很大影响：当在土壤胶体表面吸附离子态养分，就能保持这些养分在土壤中；当其交换为土壤溶液中溶解态养分后就能为植物所利用。土壤的离子吸收和土壤的离子交换作用：土壤胶体表面吸收的离子与溶液介质中其电荷符号相同的离子相交换。类型：阳离子吸附和交换作用、阴离子吸收和交换作用阳离子代换力：一种阳离子将其他阳离子从胶粒上代换下来的能力。各种阳离子代换力的大小顺序：Na+K+NH4+Mg2+Ca2+H+Al3+Fe3+阳离子交换量：土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量，以cmol/kg表示。粘土矿物的阳离子交换量：蒙脱石水化云母高岭土。腐殖质含量高的土壤阳离子交换量远高于粘土矿物。溶液的PH：是影响胶体负电荷的主要因素，阳离子交换量也与土壤质地的粗细有关，质地越细，交换量越高。土壤的交换性阳离子包括：氢离子、铝离子和盐基离子。盐基饱和度BS（%）＝交换性盐基总量/阳离子交换量*100%阴离子交换作用：土壤中带正电荷的胶粒所吸附的阴离子与土壤溶液中阴离子的交换作用。福建师范大学地理科学学院2010级地本土壤地理学复习材料414、土壤质地土壤是由许多大小不同的土粒、按不同的比例组合而成的，这些不同的粒级混合在一起表现出来的土壤粗细状况，亦称土壤机械组成。对土壤的影响：1.土壤质地影响土壤水分、空气和热量状况，同时影响着养分的转化；2.不同质地的土壤，毛管水传导度是不同的；3.土壤质地影响土壤结构类型。第二章土壤系统动态特性的分析1、道库恰耶夫成土因素学说П＝f（К,О，Г，Р）Т式中П代表土壤；К代表气候；О代表生物；Г代表岩石；Р代表地形；Т代表时间。基本观点：①土壤是母质、气候、生物、地形和时间等5种自然成土因素综合作用的产物；②各种成土因素所起的作用是互相不能代替的，所有的成土因素始终是同时同地，不可分割地影响着土壤的产生和发展；③随着成土因素的变化，随着空间因素的变化，土壤也随着不断地形成和演化着；④土壤形成因素存在着地理分布规律，所以要考虑到土壤地理分布的规律性。a.生物因素：影响土壤系统的生物因素包括植物、土壤微生物、土壤动物的作用，这是促进土壤发生、发展的最活跃因素。其中植物特别是高等绿色植物及其相应的土壤微生物对土壤的影响最为显著。表现于绿色植物把分散在母质、水体和大气中的营养选择地吸收起来，利用太阳辐射能进行光合作用，制造成活体有机质，并把太阳能转化为潜能，以有机残体的形式聚集在母质表层。然后经过微生物的分解、合成作用，或进一步的转化，使母质表层的营养物质和能量逐渐地丰富起来，产生了土壤肥力特性，改造了母质，推动了土壤的形成和演化。b.气候因素：气候因素特别是水分和热量条件，直接或间接影响岩石的风化过程，影响植物和微生物的活动，影响有机质、土壤溶液和土壤空气的迁移和转化过程。气候因素是土壤系统中的物理化学和生物作用过程发展变化的主要推动力，它影响土壤地理的分布规律，尤其是地带性分布规律。表现于：1.次生矿物的形成；2.土壤有机质的积累和分解。c.母质因素：土壤母质是岩石风化的产物，而母质是通过成土过程而形成的，母质中的一些性质都直接影响成土过程和速率方向。1）土壤系统的许多属性继承了母质的性质；2）不同的母质对土壤的次生矿物也很有影响；3）不同母质所形成的土壤其养分情况也不同；4）土壤的颗粒组成随母质的不同而异。d.地形因素：地形因素在土壤系统形成中的作用一般是引起地表物质与能量的再分配。地形和土壤系统之间并未进行物质和能量交换，而是通过其它成土因素对土壤系统起作用。它只是影响土壤系统和环境之间进行物质和能量交换的一个条件。不同的地形部位影响地表水热条件的重新分配，表现于不同的高度、坡度和方位对太阳辐射的吸收和地面辐射是不同的。福建师范大学地理科学学院2010级地本土壤地理学复习材料5e.年龄（时间因素）：1）生物、气候、母质、地形等因素的作用强度均随着成土年龄的增加而加深；2）土壤随着年龄的增长，而不断变化发展着。3）各种土壤处于不同环境下要获得同一特性所需的时间是极不一样的；4）年龄与土壤发生的类型之间有一定的相关性。即：【土壤发育与气候关系】1、气候影响岩石矿物风化强度2、气候影响次生矿物3、气候影响有机质积累和分解4、气候影响土壤微生物5、物质迁移随水分和热量的增加而增加6、气候影响土壤分布规律——气候带不同，地带性土壤类型不同。【土壤发育与母质关系】1、母质影响土壤矿物2、母质影响土壤质地3、母质部分性质直接影响成土过程的速度和方向3、母质影响土壤自然肥力5、母质是土壤形成的物质基础【土壤发育与生物的关系】1、不同植被类型形成的有机质数量不同2、不同植被类型形成的有机质累积方式不同3、植被类型不同，形成的有机质性质不同4、土壤微生物对土壤的影响一：分解动植物有机残体，释放能量和养分，二：参与土壤腐殖质形成5、土壤生物对土壤的影响，原生动物残体是土壤有机质的一种来源。【土壤发育与地形的关系】1、地形影响母质（残积母质、坡积母质、洪积母质）2、地形影响地表水热条件的重新分配3、地形影响地表径流4、地形影响土壤发育2、绝对年龄：开始形成土壤时起，直至现在。相对年龄：土壤发育阶段或程度。【关系】一般而言，绝对年龄越大，相对年龄也越大，但有错位现象，如山地土壤的回春。3、物质的地质大循环与物质的生物小循环的区别与联系a．地质大循环意义：形成疏松多孔的成土母质，为植物生长提供基础b.生物小循环：生物小循环是有机质的分解、合成的对立统一过程。最初生长在母质上的是低等生物，使母质上积累了有机质和养分元素；随后出现地衣、苔藓、高等绿色植物等，大大促进土壤的形成；直至高等植物出现。生物小循环控制了自然界养分无限制的淋湿，使有限的营养元素得到无限的利用；使母质转化为土壤；促进植物类型从简单到复杂、从低等到高等的发展。c.两个循环的矛盾与统一：关系：地质大循环是生物小循环的基础；两个循环同时并存，互相联系，相互作用，推动土壤系统的不停运动和发展；区别：地质大循环过程总的趋势是养分元素释放淋湿过程，而生物小循环则是植物养分元素积累过