第七章土壤形成和发育.ppt
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1、1,UNITE 2 SOIL ENVIRONMENTAL PROCESSES 土壤环境过程 7.SoilFormation and Development 土壤形成和发育 8.Soil Colloidal Chemistry and Surface Reaction 土壤胶体化学和表面反应 9.Soil Acidity/Alkalinity and Re-dox Reaction 土壤酸碱性和氧化还原反应 10.Soil Nutrient Cycling 土壤养分元素循环,2,红壤,7.1 Soil-forming factors and its functions 土壤形成因素及其在土壤发生
2、中的作用 7.2 Pedogenic processes 土壤形成过程 7.3 Soil development 土壤发育,7.Soil Formation and Development 土壤形成和发育,3,In later nineteenth-century Russia, V.V. Dokuchaev originally identified the principal soil-forming factors as climate, biota, parent material, relief and landscape age.,7.1.1 Soil-forming factor
3、s土壤形成因素,7.1 Soil-forming factors and its functions 土壤形成因素及其在土壤发生中的作用,又称成土因素,是影响土壤形成和发育的基本因素,它是一种物质、力、条件或关系或它们的组合,其已经对土壤形成发生影响或将影响土壤的形成。,成土因素学说,4,The influence of environment factors on soil formation was considered in a more systematic manner following the work of Jenny(1941). Soil =f (cl, o, r, p,
4、t, (h) climate 气候 organisms 生物 relief 地形 parent material 母质 time 时间 human active 人为活动,Clorpt 函数式,5,成土因素学说的基本原理 土壤是成土因素综合作用的结果 成土因素具有同等重要性和不可替代性 成土因素的时空分异导致土壤演化持续进行,The operation of pedogenic processesis controlled by a number of environmental factors operating through the medium of time and that the
5、se determine the type of soil produced in any particular location.,The soil-forming factors operate in combination. It is no tpossible to rank them in order of importance they are all equally important, although within any one environment certain factors may have a more dominant influence on soil fo
6、rmation than others.,6,地带性土壤(Zonalsoils),At the regional and global scale, climate and biota will have a dominant influence on soil formation, and soil types can be related in general terms to bioclimatic zones. The remaining factors will then account for variations in soil formation within a partic
7、ular bioclimatic zone. Zonal soils: soil varied with latitude according to climatic and vegetation conditions. Intrazonal soils: soils were more closely associated with parent material or drainage conditions. Azonal soils: soils were poorly developed, duo mainly to lack of time.,7,全球土壤-植被景观图,8,全球气温时
8、空变化对土壤形成的影响,9,全球降水量时空变化对土壤形成的影响,10,Surfacerock weathering Weatheringcrust(风化壳) Soil,Parent material is main mineral sources of soil formation, and its nature is fundamental to many soil characteristics.,7.1.2 母质(Parent material)对土壤发生的作用,Parentmaterial(母质),Organisms active and organic matter accumula
9、tion (pedogenic processes),11,Definition of parent material 母质是风化壳(weathering crust)的表层,是指原生基岩(original bedrock)经过风化、搬运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年轻的地质矿物质层,它是形成土壤的物质基础,是土壤的前身。,风化壳是地壳表层的岩石经过风化后形成的疏松堆积物。,母质既不同于岩石:有初步肥力,颗粒分散,疏松多孔,有一定吸附、透水和蓄水性能。 也不同于土壤:缺乏养分,几乎不含C、N,通气和蓄水不能同时解决。,12,残积母质(residual parent material):
10、岩石风化后,基本上未经动力搬运而残留在原地的风化物; 运积母质(carried parent material):母质经外力,如水、风、冰川和地心引力等作用而迁移到其它地区的物质。,Types of parent material(类型),母 质 类 型,水 风 冰川冰积母质 地心引力重积母质(崩积物),流水沉积 湖积母质 海积母质 黄土母质 沙丘,冲积母质 坡积母质 洪积母质,13,影响成土过程的速度、性质和方向 影响土壤理化性状(如养分等) 岩浆岩:花岗岩形成的土壤富钾而缺磷;玄武岩形成的土壤缺钾而富磷; 沉积岩:砂岩形成的土壤盐基养分较贫乏;页岩形成的土壤盐基养分较丰富。 影响土壤矿物组
11、成 影响土壤发育和形态特征(morphologicalcharacteristic) 总之,成土过程进行得愈久,母质与土壤的性质差别就愈大。但母质的某些性质却仍会顽强地保留在土壤中。,Functions of parent material in soil formation(作用),14,7.1.3 气候(Climate)与土壤发生的关系,母质风化 气候因素 土壤水热状况 植物生长、微生物活动、 有机质的合成与分解,Climate is of particular importance in terms of determining the temperature, and therefor
12、e rate, at which pedogenic processes operate, and also the availability of water, which is fundamental to many of these processes.,15,湿度(humidity) 影响土壤中物质的迁移,影响土壤中物质的分解、合成和转化 温度(temperature) 影响矿物和有机物质的风化、分解与合成。 每增加10温度,反应速率可成倍增加。,温度和湿度的共同影响 (交互作用) 实际上水热两因子是共同作用着的,只有两者互相 配合,才能促进土壤的形成发展。,气 候 的 影 响,16,
13、土壤剖面发育与气候湿润度的关系图,17,土壤地带性 (soil zonality) 纬度地带性:在东部湿润区,由北而南热量递增,土壤分布依次为暗棕壤、棕壤、黄棕壤、黄壤、红壤和砖红壤 经度地带性: 在温带,自西向东大气湿度递增,依次出现棕漠土、灰棕漠土、灰漠土、棕钙土(灰钙土)、栗钙土、黑钙土和黑土。 垂直地带性: 山区土壤呈与海拔高度相对应的带状分布规律 土壤是气候变化的记录者 气候的变化往往在土壤性质中可以得到体现,所以我们可以通过研究古土壤的性质,来追朔过去的气候。,气候变化(climatic change)与土壤形成,18,Biota are influenced to a large
14、 extent by climate, but they also have a direct effect on soil formation via rates of organic matter addition and decomposition, and the type of material involved. They can also influence weathering and the transfer of soil components in solution and by mechanical mixing.,7.1.4 生物因素(Biota)在土壤发生中的作用,
15、生物因素是促进土壤发生发展最活跃的因素。 生物(植物、土壤动物和土壤微生物)在土壤形成过程中起主导作用:把太阳能引入成土过程,使营养元素在土壤积聚,产生腐殖质,形成土壤团粒结构,改善母质理化性质,形成具有肥力的土壤。 一定意义上,没有生物因素的作用,就没有土壤的形成。,19,生物群落及其对成土过程的作用图式,20,植物(vegetation)的作用 能量转换(conversion of energy)及有机质形成 太阳能化学能 (潜能) 矿物质富集作用(enrichment)及有效化 把分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地吸收起来,同时伴随着矿质营养元素的有效化。 促进土壤形成及结构体的
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