第九章土壤的形成第章 分类与分布
………………土壤的形成………………
一、形成因素
母质、气候、生物、地形和时间是土壤形成的主要因素,土壤是在母质、气候、生物、地形和时间的综合作用下形成的,这五大成土因素始终是同时、不可分割地影响着土壤的发生和发展,同等重要和不可相互代替地参加了土壤的形成过程,制约着土壤的形成和演化,土壤分布由于受成土因素地理分布规律的影响而具有地理规律性。
1、母质因素
母质是形成土壤的物质基础,是土壤的“骨架”,是土壤中植物所需矿质养分的最初来源。母质中的某些性质,例如机械性质、渗透性、矿物组成和化学特性等都直接影响成土过程的速度和方向。
母质的机械组成直接影响到土壤的机械组成。
母质的矿物、化学成分影响着成土过程的速度、性质和方向。
不同成长时质所形成的土壤,其养分情况有所不同。
母质的透水性对成土作用有显著影响。
母质层次的不均一性不仅直接影响土体的机械组成和化学组成的不均一性,更重要的是造成水分在土体中的运行状况的不均一性,从而了影响着土体中物质迁移的不均一性。一般来说,成王过程进行得愈久, 母质与土壤的性质差异也愈大。但母质的某些性质却会长期保留在土壤中。
2、气候因素
气候支配着成土过程的水热条件,水分和热量不但直接参与母质的风化过程和物质的地质淋溶过程,而且更重要的是它们在很大程度上控制着植物和微生物的生长,影响土壤有机物质的积累和分解,决定着营养物质的生物学循环的速度和范围。
(1) 气候对土壤有机质的影响一般的趋势 是,降水量大,植物生长繁茂,植物体的年增长7量大,每年进入土壤中的有机物质也就多,反之则少。但从温度来说,在一定范围内,随着温度的升高,土壤微生物活动也随之加速,因而,土壤有机质的分解过程也加快。
(2) 气候对风化过程和土壤矿物质迁移的影响随着气候条件和土壤水热状况的变化,土壤中矿物质的迁移状况也有相应的变化。
3、生物因素
生物因素是影响土壤发生发展的最主要、最活跃的因素。由于生物的生命活动,才把大量的太阳能引进成土过程的轨道,使分散在岩石圈、水圈和大气圈中的营养元素有了向土壤聚积的可能,从而创造出仅为土壤所固有的肥力特性,并推动了土壤的形成和演化,所以从一定意义上说,没有生物的作用,就没有土壤的形成过程。
土壤形成的生物因素,包括植物、土壤动物和土壤微生物的作用。
(1)植物的作用植物
在土壤形成中的作用,最重要的是表现在土壤与植物之间的物质和能量的交换过程上。植物特别是高等绿色植物把分散在母质水体和大气中的营养元索选)择性地吸收起来,利用太阳能进行光合作用,合成有机质,把太阳能转化为化学能,再以有机残)体的形式聚积在母质表层。然后,主要经过微生物的分解、合成作用或进步的转化,使母质表层的营养物质和能量逐渐地丰富起来,改造了母质,推动了土壤的发展。
由于不同植物所形成的有机质的性质、数量和积累方式等不同,它们在成土过程中的作用,也不同。植被可以改变环境条件,特别是水热条件,从而对土壤形成过程产生影响。
(2)土壤动物的作用
土壤动物区系的种类众多,数量大,如土壤中原生动物、各类昆虫、蚯蚓和鼠类,它们都以特定的生活方式,参与了土壤腐殖质的形成和养分的转化以及疏松土壤和搬运土壤的作用。这些作用对土壤的组成、理化性质及肥力状况均有深刻的影响。
(3) 土壤微生物的作用
微生物最主要的作用在于它一方面分解有机质,释放其中所含有的各种养料,为植物吸收利用;另一方面合成腐殖质,发展土壤胶体性能。
微生物在土壤形成中的作用是多方面的。
4、地形因素
在成土过程中,地形是影响土壤和环境之间进行物质能量交换的一个重要条件。 它和母质、气候、生物等因素的不同,在成土过程中,地形不提供任何新的物质。其主要作用为:
(1) 地形与母质的关系
地形对母质起着 重新分配的作用。不同的地形部位可能有不同类型的母质,如从山地上部或台地至湖泊、滨海,其母质依次分别为残积母质、坡积物、洪积物、冲积物、湖积物和海积物。
(2) 地形与水热条件的关系
地形支配着地表径流,在很大程度上也决定地下水的活动情况。在波状起伏地形的丘陵顶部或斜坡上部,因径流发达,又无地下水涵养,故常呈局部干旱,且干湿度变化剧烈;在斜坡下部,由于上坡径流及土内侧渗水的流入,经常较为湿润;在洼陷地段,不仅有周围径流及侧渗水流人,而且地下水位往往较高,常有季节性局部积水或滞涝现象。因此,这些不同地形部位的成土过程是不同的。
地形也影响着地表温度的差异。这是由于不同的高度、坡向对太阳辐射吸收和地面辐射的不同而造成的。
(3) 地形与土壤发育的关系
地形对土壤发育有很大的影响。
5、时间因素
土壤年龄分为绝对年龄和相对年龄两种。绝对年龄是指该土壤在当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,通常用年来表示;相对年龄则是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度,无具体年份,一般用土壤剖面分异程度加以确定,在一定区域内,土壤的发生土层分异越明显,剖面发育度就越高,相对年龄就越大;反之相对年龄小。
6、人为因素
人类活动与其他自然因素有着本质的不同,在土壤形成过程中具有独特的作用。这是因为:第一,人类活动对土壤的影响是有意识、有目的定向的。通过生产实践活动,人类利用和改造土壤,定向培肥土壤,使土壤肥力朝着更有利于农业生产的方向发展。第二,人类活动对土壤形成、演化的影响是十分强烈的,其演变速度远远超过自然成土因素的演化过程。第三,人类活动对土壤的影响具有两重性,可以产生正效应,提高土壤肥力,也可产生负效应,造成土,壤退化。第四,在强调人为因素的特殊作用及其重要性时,也必须看到自然因素与人为因素共,同影响着土壤,人为因素是在各种自然成土因素仍在发生作用的基础上进行的,只不过是自然土壤以自然因素作用为主,农业土壤以人为因素作用为主。
二、成土过程
1、原始成土过程
从岩石露出地面有微生物着生开始到市等植物定居之前形成的土壤过程,称为原始成土过程:它是土壤形成作用的起始点。根据过程中生物的变化,可把该过程分为“岩漆”阶段、“地衣”阶段和苔藓阶段等3个阶段。在高山冻寒气候条件下主要以原始成土过程为主。原始成土过程可与岩石风化同时同步进行。
2、 有机质积聚过程
有机质积聚过程是指在各种植被下,有机质在土体上部积累的过程。有机质积累过程的结果,使土体发生分化,往往在土体上部形成一暗色的腐殖质层。由于植被类型、覆盖度以及有机质的分解情况不同,有机质积聚的特点各不相同。在半干旱和半湿润的温带草原、草甸生物气候条件下,土壤中进行的是腐殖化过程;在森林植被条件下,土壤中进行的是粗腐殖质化过程;在沼泽、河湖岸边的低湿地段,土壤中进行的是泥炭化过程。
3、黏化过程
黏化过程是指主体中黏土矿物的生成和聚积过程。包括淋溶淀积黏化和残积黏化。前者主要是指在湿润和半湿润的温暖地带,土体上层中的黏粒受水的机械淋洗而下移至一定深度的土层中淀积,质地变黏;后者是指在温暖半湿润气候条件下原生矿物进行土内风化形成黏粒而未经迁移所导致的黏化过程。黏化过程的结果一股在土体心土层黏粒有明显的聚积,形成一个相对比较黏重的层次,称黏化层。
4、钙积过程
钙积过程主要是指干旱、半干旱地区王壤钙的碳酸盐发生淋路、淀积的过程3旋积的形态有粉末状、假菌丝体、结核状或层状等层位和厚度随着降水量的增加,层位较深,反之,层位较,浅,而厚度较大。我国草原和漠境地区还出现石膏的积累,这与极端干旱的气候有关。
5、 盐化脱盐过程
盐化过程是指土体中各种易溶性盐类在土壤表层积聚的过程。除滨海地区外,盐化过程多发生干旱、半干旱地区。成土母质中的易溶性盐类,随水搬运至排水不畅的低平地区,在蒸发作用下,使盐分向表层集聚,形成盐化层。当土壤中可溶性盐类聚积到对作物发生危害时,即成为盐渍土。
盐渍土由于降水或人为灌水洗盐,结合挖沟排水,降低地下水位等措施,可使其所含的可溶性盐逐渐降或迁到下层或排出土体,这一过程称为脱盐过程。
6、 碱化脱碱过程
碱化过程是指土壤吸收性复合体为钠离子饱和的过程,又称为钠质化过程。碱化过程的结果可使土壤呈强碱性反应ph>9,土壤物理性质极差,作物生长困难,但含盐量一般不高。脱碱过程是指通过淋洗和化学改良,从土壤吸收性复合体上除去钠离子的过程。
7、白浆化过程
白浆化过程是指土体中出现还原离铁离锰作用而使某↓土层 漂白的过程: 主要发生在较冷凉湿润和质地黏重的地区,由于冻层顶托等原因,造成土壤表层滞水,在有机质参与下,使铁锰还原并随水下渗而漂洗出上层土体,使土壤表层逐渐脱色、形成粉砂含量高,铁、锰贫乏,土粒团聚作用弱,板结和无结构状态的白色淋溶层白浆层。该过程的发生 与地形条件有关,多发生在白浆土中。
8、灰化过程
灰化过程是指土体表层(特别是亚表层)r2o。及腐殖质淋溶淀积而sioz残留的过程。主要发生在寒温带针叶林植被条件下,其残落物经微生物作用后产生酸性很强的富里酸及其他有机酸,使铁、铝等发生强烈的络合淋溶作用而淀积于下部,使亚表层脱色,而sio2残留在土体的上部,从而在表层形成一个灰白色的灰化层。
9、 潴育化过程
潴育化过程指的是土壤形成中的氧化还原交替进行的过程。主要发生在直接受地下水浸润的土层中,由于地下水的升降使土体干湿交替,引起土壤中变价物质的氧化还原交替进行,并发生淋溶与淀积,在土体内形成一个具有锈纹锈斑、铁锰结核和红色胶膜或“鳝血斑”的土层,称为潴育层。
10、 潜育化过程
潜育化过程指的是土体中发生的还原过程。在排水不良条件下,土壤长期渍水,形成嫌气状态,加上易分解有机质的参与,就形成了比较强烈的还原环境,土壤矿物质中的高价铁锰转化为亚铁锰,从而形成一个颜色呈蓝灰色或青灰色的还原层,称为潜育层。
11 、富铝化过程
富铝化过程也称富铁铝化作用,是指土体中脱硅富铁铝的过程。
12、熟化过程
土壤的热化过程一般是指在人为因素影响下,通过耕作、施肥灌溉、排水和其他措施,改造土壤的土体构型、减弱或消除土壤中存在的障碍因素,协调土体水肥、气、热等,使土壤肥力向有利于作物生长的方向发展的过程。
………………土壤的分类………………
我国现行的土壤分类系统
土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种、变种
………………土壤的分布………………
分布规律
一、水平地带性分布
1、土壤分布的纬度地带性是指土壤随纬度不同而出现变化。
2、土壤分布的经度地带性是指土壤随经度不同而出现变化。
3、土壤水平地带性分布规律主要是受水热条件的控制。
二、土壤分布的垂直地带性
是山地生物气候多半随地势改变而造成。
山地土壤由基带土壤自下而上依次出现一系列不同的土壤类型,构成个山地土壤垂直带谱、山体的大小与高低、山地所在的地理位置坡向与坡度等都影响着土壤发育的分布,因而土壤的垂直带谱的类型和结构是复杂多样的。
随着山体高度的增加,相对高差愈大,山地垂直结构带谱愈完整。
山地坡向对土壤垂直带谱结构的影响在我国有十分明显的反映。
三、土壤分布的区域性
由于地形、水文地质条件以及人为活动等成土条件的不同,其土壤类型有别于地带性土壤类型,显出土壤的区域性。按区域面积大小分为中域和微域。中域分布规律主要受中地形支配,与中域地形在呈有规律的结合。常见的表现形式有枝形组合、扇形土壤组合、盆形土壤组合或同心圆状土壤组合。
微域分布规律主要由于小地形或母质的沉积特性造成的,其土壤组合的往往在地表很难看出,多以土壤复区出现。