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元素的富集过程。)

5.1.2 土壤形成过程的实质

土壤的本质特征是具有肥力和自净能力,因而,从土壤发生学角度来看,土壤形成过程的实质上是生物积累和地球化学过程的对立和统一。

土壤形成有两个重要标志:含腐殖质的结构层次的出现;土体中的有机-无机复合体的形成。

(土壤形成过程的实质),就是在一定的时间、空间条件下,大气、生物和岩石圈表层之间相互作用下,在土体内部组成、土层之间所进行的物质与能量迁移转化、互动与耦合、“自组织性”和“组织性”过程的总体。 “自组织性”:土体内各组成物质、各层次和内部过程的相互作用的能力。 “组织性”:非土体内部过程产生的能力。 (5.1.3 成土过程的特征)

(1)成土过程是一个循序渐进的自然演化过程。 (2)土壤成土过程是在一定的空间条件下进行的 (3)土壤形成过程是个动态系统

(4)土壤是个远离平衡、复杂的开放系统 5.2 基本土壤形成过程

根据土壤形成中的物质能量迁移、转化过程的特点,划分出以下基本成土过程: 土壤有机物质合成、分解与转化过程;土壤矿物迁移与转化的过程;土壤的熟化过程 5.2.1 土壤有机物质合成、分解与转化过程 1 腐殖质化过程(humification)

土壤形成中的腐殖质化过程是指各种动物残体在微生物作用下,通过一系列的生物化学和化学作用变为腐殖质,并且这些腐殖质能够在土体表面积累的过程。(A层) 它包括两个过程,一是植物和微生物细胞内部的各种高分子和低分子成分,以及他们代谢产物的分解过程;二是土壤微生物利用上述代谢产物合成腐殖质的过程。 2 泥炭化过程(peat formation)

土壤形成中的泥炭化过程,即指有机质以不同分解程度的植物残体形式在土壤上层不断累积的过程。主要发生于地下水较高,或地表有积水的沼泽地段,特别是在低温潮湿环境中,湿生植物的残体在嫌气条件下不能被彻底分解与转化,而是以未分解、半分解状态的有机物形式累积于地表,形成一个暗灰色的泥炭层(有机层H)的过程。 3 矿质化过程(mineralization)

土壤形成中有机物的矿质化过程是指在微生物作用下,有机态物质中所含有的碳、氮、磷、硫等元素被分解、氧化、转变为无机态物质的过程。 5.2.2 土壤矿物迁移与转化的过程

土壤矿物迁移与转化是成土过程的主体,它是影响土体分异、土壤剖面构型和土壤类型多样化的主要因素。它包含以下主要过程:

(1)在土壤普遍存在的矿物迁移转化过程。如淋溶作用、淀积作用;

(2)具有一定专属性的矿物迁移转化过程,如灰化作用、富铝化或铁铝化作用;

(3)以土体中矿物的分解与迁移为特征的矿物迁移转化过程,如脱盐基作用、脱硅作用; (4)以土壤中可溶盐类的迁移与聚积为特征的矿物迁移转化过程,如盐化与脱盐化作用、碱化与脱碱化作用、钙化作用。 1 淋滤作用(eluviations)

土壤的淋滤作用,是指土壤物质随水流由上部土层向下部土层或侧向移动的过程,也称为淋溶作用。淋滤作用按其物质迁移方式,可细分为:

(1)以可溶性盐类、有机物和无机物随水溶液向下移动的作用,称为淋溶作用(soluviation); (2)以可溶性络合物或螯合物形式向下移动的作用,称为螯合淋溶作用(cheluviation); (3)可溶性物质随水流从土体层中洗出来的作用,称为淋洗作用(leaching)。 2 淀积作用(illuviation)

土壤形成中的淀积作用,系指土壤中物质的移动并在土壤某部位相对集聚的过程。淀积过程形成的土层,称为淀积层(B)。

根据淀积物质的差异,可以将土壤淀积作用细分为:

(1)碳酸盐与石膏的淀积、黏粒淀积、腐殖质淀积、灰化淀积和碱化淀积;

(2)因土壤氧化还原条件的变化,铁锰氧化物因氧化还原作用可随水向下、向上或侧向移动和淀积;

(3)可溶性盐类则随土壤毛管水主要向土壤表层聚积。 3 灰化过程(podzoliation)

土壤形成中的灰化过程,是指在土体表层(特别是亚表层)SiO2的残留、R2O3及腐殖质淋溶与淀积的过程。

主要发生在寒冷湿润、郁闭的针叶林植被下,由于土壤有机酸(主要是富里酸)溶液的下渗过程,使上部土体的碱金属和碱土金属淋失,土壤矿物中的硅铝铁发生分离,铁铝胶体遭到淋失,并淀积于土体下部,而二氧化硅则残留在土体上部,从而在表土层形成了一个灰白色的淋溶层次,称为灰化层(A2或E),在土壤剖面下部则形成一褐色或红褐色灰化与淀积层(Blr、Bir、Bhir)。 4 黏化过程(clayification)

土壤形成中的黏化过程,是指土体中黏土矿物、次生层状硅酸盐的生成和聚积过程。 尤其指在温带和暖温带的生物气候条件下,一般在土体内部(20-50cm左右)发生较强烈的原生矿物分解和次生黏土矿物的形成,或表土层黏粒向下机械地淋溶和淀积过程。因此,一般在土体心部黏粒有明显聚积,形成了一个相对较黏重的层次,称为黏土层(Bt)。 5 富铁铝化过程(ferrallitization)

土壤形成中的富铁铝化过程,是指土体中脱硅、富铁铝氧化物的过程。 6 钙化过程(calcification)和脱钙过程(decalcification)

土壤形成中的钙化过程,是指碳酸盐在土体中淋溶、淀积的过程 在半干旱气候或者半湿润季风气候条件下,土壤剖面上部遭受季节性淋溶作用,矿物风化过程中释放出的易溶性盐类大部分被淋失,而硅铁铝等氧化物在土体中基本不发生移动,而相对活跃的元素钙、镁的碳酸盐,则在土体中发生淋溶、淀积,并在土体中、下层形成一个碳酸钙和碳酸镁相对富集的钙积层(Bk)。

在干旱或者极端干旱地区,因缺乏淋溶过程难以使土壤剖面中的碳酸钙向下层淋移富集,故钙化过程较弱;在湿润气候条件下,则因强烈的淋溶过程使得碳酸钙难以在土壤剖面中、下层淀积,故也无钙化过程。

脱钙过程系指碳酸钙从一个或更多的土层中被溶解淋失的过程,它是与钙化相反的过程,多发生于淋溶作用较强、气候相对湿润或者气候变化趋于湿润的地区。 7 盐化过程(salinization)和脱盐化过程(desalinizoution)

盐化过程是指土体中易溶性盐随毛管上升水向表层移动与聚积的过程。除滨海地区外,盐化过程多发生于干旱或半干旱地区。地下水和成土母质中的易溶性盐类,在干旱条件下,使盐分向土体表层集聚,形成盐化层。

脱盐化作用,即盐化土(盐土)中的可溶性盐类被大气降水或灌溉水溶解,随土壤下渗水流从土体中淋失的过程。它可以是季节性的,或是持续性脱盐过程。 8 碱化过程(solonization)和脱碱化过程(solodization)

碱化过程是指由于土壤中强碱弱酸盐碳酸钠或者碳酸氢钠相对富集,导致土壤溶液中钠离子进入土壤胶体交换出一定量钙离子、镁离子和铵离子等的过程。使土壤呈强碱性反应,并形成了土壤物理性质很差的碱化层(btn)。 碱化过程常常与脱盐化过程相伴发生。

脱碱化则是土壤胶体吸附的交换性钠离子被其他阳离子(钙离子、氢离子)所交换,致使土壤非碱化作用。

9 潜育化过程(gleyization)

土壤形成中的潜育化过程,即指土体在水分饱和、强烈嫌气条件下所发生的还原过程。 在整个土体或土体的下层,因长期被水浸润,土壤空气缺乏,土壤几乎完全处于闭气状态,Eh一般均低于250mV,有的甚至为负值。在这种情况下,有机质在分解过程中产生了较多的还原物质,使高价铁锰还原为低价态铁锰,从而形成一颜色呈蓝灰或者青色的还原层次,成为潜育层(G)。

10 潴育化过程(gleyization)

土壤形成中的潴育化过程,是指土壤形成中的氧化还原过程,也有学者称为假潜育化作用。

它主要发生在季风性气候区,土壤直接受到地下水周期性浸润的土层中。由于地下水位在雨季后期升高,旱季后期下降,使该土壤剖面下层呈现周期性的干湿交替,并引起土层中铁、锰化合物的氧化与还原交替,其结果使土壤中铁、锰化合物发生移动或局部沉淀,形成了一个明显有锈纹锈斑以及含有铁锰结合的潴育层(Bg)。 11 白浆化过程(albicbleaching)

土壤形成中的白浆化过程,是指表土层由于土壤上层滞水而发生的潴育漂洗过程。 5.2.3 土壤的熟化过程

土壤熟化过程是人为培养土壤的过程。通过耕作、灌溉、施肥和改良等方法,在土壤上部形成人为表层(Ap),并不断改变原有的土壤某些过程和性状,使土壤向有利于作物高产方面发育。

土壤熟化一般可分为三个阶段: ①改造不利的自然成土阶段;

如果自然土壤具有潜育化、灰化、白浆化、盐渍化、侵蚀等过程,那么人们通过改造成土条件、兴建农田水利工程、采取生物和化学措施,以调整和改变不利的成土过程和土壤性状。 ②培肥熟化阶段;施用有机肥

③高肥阶段。使土壤具有深厚肥沃的耕作层,良好的土壤剖面构型,以增加土壤肥力,确保高产、稳产。

根据熟化过程中的人为调节土壤的水分状况,可以将土壤熟化过程划分为水耕熟化作用和旱耕熟化作用。 1 水耕熟化过程

水耕熟化过程是在种植水稻或水旱轮作交替条件下的土壤熟化过程。 2 旱耕熟化过程

旱耕熟化过程是指在长期种植旱作农作物的过程中促使土壤熟化的过程。

旱耕熟化过程细分为:灌淤熟化过程;土垫熟化过程;泥垫熟化过程;肥熟化过程 5.2.4 土壤退化过程

土壤退化过程(soil degradation)是指因自然环境不利因素和人为开发利用不当而引起的土壤物质流失、土壤性状与土壤质量恶化以及土壤肥力下降,作物生长发育条件恶化和土壤生产力减退的过程。 5.3 土壤剖面形态特征

土壤剖面形态包括土壤颗粒微形态、结构体形态、土层形态、土壤剖面形态、土被结构形态。

5.3.1 土壤剖面形态的形成过程

土壤剖面形态,即土壤剖面的外部形态特征及其表现的土壤性状,它是土壤形成过程的产物。

随着土壤形成过程的进行,土体中物质(能量)的迁移、转化与积累过程的持续,使土体逐渐地发生了分异,形成了各种不同的发生土层和土体构型。 5.3.2 土壤剖面的重要形态特征 (土壤剖面),即地表至母质(母岩)的土壤垂直断面,包括整个土体和母质层在内。最具有代表性的土壤剖面形态特征是土壤剖面构型,系指由发育上有内在联系的不同土层垂直序列组合构成的,简称(土体构型。)

5.4 土壤的个体发育、系统发育和演替 5.4.1 土壤的个体发育

土壤的个体发育是指土壤从岩石风化产物或其他新的母质上开始发育的时候起,直到目前状态的真实土壤的具体历史。 5.4.2 土壤的系统发育

土壤的系统发育是指土壤圈各土壤发生类型在地质历史时期内的发生和发展过程。 5.4.3 土壤的演替

土壤的演替是指由于地理环境的变化,而引起的土壤或土壤类型组合—土被由另一种类型变为另一种类型的过程。

作业:1.简述地表物质迁移转化的主要形式。 2.土壤形成过程的实质是什么? 3.土壤的基本形成过程有哪些?

4. 画图说明土壤剖面构型的一般综合图式。

第6章 土壤分类 6.1 土壤分类概述 6.1.1 土壤分类的对象

(土壤分类是在深入研究聚合土体发生发育、土壤系统发育与演替规律的基础上,根据土壤不同发育阶段所形成的性状和特征,对土壤圈中的各异聚合土体所做的科学区分。)土壤是地球陆地表面连续存在的自然体即土壤圈,如图6-1所示。

美国土壤学家Simonson先后提出了单个土体(pedon)与聚合土体(polypedon)的概念,并以此建立了土壤多级系统,按聚合土体物质组成和形态特征,首先,将相似的聚合土体归并