第二节 土壤形成与地理环境的关系 一、成土因素说 五大成土因素(Factors in soil formation) 19世纪未,俄国土max.book118.com夫(max.book118.comчаев,1846-1903) 通过对俄罗斯大草原土壤的调查,在《俄罗斯的黑钙土》中提出土壤的五大成土因素,即: 母质-parent material 气候-climate 生物-biology 地形-topographty(relief) 时间-time 道库恰耶夫的土壤形成因素说的四个基本观点 1)土壤是母质、气候、生物、地形、时间五大因素的综合作用的产物。 2)所有的成土因素始终同时存在、同等重要、相互不可替代地参与成土过程。 3)土壤是运动的又生有灭或有进有退的自然体。 4)土壤有地理分布规律 “土壤形成因素-函数”的概念 20世纪40年代,美国著名土壤学家汉斯·詹尼(Hans Jenny)提出了“土壤形成因素-函数”的概念: S = f(cl,o,r,p,t……) 式中:S为土壤;cl指气候;o指生物;r指地形;p指母质;t代表时间;点号代表尚未确定的其它因素,f指函数。 詹尼认为在成土过程中的生物主导并不是千篇一律的现象,在不同地区、不同类型的土壤往往有某一因素占优势。 二、成土因素对土壤形成的作用 (一)土壤发育的母质因素 母质(parent material,PM)的概念 地壳表层的岩石经过风化,变为疏松的堆积物,这种物质叫风化壳,它们在地球陆地上有广泛的分布。 母质是风化壳的表层,是指原生基岩经过风化、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。母质是土壤形成的基础。 (一)土壤发育的母质因素 1.多数土壤的属性均继承了母质的特性。 石英含量 风化稳定性 砂 性 石英砂岩 强 多 强 长石石英砂岩 较多 较强 较强 长石砂岩 少 较弱 弱 花岗岩和玄武岩母质在相同条件下形成的土壤粘性谁 强? 为什么石灰岩母质上发育的土壤质地粘重? 母岩和母质的化学组成不同的性质会遗传给土壤,造成土壤的化学性质发生变化。 风化淋溶系数:指土壤[(ba=CaO+MgO+K2O+Na2O)/Al2O3 的摩尔比]。其变化反映矿物中的钙、镁、钾、钠等盐基元素的风化淋失趋势; 铝化系数:土壤Al2O3 / SiO2的摩尔比 铁化系数:土壤Fe2O3/ SiO2的摩尔比 水化系数: 土壤H2O / MgO的摩尔比 烧失量:烧失量=烘干土—灼烧土(中性土700℃,石灰性土壤950 ℃ ) 2.不同的母质对土壤次生矿物也有影响。 斜长石和基性岩母质发育的土壤-多含三水铝矿 钾长石-高岭石多 3.不同母质所形成的土壤养分状况不同 土壤养分 土壤矿质养分来源于母质。土壤的矿质养分必然随母 质的变化而发生变异。 花岗岩——K2O、SiO2 正长岩——K2O 橄榄岩——MgO 辉长岩、玄武岩——CaO、 Fe2O3、MgO 磷辉岩——P2O5 微量元素(B、Cu、Zn、Fe、 Mn)与 母质中的含量关系密切 4.成土母质影响土壤的质地。 残积物-多石块 坡积物:土壤质地相对较细,夹带棱角石块。 洪积物:洪积扇上土壤质地扇上部粗,扇缘细。 冲积物:冲积物的泥砂层又往往出现粗细不同的质地层次。 冰水沉积物:由于分选性沉积,一般形成上为泥砂层、下为砾石层的二元结构。 红黄壤: 石灰岩、玄武岩-花岗岩、砂页岩-砂岩、页岩 粘重- 中 -轻 5. 土壤的形成过程中,母质因素起着重要的作用 石灰岩、紫色岩上的红壤、砖红壤:含大量碳酸钙,阻止或延缓了富铝化作用的进行——石灰土、紫色土,在颜色、质地、化学性质上均保留母质的特有的某些特征,为初育土。 (二)土壤发育的气候因素 1.气候因素影响土壤水热状况 2.气候因素影响次生粘土的形成 3.气候影响岩石矿物风化强度 4.气候对土壤有机质的积累和分解起重要作用 5.气候影响岩石矿物风化强度 6.气候对土壤有机质的积累和分解起重要作用。 7.气候影响土壤微生物的数量和种类。 气候是决定土壤形成的方向和土壤类型分化的基本因素。 1、我国大气湿度的表示方法气候类型的划分 (1)干燥度(max.book118.com夫 的经验公式 ) 经验公式: 式中: ①E为可能(最大)的蒸发量,用日均温≥100C稳定期的积温(∑t)乘以0.16经验系数求得; ② r为≥100C期内的降水量(毫米)。 表6 中国气候区划中气候带的划分指标(中国自然地理,1984年) 气候带 >10℃天 >10℃积温 1月平均气温 备 注 Ⅰ 寒温带 <100天 1600℃ <-30℃ Ⅱ 中温带 100~171天 1600℃至3200℃~3400℃ -30℃至-12~-6℃ ?Ⅲ 暖温带 171~218天 3200~3400℃至4500~4800℃ -12~-6℃至0℃ ? Ⅳ北亚热带 218~239天 4500~4800℃至5100~5300℃ 0℃至4℃ 3500℃至4000℃ 3℃至5~6℃ 云南 ? Ⅴ中亚热带 239~285天 5100~5300℃至6400~6500℃ 4℃至10℃ 4000℃至5000℃ 5~6℃至 云南 9
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