土壤地理
土壤:发育于地球陆地表面具有生物活性的空隙结构的介质,是地球表面的脆弱薄层。
土壤发生层:不让剖面中与地面大致平行的物质及形状相对均匀的各层土壤。
土体结构:土壤剖面中图层的数目、排列组合形式和后度统称为土壤剖面结构,它是土壤最重要的形态特征。
单个土体:土壤的最小体积单位,单个土体的形状大致为六面柱状体。 土壤肥力:指土壤为植物生长发育供应、协调影响因素和环境条件的能力。
土壤自净力:土壤对进入土壤中的污染物通过复杂的多样的物理过程、化学及生物过程,使其浓度降低、毒性减轻或消失的性能。
土壤地理学:是以土壤及其与地理环境系统的关系作为研究对象,她是经研究土壤的发生发育、土壤分类及时空分异规律,进而为调控、改造和利用土壤资源提供科学依据的学科,是自然地理学与土壤地理学间的交叉学科。
土壤原生矿物:直接来源于母岩,特别是岩浆岩,它只受不同程度的物理风化作用,而其化学成分和结晶节后并未改变。包括硅酸盐、铝硅酸盐、氧化物、硫化物、磷酸盐和某些特别稳定的原生矿物。
水解作用:水电解离出来的氢离子对矿物的分解作用,是化学分解的主要过程。
硅铁铝率:土体或土壤粘粒部分中的二氧化硅/R2O3摩尔数比率。 粒级:将粒径大小相近、性质相似的土粒归为一类。 胡敏酸:胡敏酸是溶解于碱、不溶于酸和酒精一类高分子有机化合物,具有胶体的特性。胡敏酸的一价盐均溶于水,而二价和三价盐则不溶于水,具有弱酸性、吸附性和阳离子交换性能,因此对土壤结构体保水保肥性能的形成起着重要的作用。
富里酸:富里酸是溶解于酸和碱的高分子有机化合物。具有强酸性,其一价、二价和三价盐均溶于水,因此,对促进土壤矿物风化和矿质养分的释放都有重要作用。
土壤有机质的转化
硝化过程:土壤中产生的氨在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下,被氧化成亚硝酸和硝酸。
反硝化过程:当土壤的通气状况不良,如土壤淹水或土体紧实而透气较差时,发生反硝化过程。
土壤结构:土壤固相颗粒很少呈单粒存在,她们经常是相互作用而聚集形成大小不同、形状各异的团聚体,土壤中这鞋团体的组合排列方式成为土壤结构。
土粒密度:指单位容积土壤固相颗粒的质量
土壤密度:单位容积原状土壤的质量。疏松多孔,富含有机质的土壤密度就低,而那些较为紧实致密、有机质含量少的土壤密度就高。
土壤孔隙:由于土壤固相是由大小、形状不同的颗粒、微团聚体以及结构体构成的分散系,她们之间的组合是通过电或面相互间的接触关系,因而就形成了大小不同、外形不规则和数量不等的孔隙。
土壤氧气扩散率:每分钟有近地大气扩散进入每平方厘米氧气的微克数。
土壤热容量:包括质量热容量和容积热容量。指单位质量的土壤温度每升高或降低1开氏所吸收或释放的热量。
土壤容积热容量:指是单位体积的原状土壤温度每升高或降低1开氏所吸收或释放的热量。
土壤导热率:指在单位截面、垂直截面的单位距离土壤温差1开氏度、单位时间内所传到的热量。
土壤热扩散率:指给特定土壤世家一定的热量,并通过扩散形式传送热量至土壤其他部分,所引起的土壤温度随时间变化速率。
束缚水:由土壤颗粒表面各种力的吸附作用而保持在土粒表面的膜状水层。
凋萎系数:当植物发生永久凋萎时的土壤含水量。
土壤有效含水量:田间持水量至永久凋萎系数之间的含水量,即田间含水量减永久凋萎系数之差。
土水势:单位水量从一个平衡的土水系统移动到与它温度相同而处于参比状态的水池是所做的功。
土水势类型:基质势、压力势、渗透势、重力势、总土水势。 阳离子交换量:土壤胶体所能吸附的各种阳离子的总量。 土壤的绝对年龄:从该土壤在当地新风化层或新母质上开氏发育的时刻算起。
土壤的相对年龄:由个体土壤的发育程度或发育阶段来确定,而不是由土壤发育的实际年龄来确定。
土壤结构类型:单粒状 粒状 块状 柱状 片状 大块状 土壤形成的本质:地质大循与生物小循环的对立统一。
土壤分类系统:自上而下设立了土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种、亚种
诊断层:就是用于鉴别土壤类别,在性质上有一系列定量化规定的特定土层。
诊断特性:如果用来鉴别土壤类型的依据不是土层,而是具有定量说明的土壤性质,则称为诊断特性
土壤分布规律:是指土壤类型随自然环境条件和社会经济因素的空间差异而变化的特性
中国土壤系统分类的命名:以土纲为基础,其前叠加反应亚纲、土类和亚类性状的术语
土壤固相组成的物理诊断特性:主要包括土壤结构、密度、孔隙度、土壤颜色和土壤质地。
土壤:由固相、液相、气相和土壤生物有机体组成。
土壤呼吸作用:氧气不断从大气进入土壤,二氧化碳不断从土壤进入大气
呼吸作用的原因:动植物的呼吸作用和微生物对有机物的化学分解作用 土壤地理学的研究内容:
1.关于土壤发生发育、诊断特性与系统分类的研究 2.关于土被结构-地形数字化数据库的研究 3.关于土壤调查、制图和土壤资源评价的研究
4.关于地理环境、人类活动与土壤圈相互作用的研究 5.关于土壤资源保护及被污染土壤修复技术的研究 土壤地理学的研究方法:
1.土壤野外调查与定位观测法 2.实验室化验分析与实验模拟法 3.遥感技术在土壤调查中的应用
4.数理统计与SGIS在土壤研究中的应用 5.土壤历史发生研究法
土壤科学三大学派:农业化学土壤学派、农业地质土壤学派、土壤形态发生学派
农业化学土壤学派:德国李比希,矿质元素是有限的,必须借助增施矿质肥料予以补充,否则土壤肥力会日趋衰减,植物产量会不断下降,即为归还学说。
农业地质土壤学派:德国法鲁认为土壤为陆地的一个淋溶层,是岩石经风化作用而形成的地表疏松层。
土壤形态发生学派:奥地利库比纳 土壤地理学奠基人道库恰耶夫:
1.土壤是成土因素综合作用的结果 2.成土因素的同等重要性和不可替代性 3.成土因素的时空分异与土壤衍化 土壤质地的适应性:
土壤质地和土壤剖面当中之质地层次的排列组合,一方面反映了母岩风化、地表堆积过程以及成土过程的特征;另一方面又是影响土壤性质的重要因素。它与区域地表水分循环、农业生产有密切关系。
砂土由于土壤颗粒是砂粒占优势,土壤中的空隙朵儿毛管孔隙少,因此,砂土的透气性好、透水性强,而保水保肥能力弱。其热容量小,土壤
温度变化剧烈,易受干旱和寒冬威胁。暖性土。
粘土由于土粒微笑,土壤中的非毛管孔隙少、毛管孔隙多,毛管作用力强,土壤透水通气性差,但保水保肥能力强。有机质分解缓慢有利于积累,故土壤养分含量丰富,粘土的热容量大、温度变化迟缓,春季升温慢影响幼苗发育成为冷性土。
壤土由于土壤中砂粒、粉粒和黏粒含量比较适中,壤土既具有一定数量的非毛管孔隙,又有矢量的毛管孔隙,兼顾砂土和粘土的有点。另外土壤质地结构型对于农业生产、水土保持也具有重要影响,一般来说上砂下黏的土壤有利于耕作、发苗,又托水保肥,称为“蒙金地”。 土壤有机质的转化:
进入土壤中的各种动植物残体,在土壤生物的参与下,一方面把复杂的有机质分解为简单的化合物,最后变成无机化合物的过程,叫做矿质化过程。另一方面是分解后的较简单的产物被土壤微生物重新合成,形成更复杂的有机质,即土壤腐殖质含氮有机质的矿质化(简要概括各个阶段的特征)
①氨化②硝化③反硝化
硝化过程:土壤中产生的氨在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下,被氧化成亚硝酸和硝酸。
反硝化过程:当土壤的通气状况不良,如土壤淹水或土体紧实而透气较差时,发生反硝化过程。 土壤有机质转化的意义:
1.矿质化
(1)释放出植物所需要的速效养分和微生物所需要的能量 (2)生态系统中元素的生物循环的重要途径 (3)为腐殖质的形成奠定了基础 2.腐殖化
(1)储藏养分的过程
(2)影响和参与物质的迁移和转化
(3)形成的有机胶体使土壤产生更大的吸收性能
影响土壤有机质转化的因素
1.内在因素:有机质的数量种类堆积方式。 2.外在因素:土壤通气状况(土壤质地)、土壤水热状况、土壤酸碱度
土壤有机质的作用
1.有机质在土壤肥力上的作用:提供植物需要的养分;改善土壤肥力特性
2.有机质在生态环境上的作用:有机质与重金属离子的作用;有机质对农药等有机污染物的固定作用;土壤有机质对全球碳平衡的影响 气候对土壤形成的作用
1.气候影响掩饰矿物风化强度 2.气候影响次生矿物的形成
3.气候对土壤有机质的积累和分解起着重要作用 4.不同气候带土壤中微生物的数量和种类也不相同 5.气候影响着土壤分布规律,尤其是地带性分布规律 生物因素对土壤形成的作用
植物:
1.植物将太阳能转化合成为有机质,变化为化学能,潜入成图过程中;2.植物将其他圈层的营养元素选择性的吸收富集起来最终归还给土壤增强土壤的有机物,改善土壤形状。
动物:对土壤的搬动搅拌研磨。 微生物:
1.加速无机物的转化,合成腐殖质; 2.分解复合有机质,促使其矿质化。 土壤的一般物理性
1.土壤比重:单位体积固体土粒的风干质量与同体积水的质量之比,称为土壤的比重。
2.土壤容重:单位体积原状土体(包括固体和孔隙)的质量(风干),称为土壤容重。
3.土壤孔隙度:单位体积土壤内孔隙所占体积的百分比,称为土壤孔隙度。
团粒结构在土壤肥力中的作用:
1.在土壤团粒之间为非毛管孔隙,增加了土壤的通透性;而在土壤团粒内部则为毛管孔隙,是土壤具有良好的溪水、蓄水与保肥性能。这有效的解决了土壤透水性与蓄水性的矛盾。
由于有团粒结构的土壤中较好的解决了土壤水分与空气同时存在的矛盾,因而就能够较好的调节土壤导热性、热容量状况,使土壤温度变化较为稳定和适度。
2.具有团粒结构的土壤,有机质和各种养分的含量都比较丰富,这是因为团粒结构表面的有机质在好气微生物作用下,有利于养分的释放和供应,这是因为团粒结构内部的有机质则以嫌弃性分解为主,分解过程相对缓慢,有利于养分的保存
3.有团粒结构的土壤,其黏着性、黏结性和可塑性均较小,有利于耕作。
土壤形成因素学说
①土壤是成土因素综合作用的产物;
②成土因素的同等重要性和不可替代性; ③成土因素的时空分异与土壤演化; ④成图因素与土壤演化的规律性。 中国土壤地里发生分类系统 一、基本原则:
1.土壤分类发生学原则 2.土壤分类的统一性原则 3.生产性原则 二、分类
1.土纲是对某些具有共性土类的归纳和概括 2.亚纲是对土纲范围内土壤群体的续分 3.土类是高级分类的基本单元 4.亚类是土类的续分
5.土属是具有承上启下的土壤分类单位 6.土种是土壤分类的基层单元 7.变种是土种范围内的变化
三、命名方法:他采用了连续命名和分段命名相结合的方法。
中国土壤广域分布规律:
东部由北向南分布的土壤一次为灰土,淋溶土,铁铝土和富铁土;中部地区形成自东北向西南延伸的由均腐土,干润淋溶土,新成土和出行土构成的干润土类型。
土壤矿物迁移与转化过程:
(一)灰化过程:土体表层SiO2残留,R2O3及腐殖质在酸性溶液作用下发生淋溶的过程。
(二)黏化过程:是指土体中黏土矿物(<2μm)聚积的过程。 (三)富铝化过程:也称铁铝化过程或脱硅富铝化过程。是指土体中脱硅、铁铝相对富集的过程。
(四)钙化过程:土壤中的碳酸盐(CaCO3、MgCO3)在土体中淋溶、淀积的过程。主要发育在干旱、半干旱地区。
(五)盐化和脱盐化过程:盐化是指土体上部易溶性盐类的聚积过程。易溶性盐积累的浓度达到0.2%以上,危害作物的生长,则称为盐化土壤或盐土。
脱盐过程是指盐化土壤或盐土中易溶性盐的淋失过程。
(六)碱化和脱碱化过程:碱化过程是指土壤强碱弱酸盐碳酸钠或者碳酸氢钠相对富集,导致土壤中的Na+进入土壤胶体交换出一定量钙离子、镁离子和铵离子,水解后释放出碱质,使土壤呈强碱性反应,并使土壤物理性质恶化的过程。
脱碱化是指碱化土和碱土的碱化度和总碱度以及pH降低的过程。碱土用含有石膏的灌溉水淋洗改良,即为人工脱碱化。 (七)潜育化过程:指土体在水分饱和、强烈厌气条件下发生的还原反应。(八)潴育化过程:是指土壤中氧化还原交替作用的过程。 灰土:
1.地理分布:灰土广泛分布于北半球高纬度地区,即寒温带针叶林气候区。在欧亚大陆北部和北美大陆北部呈现纬向地带性分布。
2.成土条件
气候:寒温带湿润气候,冬季寒冷而漫长,气温的季节变化很大,降雨集中在夏季。
植被:灰土的植被以针叶林为主。
地形地貌:灰土分布区的地形多为山地和丘陵或平原。 母质:酸性残疾物和堆积物。
3.成土过程:森林每年将大量掉落物归还于土壤表层,形成了O层。这些灰分含量很低的针叶林凋落物被微生物分解形成较强的有机酸类化合物。有机酸类遭到淋溶,导致硅铁铝发生分离,二氧化硅三氧化二铝在土壤上部聚集,形成灰白色的漂白层。铁锰等金属离子遭到淋失,在土壤下部形成棕红色的奠基层。
4.土壤性状
①灰土表层有机质含量丰富,其土壤腐殖质组成以富里酸为主。 ②灰土呈现强酸性反应。
③阳离子代换量和盐基饱和度均很低。
④粘粒含量从表层向下明显增高,质地有明显突变性。 5.大量的金属离子遭到淋失
灰土利用时应注意砍伐森林是引起的土壤侵蚀,不适宜大面积开发利用,土壤心土层还处于冻结状态,极易造成严重的土壤侵蚀。 淋溶土:
淋溶土:指湿润土壤水分状况下,石灰充分淋溶,具有明显粘粒移淀的土壤它。包括的土类有暗棕壤、棕壤、黄棕壤和白浆土。
1.地理分布:淋溶土广泛分布于世界温带、暖温带和北亚热带地区。 2.成土条件:淋溶土发育在温带、暖温带以至北亚热带湿润季风气候区,四季分明,夏季降雨多;自然植被以针阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶-落叶阔叶混交林、草甸等草本植物为主;地形多低山丘陵、低平原河谷阶地、盆地、山前台地;成土母质是残疾物、坡积物、第四纪沉积物
3.成土过程:其成土过程包括粘化移淀过程和腐殖质积累过程。 4.土壤性状:具有淡色或暗色表层,粘化层,具有中度或高度的盐基饱和度;土体厚;有机质含量较高;粘粒含量高
5.利用:暗棕壤分布区发展林业。棕壤肥力较高,利于多种经营,如种植棉花、果园等等。黄壤作为农业生产基地,适于水稻、小麦等生长。白浆土适合粮食作物生产。
6.改良:由于分布于湿润地区,受水分淋溶作用强,自然土壤肥力较高,耕种后肥力易于下降,若植被保护不好,易发生水土流失。因此要注意水土保持,发展灌溉和防止内涝,增施有机肥或种植绿肥。 盐成土:
1.地理分布:盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区,滨海地区也有分布。
2.成土条件
气候:除海滨地区以外,盐渍土分布区的气候多为干旱或半干旱气候,降水量小,蒸发量大,年降水量不足以淋洗掉土壤表层累积的盐分。
植被:常见的盐土植物有海莲子、砂藜、碱蓬、猪毛莱、白滨藜等,常见的碱土植物有茴蒿、剪刀股及碱蓬等。
地形和母质:盐渍土所处地形多为低平地、内陆盆地、局部洼地以及沿海低地。盐渍土的成土母质一般是近代或古代的沉积物。在不含盐母质上,须具备一定的气候、地形和水文地质条件才能发育盐土;对于含盐母质(如含盐沉积岩的风化物和滨海地区含盐的沉积物),盐渍土的发育则不一定要同时具备上述三个条件。
3.成土过程
盐化过程:盐化过程是指土壤中易溶性盐分随毛管水向表土层运移、累积的过程。干旱、半干旱或半湿润地区的低平洼地区域,原生矿物脱盐基过程所释放的盐基离子会进入地表水和地下水体,随着地表强烈的蒸发,地下水会携带盐分随土壤毛管孔隙上升。在上升的过程中,土壤溶液中的盐分浓度会逐渐增加,当土壤溶液顺毛管孔隙达到土壤表层时,水分大量被蒸发,使得土壤溶液中的易溶性盐分残留于土壤表层,形成土壤盐积层。
碱化过程:碱化过程是指土壤溶液中的钠离子进入土壤胶体,交换出一定量的钙离子或镁离子或铵离子的过程。
4.土壤性状:盐成土中的盐土一般没有明显的发生层次,其表土层常有白色或灰白色盐分富集;盐成土中的碱土则具有特殊的土体构型,即E-Btn-Bz-C型。盐成土有机质含量低,pH值高,土壤结构差,盐分含量高或代换性钠离子含量高。
土壤地理复习资料
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