第4章我国主要土壤类型及改良.ppt

第四章第四章 我国主要土壤类型我国主要土壤类型 及改良利用及改良利用教学目标与要求：教学目标与要求：掌握掌握土壤形成的实质、土壤形成的主要影响土壤形成的实质、土壤形成的主要影响因素因素以及以及主要的成土过程主要的成土过程；了解了解诊断层和诊断特性的概念；诊断层和诊断特性的概念；了解了解土壤分类和土壤分布的基本情况土壤分类和土壤分布的基本情况掌握掌握红壤、盐碱土的改良与利用方法红壤、盐碱土的改良与利用方法土壤土壤土壤土壤母质母质母质母质岩石岩石岩石岩石第一部分：土壤的形成绿色植物合绿色植物合绿色植物合绿色植物合成成成成养料元素土壤体养料元素土壤体养料元素土壤体养料元素土壤体风化作风化作风化作风化作用用用用淋溶作淋溶作淋溶作淋溶作用用用用岩石岩石岩石岩石江海江海江海江海沉淀作用沉淀作用沉淀作用沉淀作用有机体有机体有机体有机体土壤形成的实质是土壤形成的实质是土壤形成的实质是土壤形成的实质是营养物质的营养物质的营养物质的营养物质的地质大循环地质大循环地质大循环地质大循环和和和和 生物小循环生物小循环生物小循环生物小循环的矛盾与统一的矛盾与统一的矛盾与统一的矛盾与统一微生物微生物微生物微生物分解分解分解分解生物小循环生物小循环地质大循环地质大循环一、土壤形成的影响因素一、土壤形成的影响因素成土因素学说：成土因素学说：土壤是在五大土壤是在五大自然因素（自然因素（母质、生物、气候、母质、生物、气候、地形、时间地形、时间）及人为活动影响）及人为活动影响下不断形成、发育的。下不断形成、发育的。前苏联土壤学家前苏联土壤学家道库恰耶夫道库恰耶夫（一）母质因素（一）母质因素四川紫红砂岩紫色土四川紫红砂岩紫色土四川紫红砂岩紫色土四川紫红砂岩紫色土影响土壤的矿物和化学组成影响土壤的质地影响土壤的养分状况（二）生物因素（二）生物因素动物：破碎、疏松土壤等植物：草本、木本微生物（三）气候因素（三）气候因素通过通过控制母质、气候及生物因素控制母质、气候及生物因素，对土壤，对土壤发育产生发育产生间接影响。间接影响。（四）地形因素（四）地形因素高度高度坡度坡度坡向坡向（五）时间因素（五）时间因素土壤绝对年龄土壤绝对年龄土壤相对年龄土壤相对年龄（六）人为因素（六）人为因素耕作土壤耕作土壤红土红土青土青土黑土黑土黄黄土土白土白土（六）以人为因素为主的成土过程：熟化过程（六）以人为因素为主的成土过程：熟化过程（五）以淋溶为主的成土过程：灰化过程（五）以淋溶为主的成土过程：灰化过程（一）以矿物风化为主的成土过程：（一）以矿物风化为主的成土过程：原始成土过程、富铝化过程、粘化过程原始成土过程、富铝化过程、粘化过程（三）以盐分聚积为主的成土过程：三）以盐分聚积为主的成土过程：钙化过程、盐渍化过程、碱化过程钙化过程、盐渍化过程、碱化过程（二）以生物积累为主的成土过程：（二）以生物积累为主的成土过程：腐殖质化过程、腐殖质化过程、泥炭化过程泥炭化过程（四）以氧化还原为主的成土过程：（四）以氧化还原为主的成土过程：潜育化过程、潴育化过潜育化过程、潴育化过 程、程、白浆化白浆化 过程过程二、主要的成土过程二、主要的成土过程（一）以矿物风化为主的成土过程原始成土过程原始成土过程岩石或其风化物岩石或其风化物表面上着生低等表面上着生低等植物或微生物并植物或微生物并开始形成开始形成原始土壤。原始土壤。原始成土过程原始成土过程湖湖北北初初育育土土黄棕壤粘膜黄棕壤粘膜粘化过程粘化过程土体中粘土矿物的生土体中粘土矿物的生成和聚集过程。成和聚集过程。富铝化过程富铝化过程富铝化过程富铝化过程土体中二氧化硅淋土体中二氧化硅淋失，铁铝相对富积失，铁铝相对富积的过程。多在热带的过程。多在热带亚热带亚热带高温多雨地高温多雨地区。区。红壤剖面红壤剖面砖红壤剖面砖红壤剖面 （二）以生物积累为主的成土过程（二）以生物积累为主的成土过程腐殖化过程腐殖化过程土体中特别是土表进行土体中特别是土表进行腐殖质形式的累积过程。腐殖质形式的累积过程。泥炭化过程泥炭化过程有机质以植物残体形式的有机质以植物残体形式的累积过程。累积过程。多在地下水位很高或多在地下水位很高或地表积水的沼泽地带。地表积水的沼泽地带。钙化过程钙化过程（三）以盐分聚积为主的成土过程（三）以盐分聚积为主的成土过程钙化过程钙化过程碳酸盐在土体中碳酸盐在土体中淋溶和淀积过程。淋溶和淀积过程。多在半干旱地区多在半干旱地区脱钙积钙脱钙积钙脱钙积钙脱钙积钙 CaCOCaCO3 3(淀积淀积)COCO2 2+H+H2 2O O Ca(HCOCa(HCO3 3)2 2 Ca(HCO Ca(HCO3 3)2 2形成引起脱钙，形成引起脱钙，CaCOCaCO3 3形成导致积钙。形成导致积钙。黑钙土钙积层黑钙土钙积层盐渍化过程盐渍化过程盐渍化过程盐渍化过程土体上部易溶性盐类土体上部易溶性盐类（钠、钾）的聚集过程。（钠、钾）的聚集过程。多在地下水位较高，气候多在地下水位较高，气候干燥、蒸发力强地区。干燥、蒸发力强地区。盐渍化过程盐渍化过程盐渍化过程盐渍化过程 在干旱及高山寒漠地区，在干旱及高山寒漠地区，地表水、地下水及母质所含易溶地表水、地下水及母质所含易溶性盐分，在性盐分，在蒸发作用蒸发作用下于地表或下于地表或土体中聚积形成盐化层。土体中聚积形成盐化层。碱化过程碱化过程碱化过程碱化过程 在季节性积盐和脱盐频繁交在季节性积盐和脱盐频繁交替作用下，土壤吸收复合体上替作用下，土壤吸收复合体上钠钠的饱和度很高，水解后，呈强碱的饱和度很高，水解后，呈强碱性反应，并引起土壤物理性质恶性反应，并引起土壤物理性质恶化的过程。化的过程。干旱地区盐土景观干旱地区盐土景观 海滨盐土景观海滨盐土景观 潜育化潜育化过程过程（四）以氧化还原为主的成土过程（四）以氧化还原为主的成土过程潜育化过程潜育化过程土体长期淹水使变价元素土体长期淹水使变价元素还原产生灰色至深灰色还原产生灰色至深灰色土层的过程。土层的过程。潴育化过程潴育化过程土体中地下水位季节性土体中地下水位季节性升降变化，氧化还原升降变化，氧化还原交替进行，产生锈纹、交替进行，产生锈纹、锈斑的过程。锈斑的过程。潴育化水稻土潴育化水稻土潜育化潜育化 白浆化白浆化 土壤表层季节性滞水而发生的潴育漂洗过程。（如下图）土壤剖面水分作用机理土壤剖面水分作用机理 化合价变化化合价变化(氧化还原氧化还原)由于化合物变化引起物质形态、性质变化。由于化合物变化引起物质形态、性质变化。（1 1）潜育化）潜育化 静水浸泡静水浸泡 强还原强还原 FeFe+3+3(红、棕色红、棕色)Fe)Fe+2+2（兰灰色）（兰灰色）（2 2）潴育化）潴育化 水位上升：还原水位，下降：氧化水位上升：还原水位，下降：氧化 FeFe+3+3、MnMn+4+4 FeFe+2+2、MnMn+2+2 水位下降后出现水位下降后出现 “红棕色锈层红棕色锈层”水位上升后形成水位上升后形成“兰灰色层兰灰色层”（3 3）白浆化）白浆化 滞水还原滞水还原 FeFe+3+3、MnMn+4+4 FeFe+2+2、MnMn+2+2(淋失淋失)白色脱白色脱FeFe、MnMn层层(高价不溶高价不溶)()(低价可溶低价可溶)灰化过程灰化过程（五）以淋溶为主的成土过程（五）以淋溶为主的成土过程灰灰化化过过程程土土体体亚亚表表层层二二氧氧化化硅硅残残留留，铁铁铝铝与与腐腐殖殖质质形形成成络络合合物物的的淋淋溶溶和和淀淀积积过过程程。在在寒寒温温带带针针叶叶林林地地区区。灰化及漂灰化机理：有机酸、酚等 苔藓吸水饱和 还原 Fe+3、Mn+4 Fe+2、Mn+2(高价不溶)(低价可溶)Fe+3、Mn+4 Fe+2、Mn+2 (氧化物,不溶)(络、螯化合物，可溶)灰白色脱FeMn层 灰化层灰化层FeFe、MnMn有机络合、有机络合、螯合物形成，导致螯合物形成，导致FeFe、MnMn淋溶，伴有原生、淋溶，伴有原生、次生矿物的分解、合次生矿物的分解、合成成 灰白色层灰白色层（六）以人为因素为主的成土过程（六）以人为因素为主的成土过程熟化过程熟化过程在人为合理耕作、利用改良在人为合理耕作、利用改良及定向培育下，使土壤向着及定向培育下，使土壤向着肥力提高的方向发展。肥力提高的方向发展。土壤旱耕熟化过程土壤旱耕熟化过程一、土壤的分类一、土壤的分类（一）前苏联的发生学分类（定性）第二部分第二部分 土壤土壤的的分类分类进行土壤分类的着眼点是进行土壤分类的着眼点是气候和植被气候和植被（二）（二）美国的系统分类美国的系统分类（定量）（定量）以以诊诊断断层层作作为为分分类类的的依依据据，各各级级分分类类的的基础是野外可以定量和查核的土壤性状基础是野外可以定量和查核的土壤性状（三）中国现行的土壤分类制（三）中国现行的土壤分类制2020世纪世纪3030年代至解放初期，受美国土壤年代至解放初期，受美国土壤 分类的影响分类的影响解放后至解放后至2020世纪世纪8080年代，全面学习苏联的土壤分类年代，全面学习苏联的土壤分类19921992年，确立年，确立 中国土壤分类系统中国土壤分类系统。(第二次土第二次土壤普查）壤普查）19951995年年，借鉴美国和其他国家的经验，拟定了，借鉴美国和其他国家的经验，拟定了 中国土壤系统分类中国土壤系统分类。在发生学原理指导下，以土壤属性(比较稳定的土壤剖面形态和理化性质)作为土壤分类的依据。中国土壤分类系统1992年确立了12个土纲、29个亚纲、61个土类和231个亚类。七级分类制：七级分类制：土纲土纲亚纲亚纲土类土类亚类亚类土属土属土种土种变种变种 中国土壤系统分类中国土壤系统分类依据依据：以诊断层、诊断特性和诊断现象作为划以诊断层、诊断特性和诊断现象作为划分土壤类别的依据。共分出分土壤类别的依据。共分出3333个诊断层和个诊断层和2525个诊断特性。个诊断特性。土壤诊断层和诊断指标土壤诊断层和诊断指标红壤剖面红壤剖面诊断层：诊断层：用于鉴别土壤类别，用于鉴别土壤类别，在性质上有一系列在性质上有一系列定量说明的土层。定量说明的土层。诊断特性：诊断特性：用于鉴别土壤类别，用于鉴别土壤类别，有定量说明的土壤性质。有定量说明的土壤性质。l有机土 Histosolsl人为土 Anthrosolsl灰土 Spodosolsl火山灰土 Andisolsl铁铝土 Ferralisolsl变性土 Vertisolsl干旱土 Aridisolsl盐成土 Halosolsl潜育土 Gleysolsl均腐土 Isohumisolsl富铁土 Ferrisolsl淋溶土 Luvisolsl雏形土 Cambisolsl新成土 Entisols中国土壤系统分类(Chinese Soil Taxonomy)砖红壤剖面砖红壤剖面 土纲土纲土纲土纲土类土类 亚类亚类铁铝土铁铝土(脱硅富脱硅富铝化作铝化作用，生用，生物富积物富积作用作用)砖红壤砖红壤赤红壤赤红壤 红红 壤壤黄黄 壤壤 砖红壤、黄色砖红壤、砖红壤、黄色砖红壤、褐色砖红壤褐色砖红壤赤红壤、黄色赤红壤、赤红壤、黄色赤红壤、赤红壤性土赤红壤性土红壤、黄红壤、棕红壤、红壤、黄红壤、棕红壤、山原红壤、红壤性土山原红壤、红壤性土黄壤、漂洗黄壤、表潜黄壤、漂洗黄壤、表潜黄壤、黄壤性土黄壤、黄壤性土土纲土纲土纲土纲土类土类 淋溶土淋溶土(强烈的淋溶作用，淀积强烈的淋溶作用，淀积粘化过程，生物累积过程粘化过程，生物累积过程)黄棕壤、棕壤黄棕壤、棕壤暗棕壤暗棕壤 白浆土、黄褐土白浆土、黄褐土棕色针叶林土棕色针叶林土漂灰土、灰化土漂灰土、灰化土 半淋溶土半淋溶土(钙化过程，残积钙化过程，残积-淀积粘淀积粘化过程，有机质累积过程化过程，有机质累积过程)燥红土燥红土褐土褐土 灰褐土、黑土灰褐土、黑土 灰色森林土灰色森林土 钙层土钙层土(钙化过程，腐殖质累积钙化过程，腐殖质累积过程，石膏化、盐化及弱过程，石膏化、盐化及弱粘化过程粘化过程)黑钙土、栗钙土黑钙土、栗钙土 栗褐土、黑垆土栗褐土、黑垆土 土纲土纲土纲土纲 土类土类土类土类 干旱土干旱土(钙化过程，有机质累积过程，漠境钙化过程，有机质累积过程，漠境成土过程成土过程)棕钙土棕钙土棕钙土棕钙土灰钙土灰钙土灰钙土灰钙土 漠土漠土 (石灰表聚作用，石膏和易溶盐累积，石灰表聚作用，石膏和易溶盐累积，砂砾化作用，铁质化作用，地表结皮砂砾化作用，铁质化作用，地表结皮的发育的发育)灰漠土灰漠土灰漠土灰漠土灰棕漠土灰棕漠土灰棕漠土灰棕漠土棕漠土棕漠土棕漠土棕漠土 盐碱土盐碱土(盐土的盐化过程，碱土的碱化和脱盐土的盐化过程，碱土的碱化和脱碱化过程碱化过程)草甸盐土草甸盐土草甸盐土草甸盐土漠境盐土漠境盐土漠境盐土漠境盐土 滨海盐土滨海盐土滨海盐土滨海盐土酸性硫酸盐土酸性硫酸盐土酸性硫酸盐土酸性硫酸盐土 寒原盐土、碱土寒原盐土、碱土寒原盐土、碱土寒原盐土、碱土 土纲土纲土纲土纲 土类土类土类土类 水成土水成土(沼泽化过程沼泽化过程)沼泽土沼泽土沼泽土沼泽土泥炭土泥炭土泥炭土泥炭土 半水成土半水成土(腐殖质累积作用，潴育化过腐殖质累积作用，潴育化过程，人为熟化作用程，人为熟化作用)草甸土草甸土草甸土草甸土潮土潮土潮土潮土砂姜黑土砂姜黑土砂姜黑土砂姜黑土 林灌草甸土林灌草甸土林灌草甸土林灌草甸土山地草甸土山地草甸土山地草甸土山地草甸土 人为土人为土(人为熟化作用，可分为淤灌人为熟化作用，可分为淤灌熟化过程和水耕熟化过程。熟化过程和水耕熟化过程。)水稻土水稻土水稻土水稻土 灌淤土灌淤土灌淤土灌淤土灌漠土灌漠土灌漠土灌漠土 土纲土纲土纲土纲 土类土类土类土类高山土高山土(有机残体积累强而有机残体积累强而腐殖质积累弱，元素腐殖质积累弱，元素有一定的移动和积聚，有一定的移动和积聚，冻融较频繁。冻融较频繁。)高山草甸土高山草甸土高山草甸土高山草甸土亚高山草甸土亚高山草甸土亚高山草甸土亚高山草甸土高山草原土高山草原土高山草原土高山草原土亚高山草原土亚高山草原土亚高山草原土亚高山草原土山地灌丛草原土山地灌丛草原土山地灌丛草原土山地灌丛草原土 高山漠土高山漠土高山漠土高山漠土亚高山漠土亚高山漠土亚高山漠土亚高山漠土 高山寒漠土高山寒漠土高山寒漠土高山寒漠土 土纲土纲土纲土纲土类土类 亚类亚类初育土初育土(原始成土原始成土过程，缺乏过程，缺乏其它土纲的其它土纲的诊断层和诊诊断层和诊断特性。断特性。)石灰土石灰土紫色土紫色土火山灰土火山灰土黑色石灰土、红色石灰黑色石灰土、红色石灰土土酸性紫色土、中性紫色酸性紫色土、中性紫色土、石灰性紫色土土、石灰性紫色土铁铝土存在问题及其利用改良？铁铝土存在问题及其利用改良？修筑梯田，保持水土，增厚土层；修筑梯田，保持水土，增厚土层；种植绿肥，增施有机肥；种植绿肥，增施有机肥；施用石灰，改良土性；施用石灰，改良土性；积极推行免耕少耕技术；积极推行免耕少耕技术；轮间套作，提高复种指数；轮间套作，提高复种指数；因土施肥，经济用地；因土施肥，经济用地；酸度过高；质地粘重；结构差；酸度过高；质地粘重；结构差；矿质养分缺乏；有机质分解快；矿质养分缺乏；有机质分解快；土壤保肥能力差；水土流失严重等。土壤保肥能力差；水土流失严重等。黄壤剖面黄壤剖面 红壤剖面红壤剖面土纲土纲土纲土纲 土类土类土类土类 盐碱土盐碱土(盐土的盐化过程，碱土的碱化和脱盐土的盐化过程，碱土的碱化和脱碱化过程碱化过程)草甸盐土草甸盐土草甸盐土草甸盐土漠境盐土漠境盐土漠境盐土漠境盐土 滨海盐土滨海盐土滨海盐土滨海盐土酸性硫酸盐土酸性硫酸盐土酸性硫酸盐土酸性硫酸盐土 寒原盐土、碱土寒原盐土、碱土寒原盐土、碱土寒原盐土、碱土 干旱地区盐土剖面干旱地区盐土剖面 干旱地区盐土景观干旱地区盐土景观 海滨盐土剖面海滨盐土剖面 海滨盐土景观海滨盐土景观 盐碱土存在问题及其利用改良？盐碱土存在问题及其利用改良？开沟排水，排走土壤中的盐分，降低或控制开沟排水，排走土壤中的盐分，降低或控制 地下水位，防止土壤返盐；地下水位，防止土壤返盐；井灌井排；井灌井排；灌溉洗盐；灌溉洗盐；种稻洗盐；种稻洗盐；种植绿肥：种植绿肥：增加土壤的有机质，改善土壤结构和水分物理性质，增加土壤的有机质，改善土壤结构和水分物理性质，同时，由于绿肥覆盖地面，可减少水分蒸发，抑制土壤返盐；同时，由于绿肥覆盖地面，可减少水分蒸发，抑制土壤返盐；耕作和施肥；等等。耕作和施肥；等等。盐土：盐土：含有过多的易溶性含有过多的易溶性盐盐碱土：碱土：土壤胶体土壤胶体吸附有显著数量吸附有显著数量的的交换交换性钠性钠，均，均能对作物产生危害。能对作物产生危害。土纲土纲土纲土纲土类土类 亚类亚类初育土初育土(原始成土原始成土过程，缺乏过程，缺乏其它土纲的其它土纲的诊断层和诊诊断层和诊断特性。断特性。)石灰土石灰土紫色土紫色土火山灰土火山灰土黑色石灰土、红色石灰黑色石灰土、红色石灰土土酸性紫色土、中性紫色酸性紫色土、中性紫色土、石灰性紫色土土、石灰性紫色土黑色石灰土黑色石灰土红色石灰土红色石灰土紫色土剖面紫色土剖面 第三部分：土壤的分布（一）地带性土壤（一）地带性土壤 地地带带性性土土壤壤（zonal zonal soilsoil）由由生物气候生物气候条件决定而发育的土壤。条件决定而发育的土壤。这这种种土土壤壤是是广广域域（广广大大空空间间）分分布布的的土土壤（黄壤、棕壤、暗棕壤壤（黄壤、棕壤、暗棕壤）纬度地带性纬度地带性经度地带性经度地带性垂直地带性垂直地带性地带性土壤分布的函数表达式地带性土壤分布的函数表达式:S=f(wjg)我我国国的的土土壤壤水水平平分分布布规规律律，基基本本上上 是由是由以下两个以下两个地带谱构成：地带谱构成：棕色针叶林土棕色针叶林土棕色针叶林土棕色针叶林土(漂灰土）漂灰土）漂灰土）漂灰土）暗棕壤暗棕壤暗棕壤暗棕壤 棕棕棕棕 壤壤壤壤 黄棕壤黄棕壤黄棕壤黄棕壤 赤红壤赤红壤赤红壤赤红壤 砖红壤砖红壤砖红壤砖红壤 红壤、红壤、红壤、红壤、黄壤黄壤黄壤黄壤黑钙土黑钙土黑钙土黑钙土栗钙土栗钙土栗钙土栗钙土棕钙土棕钙土棕钙土棕钙土灰钙土灰钙土灰钙土灰钙土灰漠土灰漠土灰漠土灰漠土棕漠土棕漠土棕漠土棕漠土土壤的垂直地带性土壤的垂直地带性 山区的土壤随着山区的土壤随着 海拔高度的变化而呈现有规律的更替。海拔高度的变化而呈现有规律的更替。一是海拔一是海拔100100米米/0.6/0.6 二是植被分布随之变化二是植被分布随之变化 土壤是成土因素作用的产物。土壤是成土因素作用的产物。土壤的垂直地带性土壤的垂直地带性基基基基 带带带带基带基带基带基带正向垂直正向垂直正向垂直正向垂直负向垂直负向垂直负向垂直负向垂直土壤正、负向垂直地带性土壤正、负向垂直地带性 土壤垂直分布与水平分布的关系土壤垂直分布与水平分布的关系(如下图如下图):):（二）（二）隐隐地地带带性土壤和非地性土壤和非地带带性土壤性土壤 在相同的土壤带内（生物气候带内），在相同的土壤带内（生物气候带内），由于母质、地形、水文等因子变化所发育由于母质、地形、水文等因子变化所发育的土壤。的土壤。例如紫色土、潜育土，白浆土等。例如紫色土、潜育土，白浆土等。由于受局部地区自然、人为等因素影响形成的土壤称为非地带性土壤或隐域土。1.试述土壤形成中影响因素及其作用。2.简述土壤主要的成土过程。3.简述土壤分类的方法与原则。思考题思考题