第六章讲稿土壤圈

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1、第六章土壤圈大气圈、水圈和岩石圈是地理环境中无生命的圈层，而土壤圈和生物圈则是地理环境中具有类生命和生命性质的圈层。从地球演化历史方面考察，这后两个圈层形成较晚，属于地理环境中比较“年轻”的成员，在进化阶段上，土壤比生物低级，其结构和功能比生物体亦简单得多。土壤通是指位于陆地表层和浅水域底部，由有机物质和无机物质组成的、具有一定肥力而能够生长植物的疏松层，其厚度一般为1～2m以内。土壤有地球表面所构成的覆盖层称为土壤圈或土被层。现代土壤科学不但研究土壤类型的组成、性质及其与各成土因素之间的关系，还将土壤圈内部

2、的物质迁移转化过程及与地球其他圈层之间的物质交换过程、速率、机制及其相互影响作为研究重点，以便为保持和改善人类生存环境、发展农林牧业生产和全球变化研究服务。第一节土壤的组成和性质一、土壤剖析（一）土壤剖面、单个土体和聚合体自然界的土壤是一个时间上处于动态、空间上具有垂直和水平方向上各异的三维连续体，因此，认识和研究土壤需从具体的土壤剖面及单个土体划分及其剖析入手。1．土壤形态特征从地面垂直向下至母质的土壤纵断面称为土壤剖面。土壤剖面中与地面大致平行的物质及性状相对均匀的各层土壤，称为土壤发生层，简称土层，土壤

3、发生层是土壤剖面的基本组成单元，如图6.1所示。奥地利土壤学家库比纳（Kubiena）早在1953年就提出了A、B、Bh、B／C、C和G土壤发生层，根据这些土层的组合将土壤划分为(A)—C、A—C、A—（B）—C、A—B—C、B／A—B—C型5种土壤。后来这一观点得到发展和进一步的完善，并构成了土壤形态发生学的基础。在土壤剖面之中土层的数目、排列组合形式和厚度，统称为土壤剖面构造或土体构型，它是土壤最重要的形态特征。依据土壤剖面中物质迁移转化和累积的特点，一个发育完整的土壤剖面可以划分出三个最基本的土壤发生层

4、，即A、B、C层。在同一土壤剖面中的每个土层与其上下相邻的土层之间，在土壤颜色、结构体、质地、有机质含量等方面具有明显差别，这种差别也是逐渐变化的。但是对某一类型的土壤而言，它具有特定的典型土壤剖面构型。2．聚合土体由于土壤无论在时间和空间上均是呈连续状态存在的，故土壤科学的学习与研究总是首先从土壤剖面观察、采样及化验分析入手，以了解土壤的物质组成、性状及其与成土环境的关系。土壤剖面的立体化就构成了单个土体（图6.1）。单个土体是土壤的最小体积单位，单个土体的形状大致为六面柱状体，根据土壤剖面的变异程度，单个

5、土体的水平面积一般为1.10m2。在空间上相邻、物质组成和性状上相近的多个单个土体便组成聚合土体。聚合土体相当于土壤系统分类中的基层单元中的土系，是一个具体的土壤景观单位，它经常被作为土壤野外调查、观察、制图及其研究的重要对象。图6.1土壤剖面、单个土体和聚合土体（二）土壤肥力土壤形成的周期非常漫长，多数土壤经过了数千万年的发育历史。J．Thorp（1965）曾指出，经过7000～10000年的发育时间，冰碛物上的土壤仍处于原始阶段。据报道，在石灰岩上形成2.5cm厚的细土层，大约需要240～500年的时间。

6、相对于人类社会来说，土壤资源也可以被认为是不可再生资源，它一旦遭到破坏，很难恢复。所以我们要十分珍惜土壤资源，合理开发利用和保护土壤资源。土壤肥力是指土壤为植物生长发育供应、协调营养因素（水分和养分）和环境条件(温度和空气)的能力。虽然植物生长所必需的基本因素即光能和热量主要来源于太阳辐射，空气（主要为O2和CO2）取自大气圈，而水分和养分却主要通过根系从土壤中吸取。植物之所以能立足于自然界经历风雨而不倾倒，也是由于其根系伸展在土壤圈之中，并从中获得土壤机械支持的缘故。土壤肥力及其生产力是农林牧业生产的基本保

7、证，农林牧业生产过程包括植物性生产和动物性生产两个基本部分，其基本功能是为人类社会提供充足的食物和纤维等生活必需品。土壤不仅是植物生产的基本生产资料和基础，也是动物生产的基础，因为任何养殖业均以植物作为饲料，动物只能利用绿色植物通过光合作用合成的有机物之中的化学能和营养物来维持其生命活动。常言道“万物土中生”，就是这个道理。人们通过改良、合理开发与持续利用土壤资源以提高农林牧业的生产力，如开垦荒地、平整土地、耕作施肥、灌溉排水等。于是作为历史自然体的土壤便在人类活动的影响下，逐渐向肥力更高的耕作熟化土壤方向演

8、化，使土壤最终成为人类劳动的产物。一般来说开垦之前的土壤是在自然因素综合作用下形成的，称为自然土壤；自然土壤在被开垦利用之后，土壤虽仍然受自然因素的作用，但同时也承受人类活动的影响，人类通过有意识地改变土壤与地理环境要素之间的物质能量迁移转化过程，直接参与了土壤的发育过程，使自然土壤发育成为耕种土壤。因此，影响土壤圈演化的因素除了自然成土因素之外，人类活动也是其重要因素。人类活动的介入使土壤圈演化进