过程和土层.docVIP

第二节 土壤形成过程 （1）土壤形成过程是复杂的物质与能量迁移和转化过程的综合。 （2）土壤形成过程是随着时间进行的。 （3）土壤形成过程由一系列生物的、物理的、化学的、物理化学的基本现象构成。 （4）土壤形成过程是在一定的地理位置、地形和地球重力场之下进行的。 侵蚀引起的获得或损失能量由沉淀引起获得或损失能量 侵蚀引起的获得或损失能量 由沉淀引起获得或损失能量 由侧向转移引起获得或损失能量 侧向和垂直方向转移的能量损失 土壤与空气间的对流和传导引起的能量交换 生物的能量交换 蒸发 辐射能交换 反射 地热 土体内部的能量转化： 传导 凝结 对流 蒸发 渗透 非饱和流 能量来源与贮存矿物转化 有机质转化 生物活动 磨擦 干湿交替 冻融交替 图1.11 土壤中能量来源与转换示意图 一、土壤形成过程与地质风化过程： 1．土壤形成过程：指在地质风化过程的基础上，发生在成土母质之内的物质转移、转化等一系列物理的、化学的、生物的过程以及它们的复合过程。 2．地质风化过程：岩石和原生矿物发生崩解，遭受破坏，产生母质的过程，包括地球物理风化、地球化学风化与生物化学风化。 3．地质大循环：指地表岩石与矿物发生风化作用，其风化产物经淋溶与搬运、沉淀与堆积，进而再发生成岩作用的物质循环，它在地球表面周而复始，永不停息。 4．生物小侵蚀造成的表层物质损失物质的生物小循环获得能量损失能量 侵蚀造成的表层物质损失 物质的生物小循环 获得能量 损失能量 获得水分 水分损失 物质的表面沉积 土体内的转移 土体内的转化（土壤过程的风化过程的） 地球化学风化供应物质 水分和其它物质的淋失 土 体 图1.12 土壤中物质迁移与转化示意图 大气圈水、热、阳光、空气岩石圈沉积岩变质岩岩浆岩岩石碎屑与可溶性物质 大气圈 水、热、阳光、空气 岩石圈 沉积岩 变质岩 岩浆岩 岩石碎屑与可溶性物质 土壤发生和发展 腐殖质 松散堆积物 可溶和难溶的有机质和矿物质 海底沉积岩 活有机物 有机残体 成岩过程 地壳上升 腐殖质化 矿质化 生物吸收 死亡 淋溶、搬运 生物吸收 风化作用 地质大循环（周期166～108年） 生物小循环（周期160～102年） 微生物分解 (二)地质风化过程与成土过程 一般土壤的组成，其矿物质占95%以上，即所谓矿质土壤。其中的矿物质主要为硅酸盐和铝硅酸盐两大类，如石英、长石、云母、辉石等。如按化学组成来看，其中SiO2含65%～69%；Fe２O３、Al２O３占17%～20%；CaO、MgO为5%～７％，这些都是所谓大量元素。岩石风化，主要是这些原生矿物在一定生物气候条件下，其矿物结构遭受破坏、转化与粘土矿物合成的过程。一般将这种风化分为地球物理风化、地球化学风化与生物化学风化三大类。在两极、高山及干旱地区，以地球物理风化为主。地球化学风化一般是指在湿热条件下的原生矿物的彻底分解，形成高岭石与三水铝石，它的风化强度远比地球物理风化大得多（图1.16）。生物化学风化是指植物根系对岩石矿物的撑胀产生物理风化，和有机酸对矿物的化学蚀变风化作用。 可淀积为硅质层 风化作用原生矿物Si(OH)4Al.O.OHFe.O.OHSi.Al.O.OH 风化作用 原生矿物 Si(OH)4 Al.O.OH Fe.O.OH Si.Al.O.OH 图1.16 各种矿物在地球化学风化中的产物（俞震豫） NaOH Al3+ 或Al(OH)3多聚体 两性胶体，可形 石英+ Ca(OH)2 + Fe3+ 或Fe(OH)3 成氧化物粘粒 Mg(OH)2 Fe2+ 或 Si(OH)2 负胶体，可形 成铝硅酸盐类