地质地貌第十三章 土壤.ppt

《地质地貌学》;第十三章 土 壤 ;土壤是组成自然地理环境的要素之一，是一种多孔隙的分散体。它处于风化壳的最表层，处于岩石圈、水圈、大气圈及生物圈的过渡地带。土壤可以积蓄水分，又可以渗透水流，在水分循环中起着媒介和对降水起着再分配的作用，从而影响径流的形成及其过程。同时土壤抗侵蚀能力的强弱对水土流失也有很大影响。在水利、土建、交通运输工程建设中，土壤又是作为建筑材料和承压基础，主要是利用土体的材料力学特性和物理机械性质。 ;按照农学的观点，土壤是地球表面能够生长植物的疏松表层，应当具有一定的肥力。本次仅从地质学的观点出发，将地表岩石风化后所堆积的松散物质统称为土壤。;第一节 自然土壤的形成与土壤的分布规律 ;（一）自然土壤形成过程 自然土壤是在风化作用与成土作用的综合影响下形成的。岩石经过风化过程形成母质，在母质的基础上，经过生物引起的成土过程就形成土壤。 岩石的风化过程属于物质的地质大循环范畴，成土过程则属于物质的生物小循环范畴。这两个过程的矛盾统一，即是自然土壤的形成过程。;物质的地质大循环过程又称为物质的地质淋溶过程，是指岩石风化过程中很多可溶性物质及松散的碎屑物质，由于雨水的淋溶，在漫长的地质年代经搬运、沉积和硬结成岩作用形成沉积岩，这些沉积岩在地壳运动中又出露于地表，重新继续遭受淋溶过程，形成物质的地质大循环。;岩石风化后形成的松散碎屑物质，在土壤学中称为成土母质。它与岩石本身比较起来，具有许多新的特性，例如对水分、热量和空气的通透和保蓄性能都加强了。同时由于地质大循环的作用，使封闭在岩石中的矿物质养分得以释放，为生物的生长创造了有利条件。 ;物质的生物小循环亦即物质的生物累积过程，是指地球上有了生物活动（特别是绿色植物的出现）时，它们以太阳能为热源，利用空气中的CO2，并从土壤和母质吸收养分和水进行光合作用，合成为不溶性的有机质，积蓄于自己的体内，等有机体死亡后经微生物的分解再释放出来，又为新生植物体的生长提供了营养。所以生物小循环的实质就是有机质的合成与分解。 ;物质的地质大循环与生物小循环是矛盾对立统一的。地质大循环为土壤的形成提供了成土母质，没有地质大循环就不可能有生物小循环。但是只有当生物小循环在土壤的形成过程中起主导作用时，才能使植物生长发育需要的养分元素累积起来，使土壤产生肥力并得以发展。 ;（二）影响自然土壤形成的因素 影响自然土壤形成的因素是多方面的，其中气候、母质、生物、地形等起重要作用。;（1）气候因素 气候因素可以直接和间接影响成土过程，其中尤以在太阳辐射下气温的变化和降水最为重要。它们对岩石的风化及对有机质的合成与分解，会在一定程度上要制约土壤的发展方向、发展速度及地理分布。;在高纬度和高山地区，岩石的风化速度慢，绿色植物所合成的有机质数量少，其分解也慢，使土壤的发育往往处于原始阶段。而在高温多雨的热带，化学风化过程剧烈，除石英以外的绝大多数矿物均已被分解，植物生长迅速，微生物分解也旺盛，田间土壤的形成发展也快。而在气温低，雨量多和蒸发少的地区，若遇排水不杨，则易形成沼泽土。 ;（2）母质因素 成土母质是构成土壤的基本材料。母质类型、粗细、成分等均直接影响成土过程中物质与能量的迁移和转化，从而影响土壤的形成与发展。 从类型来看：残积母质是基岩直接风化而未经搬运的碎屑物质，一般分布在分水岭地带和缓坡上，其性状受基岩特性的影响较大，质地粗，土层薄，一般深度在20~30 cm左右。;运积母质是在外营力搬运和沉积作用下而形成的，主要有坡积、洪积、冲积、风积、冰碛、冰水堆积等类型，质地及土层厚薄各地不一。较粗的母质往往是岩石风化后的原生矿物，其透水性和透气性较好。较细的母质主要是由次生矿物组成，孔隙小，透水性相透气性不良。;（3）生物因素 生物包括森林、灌丛、草类、微生物和土壤中的动物，它们是土壤形成的重要因素。它们影响土壤有机质的质和量，也影响土壤透水、透气等物理性质。森林植被活质的残存量很大，但归还土壤的残落物主要是枯枝落叶、花果等，主要堆积于地表。;草本植被活质残存量虽较小，但却堆积在地表以下一定深度。微生物能固定空气中游离的氮元素，且能分解有机态养分与难溶性矿物质，从而为土壤创造新的物质。土壤中的动物如蚯蚓、鼠类等，它们打洞翻土增加了土壤的孔隙度等，从而又增强了土壤的透水性能。;（4）地形因素 不同海拔高度、不同坡向和坡度的成土母质和水热条件都有一定的差异，从而影响土壤营养元素的重新分配和生物活动状况。这就在一定程度上影响到土壤成土过程的方向和速度。;在平原地区、水热条件的分布较为均一，土壤的性质也就比较相似。在中高山地区，由于水热条件在垂直方向上存在着较大差异，所以土壤的类型在垂直方向上也就呈现较大差异。以江西庐山为例，土壤的颜色随海拔高度的增加而改变，自下而上由红而黄，再由