第二章第一节土壤矿物质.pptVIP

第二章 土壤的组成 第一节 土壤的矿物质 一、土壤矿物质的成因类型 土壤矿物质是由岩石圈上部的风化壳发育而来，也是土壤营养物质来源基础，称土壤物质组成的“骨骼”部分。按成因分类有二类：原生矿物，次生矿物 ;（一）土壤的原生矿物 ：仍然保持岩石原来生成时的所有性质（结构、成分、性质等），抗风化能力强的物质称为原生矿物。它是土壤营养物质（N、P、K和各种微量元素）的来源基础，组成土壤中粗粒部分的物（d0.001mm）。包括： 1、硅酸盐、铝硅酸盐类：由Si、Fe、Al、O组成的有晶格结构的矿物。如：云母、长石、辉石、橄榄石等，含Si-O多的浅色矿物抗风化能力强，含Fe,Al多的深色矿物 －抗风化能力弱 2、氧化物：石英石 3、硫化物：是硫素养分的主要来源，有黄铜矿和黄铁矿 4、磷灰石类： 岩浆岩中较稳定的矿物，是磷素的主要来源之一。 ;土壤矿物的风??及稳定性序列图;（二）土壤次生矿物：是由原生矿物经过一系列化学分解而形成的新的矿物质，组成土壤细粒部分（d0.001mm）。包括 1、简单盐类：碳酸盐、硫酸盐、氯化物。干旱地区土壤 2、次生氧化物：原生铝硅酸盐彻底分解的产物 （1）氧化铁、氢氧化铁：形成于环境不同，类型不同，所带结晶水数量不同，颜色也不同。如热带为赤铁矿和磁赤铁矿，呈深红色、砖红色；亚热带为含水氧化铁、褐铁矿，呈红色、棕红色；寒冷地区为水铁矿；高湿度地区为针铁矿，黄棕色。 （2）氧化铝，氢氧化铝：水铝石（灰色）和三水铝石（黑灰色、暗色） （3）氧化硅 粉末状，蛋白石;3、粘土矿物：原生铝硅酸盐分解形成的次生铝硅酸盐矿物，具有一定的晶格结构，是土壤无机物保持养分的物质基础。主要有三类： 高岭石类（南方）1：1型 蒙脱石类（北方）2：1型， 水化云母（寒冷）2：1型（含K＋） （1）晶格结构：基本结构单位是硅氧片（若干硅氧四面体连接而成）和水铝片（若干铝氧八面体连接而成）；若干个硅氧片和水铝片重叠组合不同的粘土矿物。 （2）同晶异质替代现象：在形成时，晶格中的离子被离子半径相近，性质相似的其他离子替代，晶格结构未被破坏，但矿物发生带电的现象，称为同晶异质替代现象。使粘土矿物具有永久性电荷而能吸附其他离子物质。 （3）性质：吸附能力、吸水性、可塑性和粘着性等 ;;二、土壤矿物质的迁移转化过程 （一）、土壤矿物质的风化过程： 1、物理崩解过程：经过风吹、雨淋和日晒，大块变小块，再变为屑粒物质，为进一步化学风化创造条件。 2、化学风化过程：主要包括溶解过程（可溶性盐类被水溶解风化）、水化作用（固体矿物带若干水分子）和水解作用（水中解离的氢离子对矿物的分解作用）。 其中，水解作用是土壤矿物分解最主要的作用，并土壤矿物类型呈现一定的地域分布规律。 ;不同地理环境中次生矿物形成的一般模式;（二）影响矿物质分解和迁移的因素 内部因素 环境因素 （三）矿物质的迁移转化强度的表示方法 主要有硅铝率和硅铝铁率，即土体和粘粒部分中二氧化硅和氧化铁铝的分子比值。 如：棕壤为2.5-2.7， 红壤为1.7-2， 黄棕壤为2.0-2.5， 砖红壤为1.5左右 ;三、土壤矿物质的机械组成 （一）粒级划分： 1、粒级定义：把大大小小的土壤矿物颗粒，按性质相似，粒径相近的土粒归并，划分几个类组，称为粒级（或粒组）。 各国的划分标准不同，比较有影响的有国际制，美国制和苏联制。 归纳起来，大致可划分四大级：砾石级，砂粒级，粉砂粒级，粘粒级。 ;国际上主要的土粒分级标准图式;2、各粒级的矿物化学成分和性质不同 （1）矿物种类：粗粒为原生矿物，细粒 为次生矿物 （2）化学成分：越粗二氧化硅含量越多。 （3）物理性质： 1mm粒径是土壤产生有无毛管现象的界限； 0.01mm粒径是土壤是否具有吸湿性、粘结 性和可塑性等一些物理性质界限。 (大于0.01mm粒径被称为物理性砂粒， 小于0.01mm粒径被称为物理性粘粒；) 0.001mm粒径土粒是土壤是否具有胶体性 质，以及吸收性、胀缩性和粘着性界限。 ;（二）质地划分： 1、定义：把各粒级含量所占土壤总重量的百分比或相对比例称为机械组成，或简称质地。 2、质地分类：根据土壤的机械组成，从土壤发生和农业生产实际需要出发，把土壤划分若干类别，称为质地分类。主要可以分为砂土组、壤土组和粘土组。 ; 苏联卡庆斯基 土壤质地分类表