环境土壤学-东北林业大学 - 图文 下载本文

环境土壤学

教 案

环境专业

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第一章 土壤形态特征

一、基本形态特征

土壤形态就是土壤的外部特征,这种外部特征是通过人们的感官即视觉,嗅觉和触觉来认识的。在土壤形成以后,各土层在组成和性质上市不同的,所以,反映在剖面形态特征上,各层也是有差别的。在野外通过土壤剖面形态的观察,可判断出土壤的一些重要性质。土壤重要的形态特征有: 颜色,结构,质地,坚实度,孔隙,湿度,新生体,侵入体,动物孔穴等。

(一)土壤颜色

土壤颜色是土壤内在物质组成在外在色彩的表现。由於土壤的矿物组成和化学组成不同,所以土壤的颜色是多种多样的。通常在鉴别土壤层次和土壤分类时,土壤颜色是非常明显的特征.土壤颜色采用芒塞尔颜色命名系统,将土块与标准颜色卡对比,给予命名。给土壤的颜色定名时,用一种颜色常常有困难,往往要用两种颜色来表示,如棕色,有暗棕,黑棕,红棕等之分。这样定名,在前面的字是形容词,是指次要的颜色,而后面的字是指主要的颜色。 决定土壤的颜色,主要有以下几种物质:

腐殖质 含量多时,使土壤颜色呈黑色。含量少时,使土壤颜色呈暗灰色。

氧化铁 在土壤中德氧化铁一般多为含水氧化铁,如褐铁矿,针铁矿等,这些矿物使土壤呈铁锈色和黄色。

石英,斜长石,方解石,高岭石,二氧化硅粉末,碳酸钙粉末等,它们都能使土壤呈白色。 氧化亚铁广泛出现在沼泽土,潜育土中,它使土壤具有蓝色或青灰色,如蓝铁矿,这类矿物为白色,但遇空气中德氧即很快变为青灰色。 除物质成分影响土壤颜色外,土壤的物理性状不同,也会使土色有所差别。例如,土壤愈湿,颜色愈深,土壤愈细,颜色愈浅,光线愈暗,颜色愈深。所以在比较土壤颜色时,必须注明条件。

土壤颜色本身对树木生长并不重要,但是颜色却可指示土壤的许多重要特征.土壤颜色还可影响土壤的温度.深色土壤比浅色土壤易吸热.有森林植被的土壤受温度的影响比裸露的土壤小.森林火灾后,表层土壤颜色变深,从而导致土温增加. (二)土壤结构

土壤结构就是土壤固体颗粒的空间排列方式。自然界的土壤,往往不是以单粒状态存在,而是形成大小不同,形态各异的团聚体,这些团聚体或颗粒就是各种土壤结构。根据土壤的结构形状和大小可归纳为块状,核状,柱状,片状,微团聚体及单粒结构等。

土壤的结构状况对土壤的肥力高低,微生物的活动以及耕性等都有很大的影响。 同时一些人为的活动将很大程度上破坏土壤的结构.如森林采伐后,由于重型机械的使用将导致土壤被压实,土壤表层结构被破坏.

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(三) 土壤质地

土壤质地是土壤中各种颗粒,如砾,砂,粉粒,粘粒的重量百分含量。土壤质地影响土壤肥力,如土壤持水力,土壤通气性,有机质的贮存,营养元素的吸附和土壤的耕性,从而影响树木的生长。

准确测定土壤质地要用机械分析来进行,但在野外常用指测法来判断土壤质地,将土壤质地分为:砂土,砂壤土,轻壤土,中壤土,重壤土,粘土等。 (四) 土壤湿度

土壤水分是植物生长所必需的土壤肥力因素。根据土壤水分含量,在野外将土壤湿度分为:干,潮,湿,重湿,极湿等。 (五) 新生体

在土壤形成过程中新产生的或聚积的物质称为新生体,它们具有一定的外形和界限。新生体可以按它们的外观分类,也可按它们的化学组成来分类。 按外观分,新生体 盐霜,盐斑,结核等。

按照化学组成分,新生体可由易溶性盐类组成,如氯化钠,硫酸钠,碳酸钙等;还有由晶质或非晶质的化合物组成,如含水氧化铁的化合物,氧化亚铁的化合物,锰的化合物,二氧化硅和有机物等。

新生体是判断土壤性质,土壤组成和发生过程等非常重要的特征。例如,盐结皮和盐霜,表示土壤中有可溶性盐类的存在。锈斑和铁结核是近代或过去,在水影响下产生于干湿交替的特征。

(六) 侵入体

位于土体中,但不是土壤形成过程中聚积和产生的物体,称为侵入体。侵入体有砖头,瓦片,铁器和磁器等。一般常见于耕作土壤中,是判断人为经营活动对土壤层次影响所达到的深度,以及土层的来源等。

二、土壤剖面

(一)概念

1、土壤剖面:从地表凋落物向下直到土壤母质的垂直切面。 2、土壤发生层:由于成土作用形成的土层

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(二)自然土壤剖面的形成

(一)土壤剖面定义

1、定义:土壤剖面是指从地面向下挖掘所裸露的一段垂直切面,这段垂直切面的深度一般在两米以内。

2、自然的土壤剖面是在五个主要成土因素的共同影响下形成的

3、土壤剖面构造:指土壤剖面从上到下不同土层的排列方式。一般情况下,这些土层在颜色、结构、紧实度和其他形态特征上是不同的。各个土层的特征是与该层的组成和性质一致的,是土壤内在性状的外部表现,是在土壤长期发育过程中形成的。

(二)、淋溶作用和淀积作用

1、土壤剖面各发生层次的形成:成土过程中,原生矿物不断风化,产生各种易溶性盐类,含水氧化铁和含水氧化铝以及硅酸等,并在一定条件下合成不同的粘土矿物。同时通过土壤有机质的分解和腐殖质的形成,产生各种有机酸和无机酸。在降雨的淋洗作用下引起土壤中的这些物质的淋溶和淀积,从而形成了土壤剖面的各种发生层次。

(1)、淋溶作用:指土壤中的下渗水,从土壤剖面的上层淋溶或浮悬土壤中某种成分的作用。因此一般将土壤剖面的上层称为淋溶层或简称A层。

(2)、淀积作用:指下渗水到达剖面下层沉淀其中某些溶解物或悬浮物的作用。因此,土壤剖面的下层一般称为淀积层或简称B层。B层之下一般是未受淋溶或淀积作用的土壤母质层,简称C层。土壤母质下面,如果是未风化的基岩,称为基岩层或简称D层。

(三)物质的转移作用

1、物质的转移作用

淋溶作用和淀积作用密切联系,是物质转移过程所导致的两种结果。土壤水携带着溶解或悬浮的物质产生的移动,称为物质的转移作用。这种转移作用分为物理性转移和化学性转移。

2、物理性转移

矿物质与有机物质胶粒以及其他微粒,从A层到B层而沉淀下来,使B层质地相对变粘,干燥时亦可发生裂隙。 3、化学性转移

矿物在风化过程中产生的可溶性盐类等,从A层随着下渗水下移,或停积在B层或到达地下水层而流失。草原区域因易溶性盐的聚积常生成石灰质和石膏质硬盘。温带森林区域含铁铝的有机和无机胶体可悬浮在渗漏水和毛管水中,从A层移动到B层,亦可形成铁质硬盘。

4、潜育层

地下水位高而排水不良的地方,矿物在风化过程中产生的可溶性盐类往往由剖面的下层,随着毛管水的上升到达地面,形成盐结皮,这种物质转移的方向和一般情形相反。由于通气不良,

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