环境土壤学-东北林业大学 - 图文 下载本文

特别是在地下水位很高的情况下,B层的下段或C层的一部分,将因还原作用变为蓝灰色或绿灰色,称为潜育层或灰粘层或简称G层。

(四)土壤发生层次

1、O层:枯落物层

据分解程度不同,可分为三个亚层。 L层:分解较少的枯枝落叶层。

F层:分解较多的半分解的枯枝落叶层。

H层:分解强烈的枯枝落叶层,已失去其原 有植物组织形态。

2、A1层:腐殖质层

可分为两个亚层。

A11层:聚积过程占优势(当然也有淋溶作用)、颜色较深的腐殖质层。

A12层:颜色较浅的腐殖质层。

3、A2层:灰化层

4、AB层:腐殖质层和淀积层的过渡层。

同可分 为B1、B2、B3等亚层。 7、G层:潜育层。

5、B层:淀积层,里面含有由上层淋洗下来的物质,所以一般较坚实。据发育程度的不

6、BC层:淀积层和母质层的过渡层。

8、C层:母质层。据盐的不同有:

CC层:母质层中有碳酸盐的聚积层; CS层:母质层中有硫酸盐的聚积层。 9、D(R)层:母岩层。

根据土壤剖面发育的程度不同可以有不同的土壤类型。上面介绍的模式剖面,在实际工作中,往往不会出现那么多的层次,而且层次间的过渡情况也会各有不同,有的层次明显,有的不明显,有的是逐渐的。层次间的交线有平直的、曲折的、带状的、舌状的等多种形式。

三、耕作土壤剖面的形成

人类生产活动和自然因素的综合作用,使耕作土壤产生层次分化。典型的耕作土壤剖面层次,从上到下大体可以分为三层:表土层,心土层和底土层。 1 表土层

可分为两层。

1、耕作层:受耕作、施肥、灌溉影响最强烈的土壤层,厚度一般约20厘米左右。耕作层易受生产活动和地表生物、气候条件的影响,一般疏松多孔,干湿交替频繁,温度变化大,通透性良好,物质转化快,含有效态养分多。根系主要集中分布于这一层中,一般约占全部根系总量的60%以上。

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2、犁底层:位于耕作层之下,厚约6-8厘米。典型的犁底层很紧实,孔隙度小,非毛管孔隙(大孔隙)少,毛管孔隙(小孔隙)多,所以通气性差,透水性不良,结构常呈片状,甚至有明显可见的水平层理。这是经常受耕畜和犁的压力以及通过降水,灌溉使粘粒沉积而形成的。

2 心土层

位于犁底层以下,厚度约为20-30厘米,该层也能受到一定的犁、畜压力的影响而较紧实,但不象犁底层那样紧实。在耕作土壤中,心土层是起保水保肥作用的重要层次,是生长后期供应水肥的主要层次。在这一层中根系的数量约占根系总量的20-30%。 3 底土层

在心土层以下,一般位于土体表面50-60厘米以下的深度。此层受地表气候的影响很少,同时也比较紧实,物质转化较为缓慢,可供利用的营养物质较少,根系分布较少。一般常把此层的土壤称为生土或死土。

第二章 土壤生态系统的物质基础

第二节 土壤有机质

土壤有机质的来源、组成和类型

土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分,尽管土壤有机质的含量只占土壤总量的很小一部分,但它对土壤形成、土壤肥力、环境保护及农林业可持续发展等方面都有着极其重要作用的意义。一方面,它含有植物生长所需要的各种营养元素(最主要的),也是土壤微生物活动的能源,对土壤物理、化学和生物学性质能有着深刻的影响。另一方面,土壤有机质对重金属、农药等各种有机、无机污染物的行为能有显著的影响。而且土壤有机质对全球碳平衡起着重要的作用,被认为是影响全球温室效应的重要因素。

土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳的有机化合物。它主要包括土壤中各种动物、植物残体,微生物体及其分解和合成的各种有机化合物。

我国地域辽阔,由于各地的自然条件和农林业经营水平不同,土壤有机质的含量差异较大。低者少于1%,多者可高达20%。土壤有机质含量的多少,基本上可以反映土壤肥力水平的高低。

一、 土壤有机质的来源

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土壤有机质是指土壤中含碳的有机化合物。土壤中有机质的来源十分广泛。

(1)植物残体:包括各类植物的凋落物、死亡的植物体及根系。这是自然状态下土壤有机质的主要来源。对森林土壤尤为重要。森林土壤相对农业土壤而言具有大量的凋落物和庞大的树木根系等特点。我国林业土壤每年归还土壤的凋落物干物质量按气候植被带划分,依次为:热带雨林,亚热带常绿阔叶林和落叶阔叶林,暧温带落时阔时林,温带针阔混交林,寒温带针叶林。热带雨林凋落物干物质量可达16700Kg/(km·a),而荒漠植物群落凋落物干物质量仅为530kg/(nm·a).

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(2)动物、微生物残体:包括土壤动物和非土壤动物的残体,及各种微生物的残体。.这部分来源相对较少。但对原始土壤来说,微生物是土壤有机质的最早来源。

(3)动物、植物、微生物的排泄物和分泌物:土壤有机质的这部分来源虽然量很少,但对土壤有机质的转化起着非常重要的作用。

(4)人为施入土壤中的各种有机肥料(绿肥、堆肥、沤肥等),工农业和生活废水,废渣等,还有各种微生物制品,有机农药等。

二、 土壤有机质的含量

土壤有机质的含量在不同土壤中差异很大,含量高的可达20%或30%以上(如泥炭土,

某些肥沃的森林土壤等),含量低的不足1%或0.5%(如荒漠土和风沙土等)。在土壤学中,一般把耕作层中含有机质20%以上的土壤称为有机质土壤,含有机质在20%以下的土壤称为矿质土壤。一般情况下,耕作层土壤有机质含量通常在5%以上。全球土壤0?/FONT>100cm和0?/FONT>15cm土层中有机碳的含量(有机质的含碳量平均为58%,所以土壤有机质的含量大致是有机碳含量的1.724倍)情况见表2-1/FONT>1

表2-1 全球土壤0-100cm和0-15cm土层中有机碳的含量

面积 土纲 0-100cm土层中的有机碳 320-15cm土层中有机碳 范围(%) 代表值(%) 0.06~ 6.0 — 0.06 ~6.0 — 12 ~57 47 1.2 ~10 6 0.5~ 1.8 0.9 0.1~ 1.0 0.6 (10km) Mg/hm 总量10g 占全球% 99. 148 9 163 352 22 2045 357 23 306 78 5 58 19 1 35 110 7 215新成土 始成土 有机土 暗色土 变性土 旱成土 14921 21580 1745 2552 3287 31743 7 软土 灰化土淋溶土 5480 4878 18283 131 73 5 146 71 5 69 127 8 93 105 7 101 119 8 24 18 1 0.9 ~4.0 2.4 1.5 ~5.0 2.0 0.5 ~3.8 1.4 0.9 ~3.3 1.4 0.9~ 3.0 2.0 ?/FONT> — 老成土 11330 氧化土 11772 其它 7644 总计 135215 1576 100 (引自黄昌勇《土壤学》2002年)

三、 土壤有机质的组成

(一) 土壤有机质的类型

进入土壤中的有机质一般以三种类型状态存在。

(1)新鲜的有机物:指那些进入土壤中尚未被微生物分解的动、植物残体。它们仍保留着原有的形态等特征。对森林土壤而言,一般指枯凋落物的L层(Litter)。相当于土壤剖面形态记述中的A。。层。

(2)分解的有机物:经微生物的分解,已使进入土壤中的动、植物残体失去了原有的形态等特征。有机质已部分分解,并且相互缠结,呈褐色。包括有机质分解产物和新合成的简单有机化合物。对森林土壤而言,一般指枯凋落物层中的F层(Fermetation)。此层一般在土壤剖面形态记述中为A。层

(3)腐殖质:指有机质经过微生物分解后并再合成的一种褐色或暗褐色的大分子胶体物质。与土壤矿物质土粒紧密结合,是土壤有机质存在的主要形态类型,占土壤有机质总量的

85%?/FONT>90%。对森林土壤而言,一般指枯落物层中H层(Humus)。在土壤剖面形态记述中,通常与上述的F层共同记为A。层。 (二)生物有机质的组成

土壤有机质的组成决定于进入土壤的有机物质的组成,进入土壤的有机物质的组成相当复杂。各种动、植物残体的化学成分和含量因动、植物种类、器官、年龄等不同而有很大的差异。一般情况下,动植物残体主要的有机化合物有碳水化合物、木素、蛋白质、树脂、蜡质等。土壤有机质的主要元素组成是C、O、H、N,分别占52%?/FONT>58%、34%?/FONT>39%、3.3%?/FONT>4.8%。

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(1)碳水化合物