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6-土壤

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《自然地理学》教案设计十八(2学时)

第六章第一节土壤圈的物质组成及特性

第二节土壤与地理环境间的关系

一、教学内容

1. 土壤圈在地理环境中的地位和作用

2. 土壤的形态以及各自的性质

3. 土壤的物质组成有哪些

4. 土壤组成物质间的相互作用有哪些

二、教学目的和要求

1.知识目标

要求学生掌握土壤的物质组成特征要求学生认识土壤物质组成之间的相互作用;要求学生了解土壤与地理环境之间的关系。

2.能力目标

要求学生对土壤方面的知识点进行充分的了解与记忆,在实习的过程中应该将书本的知识点与实际的土壤构成进行结合,做到学以致用。

三、教学重点和难点

1.教学重点

土壤的形态以及各自的性质

2.教学难点

土壤物质组成之间的相互作用

四、教学方法

课堂讨论、多媒体教学、当堂测验、提问式教学

五、教学过程

一、土壤和土壤肥力

1. 土壤

土壤是人类赖以生存的物质基础,是人类不可缺少和不能再生的自然资源。土壤是发育于陆地表面具有生物活性和孔隙结构、进行物质循环和能量转换的疏松表层。土壤是地球表面具有一定肥力、能生长绿色植物的疏松层。它有有自己发生、发展的过程,是一个从形态、物质组成、结构和功能上可以剖析的独立历史自然体。

2. 土壤肥力

土壤肥力是土壤基本属性、本质特征。土壤肥力是指土壤为植物供应和协调营养因素(水分和养料)以及协调环境条件(温度和空气)的能力。一般将水、肥、气和热称为土壤肥力的四大要素,四者是相互联系、相互制约的一个统一整体,是由一系列物理、化学和生物过程引起的,因而是物理、化学和生物的综合反映。

3. 土壤质量

随着人口增加、社会经济发展和城市化的加速发展,全球性的土壤资源开发利用引发了土地沙化和荒漠化,土壤污染等一系列环境问题。土壤质量严重威胁农产品产量、危害人类和动植物的健康。因此,国际土壤学界把“21世纪土壤面临的现实和挑战”作为核心问题进行研究。我国土壤学界也围绕“面对农业与环境的土壤科学”这一主题,开展多方面的研究,并把土壤质量看做现代土壤科学的研究重心。

土壤质量是指土壤在一定生态系统内支持生物的生产能力、环境净化能力、促进动植物及人体健康的能力。包括三个内涵:① 土壤肥力质量,是指土壤充分供给植物养分提高生物产量的能力;② 土壤环境质量,表明土壤能容纳、吸收、降解各种环境污染物质的能力;③ 土壤健康质量,显示土壤无污染、洁净、生产的食品无公害、保障动植物及人类健康的能力。

二、土壤圈在地理环境中的地位和作用

土壤是地理环境统一体中一个组成要素。土壤形成开始于有有机体生长的陆地表面岩石风化物上,这些有机体在生命活动中,进一步分解了岩石,并从中吸收和集中必需的矿质养料,同时使陆地表层富有植物营养元素和岩石所没有的含氮有机化合物,所以土壤与岩石有本质的区别。土壤肥力是和生物进化同步发展的,土壤圈在地里环境中处于大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间的界面上,处于各圈层的接触过度地带,是有机和无机的结合部,是自然地理环境各组成成分的枢纽,是地球各圈层中最活跃、最富有生命力的圈层之一,它们之间不断进行着物质循环和能量交换。

由于土壤圈所处的特殊地位,它成为地球上生物与非生物发生强烈交互作用的基地。土壤圈内的各种土壤类型、特征与性质,都是过去和现在大气、岩石,水和生物圈相互作用的记录与反映,它们对研究土壤圈在自然与人为作用影响下的变化与发展具有重要意义。

三、土壤形态

土壤形态是指土壤外部的特征,如土壤剖面构造、土壤颜色、质地、结构、结持性、孔隙状况等,这些特征是可以通过观察者的感觉来认识的。

土壤的形态是土壤形成过程的结果,也是土壤形成过程的外部表现,并且是区别土壤和诸如风化壳等自然体以及鉴别不同土壤类型的一种根据。可见,土壤的形态学对于研究土壤形成过程及土壤分类具有重要意义。

(一)土壤剖面

从地面垂直向下的土壤纵断面称为土壤剖面(soil profile)。土壤剖面中与地表大致平行的层次,它是由成土作用而形成的,因此,称为土壤发生层(soil genefic horizons),简称土层。由非成土作用形成的层次,称土壤层次(soil layers)。

土层是原来的成土母质在成土作用影响下产生分异作用的结果,不同的土壤层次,可根据其颜色、结构、质地、结持性、新生体等特征进行划分。每一种成土类型都有其特征性的发生层组合,从而形成了各种土壤剖面。

19世纪末,俄国土壤学家道库恰耶夫最早把土壤剖面分为三个发生层,即:腐殖质聚积表层(A)、过渡层(B)和母质层(C)。后来有研究者又提出许多新的命名建议,土层的划分也越来越细。但基本土层命名仍不脱离道库恰耶夫的ABC传统命名法。自从1967年国际土壤学会提出把土壤剖面划分为:有机层(O)、腐殖质层(A)、淋溶层(E)、淀积层(B)、母质层(C)和母岩(R)等六个主要发生层以来,经过一个时期应用,我国近年来在土壤调查和研究中也趋向于采用OAEBCR土层命名法。主要发生层的含义阐述于下。

18-1 土壤剖面图

O层(枯枝落叶层、有机层):指以分解的或未分解的有机质为主的土层。它可以位于矿质土壤的表面,也可被埋藏于一定深度。

A层(腐殖质层):形成于表层或位于O层之下的矿质发生层。土层中混有有机物质,或具有因耕作、放牧或类似的扰动作用而形成的土壤性质。它不具有BE层的特征。

E层(淋溶层):硅酸盐粘粒、铁、铝等单独或一起淋失,石英或其他抗风化矿物的砂粒或粉粒相对富集的矿质发生层。E层一般接近表层,位于O层或A层之下,B层之上。有时字母E不考虑它在剖面中的位置,而表示剖面中符合上述条件的任一发生层。

B层(淀积层):在上述各层的下面,主要特点是淀积着上层淋洗下来的物质,使质地偏粘、土体较紧实,具块状或棱柱状等结构,常出现新生体,颜色与A层也有明显差别。

C层(母质层):母质层。多数是矿质层,但有机的湖积层也划为C层。

R层(母岩):即坚硬基岩,如花岗岩、玄武岩、石英岩或硬结的石灰岩,砂岩等都属坚硬基岩。

G层(潜育层):是长期被水饱和,土壤中的铁、锰被还原并迁移,土体呈灰蓝、灰绿或灰色的矿质发生层。

凡兼有两种主要发生层特性的土层,称过渡层,如AEBEEBBCCBABBAACCA等,第一个字母标志占优势的主要土层。若来自两种土层的物质互相混杂,且可明显区分出来,则以斜竖“/”表示,如E/BB/C

一般典型土壤具有以上几个层次,但不同发育阶段,不同环境条件土壤并不总是具有上述全部层次,其剖面层次组合有以下几种:

18-2 土壤剖面图

1. 发育程度很低的土壤其剖面构造简单,通常只有很薄的A层和AC层,尚无淀积层的发育。常见于极地、高山和新母岩出露等地方。

2. 发育良好的土壤具有完备的层次构造,基本层次及各亚层分异明显,层序正常。常见于气候、植被等成土条件良好和侵蚀作用微弱的地区。

3. 发育过程受干扰的埋藏土壤即在原有土壤剖面之上又覆盖和发育了新的土壤剖面,因而使层次的组合和顺序出现重复和多样化。它发生于接受简断堆积的地区或受人工干扰所致。

4. 受强烈剥蚀的土壤由于强烈的风蚀或水蚀,使原来土壤上部层次消失,成为不完全的剖面构造。见于植被严重破坏、水土流失严重的地区。

(二)土壤的颜色

土壤颜色(soil colour)是土壤最重要的形态特征之一。根据土壤颜色的变化可作为判断和研究成土条件、成土过程、肥力特征和演变的依据。土壤颜色也是土壤分类和命名的依据之一。世界上许多土类用颜色来命名,如红壤、黄壤、黑钙土、栗钙土等。

土壤颜色主要决定于土壤的化学组成与矿物组成,它既反映土壤物质的组成和变化,又是成土过程的结果和外在表现。影响土壤颜色的主要因素有:有机质、矿物质、水分、质地和生物活动等。

测定土色一般用目力,因而有很大的主观性、任意性和异读性。为了解决这个问题,许多学者对颜色的标准化做了大量的工作。目前世界通用的是门赛尔(Munsell)颜色系列和门赛尔土壤比色卡。

(三)土壤结构

土壤结构(soil structure)指土壤颗粒胶结的状况。土壤中固体颗粒或者彼此孤立地存在着,或者相互粘结在一起形成一定形状和大小的团聚物,称为结构体。野外应描述土壤结构的形状、大小和发育程度。土壤结构形状有片状结构、棱柱状和柱状结构、角块状和半角块状结构、粒状结构等,各种结构中又分为很小、小、中、大等结构。土壤结构体的发育程度可分为无结构、弱发育结构、中度发育结构和强发育结构等级别。

(四)土壤孔隙状况

在野外观察土壤孔隙状况有两方面的内容:一方面是孔隙的大小,另一方面是孔隙的多少。土壤孔隙状况常在较大的结构体表面观察,常分为微孔隙、很细孔隙、细扎隙、中孔隙、粗孔隙,很粗孔隙及少孔隙、中孔隙、多孔隙等。

(五)土壤干湿度

土壤干湿的程度反映土壤中水分含量多少。在野外,靠人手对土壤感觉凉湿的程度及用手指压挤土壤是否出水的情况来判断。分干、润、潮、湿等级别。

(六)新生体

新生体(new formationspedological features)是指土壤发育过程中土壤物质重新淋溶淀积和集聚的生成物。根据新生体可以判断土壤类型、起源及其发育过程。新生体可分为化学起源与生物起源二种。

(七)侵入体

侵入体是指土壤中不是由成土过程所产生,而是由于外界进入的特殊物质。

四、土壤物质组成

土壤是由固相(矿物质、有机质)、液相(土壤水分)、气相(土壤空气)等三相物质组成的,它们之间是相互联系、相互转化、相互作用的有机整体。从土壤组成物质总体来看,它是一个复杂而分散的多相物质系统。固相主要是矿物质、有机质,也包括一些活的微生物。按容积计,典型的土壤中矿物质约占38%,有机质约占12%。按重量计,矿物质可占固相部分的95%以上,有机质约占5%左右。典型土壤液相、气相容积共占三相组成的50%。由于液相、气相经常处于彼此消长状态,即当液相占容积增大时,气相占容积就减少,气相容积增大时,液相所占体积就减少,两者之间的消长幅度在15—35%之间。

(一)土壤矿物质

土壤矿物质是土壤的主要组成物质,构成了土壤的“骨骼”。土壤矿物质主要来自成土母质,按其成因可分为原生矿物和次生矿物两大类。

1. 原生矿物 土壤原生矿物是指各种岩石受到不同程度的物理风化,而未经化学风化的碎屑物,其原来的化学组成和结晶构造均未改变。

土壤原生矿物的种类和含量,随母质的类型、风化强度和成土过程的不同而异。土壤中的粉砂粒、砂粒几乎全是原生矿物。土壤的原生矿物,除构成土壤的大小颗粒外,还是土壤中各种化学元素的最初来源。

土壤原生矿物种类主要有:硅酸盐、铝硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物和磷酸盐类矿物。

2. 次生矿物 次生矿物是由原生矿物经风化后重新形成的新矿物,其化学组成和构造都经过改变,而不同于原来的原生矿物。次生矿物是土壤物质中最细小的部分(粒径<0.001毫米),具胶体的性质,所以又常称之为粘土矿物或粘粒矿物,它是土壤固体物质中最有影响的部分,影响着土壤许多重要的物理、化学性质,如吸收性、膨胀收缩性、粘着性等。因而无论在土壤发生学,或是农业生产上,都具有重要意义。根据其组成、构造和性质可分为三类:简单盐类、次生氧化物类和次生铝硅酸盐类。

(二)土壤有机质

土壤有机质是指土壤中的各种含碳有机化合物,其中包括动植物残体、微生物体和这些生物残体的不同分解阶段的产物,以及由分解产物合成的腐殖质(humus)等。

土壤有机质是土壤重要的组成物质。它虽然含量很少,但对土壤形成过程以及土壤的物理、化学、生物学等性质影响很大,同时它又是植物和微生物生命活动所需的养分和能量的源泉。

2. 土壤有机物质的转化

进入土壤的各种生物残体在微生物的参与下,进行着矿质化作用和腐殖化作用。前者是有机质的破坏的过程,它可以为植物生长提供相当数量的有效的矿质营养元素;后者是腐殖质的形成过程,它可以为土壤提供一定数量的腐殖质,以提高土壤肥力水平。在有机质分解和合成过程中,生物化学过程始终是主要过程,因此影响微生物的生命活动的因素,如水分、空气、温度、pH、养分等,都将对有机质的转化,包括其方向、速度和产物的种类及数量发生影响。

3. 土壤有机质在土壤肥力中的作用

土壤有机质含有丰富的植物所需营养元素和微量元素,不断供应植物吸收利用;

土壤有机质具有较强的代换能力,可大量吸收保存植物养分,以免淋溶流失;

土壤有机酸和氨基酸等是络合剂,与钙、镁、铁、铝形成稳定性络合物,能提高无机磷盐溶解性

二、三羧基酸雨金属离子形成稳定络合物能力较强,有活化土壤微量元素的作用;

土壤有机胶体是一种具有多价酸根有机弱酸,其盐类具有两性胶体的作用,有很强的缓冲酸碱化的能力;

腐殖质是胶结剂,能使土粒形成良好的团粒结构,改善土壤耕性;

腐殖质色暗,可增加土壤吸热能力,同时导热性小,有利于保温。

(三)土壤水分

土壤水分是土壤的重要液相组分。它是植物生长所需水分的主要供给源,也是植物吸收养分的主要渠道,还影响着土壤微生物活性,制约着土壤生物类型。同时,还是土壤只能中各种物理、化学、生物过程不可缺少的条件,所以,土壤水分不仅影响土壤中物质和能量迁移转化,还制约着土壤的形成过程和成土方向。

1. 土壤水分的来源及其耗损

来源:土壤水分主要来自大气降水、灌溉水、地下水。此外,水汽的凝结也会增加土壤加土壤水分的含量,但这种水分含量很少,不占重要地位。

消耗:土壤水分的消耗主要有土壤蒸发、植物吸收和蒸腾,水分渗漏和径流损失等,其中地面蒸发和水分渗漏最为重要。

2. 土壤水量的平衡

土壤水分含量受土壤水分的收入和消耗制约,当水分收入大于消耗时,土壤水含量增大,相反则减少,当收入和消耗相等时,土壤水含量保持不变。土壤水分的收入和消耗使土壤水含量相应变化的情况,叫做土壤水量的平衡。

土体水分的收入包括:大气降水输入量;地表径流输入量;土内侧流流入量;毛管上升水输入量;汽态水输入量;若有灌溉还应包括灌溉水量。

3. 土壤水分类型及其特性

水分进入土壤后,受到重力、分子引力、毛管力等作用,存在不同的形态和运动形式,通常把土壤水分划分为:固态水、汽态水、吸湿水、膜状水、毛管水、重力水等几种类型。

(四)土壤空气

1. 土壤空气的来源和组成

土壤空气(soil air)主要来自大气,存在于未被水分占据的土壤孔隙中。土壤空气按其组成在质与量上均不同于大气中的空气。由于土壤生物生命活动的影响,二氧化碳比大气中含量高,而氧含量比大气的低。大气中CO2含量为0.03%,而土壤空气含CO2为大气的十倍至数百倍。氧在大气中一般约占20%,而土壤空气中只有10—12%,在通气极端不良的条件下,可低至10%。另外,土壤空气中的水汽含量远比大气为高,土壤空气湿度一般接近100%。在土壤中由于有机质的嫌气分解,还可能产生甲烷、碳化氢、氢等气体。土壤空气中还经常有氨存在,但数量不多。

2. 土壤与大气间的气体交换

通常,土壤空气和近地面大气进行着交换,其交换有两种方式:一方面土壤空气和大气整体地进行交换;另方面是部分气体互相扩散。由于土壤温度和大气温度有一定差异,所以土壤空气的压力和大气的压力也就不同。气体总是从压力大的方向流向压力小的方向。有时大气也进入土壤孔隙中,但这不是土壤空气和大气交换的主要方式。

土壤空气和大气的交换主要是通过个别气体成分的差异(分压梯度)发生的扩散。由于土壤中氧气和二氧化碳的浓度不同,根据气体运动规律,气体总是从浓度高的地方向浓度小的地方扩大,大气中氧的浓度高,可不断进入土壤中,而土壤中由于生物等的影响,二氧化碳浓度高,不断向大气中扩散。土壤这种扩散机制,好象生物呼吸作用吸入氧气,吐出二氧化碳一样,所以把它称为“土壤呼吸作用”。

土壤中水和气是一对矛盾,土壤中水分多了,土壤气体就少了,而且大气和土壤之间的气体交换过程也受到阻碍。如果土壤全部淹水,空气只能通过土壤孔隙水中的分子扩散进入土壤,其扩散速度要比干土慢一万倍。土壤为水饱和75分钟后,水中氧的浓度降低为其原来值的1%。土壤淹水后6—10小时内,氧气即降至接近于零。所以当土壤水分过多,通气不良时将造成一些不良效果:好气性微生物不能正常活动,只有嫌气性和兼气性微生物能够活动,这样可大大降低有机质分解速度,而且分解产物多呈还原态,对植物有毒害作用。植物根系也因氧气不足而减少呼吸能量,降低对水分和养分的吸收能力,引起缺乏营养元素等症状。所以,调节水、气矛盾,是提高土壤肥力的重要措施。

五、土壤组成物质间的相互作用

(一)土壤质地

土壤是由许多大小不同的土粒、按不同的比例组合而成的,这些不同的粒级混合在一起表现出来的土壤粗细状况,称为土壤质地(soil texture),亦称土壤机械组成。国际上土粒粒级的划分有多种标准。

土壤质地分类是以土壤中各粒级含量的相对百分比作为标准。各国土壤质地分类标准也不相同,国际制和美国制采用三级分类法,即按砂粒、粉砂粒、粘粒三种粒级的百分数,划分砂土、壤土、粘壤土、粘土四类十二级,这种土壤质地分类法还可用一个三角表加以表示。前苏联制采用双级分类法,即按物理性粘粒和物理性砂粒的含量百分数划分为砂土、壤土及粘土等三类九级。

18-1 土壤质地分类图

砂土通气性好,透水性强,作物根系易于发展,土温上升快,土壤中有机质矿化作用也快,然而保水供水的能力差,土壤容易产生旱象。黏土通气透水性差,作物根系不易伸展,土温上升缓慢,土壤中有机质矿化作用缓慢,有机质比较易于积累,保肥能力较强。

壤土既有一定数量的大孔隙,也有相当多的毛管孔隙。所以,通气透水性良好,保水保肥性较强,土温比较稳定,它的土粒比面积小,粘性不大,耕性良好,适耕期长,宜于多种作物生长,这样质地较为理想。可见,土壤质地是评定土壤生产性能的一种很重要的参数。

(二)土壤胶体的性质

土壤胶体是土壤中高度分散的部分,是土壤中最活跃的物质,其重要性犹如生物中的细胞,土壤的许多理、化现象,例如土粒的分散与凝聚、离子吸附与交换、酸碱性、缓冲性、粘结性、可塑性等都与胶体的性质有关。所以,只有深入研究土壤胶体的性质,才能了解土壤理、化现象发生的本质。

1. 土壤胶体的种类

在胶体化学中,一般指分散相物质的粒径在1—100毫微米之间的为胶体物质,而土壤胶体微粒直径的上限一般取2000毫微米。胶体的种类 土壤胶体按其成分和特性,主要有三种:

1)土壤矿质胶体:包括次生铝硅酸盐(伊利石、蒙脱石、高岭石等)、简单的铁、铝氧化物、二氧化硅等。

2)有机胶体:包括腐殖质、有机酸、蛋白质及其衍生物等大分子有机化合物。

3)有机-无机复合胶体:土壤有机胶体与矿质胶体通过各种键(桥)力相互结合成有机-无机复合胶体。在土壤中有机胶体和无机胶体很少单独存在,只要存在这两类胶体,它们的存在状态总是有机-无机复合胶体。

2. 土壤胶体的性质

1)巨大的比表面和表面能 比表面是指单位重量固体颗粒的表面积。物体分割得愈细小,单体数愈多,总面积愈大,比表面也愈大。物体的比表面愈大,表面能也愈大,吸收性能也愈强。

2)土壤胶体的带电性

3)土壤胶体的分散和凝聚

土壤胶体可以呈溶胶和凝胶两种形态存在,而且两者可以相互转化。由溶胶转为凝胶,称为凝聚作用;相反由凝胶分散为溶胶,称为消散作用。

胶体的凝聚作用有的是可逆的,有的是不可逆的。一价阳离子所引起的凝聚作用是可逆的,二价和三价阳离子引起的凝聚作用是不可逆的。上述可见,土壤胶体凝聚和分散作用对土壤中物质的聚集和淋移、土壤结构的形成和破坏以及土壤肥力的变化是密切相关。

土壤溶液

土壤水溶解土壤中各种可溶性物质,便成为土壤溶液。土壤溶液的组成主要有:自然降水中所带的可溶物,如CO2O2HNO3HNO2及微量的NH3等和土壤中存在的其他可溶性物质,如钾盐、钠盐、硝酸盐、氯化物、硫化物以及腐殖质中的胡敏酸、富里酸等。由于环境污染的影响,土壤溶液中也进入了一些污染物质。

土壤溶液的成分和浓度经常在变化之中。土壤溶液的成分和浓度取决于土壤水分、土壤固体物质和土壤微生物三者之间的相互作用,依其作用性质而使溶液的成分、浓度不断地改变。

由于土壤水分各种物质溶解在这些不同状态的土壤水中,形成了不同浓度和不同溶解状态的物质,因而土壤溶液是一种多相分散系的混合液。土壤溶液是不饱和溶液,并且具有酸碱反应,氧化还原作用和缓冲性能。

六、教学反思

  通过阶段性的教学活动,一方面总结自己在课堂实践中的经验,并将这种经验进行提炼,形成自己教学理论和教学风格的组成部分;另一方面,及时发现自己在教学中的问题,分析问题出现的原因,思考解决问题的具体方法。

七、参考资料

教本:自然地理学(第四版),伍光和等编,高等教育出版社,2008

参考书目:

1、《自然地理学》(第二版),刘南威主编,科学出版社,2007

2、《地球科学导论》,刘本培、蔡运龙主编,高等教育出版社,2000

3、《地质学基础》(第四版),宋春青主编,高等教育出版社,2005

4、《气象学与气候学》(第三版),周淑贞等主编,高等教育出版社,2006

5、《地貌学》,严钦尚等主编,高等教育出版社,2010

6、《水文学》,管华等,科学出版社,2010

7、《土壤学》,黄昌勇等主编,中国农业出版社,2010

8、《综合自然地理学》(第三版),刘南威主编,科学出版社,2009


 

《自然地理学》教案设计十九(2学时)

第六章第三节土壤的形成

一、教学内容

1. 成土因素对土壤形成的作用

2. 土壤形成的基本规律

3. 主要成土过程

4. 什么是成土因素学说

二、教学目的和要求

1.知识目标

要求学生掌握成土因素的作用;要求学生掌握土壤形成的基本规律;要求学生掌握成土过程。

2.能力目标

要求学生对土壤的形成过程做到充分的理解与记忆,结合自身情况进行课外学习与阅读,提高自身的专业素养。

三、教学重点和难点

1.教学重点

成土因素对土壤形成的作用

2.教学难点

土壤形成的基本规律

四、教学方法

课堂讨论、多媒体教学、当堂测验

五、教学过程

一、成土因素学说

土壤是独立的历史自然体,但它的形成与发展是与其周围的地理环境密切联系着的,同时与岩石圈、大气圈、水圈和生物圈处于经常的相互作用之中,19世纪末俄国土壤学家道库恰耶夫首先认定,土壤和成土条件之间的这些关系不是偶然的,而是有规律的。

其学说概括起来有以下几个基本观点。

1. 土壤是母质、气候、生物、地形和时间五大自然因素综合作用的产物。

2. 所有的成土因素始终同时存在并同等重要和相互不可替代地参与了土壤形成过程。

3. 土壤永远受制于成土因素的发展变化而不断地形成演化;土壤是一个运动着的和有生有灭或有进有退的自然体。

4. 土壤形成因素存在着地理分布规律,特别是有由极地经温带至赤道的地带性规律。

二、成土因素对土壤形成的作用

(一)土壤发育的母质因素

1、土壤母质是岩石风化的产物,它是土壤形成的物质基础。

母质中的一些性质。例如,机械性质、坚实度、渗透性、矿物组成和化学特性等都直接影响成土过程的速度和方向。母质中的磷、钾、钙、硫和其他元素也影响着土壤的自然肥力。

2、许多土壤的属性继承了母质的性质。

酸性岩母质含石英、正长石、白云母等抗风化力强的浅色矿物较多,多形成酸性的粗质土;基性岩母质含角闪石、辉石、黑云母等抗风化力弱的深色矿物较多,多形成土层较厚的粘质土壤。

3、不同母质对土壤次生矿物也很有影响。

斜长石和基性岩母质发育的土壤含有多量的三水铝矿,酸性岩中的钾长石发育的土壤则以高岭石为多。冰渍物和黄土中,含水云母和绿泥石较多;下蜀黄土以水云母为主;页岩和河流冲积物富含水云母;紫色页岩,湖积物和淤积物多蒙脱石和水云母。蒙脱型粘性母质易发育成变性土。

4、不同母质所形成的土壤,其养分情况也不相同。

钾长石风化后所形成的土壤有较多的钾;而斜长石风化后所形成的土壤有较多的钙;辉石和角闪石风化后所形成的土壤有较多的铁、镁、钙等元素;含磷量多的石灰岩母质,在成土过程中虽然石灰质遭淋失,但土壤含磷量仍很高。

5、成土母质影响土壤的质地。

质地粗的母质上形成的土壤质地也较粗,质地细的母质形成的土壤质地也较细。例如,发育在残积物上的土壤中含石块较多;发育在坡积物上的土壤质地也较细,但常夹有带棱角的石块;发育在洪积物及淤积物上的土壤,其上下层质地变化较大,而同一沉积层次,质地却比较均一。黄土母质上发育的土壤,由于黄土质地以粉壤质为主,所以土壤质地也以粉土、粉壤土为主。南方的红壤、黄壤、砖红壤的质地,在石灰岩、玄武岩和红色风化壳上发育的土壤质地较粘重。在花岗岩及砂页岩上发育的土壤质地居中,在砂岩、片岩及砂质沉积物上发育的土壤质地最轻。粗质母质易发育成淋溶土,细质母质易发育成潜育土。

6、在一些土壤形成过程中,母质因素起着重要的作用。

例如,在热带、亚热带地区,地带性土壤是砖红壤和红壤等,但在石灰岩和紫色岩上发育的土壤,因含有大量碳酸钙,阻滞和延缓了富铝化作用的进行,因而分别发育成为石灰土和紫色土。这两种土壤在颜色、质地、化学性质上均保持了母质所特有的某些特性,这类土壤称为初育土。

(二)土壤发育与气候的关系

1、气候控制着土壤形成的方向及其地理分布。

气候因素直接影响土壤的水、热状况,而土壤水、热状况又直接或间接地影响风化过程,影响植物生长,微生物活动,以及有机质的合成与分解。可以说,土壤的水、热状况决定了土壤中所有的物理、化学和生物的变化作用,影响土壤形成过程的方向和强度。在一定的气候条件下,产生一定性质和类型的土壤,因此,气候是影响土壤地理分布的基本因素。在美国土壤系统分类学中,把土壤温度和湿度作为诊断分类的一项重要指标。

2、气候影响岩石矿物风化强度。

矿物的风化有物理作用和化学作用,其速度和温度有关。一般说,温度增加10,化学反应速度平均增长2—3倍。温度从0增长到5时,土壤水中化合物的解离度增加7倍。热带的风化强度比寒带高10倍,比温带约高3倍。这就说明了为什么在热带地区岩石风化和土壤形成的速度,风化壳和土壤厚度,比温带和寒带地区都要大得多的原因。

3、气候对次生矿物形成的影响。

一般情况是,降水量增加,土壤粘粒含量增多。土温高,岩石矿物的风化作用加强。因此,不同气候带的土壤中,具有不同的次生粘土矿物。干冷地区的土壤,风化程度低,处于脱盐基初期阶段,只有微弱的脱钾作用,多形成含水云母次生矿物。在温暖湿润或半湿润气候条件下,脱盐基作用增强,多形成蒙脱石和蛭石。在湿热地区,除脱钾作用外,还有脱硅作用,多形成高岭石类次生矿物,高度湿热地区的土壤则因强烈脱硅作用而含较多的铁、铝氧化物。

4、气候对土壤有机质的积累和分解起着重要作用。

过度湿润和长期冰冻有利于有机质的积累,而干旱和高温,好气微生物比较活跃,有机质易于矿化,不利于有机质积累。例如黑土地区冷湿,腐殖质含量高,栗钙土地区干旱,腐殖质含量低。在腐殖质组成上,不同生物气候条件下的土壤也有所不同。

5、气候影响土壤中微生物的数量和种类。

草甸土中微生物数量最多,黑土中微生物数量每克土可达数千万个,干旱和半干旱地区的栗钙土、棕钙土、灰钙土中,微生物数量在数百万到数千万个之间,湿润地区的红壤,砖红壤中,微生物数量较少,但某些砖红壤中也可达两千万个左右。微生物类群中,以细菌的数量最多,每克土约106—107个,放线菌次之,约105—106个,真菌最少,只有103—105个。湿润地区有机质含量多的中性或微碱性土壤中,含细菌最多,干旱地区的中性到偏碱性土壤中含放线菌较多,真菌则多分布于酸性的森林土壤中。

6、土壤中物质的迁移是随着水分和热量的增加而增加的。

7、气候影响着土壤分布规律,尤其是地带性分布规律。不同气候带分布着不同的地带性土壤类型,如寒温带分布着灰化土,温带分布着暗棕壤,暖温带分布着棕壤,亚热带和热带分布着红壤、砖红壤等。同时由于气候干湿程度的差异,也分布有相应的土壤类型,如温带湿润气候区,分布有淋溶土,温带半湿润半干旱区,分布有弱淋溶土,钙积土,温带干旱区分布有荒漠土。

(三)土壤发育与生物的关系

土壤形成的生物因素,包括植物、土壤微生物和土壤动物,它们是土壤有机质的制造者,同时又是土壤有机质的分解者。它是促进土壤发生发展的最活跃因素。通过生物的循环,才能把大量的太阳能纳入成土过程,才能使分散于岩石圈、水圈和大气圈的多种养分物质聚集于土壤之中,才能使土壤具有肥力并使之不断更新。因此,成土过程实质上就是母质在一定条件下为生物不断改造的过程。没有生物的作用便没有土壤的形成。

其中植物,特别是高等绿色植物及其相应的土壤微生物类群,对土壤的作用最为显著。绿色植物对分散在母质、水体和大气中的营养元素有选择地加以吸收,利用太阳辐射能进行光合作用,制造成活体有机质,并把太阳能转变为潜能,再以有机残体的形式,聚积在母质表层,然后,经过微生物的分解,合成作用,或进一步转化,使母质表层的营养物质和能量逐渐丰富起来,产生了土壤肥力特性,改造了母质,推动了土壤的形成和演化。

不同的植被类型所形成的有机质的性质、数量和积累的方式各不相同,因而对成土过程所产生影响也不同。一般说来,热带常绿阔叶林的有机残体的数量多于温带夏绿阔叶林,温带夏绿阔叶林又多于寒带针叶林,草甸植物多于草甸草原植物,草甸草原植物多于干草原植物,干草原植物又多于半荒漠和荒漠植物。

(四)土壤发育与地形的关系

地形对土壤的影响不同于母质、气候、生物因素,它没有给土壤提供任何新的物质,它的作用只是引起地表物质与能量的再分配,它和土壤之间并未进行物质与能量的交换,而只是影响土壤和环境之间进行物质和能量交换的一个条件。它是通过其他成土因素对土壤起作用的。

1、地形影响地表水热条件的重新分配。

主要表现在不同高度、坡度和方向等对太阳辐射的吸收和地面辐射是不同的。随着海拔高度的增加,气温逐渐下降,而在一定的高度范围内,湿度逐渐增大,因而自然植被也随之发生变化,相应地形成了不同的土壤类型,出现土壤垂直分布的规律。在北半球,南坡接受光热比北坡强,但南坡土温及湿度的变化较大,北坡则常较阴湿,平均土温低于南坡,因而影响土壤中的生物过程和物理化学过程。在一般情况下,南坡和北坡的土壤发育,甚至土壤发育类型均有所不同。

2、地形影响水分的再分配。

支配着地表径流,水从高处流向低处,斜坡排水快,土壤物质易遭淋溶,常见砾质薄层土壤;在低洼处,易积水,细土粒和腐殖质易积累,土色较暗,土层深厚。在相同的降水条件下,平原、岗丘、洼地等不同地形接受降水的状况不同。平原地形接受降水均匀,湿度比较稳定;岗丘的背部,呈局部干旱,且干湿情况多变;洼地则呈过湿现象,甚至出现地表水和地下水位相接的现象,因此,这些不同地形部位的成土过程是不相同的。

3、不同的地形部位的母质分配是不同的。

山地上部或台地上其母质主要是残积母质,从上部质地较细的土层到较粗的碎屑物,过渡到基岩。坡地和山麓的母质多坡积物,粗碎屑和粗颗粒分布在地形高处,愈远则颗粒愈细小,多由细砂和粘性物质组成。在山前平原的冲积锥或冲积扇地区,成土母质为洪积物,从地形部位较高处向低平处,土壤质地由粗逐渐变粘。土壤分布的特点是砾质土砂土壤土粘土。

4、地形发育深刻地影响着土壤发育。

由于地壳的上升和下降,或局部侵蚀基准面的变化,不仅影响土壤的侵蚀与堆积过程,而且还要引起水文、植被等一系列变化,从而使土壤形成过程逐渐转向,使土壤类型依次发生演替。例如,河谷地貌的演化,可由河漫滩向不同阶地演化成地带性土壤。

由此可见,在各种土壤带或地区的不同地形部位上所分布的不同的土壤类型之间,是有规律联系的,并形成一定的空间构型。这种有规律的土壤组合,称之为土被结构,亦有人称之为土链(catena)。

(五)土壤发育与时间的关系

时间(年龄)是一个重要的成土因素。它可阐明土壤在历史进程中发生、发育、演

变的动态过程,也是我们研究土壤特性、发生分类的重要基础。

(六)人类生产活动

人类生产活动对土壤形成和性质的影响是有意识有目的的,是在认识土壤客观性质的基础上对土壤进行利用改造定向施肥,创造不同熟化程度的耕作土壤

三、土壤形成的基本规律

土壤是自然界各成土因素综合作用的结果。土壤学家B.P.威廉斯把自然土壤形成的基本规律概括为地表物质的地质大循环过程和生物小循环过程矛盾的统一。这个规律具体表现在土壤肥力的发生和发展的过程中,其中植物有效养分积累又是这一过程的最大特点。

(一)物质的地质大循环过程

坚硬块状结晶岩出露地表,受太阳辐射能及大气降水作用进行风化,形成疏松多孔体的母质,岩石不仅在形态上和性质上受到了改造,同时也把大量矿质养分释放出来,它们经受大气降水的淋洗,或渗入地下水或受地表径流的搬运作用,直至成为各种海洋沉积物,这些沉积物在地壳内营力作用下形成沉积岩,露出海面再次进行风化,以致成为新的风化壳——母质。这个需要时间极长、范围极广的过程,称为地质大循环过程。

(二)物质的生物小循环过程

物质的生物小循环是,有机质的合成与分解对立的统一过程。它从地球上出现生物有机体时起,就存在于自然界。岩石矿物风化结果形成了疏松多孔的成土母质,为植物生长提供了基础。最初生长在母质上的是,对肥力要求不高的低等生物。

通过生物小循环过程不仅控制了自然界养料物质无限制的淋失,同时也使自然界有限的营养元素得到无限的利用,丰富了自然界物质与能量的转移、聚积和转化的内容,根本地改变了母质的面貌,使母质转化成土壤,并促进土壤从简单到复杂、由低级到高级不停地运动和向前发展着。

(三)地质大循环和生物小循环的关系

物质的生物小循环是在地质大循环基础上发展起来的,没有地质大循环就不可能有生物小循环。没有生物小循环也就没有土壤。在土壤形成过程中,这两个循环过程是同时并存,互相联系,相互作用着,推动土壤不停地运动和发展。

从物质养料动态的关系可以看出,地质大循环过程总的趋势是植物养分元素的释放、淋失过程,而生物小循环则是植物养分元素的积累过程,它使有限营养元素纳入无穷利用的途径。地质大循环使岩石风化产物所形成的成土母质,尽管具有初步的通透性和一定的保蓄性,但它们之间很不协调,未能创造符合植物生长所需要的良好的水、肥、气、热条件。生物小循环可以不断地从地质大循环中累积一系列生物所必需的养料元素,由于有机质的累积、分解和腐殖质的形成,才发生并发展了土壤肥力,使岩石风化产物脱离了母质阶段,形成了土壤。

、主要成土过程

根据成土过程中物质、能量的交换、迁移、转化、累积的特点,土壤形成有如下主要成土过程:

1. 原始成土过程(formation of primordial soil

在裸露的岩石表面或薄层的岩石风化物上着生低等植物,如地衣、苔藓及真菌、细菌等微生物,在低等植物和微生物的作用下,开始累积有机质,并为高等植物的生长发育创造了条件。这是土壤发育的最初阶段,即原始土壤的形成。

2. 灰化过程(podzolization

土体亚表层R2O3氧化物及腐殖质淋溶、淀积而SiO2残留的过程。主要发生在寒温带针叶林植被下,堆积了较厚的枯枝落叶层,渗水性强并富含单宁和树脂类物质,在真菌的分解产生一种强有机酸——富里酸。残落物中盐基含量少,富里酸得不到中和,这强有机酸对土壤矿物起强烈的破坏作用。在这强酸性淋溶作用下,表层除石英外,其他矿物元素皆被淋失或流走,结果二氧化硅残留在土体上部、残落物层下部形成强酸性灰白色土层,称灰化层。这是灰化土的典型特征。

3. 粘化过程(Argilication

土体中粘粒的生成或淋溶、淀积而导致粘粒含量增加的过程。尤其在温带和暖温带半湿润半干旱地区,土体中水热条件比较稳定,发生较强烈的原生矿物分解和次生粘土矿物的形成,或表层粘粒向下机械淋洗(lessivage)。一般在土体中、下层有明显的粘粒聚积,形成一个相对较粘重的层次,称粘化层。

4. 富铝化过程(allitication

指土壤形成中土体脱硅富铝铁的过程。在湿热气候条件下,土壤形成过程中原生矿物强烈分解,盐基离子和硅酸大量淋失,铁、铝、锰在次生粘土矿物中不断形成氧化物而相对积累,这种铁、铝的富集称富铝化过程。由于伴随着硅以硅酸形式的淋失,亦称为脱硅富铝化过程。由于铁的氧化染色作用,土体呈红色,甚至出现大量铁结核或铁磐层。

5. 钙化过程(calcification

碳酸盐在土体中淋溶、淀积的过程。在干旱、半干旱气候条件下,由于季节性淋溶,使矿物风化过程中释放出的易溶性盐类大部分被淋失,而硅铁铝等氧化物在土体中基本上不发生移动,而最活跃的元素钙镁,则在土体中发生淋溶、淀积,并在土体的中、下部形成一个钙积层。

6. 盐化过程(Salinization

易溶性盐类在土体上部的聚积过程。这是干旱少雨气候带及高山寒漠带常见的现象,特别是在暖温带荒漠,土壤盐类积聚最为严重。成土母质中的易溶性盐类,富集在排水不畅的低平地区或凹地,在蒸发作用下,使盐分向土体表层聚集,形成盐化层。

当其含盐量达0.2%以上而危害作物正常生长时,就称为盐土。盐化过程是盐分迁移和重新积聚并参与土壤形成的过程。如内陆盐土和滨海盐土。盐土在自然或人为因素影响下,过量的可溶性盐逐渐从土体中排除出去,使其含量达到正常范围的过程,称脱盐作用。如海滩围垦而成的耕地。

7. 碱化过程(alkalization

碱化和盐化是有密切联系的,但有本质区别。土壤碱化是指土壤吸收复合体上钠的饱和度很高,即交换性钠占阳离子交换量的20%以上,水解后,释出碱质,其pH值可高达9以上,呈强碱性反应,并引起土壤物理性质恶化的过程。从土壤吸收复合体上除去Na+离子,称脱碱化(dealkalization)。

总之,通过人工熟化作用,肥力不断发展,由生土变熟土,由熟土变肥土,所以,随着熟化时间的延长,土壤理化性状和熟化度是不断地得到提高的。

六、教学反思

  在课堂教学过程中,学生是学习的主体,他们总会有“创新的火花”在闪烁,教师应当充分肯定学生在课堂上提出的一些独到的见解,这样不仅使学生的好方法、好思路得以推广,而且对他们也是一种赞赏和激励。同时,这些难能可贵的见解也是对课堂教学的补充与完善,可拓宽教师的教学思路,提高教学水平。因此,将其记录下来,可以作为以后丰富教学的材料养分。

七、参考资料

教本:自然地理学(第四版),伍光和等编,高等教育出版社,2008

参考书目:

1、《自然地理学》(第二版),刘南威主编,科学出版社,2007

2、《地球科学导论》,刘本培、蔡运龙主编,高等教育出版社,2000

3、《地质学基础》(第四版),宋春青主编,高等教育出版社,2005

4、《气象学与气候学》(第三版),周淑贞等主编,高等教育出版社,2006

5、《地貌学》,严钦尚等主编,高等教育出版社,2010

6、《水文学》,管华等,科学出版社,2010

7、《土壤学》,黄昌勇等主编,中国农业出版社,2010


《自然地理学》教案设计二十(2学时)

第六章第四节土壤类型、第五节土壤空间分布规律

一、教学内容

1. 土壤的分类情况

2. 土壤空间分布规律有哪些

二、教学目的和要求

1.知识目标

要求学生根据不同的分类原则对土壤进行分类;要求学生掌握土壤的空间分布规律

2.能力目标

要求学生对土壤的分类与空间分布状况进行充分的理解,在课余时间了解其相关知识,培养自己的兴趣点,提高自身的创新能力。

三、教学重点和难点

1.教学重点

土壤空间分布规律

2.教学难点

土壤空间分布规律

四、教学方法

课堂讨论、多媒体教学

五、教学过程

一、土壤分类

由于土壤形成因素和土壤形成过程的不同,自然界里的土壤是多种多样的,它们具有不同的土体构型、内在性质和肥力水平。土壤分类就是根据土壤自身的发生发展规律,系统地认识土壤,通过比较土壤之间的相似性和差异性,对客观存在的形形色色土壤进行区分和归类,系统地编排它们的分类位置,从而可以看出各土壤类型之间的相互区别与联系,同时对所划分的土壤类型分别给予适当的名称。

土壤分类的研究成果,可反映出土壤科学的发展水平,特别是反映出土壤地理学和土壤发生学的研究水平。土壤科学其他分支的研究往往也要借助土壤分类的研究成果。土壤分类是土壤调查的基础,因地制宜地推广农业技术的依据,也是国内外土壤科学信息交流的重要工具。因此,土壤分类的成果,在理论上能反映土壤科学的发展水平,在实践中能为提高农业生产水平服务。

(一)土壤发生学分类

土壤发生学分类的理论基础是道库恰耶夫的土壤形成因素学说。道库恰耶夫认为,土壤是一个独立的历史自然体,它不是孤立存在的,而是与自然地理条件及其历史的发展紧密联系着的。成土因素的发展和变化制约着土壤的形成和演化,土壤是随着成土因素的变化而变化的。由于成土因素,特别是气候和植被,具有地理分布的规律性,因而土壤的分布也表现出地理分布的规律性。基于这一思想,土壤划分是以土壤形成和演化的地理环境作为主要依据之一,这就形成了地理发生学分类。伊万诺娃继承和发展了地理发生学分类。随后许多学者虽然基本接受了道库恰耶夫的上述见解,但感到其中有不完善的地方,他们作了不同程度的发展和补充。现代土壤发生学分类强调坚持成土条件、成土过程和土壤属性三结合的分类原则。

1、分类的基本原则

伊万诺娃的分类系统以土壤发生学为理论基础,以土壤形成条件、过程和属性(包括土壤形态和微形态特征、土壤物理、化学、物理化学、矿物以及生物特征等等)相结合作为土壤分类的依据。

2、分类单元及其划分原则

分类系统中共分土类、亚类、土属、土种、亚种、变种、土系、土相等8级。

(二)土壤诊断学分类

美国前期的土壤分类系统接受了道库恰耶夫的土壤发生学分类思想,但在广泛的土壤调查工作实践中,提出了许多急待解决的问题。于是从50年代早期开始,美国土壤工作者着手研究制订一项以诊断特征为依据的土壤分类制(Smith1958),1960年刊出第七次修订稿,又在1964年和1967年加以补充,1975年正式出版《土壤系统分类》(Soil Taxonomy)一书。

诊断学分类的基本观点是:分类所依据的具体指标是可以直接感知和定量测定的土壤属性,土壤类型的划分,主要根据诊断层和诊断特性。

1、土壤诊断层和诊断特性

诊断层——凡是用于鉴别土壤类型,在性质上有一系列定量说明的土层,称为诊断层。

诊断特性——如果用来鉴别土壤类型的依据不是土层,而是具有定量说明的土壤性质,则称为诊断特性。

2、分类单元及其划分原则

分类系统中土壤是按照土纲、亚纲、土类、亚类、土族、土系6级划分的。

(三)中国的土壤分类

中国近代土壤分类始于30年代。当时吸取了美国土壤分类的经验,结合我国情况,引进了大土类的概念,并建立了2000多个土系。1949年以后,我国土壤分类不论是在理论基础上,还是在研究手段上,以及在土壤分类的应用等方面都取得了很大成绩。大致可分为3个时期:1949—1953年基本上是继承先前所建立的土壤分类系统;从1954年开始采用土壤发生学分类系统,以后陆续提出了一些新土类,如黄棕壤、黑土、白浆土、砖红壤性红壤等;80年代开始以诊断层和诊断特性为基础,结合我国丰富土壤类型的实际,在已有基础上,建立具有我国特色和定量指标的土壤系统分类。随着土壤科学水平的提高,我国土壤分类也将不断改进。

土壤发生学分类制对我国影响深远,得到广泛应用,第二次全国土壤普查汇总的中国土壤分类系统(1988)就属于发生学分类体系。土壤系统分类在我国也已经开始,由中国科学院南京土壤研究所牵头,18个单位参加的中国土壤系统分类协作组,先后提出了中国土壤系统分类一、二、三稿(198519871989),在此基础上,1991年出版了《中国土壤系统分类(首次方案)》,这一分类系统属诊断学分类体系。

二、土壤空间分布规律

土壤作为“历史自然体”,是特定的历史-地理因子的产物,它的形成、发展和变化与地理环境密切相关,土壤类型多随着空间转移而变异,因此,土壤分布具有规律性,它是以三维空间(按经、纬、高三个方向)形态存在的。

(一)土壤水平分布规律

1. 土壤的纬度地带性分布规律

土壤的纬度地带性,是因太阳辐射从赤道向极地递减,气候、生物等成土因子也按纬度方向呈有规律的变化,导致地带性土壤相应地呈大致平行于纬线的带状变化的特性。

土壤纬度地带性分布有两种形式:一是全球性的土壤地带性分布,大致沿纬线横贯整个大陆,在高纬和低纬地区表现明显,如寒带的冰沼土、寒温带的灰化土和热带的砖红壤。二是区域性的土壤地带性分布,因受其他分异因素的干扰和影响,使有些土壤带出现间断、尖灭、偏斜等情况。因干湿差异,又有沿海型和内陆型之分。

沿海型土壤纬度地带的特点是:走向与纬线有些偏离,多分布在中纬大陆边缘,土壤地带谱由森林土壤系列组成,如我国东部从北而南依次出现:灰土(灰化土)淋溶土(暗棕壤棕壤黄棕壤)富铝土(红、黄壤砖红壤性红壤)。

内陆型土壤纬度地带的特点是:位于大陆内部,土壤地带谱主要由草原土壤系列和荒漠土壤系列所组成,如欧亚大陆内部由北而南土壤依次为:弱淋溶土(灰色森林土)湿成土(黑土)钙积土(黑钙土栗钙土棕钙土灰钙土)荒漠土。

(二)土壤的干湿度分布规律

土壤的干湿度分布规律,是因海陆分布的差异以及由此产生的大气环流造成的不同的地理位置所受海洋影响的程度不同,使水分条件和生物等因素从沿海至内陆发生有规律的变化,土壤相应地呈大致平行于经线的带状变化的特性。一般是从沿海到内陆依次出现湿润森林土类、半湿润的森林草原土类、半干旱的草原土类和干旱的荒漠土类,并在中纬地区表现最典型。例如我国在暖温带范围内由东向西,则为:淋溶土(棕壤)弱淋溶土(褐土)钙积土(黑垆土、灰钙土)荒漠土(棕漠土)。

(三)土壤的垂直分布规律

土壤分布的垂直带性,是指随山体海拔高度的升高,热量递减,降水则在一定高度内递增并在超出该高程后降低,引起植被等成土因素随高度发生有规律的变化,土壤类型相应地出现垂直分带和有规律的更替的特性。

土壤垂直带谱中,位于山地基部、与当地的地带性土壤相一致的土壤带,称为基带。除基带外,垂直带谱中的主要土壤带称建谱土带,其土类叫建谱土类。土壤垂直带谱由基带土壤开始,随山体高度增高,依次出现一系列与较高纬度带(或较湿润地区)相应的土壤类型。但垂直带性不能简单地视为水平地带性的立体化,垂直带并不完全与水平带等同。

土壤垂直带的结构,随山体所在的地理位置、山体高度、山体坡向和山体形态的不同而呈有规律的变化。纵观我国主要山地土壤垂直带谱,可看出如下特点:

1、地理位置不同,亦即基带土壤不同,土壤垂直带谱的组成亦不同,而在相同的生物气候土壤区内,土壤垂直带谱的组成和排列规律较接近。

2、在相似的经度上,从低纬到高纬,土壤垂直带谱有由繁变简、同类土壤的分布高度有由高降低的趋势。

3、在相似的纬度上,从湿润地区经半湿润、半干旱地区到干旱地区,山地土壤垂直带谱先是趋于复杂,最后又趋向于简单,而同类土壤的分布高度则逐渐升高。

4、在相同或相似的地理位置,山体越高,相对高差越大,土壤垂直带谱越完整。

5、山地坡向不同,土壤垂直带谱组成及同类土壤分布高度也有差别,特别是有些山地,界于两个水平地带之间,不同坡向基带完全不同,因而坡向的影响尤为显著。一般情况是:山地下部两坡建谱土壤类型各异,向上逐渐趋于一致,但同一土带分布高度仍然有别,在阳坡分布高度较阴坡高,在干旱地区较湿润地区高。例如海南岛五指山,其北坡为湿润热带地区,基带土壤为砖红壤,西南坡处于半干旱地区,基带土壤为燥红壤,两坡建谱土类均为山地黄壤,但其分布下限有明显的差异。云南哀牢山迎风坡黄壤下限为1600米,而背风坡则上升到1800米。

(四)土壤的地方性分布规律

土壤的地方性分布,是在地带性的基础上,由于地形、母质、水文地质状况以及人为耕作影响,使土壤产生相应的分布规律。

六、教学反思

  以课改思想为指导。将自己的教学实践同课改思想相对照,从对师生在课堂中的地位、学生能力和素质的培养、教学目标的实现等方面来进行反思,有意识的突破传统教学模式对自己教学实践的束缚,为自己的教学活动确立正确的导向。

七、参考资料

教本:自然地理学(第四版),伍光和等编,高等教育出版社,2008

参考书目:

1、《自然地理学》(第二版),刘南威主编,科学出版社,2007

2、《地球科学导论》,刘本培、蔡运龙主编,高等教育出版社,2000

3、《地质学基础》(第四版),宋春青主编,高等教育出版社,2005

4、《气象学与气候学》(第三版),周淑贞等主编,高等教育出版社,2006

5、《地貌学》,严钦尚等主编,高等教育出版社,2010

6、《水文学》,管华等,科学出版社,2010

7、《土壤学》,黄昌勇等主编,中国农业出版社,2010

8、《综合自然地理学》(第三版),刘南威主编,科学出版社,2009

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