【知识点】土壤在自然地理环境中的位置和功能

土壤学和自然地理学之间的边缘学科，研究土壤与地理环境之间相互关系的科学。它把土壤与环境作为一个矛盾统一体进行研究，阐明土壤在地球表面上的生成、发育和分布规律。覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松层。——具有自己发生发展的历史；——从形态、物质组成、结构和功能上可剖析的物质实体；——独立的历史自然体；——运动着的物质、能量系统；——绿色植物生长繁殖的自然基地；——多种养殖业、天然植被和动物生活、繁衍的场所，提供谷物、肉类、禽蛋、果品、纤维和木材等；——人类赖以生存、发展所必需的生产资料，人类劳动的对象和产物，极为重要的自然资源。土地是地球上气候、地貌、岩石、土壤、水文和植被等自然要素组合的自然综合体，以及人类过去和现在生产劳动的产物。土地并不是疏松层，它包括了陆地，陆地上的水域及滩涂。土壤仅仅是土地的组成要素之一。耕地是土地的一种，土地的总量并没有减少，减少的是耕地。其他星球的“土壤”土壤在地理环境中的位置和功能：处于大气圈、水圈、岩石圈、生物圈间的界面上，是它们相互作用的产物。受岩石圈、水圈、生物圈制约，又影响这些圈层。联系有机界和无机界的中心环节，结合地理环境各组成要素的枢纽。土壤在自然地理环境中的位土壤在自然地理环境中的位土壤学土壤学(SoilScience(SoilScience土壤圈土壤圈(Pedosphere)(Pedosphere)土壤圈土壤圈(Pedosphere)(Pedosphere)内涵气圈气圈水圈水圈岩石圈岩石圈生物圈生物圈土壤圈土壤圈PedospherePedosphereAtmosphereAtmosphereHydro-Hydro-phereBiosphereBiosphereLithosphereLithosphere特性－永恒的物质循环与能量交换；－永恒的物质循环与能量交换；2－最活跃最富生命力的圈层；－最活跃最富生命力的圈层；－对环境的交互作用－对环境的交互作用(净化净化-污染污染)－记忆块与基因库；－记忆块与基因库；5－时空变－时空变土壤为植物生长供应和协调水分、养分、空气和热量的能力，由土壤中一系列物理、化学、生物过程引起，是土壤物理、化学、生物性质的综合反肥力高——诸肥力因素同时供应，且相互协调。

肥力：长期提供与调节水分、养分、空气、热量（4要素）；土壤层愈深厚，植物生长愈有利。土壤是有限的资源土壤特点：稀缺性、不可再生性、难以移动性、多功能性。土壤功能：六大基本功能生产功能：90%以上的食物、纤维生态功能：表层生态系统中物、能流的调蓄与再分配基因保护功能：土壤与地表生物多样性保护基础支撑功能：社会经济结构和发展的空间与物质基础原材料功能：砂石、粘土，建筑、陶瓷等文化景观功能：自然景观与文化遗存维护第一节土壤的组成与性质第一节土壤的组成与性质矿物质矿物质4545有机质有机质2020303020203030理想土壤理想土壤体积比例体积比例一、土壤矿物质和有机质一、土壤矿物质和有机质、矿物质矿物质来源于岩石的风化作用，包括岩石碎屑、原生矿来源于岩石的风化作用，包括岩石碎屑、原生矿物、次生矿物等三个组分。物、次生矿物等三个组分。、土壤粒组（、土壤粒组（soilseparatessoilseparates粒组名称粒组名称直径（直径（mmmm）砾石砾石2.002.002.002.000.200.20细砂细砂0.200.200.020.02粉砂粉砂0.020.020.0020.0020.0020.002土壤质地（颗粒大小组成）土壤质地（颗粒大小组成）砂质土：砂粒含量在砂质土：砂粒含量在7070％以上。

结构松散，通％以上。结构松散，通气和排水条件良好，但保气和排水条件良好，但保水保肥能力弱。水保肥能力弱。砂粒砂粒100100100100100100土壤质地分类三角表土壤质地分类三角表粘质土：粘粒占优势，粘粒含量不低于粘质土：粘粒占优势，粘粒含量不低于4040％，结构较％，结构较紧密，湿粘干结，通气和排水条件不佳，但保水保肥能力紧密，湿粘干结，通气和排水条件不佳，但保水保肥能力壤质土：砂粒、粉砂粒和粘粒三者含量相对均匀，特壤质土：砂粒、粉砂粒和粘粒三者含量相对均匀，特性介于上述两者之间。农业价值较高的土壤大都属于壤质性介于上述两者之间。农业价值较高的土壤大都属于壤质、土壤结构、土壤结构土壤中的固体颗粒土壤中的固体颗粒往往不是以单粒状态往往不是以单粒状态存在，而是形成大小存在，而是形成大小不同，形状各异的团不同，形状各异的团土壤中的团聚体的土壤中的团聚体的结合状况称为土壤的结合状况称为土壤的结构。可分为四类。结构。可分为四类。团粒结构团粒结构mmmm块状结构块状结构10107575mmmm片状结构片状结构1010mmmm柱状及棱柱柱状及棱柱状结构状结构2020100100mmmm、土壤有机质、土壤有机质是土壤中来源于动、是土壤中来源于动、植物体的所有非矿物质植物体的所有非矿物质的总称。

其含量多少，的总称。其含量多少，是衡量土壤肥力高低的是衡量土壤肥力高低的重要标志。可分为腐殖重要标志。可分为腐殖质和非腐殖质两类，其质和非腐殖质两类，其中腐殖质占土壤有机质中腐殖质占土壤有机质总量的大部分。腐殖质总量的大部分。腐殖质是一种暗色、酸性、富是一种暗色、酸性、富含氮素的有机胶体物质，含氮素的有机胶体物质，是土壤中特有的较稳定是土壤中特有的较稳定的高分子有机化合物。的高分子有机化合物。二、土壤水分与空气二、土壤水分与空气、土壤含水量、土壤含水量田间持水量：指土壤中微空隙和毛细管的水分，能够田间持水量：指土壤中微空隙和毛细管的水分，能够抵抗重力作用而保持在土壤中那部分水量。抵抗重力作用而保持在土壤中那部分水量。凋萎系数：指土壤中不能为植物吸收利用的那部分水凋萎系数：指土壤中不能为植物吸收利用的那部分水分，其含量称为凋萎系数或凋萎点。分，其含量称为凋萎系数或凋萎点。吸湿系数：指土壤中既不能被植物吸收，也难以自然吸湿系数：指土壤中既不能被植物吸收，也难以自然蒸发的那部分水分，其含量称为吸湿系数蒸发的那部分水分，其含量称为吸湿系数、土壤水分类型、土壤水分类型吸湿水：指被土壤紧吸的水分，土壤吸力＞吸湿水：指被土壤紧吸的水分，土壤吸力＞3131大气压。

属于无效水，因为土壤吸力＞植物吸力。大气压。属于无效水，因为土壤吸力＞植物吸力。毛管水：土壤吸力毛管水：土壤吸力0.10.1～3131个大气压。个大气压。重力水：在大空隙中，土壤吸力＜重力水：在大空隙中中风化岩符号，土壤吸力＜0.10.1个大气压。个大气压。重力水是土壤中的过客，难以保存，真正对植物有用重力水是土壤中的过客，难以保存，真正对植物有用 的是处在田间持水量与凋萎点之间的那部分毛管水。 的是处在田间持水量与凋萎点之间的那部分毛管水。 、土壤空气、土壤空气 COCO 、水汽等等、水汽等等 土壤的呼吸作用 土壤的呼吸作用 三、土壤养分与酸度 三、土壤养分与酸度 、土壤养分、土壤养分 宏量元素 宏量元素 微量元素 微量元素 来自空气和水 来自空气和水 来自土壤固体 来自土壤固体 来自土壤固体 来自土壤固体 、CaCa MgMg FeFe 、CuCu 、MnMn Zn Zn 、MoMo 、CoCo 、ClCl 、土壤酸度、土壤酸度 土壤溶液中的主要阳离子包括两类:产酸阳离子( 土壤酸度指土壤溶液中氢离子的浓度，一般用pH 土壤酸度主要受母岩和气候控制。如花岗岩风化后，盐基离子少，呈酸性；而石灰岩风化产物盐基离子较多，土壤 多呈碱性。

气候湿润多雨的地区，淋溶强度大，盐基离子易流失， 呈酸性；而干旱和少雨地区淋溶弱，盐基离子富集于土壤中 ，大多呈中性或碱性。 酸雨对其分布区的土壤酸度有重大影响。 土壤的离子交换 土壤的离子吸收和离子交换作用： 土壤胶体表面吸收的离子与溶液介质中 其电荷符号相同的离子相交换。 阳离子的吸收和交换作用（主要） 阴离子的吸收和交换作用 ）土壤的阳离子交换作用 ）阳离子交换作用：土壤中带负电荷的胶粒吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子进行交换的作用。 特点： 可逆反应并能迅速达到平衡 阳离子交换按当量关系进行 阳离子代换力的大小顺序: 阳离子代换能力的影响因子： 阳离子代换能力受质量作用定律的支配，即离子浓度愈大，交换能力愈强 ）阳离子交换量（交换性阳离子总量或交换量）阳离子交换量每千克干土中所含全部阳离子总量，以 厘摩尔（+ ）每千克土或以 cmol ）kg-1 表示。 影响因素： 胶体种类：有机胶体＞粘土矿物； 蒙脱石＞水化云母＞高岭土＞含水氧化铁铝； 溶液 pH pH值增加，负电荷量增大，交换量 增大； 土壤质地：质地愈细，交换量愈高。 CEC Capacity) 单位：cmol ）kg-1 厘指百分之一； 意义：土壤诊断学分类的重要指标； 反映保肥性能，CEC 越大， 保肥能力越大： CEC 保肥能力强，20 CEC>10 ，保肥能力中等，CEC ）土壤盐基饱和度（BS, Base Saturation 交换性盐基离子总量占交换性阳离子总量的百分比。

反映供肥能力中风化岩符号，BS 越大，供肥能力越强。 不同质地土壤的阳离子交换量 CEC1-5 7-8 7-18 25-30 单位：cmol ／1000g 四、土壤颜色与温度四、土壤颜色与温度 热带和亚热带土壤：红色为主（Fe 赤铁矿多）；而在林下或多雨的山地上部，则颜色偏黄 褐铁矿多）；如果有机质含量较高，就呈现出红褐色。 干旱和半干旱地区土壤：偏灰白色（碳酸钙、石膏和可溶性盐类的积聚）。 排水不良的土壤：浅灰色、蓝灰色、蓝绿色（变价离子呈还原状态，如 FeO、MnO