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第二章 土壤发生 第一节 土壤发生与地理环境的关系 一 土壤形成因素学说 土壤是独立自然体，与地球四大圈层相互作用。19世纪末道库恰耶夫提出五大成土因素：气候、生物、母质、地形、时间。 Π＝∫（КОГР）Т Π：土壤、К：气候、О：生物、Г：岩石、Р：地形、Т：时间。 本世纪40年代美国土壤学者詹尼(H.Jenny)提出与道库恰耶夫相似的函数关系式： s = ∫(cl,o,r,p,t…)??? s 土壤，cl气候,o,生物,r地形，p母质,t时间 s = ∫(o, cl,r,p,t…)?? …代表尚未确定的其他因素。 s = ∫(r,cl,o, p,t…) s = ∫(p,cl,o,r, t…) s = ∫(t cl,o,r,p,…) s = ∫(…cl,o,r,p,t) 格林认为气候最重要。涅斯特鲁耶夫强调地形的作用。威廉斯提出生物是主导因素，土壤的本质是肥力，肥力的发生、发展是生物的发生、发展、活动与演替的结果。柯夫达提出土壤形成还受其它因素影响：例如：火山土肥力高；地震使土层混乱；地下水位升高造成沼泽化、盐碱化；新构造运动使地形上升，土壤侵蚀加剧；地形下降，土壤上沉积物积累。 二 土壤与成土因素的关系 (一) 土壤发育与母质关系：土壤母质是岩石风化的产物，它是土壤形成的物质基础。母质中的一些性质如机械组成、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、硫等元素也影响着土壤的肥力。 1 影响土壤质地：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。发育在残积物母质上的土壤质地也较粗，石块多；坡积物上的土壤质地较细，夹有带棱角的石块；洪积物与淤积物上的土壤砂粘成层，黄土母质质地均一；南方在石灰岩、玄武岩上的土壤质地粘重。 2影响土壤化学元素成分: 从酸性岩到基性岩母质随含硅量减少,Fe、Mn、Mg、Ca含量增加。 3 影响土壤的淋溶、分解、富铝化等过程:不同母质对土壤次生矿物也很有影响。由玄武岩、石灰岩等基性岩发育的红壤，其淋滤系数、分解系数、铝化系数和铁化系数的相对值，均高于由花岗岩等酸性母质所发育的红壤。 4 影响土壤迁移转化过程：非均质母质对土壤物质的迁移转化影响不一。 5影响土壤次生矿物的形成: 斜长石和基性岩母质发育的土壤含有较多量的三水铝矿、酸性岩中钾长石发育的土壤则以高岭石为多。 6影响土壤养分状况: 钾长石风化后形成的土壤有较多的钾；而斜长石风化所形成的土壤有较多的钙。 7 影响土壤形成过程：南方土壤多为红壤砖、红壤，但在石灰岩和紫色岩上发育的土壤，因含大量的碳酸钙，妨碍富铝化作用的进程，形成了石灰土和紫色土。 （二）土壤发育与气候关系：气候因素直接影响着土壤的水、热状况，而土壤水、热状况有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。 1影响矿物风化：矿物的风化有物理作用和化学作用，其速度和温度有关，一般来说，温度增加10℃，化学反应速度平均增加2—3倍。温度从0℃增长到5℃时，土壤水中的化合物解离度增加7倍。热带的风化强度比寒带高10倍，比温带高3倍（表2-1）。 表2-1? 温度和风化强度的关系 风化系数 自然带 平均土温 水的相对 离解度 风化日数 绝对相对 寒带 10 1.7 100 170 1 温带 18 2.4 200 480 2.8 热带 34 4.5 360 1620 9.5 气候影响岩石矿物风化强度。 2影响土壤热状况：土壤热状况取决于地理位置。土壤热状况可分三个类型： 1）受热型：土壤表层的年均温较土层深层为高。 2）冷却型：土壤表层的年均温比土壤下层温度为低。 3）热平均分配型：在中纬度降水丰沛的湿润地区，土壤表层和较深层的温度相差不大。 ? 3影响土壤次生矿物的形成：降水量增加，土壤粘粒含量增多。土温高，岩石的风化作用加强。因此，不同气候带中的土壤，具有不同的次生粘粒矿物。干冷地区的土壤，风化程度较低，处于脱盐基初期阶段，只有微弱的脱钾作用，多形成含水云母的次生矿物。在暖湿润气候条件下，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，形成高岭石。高度湿热地区，强烈脱硅，土壤含较多的铁铝氧化物。 4影响土壤有机质累积与分解：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