土壤学思维导图

这是一篇关于土壤学黄昌永第七章知识点的思维导图。土壤学是以地球陆地表面能够生长绿色植物的疏松层为对象，研究其中的物质运动规律及其与环境之间关系的科学。

土壤形成和发育

• 土壤形成因素及其在土壤形成中的作用
  • 五大成土因素：气候、母质、生物、地形、时间
  • 母质对土壤发生的作用
    • 母质的概念：风化物的表层，是指原生基岩经过风化搬运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、年轻的地质矿质层，他是形成土壤的物质基础，是土壤的前身
    • 母质的类型
      • 残积母质：岩石风化后，基本上未经动力搬运而留在原地的风化物
      • 运积母质：母质经外力，如水、风、冰川、地心引力等作用而迁移到其他地区的物质
        • 水积母质
          • 流水沉积
            • 冲积母质：由经常性的流水搬运堆积而成
            • 坡积母质
            • 洪积母质
          • 湖积母质
          • 海积母质
        • 风积母质
          • 黄土母质
          • 沙江
        • 冰川：水碛母质
        • 地心引力：重积母质（崩积物）
    • 母质在土壤形成中的作用
      • 不同母质，因矿物组成、理化性质不同，在其他成土因素的制约下，直接影响成土过程的速度、性质和方向
      • 母质对土壤理化性质有很大影响，不同成土母质所形成的土壤，其养分情况有所不同
      • 成土母质与土壤质地密切相关
      • 不同成土母质发育的土壤的矿物组成有较大差别
      • 母质层次的不均一性也会影响土壤的发育和形态特征
  • 气候与土壤发生的关系
    • 主要体现
      • 直接参与母质的风化，水热状况直接影响矿物质的分解与合成及物质的积累和淋失
      • 控制植物生长和微生物的活动，影响有机质的分解和积累，决定养料物质循环的速度
    • 湿度影响60%-65%
      • 影响土壤中物质的迁移
      • 影响土壤中物质的分解合成和转化
      • 土壤水分类型
        • 淋溶型水分状况
        • 非淋溶型
        • 上升水型
        • 停滞型
    • 温度影响15-50摄氏度：温度状况将影响矿物的风化和合成，有机物质的合成与分解
    • 共同影响：水热两因子共同作用，互相配合才能促进土壤的形成发展，温度为45-50摄氏度，湿度为60%-65%时，有机质分解最快
    • 气候变化与土壤形成：影响土壤矿物质的迁移
  • 生物因素在土壤发生中的作用
    • 植物：利用太阳辐射能，合成有机质，把分散在母质、水体、大气中的营养元素有选择的吸收富集，同时伴随矿质营养元素的有效化
    • 动物：其残体作为土壤有机质的来源，参与了土壤腐殖质的形成和养分的转化
    • 微生物
      • 分解有机质、腐殖质为矿物质，供给植物养分
      • 分解合成腐殖质，增加土壤保水，保肥，供水，供肥能力，同时腐殖质还是土壤团粒结构的必要组分
      • 分解难溶性矿物质为可溶性矿物质养分，转化为可吸收的形态
      • 固定空气中的氮素，为植物提供氮素养料
      • 微生物呼吸释放出二氧化碳，为植物光合作用提供养料
      • 微生物死后增加土壤有机质含量
      • 反硝化细菌会造成氮素损失，嫌气微生物
  • 地形与土壤发生的关系
    • 地形与母质的关系：地形对母质起着重新分配的作用，不同的地形部位常分布有不同的母质
    • 地形与水热条件的关系：地形支配着地表径流，影响水分的重新分配，很大程度决定着地下水的活动情况
    • 地形与土壤发育的关系：在山地表现尤为明显，山地土壤具有垂直分布的特点
  • 成土时间对发育的影响
    • 土壤年龄
      • 绝对年龄：质土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育算起迄今经历的时间，用年表示
      • 相对年龄：指土壤的发育阶段或发育程度
    • 土壤形成速度和所需时间
    • 土壤形成的阶段性：初期，青少年期，壮年期，老年期，最后阶段
  • 人类活动对土壤发生演化的影响
    • 人类活动对土壤的影响有意识，有目的，定向的
    • 人类活动是社会性的，受社会制度和社会生产力的影响
    • 人类活动的影响可通过改变自然因素而起作用，并可分为有利和有害两个方面
    • 人类对土壤的影响也具有两重性，利用合理，有助于土壤肥力的提高，利用不当就会破坏土壤
• 土壤形成过程
  • 土壤形成过程中的大小循环
    • 土壤形成是一个综合性过程，他是物质的地质大循环和生物小循环矛盾统一的结果
    • 土壤的地质大循环是指地面岩石的风化，风化产物的淋溶，搬运与堆积，进而产生成土作用，这是地球表面恒定的周而复始的大循环
    • 生物小循环是指营养元素在生物体和土壤之间的循环，植物从土壤中吸收养分，形成植物体，后者供动物生长，而动物残体回到土壤中，在微生物的作用下转化为植物需要的养分，促进土壤肥力的形成与发展
    • 地质大循环涉及空间大、时间长、植物养料不积累；而生物小循环涉及空间小、时间短，可促进植物养料的积累，使土壤中有限的养分元素发挥作用
    • 地质大循环和生物小循环的共同作用是土壤发生的基础，无地质大循环生物小循环就不能进行，无生物小循环，仅地质大循环，土壤就难以形成。在土壤形成过程中，二者相互渗透，不可分割同时进行，通过土壤连接
  • 基本成土作用
    • 有机质的形成和分解
    • 原生矿物的分解和粘粒矿物的形成
    • 物质的迁移
  • 原生矿物的分化和粘粒矿物的形成
    • 风化作用：岩石在地表受到种种外力作用，逐渐破碎为疏松物质的过程
    • 原生矿物的风化
      • 物理风化（产生碎屑化学组成不变）和化学风化（水化、水解、离子交换、络合、氧化还原）
      • 生物风化：生物圈对土壤矿物的风化
      • 原生矿物的稳定性
    • 粘粒矿物的形成
      • 成土岩石的三大类型：沉积岩，变质岩，岩浆岩
      • 形成方式
        • 转变：指同一结构类型的层状硅酸盐矿物之间的互变，也包括2：1型和1：1型矿物的改变
        • 新生：晶体结构瓦解后再从溶液中合成出另一种矿物的作用
      • 形成条件
        • 粘粒矿物的形成大多数是在水溶液中进行的
        • 受土体淋洗速度影响
        • 土壤体系中的PH值和盐基含量
      • 粘粒矿物的风化顺序
  • 物质迁移
    • 物质移动方向
      • 向下淋溶及其淀积以及被彻底淋出土体的物质移动
      • 向上迁移的养分元素的生物富集作用，易溶性盐类，还原性铁、锰等随毛管上升而在表土积聚的作用
    • 物质移动机理
      • 溶迁作用：向下淋溶迁移
      • 悬迁作用：土体内的硅酸盐粘粒分散于水中形成的悬液迁移，主要受土壤反应、铁离子铝离子、活性有机阴离子的影响
      • 还原性迁移：铁，锰
      • 螯迁作用：铁铝螯合淋溶
      • 生物迁移作用：根系吸收有机物
  • 主要成土过程：加入，迁出，迁移，转化
    • 原始成土过程
      • 岩漆阶段：自养微生物（绿藻）、共生固氮（微生物）
      • 地衣阶段：异养型
      • 苔藓阶段：高等绿色植物的肥力基础
    • 有机质积聚过程：出现暗色的有机质层
    • 粘化过程（粘粒积聚过程）
      • 残积粘化：风化作用
      • 淀积粘化：风化和成土作用
    • 钙积与脱钙过程：干旱、半干旱地区土壤，钙的碳酸盐发生移动积累的过程，在降雨量大于蒸发量的生物气候条件下，土壤中的碳酸钙转变为重碳酸钙，从土体淋失
    • 盐化脱盐过程
    • 碱化脱碱过程：碱化机理
      • 脱盐交换学说
      • 生物起源学说
      • 硫酸盐还原学说
    • 富铝化过程
      • 脱硅
      • 铁铝相对富集
    • 灰化，隐灰化和漂灰化过程
    • 潜育化和渚育化过程
    • 白浆化过程：渚育淋溶
    • 熟化过程
• 土壤发育
  • 土壤的个体发育：指具体的土壤从岩石风化产物或其他新的母质母质上开始发育的时候起，直到目前状态的真实土壤的具体历程
  • 土壤的系统发育：指土壤的发生类型在漫长的地质时期内的发生和发展过程
  • 土壤剖面：由成土作用形成的层次称为土层，而完整的垂直土层序列称为土壤剖面（有机质层：淋溶层、淀积层、母质层）
  • 土壤发生层：是指土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组成的大致与地面相平行的具有成土过程特征的层次
  • 土体构型：各土壤发生层在垂直方向具有规律的组合和有序的排列状况
  • 反应土壤风化发育的指标
    • Sa值：硅铝率或Ki值
    • Saf：值硅铝铁率
    • ba值：土壤风化淋溶系数
    • B值：土壤风化淋溶指数
    • μ值：土壤风化指数
    • 粉（矿）粘（粒）比
    • CEC、ECEC、BSP：阳离子交换量，有效阳离子交换量，盐基饱和度
    • 铁的游离度
    • 粘化率：粘化层粘粒含量和淋溶层粘粒含量的比值