土壤是指地球表面的一層疏松的物質(zhì),由各種顆粒狀礦物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、水分、空氣、微生物等組成,能生長植物。
思維導(dǎo)圖
一、形成因素
(1)成土母質(zhì)
成土母質(zhì)為土壤的發(fā)生發(fā)育提供最初的物質(zhì)來源是構(gòu)成土壤礦物質(zhì)、提供植物所需養(yǎng)分的物質(zhì)基礎(chǔ),因此土壤繼承了土壤母質(zhì)很多重要特征。
另外,巖石風(fēng)化并非成土母質(zhì)的唯一來源,無處不在的大氣降塵也可為土壤發(fā)育提供新鮮底物。
(2)氣候
氣候主要通過溫度和降水全面影響成土過程中的物理、化學(xué)和生物作用的強(qiáng)度和方向。
其中,熱帶雨林氣候由于全年高溫多雨,植物生長旺盛,微生物分解快,雨水淋溶作用強(qiáng),導(dǎo)致土壤的有機(jī)質(zhì)被吸收消耗多,積累少。
高緯高寒氣候區(qū),植物生長慢,有機(jī)質(zhì)吸收慢,積累多。
干旱氣候區(qū),植物少,腐殖質(zhì)少,有機(jī)質(zhì)來源少,積累少。
(3)生物
生物(包括植物、動物和微生物)在自身的生命活動中與土壤之間發(fā)生著物質(zhì)和能量交換,改變土壤結(jié)構(gòu)和孔隙狀況。
動物除以排泄物、分泌物和殘體的形式為土壤提供有機(jī)質(zhì),并通過啃食和搬運促進(jìn)有機(jī)殘體的轉(zhuǎn)化外,有些動物如蚯蚓、白蟻還可通過對土體的攪動,改變土壤結(jié)構(gòu)、孔隙度和土層排列等。另外,動植物的生長活動也促進(jìn)成土母質(zhì)的風(fēng)化和發(fā)育。
微生物在土壤中的主要作用如下:分解有機(jī)質(zhì),作物的殘根敗葉和施入土壤中的有機(jī)肥料,只有經(jīng)過土壤微生物的作用,才能腐爛分解,釋放出營養(yǎng)元素,供作物利用;并且形成腐殖質(zhì),改善土壤的理化性質(zhì),分解礦物質(zhì)。
例如磷細(xì)菌能分解出磷礦石中的磷,鉀細(xì)菌能分解出鉀礦石中的鉀,以利作物吸收利用。固定氮素。氮氣在空氣的組成中占4/5,數(shù)量很大,但植物不能直接利用。土壤中有一類叫做固氮菌的微生物,能利用空氣中的氮素作食物,在它們死亡和分解后,這些氮素就能被作物吸收利用。
(4)地形
地形主要通過影響其他成土因素而發(fā)生作用以及在重力作用下對地表的物質(zhì)和能量進(jìn)行再分配。
平原、低地等地勢低平的地區(qū)有利于外力堆積,土層深厚。
高原山地地區(qū)地勢高,生長條件較差,植物生長量小,有機(jī)質(zhì)少,肥力低。
陡坡落差大,土壤易受重力作用和外力侵蝕的影響,土層薄。
(5)人類活動
云南元陽梯田
人類活動通過調(diào)節(jié)和改變其他成土因素來控制土壤的發(fā)育程度及方向,對土壤發(fā)生演化起著不可忽視的作用。
因此,合理的人類活動將會促進(jìn)土壤發(fā)育,不合理的人類活動將加速土壤退化。
土壤的形成過程
二、土壤結(jié)構(gòu)
土壤由礦物質(zhì)和腐殖質(zhì)組成的,固體土粒是土壤的主體,約占土壤體積的50%,固體顆粒間的孔隙由氣體和水分占據(jù)。
(1)礦物質(zhì):
土壤礦物質(zhì)是巖石經(jīng)過風(fēng)化作用形成的不同大小的礦物顆粒(砂粒、土粒和膠粒)。
土壤礦物質(zhì)種類很多,化學(xué)組成復(fù)雜,它直接影響土壤的物理、化學(xué)性質(zhì),是作物養(yǎng)分的重要來源之一。
(2)有機(jī)質(zhì):
有機(jī)質(zhì)含量的多少是衡量土壤肥力高低的一個重要標(biāo)志,它和礦物質(zhì)緊密地結(jié)合在一起。在一般耕地耕層中有機(jī)質(zhì)含量只占土壤干重的0.5%~2.5%,肥沃的黑土大約可達(dá)5%,但它的作用卻很大。
有機(jī)質(zhì)的組成中絕大部分為腐殖質(zhì),腐殖質(zhì)的作用主要有:作物養(yǎng)分的主要來源、增強(qiáng)土壤吸肥保水能力、改良土壤物理性質(zhì)和促進(jìn)土壤植物的生長。
(3)水分:
土壤是一個疏松多孔體,其中布滿著大大小小蜂窩狀的孔隙。存在于土壤毛管孔隙中的水分能被作物直接吸收利用,同時,還能溶解和輸送土壤養(yǎng)分。
(4)空氣:
土壤空氣既可以促進(jìn)土壤形成,又促進(jìn)作物生長,調(diào)節(jié)土壤溫度和促進(jìn)根系呼吸作用。
三、土壤類型
(1)按形態(tài)劃分:
可分為三種:
砂質(zhì)土——滲水速度快,保水性能差,通氣性能好。
黏質(zhì)土——滲水速度慢,保水性能好,通氣性能差。
壤土——滲水速度?般,保水性能?般,通氣性能?般。
土壤類型
(2)按顏?劃分:
紅壤:分布于我國南方季風(fēng)氣候區(qū),土層深厚,質(zhì)地粘重,肥力差,呈酸性;
云南東川紅土地
黃棕壤:分布于長江流域與秦嶺淮河之間,呈弱酸性,自然肥力比較高;
黃棕壤
棕壤:分布于山東半島和遼東半島。土層較厚,質(zhì)地比較粘重,表層有機(jī)質(zhì)含量較?,呈微酸性;
棕壤
褐土:分布于暖溫帶半濕潤、半干旱季風(fēng)氣候區(qū)。呈中性、微堿性,腐殖質(zhì)層較厚,肥力較高;
褐土
黑鈣土:分布于東北平原,腐殖質(zhì)含量最為豐富,土壤呈中性?微堿性,土壤肥力高。
黑鈣土
我國土壤類型空間分布
四、土壤問題
(1)土壤污染:
當(dāng)土壤中含有害物質(zhì)過多,超過土壤的自凈能力,就會引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,微生物活動受到抑制,有害物質(zhì)或其分解產(chǎn)物在土壤中逐漸積累,達(dá)到危害人體健康的程度,就是土壤污染。
土壤危害大,會導(dǎo)致農(nóng)作物的污染、減產(chǎn),導(dǎo)致生物品質(zhì)不斷下降,危害人體健康。
土壤污染具有隱蔽性和滯后性它往往要通過對土壤樣品進(jìn)行分析化驗和農(nóng)作物的殘留檢測,甚至通過研究對人畜健康狀況的影響才能確定。
土壤污染的累積性和不可逆轉(zhuǎn)性。重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程,許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的污染也需要較長的時間才能降解。
因此,土壤污染一旦發(fā)生,僅僅依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復(fù),有時要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問題,其他治理技術(shù)可能見效較慢。
(2)土壤酸化:
土壤酸化與雨水淋溶及過度使用化肥等有關(guān)。
產(chǎn)生的危害:土壤中鋁、錳、鉛等重金屬元素在酸性條件下會容易釋放出來,致使作物根系中毒死亡;
另外,多鋁、錳、鉛等重金屬元素與肥料鉀、鈣鎂、鉬等元素拮抗,影響根系吸收而發(fā)生缺素癥;
土壤酸化還產(chǎn)生二氧化氮等有害氣體,使作物中毒。
解決土壤酸化的措施:施用石灰調(diào)節(jié)土壤pH值,調(diào)整酸性。施肥應(yīng)增施有機(jī)肥生物肥搭配少量化肥。
施用熟石灰
增施有機(jī)肥
(3)土壤侵蝕:
土壤侵蝕是指土壤及其母質(zhì)在水力、風(fēng)力、凍融或重力等外營力作用下,被破壞、剝蝕、搬運和沉積的過程。
按侵蝕營力分類,通常分為水力侵蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和風(fēng)力侵蝕等。
其中水力侵蝕是最主要的一種形式,習(xí)慣上稱為水土流失。
水力侵蝕分為面蝕和溝蝕
重力侵蝕表現(xiàn)為滑坡、崩塌和山剝皮
風(fēng)力侵蝕分懸移風(fēng)蝕和推移風(fēng)蝕。
其危害有:
損失土壤資源
降低土壤肥力
破壞生態(tài)環(huán)境
淤塞河道
加劇洪澇等
治理措施以以水利工程、生物工程和農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的水土保持綜合治理為主。
工程措施包括:坡面治理工程、溝道治理工程、小型水利工程。
坡面整治
生物措施包括:造林種草、綠化荒山和農(nóng)林牧綜合經(jīng)營等。
農(nóng)林牧綜合經(jīng)營
農(nóng)業(yè)措施包括:改變地面微地形,如壟溝種植;增加地面覆蓋,如覆膜;增加土壤入滲,如深耕改土等。
地膜覆蓋
(4)?壤鹽漬化:
土壤鹽漬化分為原生鹽漬化和次生鹽堿化兩類。
其中不受人為影響,自然發(fā)生的土壤鹽漬化為原生鹽漬化;而由于人類活動引發(fā)的土壤鹽漬化為次生鹽漬化。
其發(fā)生的原因有自然原因和人為原因。
自然原因:
氣候——
蒸發(fā)量大于降水量;
地形——
地形高低影響水鹽運動的方向;
土
壤顆粒——土壤顆粒粗細(xì)影響水鹽運動的速度和高度;
水文——
沿海、沿江河,促積鹽。
人為原因:
主要通過改變自然條件來影響土壤鹽堿化程度。
如有些地方澆水時大水漫灌,或低洼地區(qū)只灌不排,以致地下水位很快上升而積鹽。
其危害有:肥力下降、土壤板結(jié)和抑制微生物活動等。
改良措施:
水利改良——井排井灌和魚塘臺田模式等;
魚塘—臺田模式
化學(xué)改良——使用酸性鹽類物質(zhì);
生物改良——種植耐鹽作物;
農(nóng)業(yè)改良——秸稈還田、施用有機(jī)肥和種植綠肥等。
秸稈還田