土壤与土壤形成过程课件.ppt

1、土壤與土壤形成過程何沛勝土壤與成土作用 (Pedogenesis)土壤是一動態體(Dynamic Body)土壤的物理及化學特性土壤剖面(Soil Profile)影響土壤形成的因素土壤形成過程 成土作用(Pedogenesis) 世界土壤分佈土壤是一動態體(Dynamic Body)土壤是一動態層(dynamic layer), 在這層內有複雜的化學, 物理及生物活動不斷地進行.土壤會因應氣候, 地形及植被的狀況而進行調節, 若以上這些因素改變, 它亦會作出內部改變.土壤物質 Soil Matters固體 Solid有機物質Organic及無機物質Inorganic水 Water從降水, 表

2、徑流, 下滲及地下水所組成的複雜化學溶液空氣 Air泥土孔隙Pore spaces 充滿空氣及水份田間持水量 Field Capacity當降雨後(2-3天), 泥土從飽和狀態中, 泥土水經自由下滲及流動後仍保存在泥土的水份. 它是土壤保水性的指標土壤的物理及化學特性土壤顏色土壤的紋理結構Soil Texture土壤結構 Soil Structure膠體Colloids, 盬基物質Bases及酸鹼度Acidity土壤水土壤顏色 Soil Colour黑色 大量腐殖質(humus)(涼溫帶氣候) 溫帶草原淺色 少腐殖質(熱帶氣候) 荒漠紅色 較多的含鐵化合物(排水良好) 熱帶雨林灰色及藍色 化合

3、物在離子還原的狀態(排水不良) 沼澤土壤的紋理結構級別名稱級別名稱直徑直徑 (毫米毫米)粗砂礫粗砂礫幼砂礫幼砂礫大於大於 21.0 - 2粗砂粗砂中砂中砂幼砂幼砂非常幼砂非常幼砂0.5 - 10.25 - 0.50.1 - 0.25 0.05 - 0.1 粉砂粉砂 Silt 0.002 - 0.05 黏土黏土 Clay 少於少於 0.002土壤紋理結構 Soil Texture砂(%)粉砂(%)黏土砂黏土輕壤土中壤土土壤紋理結構 Soil Texture砂, 粉砂及黏土的比例土壤紋理結構保水性質(Water-retention properties)壤土Loam結構是最適合植物生長.土壤紋理結

4、構 Soil Texture砂質壤土黏土壤土壤土粉砂壤土粉砂黏土砂黏土粉砂土壤結構 Soil Structure塊狀碎屑狀 / 粒狀片狀棱柱狀土壤結構 Soil Structure獨立個的泥土顆粒聚合一起成為塊狀(lump)或自然土壤結構體(peds). 土壤結構對是否容易耕作有重要意義碎屑狀/粒狀結構: 最適合種籽發芽生長土壤膠體 Soil Colloids, 鹽基物質Bases及 酸鹼度Acidity膠體 Colloids無機物Inorganic: 微細黏土(黏土礦物)的化學特質有機質Organic: 腐殖質Humus鹽基物質 Bases黏土礦物帶負電.它會吸引其他表面帶正電的礦物離子(c

5、ation)以達致中性(neutralized)的情況.鈣 (C), 鎂 (Mg), 鉀 (K) and 鈉 (Na) 這些帶正電礦物便是 鹽基物質Bases而這些鹽基物質亦正是植物所需的養份.鹽基物質 Bases分解者把動物及植物遺骸分解,令鹽基物質能循環不息地返回泥土.泥土中的鹽基物質可以經人為補充 肥料鹽基物質是植物生長所必需的養份.酸鹼度 Acidity量度酸鹼度是pH值.泥土水 Soil Water它是極複雜的化學溶液.它是被稀釋的溶液, 當中物質包括重碳酸鹽bicarbonates, 硫酸鹽sulfates, 氯化物chlorides, 硝酸鹽nitrates, 磷酸鹽phosph

6、ates, 各類的矽酸鹽silicates(鈣, 鎂, 鉀, 鈉及鐵).根據泥土内不同的紋理結構, 顏色及連續性而出現不同的分層土壤層Soil horizons風化層Regolith底岩 / 母岩Bedrock泥土剖面 Soil Profile泥土剖面Soil ProfileA層淋溶層 / 淋失層 Zone of eluviationB層澱積層 Zone of illuviationC層風化 / 半風化物質Weathered materialD層未風化岩石Unweathered rock地面落葉及有機碎屑部份被分解的有機碎屑深色及含有豐富腐殖質淺色, 有機質及膠質的淋溶區(黑鈣土缺少此層)過渡

7、往B層, 但較近似A層過渡往B層, 但較近似B層顏色較深, 大量膠質在此沉積過渡往C層沼澤中的潛育層Glei真土影響土壤形成的因素被動成土因素 Passive Formers母岩 Parent materials地形 / 地勢 Topography/ Landform時間 Time主動成土因素 Active Formers氣候 Climate生物因素 Biotic factor被動的成土因素 Passive Formers母岩 Parent Material 地形 / 地勢 Topography / Landform時間 Time年輕的泥土或發展欠佳的土壤缺乏明顯的分層主動成土因素 氣候 Cl

8、imate濕氣, 影響化學及生物活動過多降水 淋溶作用eluviation及澱積作用 illuviation過多蒸發 毛細管作用capillary action主動成土因素 氣候Climate溫度, 影響化學反應 Chemical reaction細菌活動 Bacterial activities分解速率 Rate of decomposing主動成土因素 氣候Climate風: 較次要的因素增加蒸發令泥土再分布 (吹走及沉積)主動成土因素 生物因素植被 Vegetation提供腐殖質, 固定泥土及藉著蒸騰作用吸收泥土水以抵消泥土水的下滲保持土壤肥力不同類型的植物需要不同比例的鹽基物質.樹:

9、需要較少的鈣及鎂草: 需要較多的鈣及鎂主動成土因素 生物因素由細菌至大型動物機械作用例: 蚯蚓挖地洞例: 人類挖掘隧道化學作用例: 有機酸土壤形成過程風化 Weathering物理, 化學及生物土壤生成作用 Soil genesis潻加Additions, 流失losses, 轉換transformation, 移位translocation參考中文大學Powerpoint氧化土(Oxisols)及旱成土(Aridisols)參考中文大學Powerpoint參考氧化土及旱成土的特別成土過程世界土壤分布模式顯域土 Zonal Soil發展完成,成熟的泥土. 氣候是最主要的成土因素.泛域土 Azonal Soil不成熟及發展較差的泥土隠域土 Intrazontal Soil發展完成,成熟的泥土. 以地區因素(local factors)是最主導的成土因素.世界土壤分佈