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土壤與土壤形成過程

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.

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土壤與土壤形成過程

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Presentation Transcript

  1. 土壤與土壤形成過程 何沛勝

  2. 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

  3. 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.

  4. 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

  5. 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

  6. 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 –化合物在離子還原的狀態 • (排水不良) –沼澤

  7. 級別名稱 直徑 (毫米) 粗砂礫 幼砂礫 大於 2 1.0 - 2 粗砂 中砂 幼砂 非常幼砂 0.5 - 1 0.25 - 0.5 0.1 - 0.25 0.05 - 0.1 粉砂 Silt 0.002 - 0.05 黏土 Clay 少於 0.002 土壤的紋理結構

  8. 土壤紋理結構 Soil Texture 黏土 粉砂(%) 黏土 中壤土 砂 輕壤土 砂(%)

  9. 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.

  10. 土壤紋理結構 Soil Texture 砂質壤土 黏土壤土 壤土 砂 黏土 粉砂 粉砂黏土 粉砂壤土

  11. 土壤結構 Soil Structure 塊狀 棱柱狀 片狀 碎屑狀 / 粒狀

  12. 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

  13. 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

  14. 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(cation)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.

  15. 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.

  16. 酸鹼度 Acidity • 量度酸鹼度是pH值.

  17. 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phosphates, 各類的矽酸鹽silicates(鈣, 鎂, 鉀, 鈉及鐵).

  18. 泥土剖面 Soil Profile • 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

  19. 地面 落葉及有機碎屑 部份被分解的有機碎屑 泥土剖面Soil Profile 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) 真土 過渡往B層, 但較近似A層 • A層 • 淋溶層 / 淋失層 Zone of eluviation • B層 • 澱積層 Zone of illuviation • C層 • 風化 / 半風化物質Weathered material • D層 • 未風化岩石Unweathered rock 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

  20. 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

  21. 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

  22. 主動成土因素 – 氣候 Climate • 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

  23. 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

  24. 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)

  25. 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: 需要較少的鈣及鎂 • 草: 需要較多的鈣及鎂

  26. 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

  27. 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

  28. 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

  29. 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.

  30. 世界土壤分佈

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