土壤物质组成-1土壤与土壤资源学

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1、第四章土壤物质组成【概述】土壤是由固相、液相、气相和土壤生物体四部分组成。适于植物生长的典型壤质土壤的体积组成为土壤孔隙占50％，内含水分和空气；土壤固体占50%，其中矿物质占45％，有机质占5%；土壤生物体均生活在土壤孔隙之中，如图。适宜植物生长的土壤体积组成示意图第一节土壤矿物土壤矿物主要来自成土母质或母岩，是土壤的主要组成物质。土壤矿物构成了土壤的“骨骼”，它对土壤组成、性状和功能具有巨大的影响。按照发生类型可将土壤矿物划分为原生矿物、次生矿物、可溶性矿物三大类。1土壤原生矿物直接来源于母岩特别是岩浆岩。其中包括石英、铝硅酸盐中的长石类矿物、云母类矿

2、物、橄榄石类矿物、辉石与角闪石类矿物、氧化物类、硫化物类和磷灰石类。不同的原生矿物抗风化能力差异很大，土壤中存在的原生矿物主要由较难化学风化的浅色矿物所组成（见图）。土壤矿物的风化及稳定性序列图（据土壤地理学，高等教育出版社，2004）2土壤次生矿物原生矿物在风化和成土过程中新形成的矿物。包括：简单盐类—如氯化物、碳酸盐等；次生氧化物类—主要为铁、铝、锰等金属氧化物，及无定形二氧化硅等；层状铝硅酸盐类—主要有水云母（伊利石）、蒙托石、高岭石3大类。层状铝硅酸盐类和次生氧化物类是土壤矿物中最细小的部分，呈现高度分散性，并具有强烈的吸附代换性能，能吸收水分和膨

3、胀，因而具有明显的胶体特性，又称为黏土矿物。在不同的气候区，会形成不同的占优势粘土矿物，如图。不同地理环境中次生矿物形成的一般模式（据土壤地理学，高等教育出版社，2004）我国粘土矿物分布的地带性新疆、甘肃西部和内蒙古西部为水云母地带；内蒙中部、黄土高原北部和东北西部为水云母-蒙脱石地带；华北大部和东北平原为水云母—蛭石地带；北亚热带湿润区为水云母-蛭石-高岭石地带；江南丘陵、四川盆地及云贵高原为高岭石-水云母地带；华南及云南南部为高岭石-二三氧化物地带。3土壤矿物对肥力的作用土壤骨骼，土壤立体空间的支持；土壤（质量）的主要组分；矿质颗粒的大小与组成影响土

4、壤物理性质和水、气、热状况；某些土壤原生矿物的继续风化可提供矿质养分；粘土矿物的胶体性质显著影响土壤的阴/阳离子吸附和养分保持与协调供应。第二节土壤有机质土壤有机质是土壤固相的组成成分之一。是土壤中形成的和外部加入的所有动、植物残体不同分解阶段的各种产物和合成产物的总称。表层土壤有机质含量一般在1%～10%，平均不到5%。尽管含量远不及矿物质，但有机质对土壤肥力的形成、维持和发展却起着关键作用。各种不同有机质含量的土壤和土层中国某些自然土壤中有机质含量统计的标本数有机质含量（％）土类322.07～7.05黄棕壤、黄褐土101.38～6.66高山草原土、亚高

5、山草原土26481～21.96高山草甸土、亚高山草甸土242.32～2.98砖红壤、赤红壤292.14～16.4黑土、黑钙土470.52～1.95红壤322.71～20.5黄壤221.03～10.69褐土742.64～19.3棕色森林土一、土壤有机质的来源、类型和组成1土壤有机质的来源生物残体/凋落物高等植物的枯枝、落叶、落果、根系等；其次是土壤中动物、微生物的遗体；生物排泄物/分泌物高等植物根系分泌物，土壤动物排泄物，土壤微生物分泌物；人为施用的有机肥料。2土壤有机质的类型生物有机质（普通有机质）新鲜有机质指那些仍保持原来形态，没被分解的动物植物及微生物

6、遗体或排泄物。有机残余物和简单有机化合物有机残余物指半分解状态的有机物质。简单有机物包括糖类有机残余、氨基酸、脂肪等有机化合物。土壤腐殖质土壤腐殖质是生物有机质在微生物和酶作用下，经分解再合成作用形成的高分子有机化合物的总称。由于较难继续分解而易于积累，所以腐殖质往往构成土壤有机质的主体。3有机质的化学组成（生物有机质）碳水化合物碳水化合物主要有简单糖类、淀粉、纤维素、半纤维素等多糖类物质。易分解。含氮硫磷化合物动、植物残体中主要的含氮化合物是蛋白质，少量比较简单的可溶性氨基酸，植物残体中的叶绿素等。含硫化合物如硫蛋白，含磷化合物有磷脂、核酸等。易分解。树

7、脂、脂肪、蜡质这是一类复杂的有机化合物，不溶于水而溶于有机溶剂如酒精、苯等物质中，在土壤中一般分解缓慢。单宁类即缩合的多元酚类，不易分解。木质素植物木质部的主要组成成分，是结构复杂的有机化合物，不易分解。木栓质树皮中行量很高，不易分解。灰分残体燃烧后，残留在灰分中的物质。构成灰分的主要元素为Ca、Mg、K、Na、S、P、S、Fe、AL、Mn，以及微量元素I、Zn、Mo、B等。其中以Si、Ca、K、Al为最多。(据BradyNC)绿色植物组织的成分1概念复杂有机质在微生物的作用下，逐渐分解为简单有机物，最终彻底分解为二氧化碳、水和无机盐，并放出能量的过程。2

8、意义①所含矿质养分（无机盐）的释放；②为进一步腐殖质合成准备材料；