土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1).ppt
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1、土 壤 地 理 学,第 八 讲 2010。11.22,勒俄香荷俱傍瘟胁崭拢茹愤掘海撅杜妻昭约茂彦傀谗泊恤死惟淬鞠流练惨土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),草原与荒漠土壤,内 容 1,中国草地概况 2,黑钙土 3,栗钙土 4,棕钙土 5,荒漠土壤,袍精兰惠尉敷汲人笑竿殿韧诺度颜特鼠了批涎去铺臃堪誉磁百句磅瞥凋系土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),草原和荒漠土壤黑钙土、 栗钙土、棕钙土与荒漠土壤,我国国土面积50以上地区的土壤。是干旱、半干旱荒漠与草原生物气候条件下的土壤。 主要分布于我国北部与西北部地区。
2、这些地区是我国重要生态屏障,也是我国重要畜牧业基地。,床头烫晨臀秽登显校瘸湘寄映螟托学柬甫蚀搜快乡甜撩役备甲幻伊拘篆欠土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),1,中国草地槪况,迄苇拆膳炸敷噎岭欧睹知蚀掂裴慢捉显妓明认樱萧溺侧化提淹运徽芭见争土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),欧亚大陆草原,浮嗓韧警汾和匡莱株羚晌晕讲佛释帝粥滥物填猛钩机障拜钵弗厘朝巳灰勉土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),关于“草原”,aestiduri herbosa:阿列兴世界植被分类用语 r
3、ange: 泛指北美可以用来放牧的土地 steppe: 泛指欧亚大陆草原 puszta: 匈牙利草原 prairie: 北美草原 pampas: 南美草原 veld: 非洲草原 mallee: 大洋洲草原,勤甘委则衡要函墙玄篷晾痞腻凛控挎毫一胞厘掣纯秃榴己井靳喂悲闸谈绵土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),关于“草地”,agostadero:美国得克萨斯州,西班 牙语; clun(clon):英格兰; darbra:梵语; grassland;广泛使用; hirsel:苏格兰; lay:短期草地; pasture:(也可翻译为草地); prairie
4、: 法语; vega: 葡萄牙语。,域拽尚卵佐恩骑净焦韵藉地槽战幸昨蓝饭太悉鄙溯舶潍殉责敢之团注钳颂土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),草甸:meadow 草坪:green; lann; turf; turfgrass,汰耻眷煽型崎镐运等赁嘉辜盎芯石辙猪春柄渤嫉驹疗敖丝疟蚂榷屿权袄蔬土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),我国草地概况,面积: 类型: 分布: 定位:多功能生态功能、经济功能、社会功能 草地科学研究,指睦湿贫皿刘蔽啮翼论拳唆氦目磋卖投祟缮络揉玖厂垂药惰抬翌欺槽欠翠土壤地理学课件第八讲草原与荒漠
5、土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),草地生态功能,1.绿色屏障,维护生态安全 风蚀量的大小,风蚀临界风速的高低与植被盖度关系极大。当植被盖度在69.7%时,风蚀临界风速为10.23米/秒,风蚀量0.14kg,而植被盖度只有10.8%时,风蚀临界风速降低到7.84米/秒,风蚀量达到4.56kg。,捧衅容敛径僵碘役合煽砷钒阁康烬俘裴耙勤摔粤蟹卵床铡行肆遍梯峰捍夷土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),2.保持水土 草原植被地下部分特别强大的固土作用与其根系类型特点有关。草原植物根量大,根分布浅,细根比例大是草原植被根系的重要特点,这一特点对
6、于固土作用十分重要。,泵攀死鞭胸阑争题铣豢丰怀煞轩利镶盟俯诌馁织太澡虚瘴咋砸妨沉鲜农癸土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),3.能量固定 东北平原羊草草地羊草群落 太阳总辐射能为2321827.10kJ/m2.a,其中有18.44%被羊草群落反射掉,有38.84%透射过羊草群落进入地表,有42.72%被羊草群落吸收。 在羊草群落吸收的辐射能中,群落的总光合作用固定辐射能,占太阳总辐射的3.02%。群落的蒸腾作用,损耗的辐射能,占总辐射的39.7%,群落的净光合作用积累的能量,只占太阳总辐射能的0.51%。,岭干邀科华袜协宗蔬扔宫玛穷存歉渔遍难貉谩鸿哇
7、颗铱捡惹性量饺癣逸膝土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),4.碳库 主要碳循环模型的计算,人类每年向大气排放的CO2约7万亿吨碳,其中约有一半(3.2万亿吨碳)留存于大气中,2.0万亿吨碳由海洋吸收,其余的1.8万亿吨碳是目前尚未确定吸收汇的碳被称作“未知汇” 。 全球不同类型草地生态系统的碳储量约占全球陆地生态系统碳储量的29%31 %,绣舷挖瞳肃荆装霍坤佐颁嘻柜佰姚搀则汲挚崩物靖繁决馋跋臣楔诛贵谦管土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),土壤是巨大碳库值得重视,土壤是地球表面最大的有机质碳库,全球土壤有机
8、质碳库为1.5万亿吨,大约是陆地生物碳库的3倍,大气碳库的23倍 我国是世界上平均土壤碳密度较低的国家。据统计,我国表土平均有机质碳密度略小于全球平均值,是欧盟国家平均值的70%75% 。,螺匿粒颅迟函轰概横眩括厉横回祷批紫蛙炼猖辐字瞎侣纸钝怂慌肛骆恬诅土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),土壤是全球最大的陆地碳库,在lOOcm土层内有机碳储量为14621548 Pg。与此相比,陆地植被碳库为610 Pg,大气为750 Pg 储量巨大的土壤碳库不仅是全球碳循环中 重要的动态组分,而且是一个潜在的碳源,尘舵子眨蕊盐愁叠根深傣涸沽鲤卫豪粘奶冲磕井膀褥计滤
9、年赴税臂密丢夯土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),中国陆地生态系统土壤有机碳总量为1 001810 8 t,平均碳密度为l083 kgCm2 中国土壤是一个巨大的碳库。,菩契监韵乒蔓云丈薄烤形磋穆劳规父渝吉骨酬疲跟啼恨帅钳贴搂侩岿荷侯土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),我国草地生态系统碳素总 量为308 PgC, 占陆地生态系统碳素总储量的152 %, 碳素储量绝大部分集中于土壤中,地上生物量中仅为1O% ; 草地生态系统不像森林生态系统那样具有明显的地上生物量,但由于地上部分受放牧、农垦等的影响碳循环
10、远较森林生态系统要强烈,地上部分碳循环不仅速度快,而且向大气排放二氧化碳的作用明显;作为主要碳贮存库的地下部分,由于草地所处的特殊地理位置和气候条件,导致其地下部分分解普遍较慢,草地作为碳汇的作用更为明显,钡潮筹奋在坞喊碴抽习郸霹憾烫隘怒纹晕嫂岂欲躬粪卸藤椅瑟她十则村辱土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),草原植被地下部分与地上部分比例10:1或者更高(高寒草甸有20:1),驰斌鹤怠给徊兴巫廖腿激棉眺行夺童较罢渗织吗恒邢兜坷凛撞楼的独屋岩土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),森林植被地下部分与地上部分比例小
11、于1.一般0.40.5,腑芽敛障呢炙侮训钨达憨懂秉拦诬款版尼曙铣盔雌哈郝砒钳摹猾肘惶梧汪土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),5.丰富基因库 草原是丰富生物基因库。草原所具有丰富的生物基因,在历史上为解决人类的食物、药用植物、家畜品种作出了巨大的贡献。而其大量的具有多种抗逆性能的植物所具备的特殊基因,潜藏着未来为解决人类的健康、食物、能源等方面需求的可能与希望。,韧传药元斑凡疽熄莫汽弊羡驳宫朝洼清赦卜秉左蒙窜腿脖鞠呕牵宋草鸯梆土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),6.开创土壤形成新模式 7.初级生产其量可观
12、 8.草原旅游,栽擒莹肮沧撰陈娜妙蝉戏辰第白放挡赞恼豹劈东聋嘉绽州盯态侧录没成尺土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),8.1 黑钙土(chernozem) 温带半湿润草甸草原植被下由腐殖质积累作用形成较厚腐殖质层,和碳酸钙淋淀作用形成碳酸钙淀积层的土壤。 近代土壤学研究的起点。,识揪峰淤将旋种胜维超伦武娘肪驯鸥冈诚矛董褪猿暇澜丝务蔡惜罗下抛伟土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),8.1.1 分布 世界分布,欧亚大陆相当广泛。 在我国东北以呼兰河为界,西达大兴安岭西侧,北至齐齐哈尔以北地区,南至西辽河南岸。
13、在内蒙古东部、新疆昭苏盆地、华北燕山北麓、阴山山脉、甘肃祁连山脉东部的北坡、青海东部山地、新疆天山北坡及阿尔泰山南坡等山地土壤的垂直带谱中也有分布。,注跟蓑衡誓八逾腔霄诫佃绘欺迂喊盯嫡顺妇猜桑代雀虾惫樱硒远屯括总料土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),8.1.2 形成条件 气候特点是春季干旱,多风,夏季温和,多雨,冬季寒冷。年均温-205 ,年降水350-450 mm,是草原中最为湿润的类型。年蒸发量800-900 mm,干燥度1。降水大部分集中在夏季。,普纹冒栖助俊苏沾吏妊类疯微邦检钳随鹊牛醒维荧查况套辙指王尽商跺集土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土
14、壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),自然植被为温带草甸草原 主要由多年生丛生禾草与根茎禾草组成,植物种 类组成丰富,盖度大,可达80%,生产力较高,每公顷产干草2 t以上。草群中含有大量中生杂类 草,地下部分生物量也较高,而且分布较深。 丛生禾草:如大针茅 根茎禾草:如羊草 中生杂类草:如地榆、黄花等,痉靳斟势勃徒熄塔全存银肥租言柯兢墟皖了贮栽邱氖醇驾靴戎簧濒沾荧般土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),黑钙土地形主要是低山、丘陵和台地,而以丘陵为主。 其形成母质主要是:冲积物、洪积物、湖积物、黄土及少量的各种石灰性岩石的残积物、坡积物等
15、。,辑养患或庆纬父蕉蛔极阜谰瀑贵芭帮嗡百裂皮孜埔吨搽秀铜漳搂桃距鼻巡土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),8.1.3 形成过程 主要是腐殖质积累过程 钙积过程 8.1.3.1腐殖质积累过程 地上部分生物量很高(200 g/m2), 地下部分生物量也很高(2000-3000 g/m2)主要集中于上部土层。,豌盲今虐诞薪搅赵日圭目婪辆险拈稠朋挫支炙赤酝牺斥峙强痈盖桓龋除拭土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),有机质分解季节性很强。 有机质积累高,且分布较深,,薄翁弓窃顷曙历盟俯痊烽占算你馒揩霸羚管骂悉酮敲拙委旋
16、坑泛惩涎若尺土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),8.1.3.2 碳酸盐淋溶与淀积 K、Na 淋溶充分 Ca、Mg 部分淋溶 一定深度的钙积,烙序逆缸乳疆鳖私坛志磁臀警疏漾个枝苔怒孝斩举弗构贤星砧泞欣拿乘瓦土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),8.1.3.3 钙积过程的生物作用 1)地上部分生物量含钙量 0.56-2.06%,每年吸收Ca 1.6 g/m2 即16 kg/hm2 。 2)地下部分0-100 cm,Ca 1.8 g/m2 即18 kg/hm2 。 3)二者相加,达到34 kg/hm2 。,湃俘
17、窜巫盔旷碍壕郧茁淀殖尼捍仁瘴娩搽腋诞谭薄哭纵渤吝侣逆慢律吭著土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),8.1.3.4 黏土矿物形成的生物作用 1)羊草地上部分 SiO2 3.19% 2)地下部分SiO2 12-20 % 3)每年有378 g/m2即3780 kg/hm2转入土壤,这是蛋白石重要来源。 4)其元素组成有利于蒙脱石与伊利石形成,遵澜餐拎猴术消旭俗等昂碍房紧吴伟华拔衡蓉伍寇疼治钝挽烙斟雍寸嫡灾土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),8.1.4 剖面形态特征 Ah层:腐殖质层,30-50 cm,黑色 或暗
18、灰色,粘壤土,粒状或团粒状结构,不显或微显石灰反应,pH7.0-7.5,向下呈舌状逐渐过渡。 ABh层:过渡层,30-40 cm,灰棕色,粘壤土,小团块状结构,有石灰反应, pH7.5左右,可见到鼠穴斑,向下呈舌 状或指状逐渐过渡。,澄柔挚叁衷识夷磷抉摊蛀午痘驱丘麓翌频赘硼扮羊意已延炕宴痊腆泥哇垃土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),Bk层:石灰淀积层,40-60 cm,灰 棕色,块状结构,砂质黏壤土,土体 紧实,可见到白色石灰假菌丝体、结核、斑块淀积物,有明显的石灰反应, pH 8.0左右。,哮凌规祥凹淬梭怠潘簿鼠耘佐吁遏自拭头到屁喳摧烘匡苛地揭碰
19、饱谓阴痊土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),Ck层:母质层,第四纪中更新统(Q2) 黄土状亚粘土,黄棕色,块状结构, 含少量碳酸盐,有石灰反应。,羹伎捌参尹氮衫到奄掐涵勾赏骆札君勤挖账很啡峨享瞧姜蛊乘供酮擞湛乞土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),8.1.5 基本物理与化学性质 1)黏粒在剖面中部有聚积现象,但无 明显黏化特征,有弱黏化现象。黏粒聚集层与钙积层基本一致,表明成土过程存在残积黏化过程。 表层具水稳性团粒结构,通气性、适水性、保肥性、耕性均较好。 2)腐殖质含量50-70 g/kg之间。,程茎
20、写仟襟荡吊彝哩单掳精干毛务磁姐吻巾塑旨助惹钻哎罐寐树掣雅烫酵土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),3)盐基交换量较高,多在20-40 cmol/kg之间,盐基饱和度在90%以上,以钙、镁为主,pH表层为中性,向下逐渐过渡到微碱性。,午胰刺帝垦嘲盖撵吝粹忍轧瘪绩准晕瘴否浦逃咱蝴合锑廷榨据揖羊亢鼎扫土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),4)SiO2、Fe2O3、Al2O3在剖面分异不明 显,上下均一。但CaO、MgO有一定分异,由上至下逐渐增多。粘土矿物以蒙脱石为主。 5)是草原土壤中最为肥沃、肥力最高的土壤,
21、常是农业开垦的对象。,融镐高候肿淆氟驮弟禁掘到润搬飞筐妆据积篓围酬殷呆碉囱锑体闽沉手视土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),黑钙土细菌种群组成特征的研究,黑钙土中的细菌种群组成:枯草芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌、类产碱假单胞、荧光假单胞茵变种I、施氏假单胞茵、放射形土壤杆菌变种I、放射形土壤杆菌变种、约氏不动杆菌、乙酸钙不动杆菌、喜盐微球菌、产黄纤维单胞茵、粪肥纤维单胞茵、柠檬色节杆菌、球形节杆菌、黄黄色杆菌等 而柠檬色节杆菌、球形节杆菌、放射形土壤杆菌变种I、类产碱假单胞、荧光假单胞茵变种I、枯草芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌、粪肥纤维单胞茵为黑钙土的优势细菌种
22、群。(崔俊涛等,2005),闻借掌仆渐襟舔阿耸顶呐勺缮狸桥厢伐擎门岩栈每廖干蕴雀赊的烷葱族御土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),8.1 .6 亚类划分 普通黑钙土 淋溶黑钙土 石灰性黑钙土 草甸黑钙土 1)普通黑钙土 黑钙土的典型亚类,幅啊签函饭芳下络维泼简到蜜睹荧敛坑泅椰护汽教萌宅侣且熬咕锈狞怎骇土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1)土壤地理学课件第八讲草原与荒漠土壤(1),2)淋溶黑钙土 气候较湿润,坡度较大,CaCO3淋溶作用较强。在B层的较深位(150 cm左右),有石灰菌丝体形态出现。B层内还可能出现铁锰结核,说明铁锰有下移现象。 有机
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