Địa lí tự nhiên đại cương 3: thổ nhưỡng quyển, sinh quyển, lớp vỏ cảnh quan và các quy luật địa lí của trái đất

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

D ự ÁN Đà o ' t ạ o g iả o v iê n t h c s

LOAN N o 1718 - VIE (SF)

NGUYỄN KIM CH Ư Ơ N G (Chủ biên) - NGUYÊN TRỌNG HIẾU

LÊ TH I N G O C K H A N H - Đ ỗ THI N H U N G

ĐỊA LÍ Tự NHIÊN

' ĐẠI CƯƠNG 3

THỔ NHƯỠNG Qư y| n ,

SINH QUYẾN,

LỚP V ỏ CẢNH QUAN

VÀ CÁC QUY LUẬT ĐỊA LÍ

CỦA TRÁI 'đ ấ t

NHÀ XUẤT BẢN ĐAI HOC s ư PHAM

N G UYỄN KIM CHƯƠNG (Chủ biên) - N G U YỄN TR Ọ N G HIỂU

L Ê THỊ NGỌC KHANH - Đ ỗ THỊ NHUNG

ĐỊA LÍ Tự NHIÊN

ĐẠI CƯƠNG 3

THỔ NHƯỠNG QUYỂN, SINH QUYỂn ,

LỚP V ỏ CẢNH QUAN

VÀ CÁC QUY LUẬT ĐỊA LÍ

CỦA TRÁI ĐẤT

(Giáo trình Cao đ ẳng Sư phạm)

NHÀ XU Ấ T BẢN ĐẠI HỌC sư PHẠM

Mã số: 01.01.141195- Đ H 2006

L ờ i n ó i ấ ầ u

Thố nhưỡng í/uyển và sinh quyển là hai quyển thành plìấii của Trái Đất, được hình

ihành muộn hơn, trên cơ sở của các quyến vô sinh: thạch quyển, khí quyển và tìuiỷ quyển.

Sự xuất hiện của thổ nhưỡng quyển, sinh quyển và nhất là Loài người - một thành phấn

của sinh quyển - đã làm biến đổi sâu sắc các quá trình địa lí vả các quyển thành phán

của Trái Đất. tạo cho lớp \’ó ngoài Trái Đất có nhĩmg đặc tính khác về chất với các bộ

phận còn lại của Trái Đất. Lớp vó ngoài đó được gọi là lớp vỏ địa lí - vó cảnh quan của

Trái Đất ngày nay. Đáy ¡à nơi diễn ra mọi hoạt động kinh tế - x ã hội của loài người, bởi

vậy sự liiêìi biết sâu sắc vê' các đặc điếm, các quá trình tự nhiên à các khu vực khác nhau

cùa vò cành quan Trái Đất, vê môi quan hệ giữa con người và tự nhiên, vê hiện trạng và xu

hướng biến đổi aỉữ tự nhiên sẽ có ỷ nghĩa thiết thực đối với sự sống của con người.

Chính V’ì lẽ đó, thổ nhưỡng quyền, sinh quyển, lớp vỏ cảnh quan và các quy luật địa lí

cùa Trái Đất được đưa vào nội dung của giáo trình Địa lí tự nhiên đại cương quyến III này,

để kết thúc chương trình Địa lí tự nhiên đại cương và còn được tiếp nối ở chương trình Địa

li tự nhiên kim vực và Địa lí kinh tế -x ã hội đại cương.

Đói lưọng dùng sách :

Giáo trình dùng làm tài liệu giáng dạy ờ các trường Cao đẳng sư phạm đào tạo giáo

viên Trung học Cơ sở môn học Địa lí. Tuy Iilúéii, với nội dung biên soạn mà rộng hơn,

giáo trình này có tlìể dùng làm tài liệu tham khdo cho sinh viên học Địa li à các trường

Đại học Sư phạm.

Muc tiéii ciia giáo trinh : Nhảm hoàn thiện kiến thức cơ bàn vé Địa ìí tự Iiliién đại

cương đế sinh viên có đủ kiến thức cơ sở học các giáo trinh Địa lí tự nhiên khu vực và

Địa lí kinh tế - x ã hội ở các ìớp trên.

Quan diêm Xíìy dụng càu trúc rá nội dung giáo trinh :

Hành tinh Trái Đất khác hẳn với các hành tinh khác trong vũ trụ, Irà thành mõi

trường sống cùa con người, chinh bói sựxiiấl hiện ở đây các vật chất sống - đó là sinh vật

và sán phẩm hoạt động sống của nó trên cơ sở biến đổi các chất vô cơ (đá, nước, khí)

lạo nén lớp đất (thổ nhưỡng quyển). Như vậy, xét vê' lịch sử hình thành, sinh vật có

trước. Ilìố nhưỡng được hình thành muộn hơn khi đã có sự tham gia cùa thành phấn sinh

vật. Nhưng thổ nhưỡng quyển với vai trò là giá đỡ của toán bộ sự sống trên Trái Đất lại

chịu sự biến đổi mạnh mẽ cùa con người - một thành phần ciia sinh quyển chí mới xuất

hiện cách đáy khoảng chừng gần ba triệu năm. Bài vậy VỂ cấu trúc giáo trình lẩn lượt

trình bày thổ nhưỡng quyển, sinh quyển và sau cùng là lớp vỏ cánh quan Trái Đấl như

là thể tổng hợp của tất cà các quyển llìànli phấn (thạch quyển, khi quyển, llìuỷ quyền

llìổ nhưỡng quyến, sinh quyển}, đặc biệt nhơn mạnh vị tri và vai trò của con người trong

sinh quyển I'à trong lớp vò cảnh quan.

Mỗi quyển thành phẩn - thổ nhưỡng quyền, sinh quyển cũng như loàn bộ lớp vó

cành quan Trái Đất là những hệ thống gồm nhiều thành phần cấu tạo nên có đặc tinh

riêng, có quá trình hình thành và biến đổi theo thời gian và có sự phán hoá Iroiig không

gian. Bản chất mối quan hệ giữa các thành phần trong hệ thống là gi. quá trình hình

thành và nguyên nhân biến đổi, sự phán hoá trong không gian cùa chúng chịu sự chi

phối của các nhân lố, các quy luật địa lí nào? Đó là những vấn đề Địa lí học nghiên

cứu và được trình bày trong giáo trình này.

Các quan điểm tổng hợp, quan điểm hệ thống - động lực nghiên cứu các hệ thống

địa lí được quán triệt trong xây dựng nội dung giáo trình. Các vấn đề li luận và thực tiền

vé mối quan hệ giữa con người và môi trường địa lí cũng được bán luận và cập nhật làm

lăng giá trị thực tiễn của môn học và đặt cáu nối giữa khoa học địa li tự nhién và địa lí

kinh t ế - x ã hội.

Nội dung giáo trinh trình bày các vấn đế sau:

- Các khái niệm cơ bản về thổ nhưỡng quyển, sinh quyển và lớp vó cảnh quan Trái Đất.

-C ác nhân lô' hình thành, đặc tính của thổ nhưỡng quyển và sinh quyền.

- Cấu trúc thành phần và chức năng của sinh quyển.

- Các quy luật phân hoá vả sự phản bô' các kiểu thổ nhưỡng và các kiểu hệ sinh thái

chinh trên thê giới.

-S ự hình thành lớp vò cành quan Trái Đất. Sự xuất hiện loài người. Vị tri và vai trò

cùa con người trong sinh quyển và vỏ cảnh quan.

- Các chủng tộc người và sự phán bô' các chùng tộc người trên thế giới.

- Các quy luật địa lí chung của Trái Đất.

-S ự phân bố các đới cánh quan trên Địa Cầu.

- Mối quan hệ giữa con người và môi trường địa lí. Việc sử dụng tài nguyén thiên

nhiên và mức độ biên đổi môi trường tự nhién do tác động của con người.

- Sử dụng bảo vệ tài nguyên đất, đa dạng sinh học và một số vấn để mói trường

chung toàn cẩu. I

Ngoài nội dung kiến thức lí thuyết nêu trên, các bài thực hành không chì nhám

cùng cố kiến thức bài học, mà còn yêu cầu sinh viên nắm được các kĩ năng thu thập,

phân rích và xử lí các s ố liệu VỂ thổ nhưỡng, sinh vật, cảnh quan, mõi trường làm cơ sà

cho việc nghiên cứu và giảng dạy địa lí của họ sau này.

Giáo trình cũng giành một phấn thích đáng cho nội dung vận dụng lí luận dạy học

địa lí vào giảng dạy các chương Thổ nhưỡng quyển, Sinh quyển, Lớp vỏ cánh quan địa li

cùa Trái Đất và một số bái cụ thể ỏ chương trình Trung học Cơ sở giúp giáo sinh có thể

vận dụng trong quá trinh dạy học sau này.

Giáo trình được biên soạn trên tinh thần đổi mới, cố gắng thực hiện các tiêu chi theo yêu

cầu, song chắc răng không tránh khỏi sai sót. Chúng tôi mong nhận dược sự góp ý cùa các

nhà khoa học, các giáo viên và sinh viên trong các trường học và các bạn đọc.

Hà Nội tháng 8 năm 2003

Các tác giả

Chương I

THỔ NHƯỜNG QUYỂN

Thổ nhưỡng quyển là địa quyển trẻ nhất của lớp vỏ địa lí, xuất

hiện sau khi các cơ thể sống có mặt trên bề mặt thạch quyển, phá

huỷ các lớp trên của thạch quyển. Xác của động thực vật ở trong lớp

đá bị phá hủy ỏ bề mặt thạch quyển làm cho lớp khoáng chất này

thay đổi bản chất và biến thành lớp đất mềm xốp, có độ phì nhiêu,

nuôi sống thực vật - đó là một địa quyển mới phủ lên bề mặt các lục

địa, làm thành thành phần Ihứ năm của vỏ địa lí của Trái Đất - lớp

vỏ thổ nhưỡng hay còn gọi là thổ nhưỡng quyển hoặc thổ bì.

Trong mối tác động qua lại vâi những địa quyển khác của

Trái Đất như khí quyển, thuỷ quyển, thạch quyển và sinh quyển, lớp

vỏ thổ nhưỡng tham gia một cách tích cực vào các quá trình trao đổi

chất và chuyển hoá năng lượng trong lớp vỏ địa li, vì thế lớp vỏ thổ

nhưỡng ảnh hưởng đến rất nhiều quá trình và hiện tượng của các địa

quyển nói trên. Mặt khác, lốp vỏ thổ nhưỡng cũng lại chịu tác động

tổng hợp của tất cả các địa quyển này, làm cho đất đai ở từng khu

vực, từng đồi tự nhiên có những đặc điểm riêng biệt, tạo nên sự đa

dạng và phức tạp của lớp vỏ thổ nhưỡng trên các lục địa.

§1. KHÁI NIỆM VỀ THỔ NHƯỠNG

VÀ LỚP V ỏ THỔ NHƯỠNG

1.1. Khái niệm vể thổ nhưỡng

Thổ nhưỡng còn gọi là đất, là một thành phần của lớp vỏ địa lí, phân bố ở bề

mặt các lục địa. Đây là nơi tiếp xúc, xâm nhập và tác động qua lại của tất cả các

thành phần tự nhiên, vì thế đất có thành phần vật chất, cấu trúc phức tạp và đa

dạng nhất trong lớp vỏ địa lí.

Những lýến thức về đất đã đựơc tích luỹ từ khi con người chuyển từ hái lượm

thực vật hoang dại sang trồng trọt, cách đây khoảng 7000 - 8000 năm. Song mãi

tới cuối thế ki XIX, lần đầu tiên khái niệm về đất trên cơ sở phát sinh học mới

được đề xuất bời nhà thổ nhưỡng học người Nga v .v . Đôcutsaep (1846 - 1903):

"Đếr là một vật ìhể tự nhiên hoàn toàn độc lập, là sán plìâm của hoạt động tông

hợp của đá mẹ, khí hậu, sinh vật, tuổi và địa hình địa phương".

Khái niệm về đất của Đôcutsaep đã thê hiện rõ tính chất phát sinh của đất :

chúng được hình thành từ các chất vô cơ và hữu cơ, là thể biến động và có quá

trình phát triển, Theo quan điểm này, tất cả các loại đất đều được tạo thành từ

các sản phẩm phong hoá của đá gốc. Các sản phẩm này bị biến đổi dần cùng với

thời gian về các mặt lí hoá, và sinh học dưới tác động của sinh vật trong các điểu

kiện khác nhau của khí hậu và địa hình, cuối cùng trở thành đất. Một khía cạnh

khác mà khái niệm trên đề cập tới là tác động tổng hợp ciia các nhân tô' hình

ihành đất. Trong quá trình thành tạo đất, mỗi nhân tố có vai trò riêng, song giữa

chúng có mối liên hệ chặt chẽ, có thể hỗ trợ hoặc hạn chế lẫn nhau, không nhãn

tố nào tác động đơn độc. Mặc dù khái niệm về đất của Đôcutsaep chưa nêu được

đặc trưng cơ bản cùa đất, nhưng khái niệm mang tính chất phát sinh này là khái

niệm đầu tiên xác định một cách khoa học về đất.

Sau này, nhiều nhà thổ nhưỡng học đã nêu ra các định nghĩa khác, nhưng

định nghĩa của V.^.VUiạm (1863 - 1930) cho ta nhận thức đầy đủ hơn về đất :

"Đất là lớp tơi xốp ở bể mặt lục địa, có khả năng cho thư hoạch thực vật. Độ

phì lá một tính chất hết sức quan trọng của đất, là đặc trưng cơ bản cùa đất".

Với định nghĩa này, V.R.Viliam đã cho thấy cơ sờ để phán biệt đâì với đá

chính là độ phì nhiêu. Đá không có độ phì nhiêu, mặc dù một số tính chất cùa đá

vụn như chế độ nước, tính thấm khí, độ chua... có thể cũng gần tương tự như đất.

Vậy độ phì nhiêu là gì ?

"Độ phì nhiéu cùa đất là khá năng đất cung cấp cho thực vật : nước, các

chất dinh dưỡng và các yếu tô khác (như Iihiệĩ, khi...} đ ể chúng sinh trướng vù

phát triển".

Tuy nhiên, khái niệm về độ phì, chi mang tính chất tương đối, bởi \'ì độ phì

nhiêu mới chỉ là khả năng cúa đất. Nhưng khả năng đó có trớ thành hiện thực

hay không còn phụ thuộc nhiều vào các yếu tỏ' vật lí. hoá học cúa mòi trường

vào tổ thành loài và cấu trúc tầng cùa thảm thực vật và vào tác động của con

người. Chúng ta đều biết rằng để sinh trướng và phát triển, thực vật nào cũno cán

nước, chất dinh dưỡng, ánh sáng, nhiệt độ, không khí, phản ứng ciia dung dịch