土壤学章节复习题

1、土壤有机质、解释名词1. 土壤有机质： 广义地说：土壤有机质是指以各种形态存在于土壤中的所有含碳的有机物 质，包括土壤中各种动、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机物质。狭义地说： 土壤有机质一般主要是指有机残 体经微生物作用形成的一类特殊的、复杂的、性质比拟稳 定的高分子有机化合物腐殖质：由一些抗分解的植物组织的混合物 , 微生物死亡后经过分解合成的局部有机体组织的混合 物。有机物质在微生物作用下分解转化成一种特殊的、高分子、暗色的有机物质。3. 矿化作用： 有机物质在微生物的作用下分解成无机营养元素的过程。4. 腐殖化作用： 指矿质化过程的某些中间产物再合成或在原植物组织中聚合转变为

2、组成和 结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物7. 腐殖化系数： 有机物质在微生物作用下分解转化成一种特殊的、高分子、暗色的有机物质。8. 矿化率： 每年因矿化而消耗的有机物质量占土壤有机质总量的百分数。9. C/N： 有机质中有机碳和有机氮的重量比10. 腐殖酸： 腐殖酸主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。 分子结构非常复杂。有许多 模式，但相对统一的认识是中心为芳香核疏水性基团 ，周围有许多支链化合物有许多 功能团成为网状结构特征。11. 激发效应： 土壤中参加新鲜有机物质会促进土壤原有有机质的降解，这种矿化作用称之 激发作用。二、问答题1. 什么叫土壤有机质 ?包括哪些形态 ?其中

3、哪种最重要 ?答：土壤有机质， 广义地说： 土壤有机质是指以各种形态存在于土壤中的所有含碳的有机物 质，包括土壤中各种动、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机物质。狭义地说： 土壤有机质一般主要是指有机残 体经微生物作用形成的一类特殊的、复杂的、性质比拟稳 定的高分子有机化合物腐殖质存在形态：动、植物残体新鲜 、半分解的动、植物残体、腐殖质，其中腐殖质最重要！2. 增加土壤有机质的方法有哪些?你认为最有效是哪种 ?答： 增加土壤有机质要坚持两个原那么，即平衡原那么和“经济原那么 。增加土壤有机质的 方法有：免耕法、施用有机肥、实行绿肥或牧草与作物轮作、秸秆还田同时施加氮肥、旱地 改成水田

4、等。其中，施用有机肥最显著。3. 表达土壤有机质在土壤肥力上的意义和作用 ?答：(1)提供植物需要的养分。土壤有机质是作物所需的N、P、S、微量元素等各种养分的主要来源。 而且，多种有机酸和腐殖酸对土壤矿质局部有一定的溶解能力， 可以促进矿物风 化，有利于某些养料的有效化， 一些与有机酸和富里酸络合的金属离子可以保存于土壤溶液 中不致沉淀而增加有效性； (2)对土壤物理、化学和生物化学等各方面都有良好的作用。 它是土壤养分的主要来源， 可以改善土壤物理性质， 提高土壤的保肥性， 促进作物生长发育， 并且有助于消除土壤的污染。4. 水田的腐殖质含量一般比旱地高?为什么 ?答： 腐殖质是动植物残体

5、在厌氧微生物真菌、放线菌等作用下形成的，这类细菌必须在 潮湿环境下而且要有适当的温度和 pH 值繁殖，只有水田和湿地才满足这些条件，所以更有利于腐殖质的形成。5. 影响土壤有机质转化的条件是什么 ?其中最主要 的条件是哪一种 ?为什么 ? 答：由于微生物是土壤有机质分解和周转的主要驱动力， 因此但凡能影响微生物活动及其生 理作用的因素都会影响有机质的分解和转化。 主要有：温度、 土壤水分和通气状况、植物残 体的特性、土壤特性。 植物残体对土壤有机质分解起到一种激发作用，促进土壤原有有机 质的降解，它是影响转化的最主要条件。6. 土壤腐殖质的存在形态及根本特性有哪些 ?答： 存在形态：1游离态的

6、腐殖质，在一般土壤中占极少局部。2与矿物中强盐基化合成稳定的盐类，主要为腐殖酸钙镁。3与含水三氧化物化合成复杂的凝胶体。4与粘粒结合成有机无机复合体。1不是一种纯化合物 ,而是代表一类有着特殊化学和生物本性的 ,构造复杂的稳定的高分子有 机化合物 ;2是一种黑色或棕色的有机胶体 ;3带有电荷 ,为两性胶体 ,常以带负电荷为主 ;4具有亲水性和凝聚性离子吸附与交换、解释名词r离子吸附；离子吸附是指上壤胶体外表与离子之间的相互柞用，在能量关系上表现为离 了啲吸附能或离子的结合能入2. 离子交换：离子交换足折土壤胶休表血吸附的离子与溶液中离子的相互作用，在陡駅上 表现为离子的空换能3. 专性吸附：是

7、抬在吸附口山能也1：静电因素的矗献兰静岂因素的奉献人时的吸附二也称 化学吸附或强选样性吸附4. 交换吸附=非专性吸附由库仑引力引起，故吸附电所带的电荷越多，那么吸附离子数虽越 大。二、问答题1在诸多的描述土壤对养分的吸附的公式中，Langmuir是最常用的一种，谈谈你对它的了解。答：兰茂尔吸附等温式Langmuir adsorption isotherm丨又称单分子吸附理论，吸附等温式之一。1916年由美国物理化学家兰茂尔导出。其根本概念是：固体吸附剂外表上均匀地分布着具有吸附能力的席位，每个席位只吸附一个气体分子，故吸附层只有单分子厚。 吸附在外表上的气体分子与气相中的分子建立起类似于蒸发和

8、凝结的动态平衡。兰茂尔Langmuir丨吸附等温式，其根本形式可表达为式中：Q为任一平衡状态时的吸附量；Qo为单位外表上到达饱和时最大极限吸附量；b=Ka/ Kb为吸附与解吸的比例关系的比值。该方程能较好地适合各种浓度，并且式中每一项都有较明确的物理意义。吸附等温式是定量研究环境中胶体对各种元素迁移的影响的重要方法。相应于朗格缪单层可逆吸附过程， 是窄孔进行吸附，而对于微孔来说，可以说是体积充 填的结果。样品的外外表积比孔内外表积小很多， 吸附容量受孔体积控制。平台转折点对应 吸附剂的小孔完全被凝聚液充满。微孔硅胶、沸石、炭分子筛等，出现这类等温线。这类等温线在接近饱和蒸气压时，由于微粒之间存

9、在缝隙，会发生类似于大孔的吸附， 等温线会迅速上升。2土壤中等温吸附方程有几种形式，试论述。答：等温线可分为4类：S、LLangmuir型,H高亲合力型和C恒定分配型。S型：S型等温线的初始斜率较大，随溶质浓度增加，吸附量接近一个坪区到达单层覆盖的 最大量,当溶质浓度再增加时，吸附量增大以至出现第二坪区。S型：S型等温线的初始斜率较大，随溶质浓度增加，吸附量接近一个坪区到达单层覆盖的 最大量,当溶质浓度再增加时，吸附量增大以至出现第二坪区。H型：可看成是L型曲线的特殊情况，因吸附剂对溶质的强烈吸附性 ，使曲线初始斜率很大， 在开始参加溶质的一定浓度范围内，平衡液中溶质浓度几乎为零。C型：如果溶

10、液和吸附剂之间溶质以确定比例分配，直到吸附饱和的情况，贝y形成C曲线。在土壤中应用最多的是 L型和H型。3专性吸附和电性吸附的区别？2类吸附的典型离子有那些？土最的詐专性吸附是指帝电.为到达电性袖.左其外部因静电作用顷雅一4苻不同电荷的离子层作 为电奇的过毘幽怡菁于也可以和土壤溶液中的茗子进竇当量曲过&土壤的雜WJS离子配位体斬物晶格上昭价師壯 嘶砸昭非专性吸附又称物理吸附一般认为，Cl-和N03-、碱金属及局部碱土金属如Li+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等多为非专性吸附。这种吸附是可逆的，并遵守质量作用定律，故又称为交换吸附。非专性吸附由库仑引力引起， 故吸附剂所带的电荷越多，那么吸附

11、离子数量越大； 因此，一般高价离子比低 价离子易吸附；同价离子，水合半径小的优先被吸附。专性吸附也称化学吸附或强选择性吸附， 是指在吸附自由能中非静电因素的奉献比静电因素的奉献大 时，这种吸附作用可称之为专性吸附。 非静电作用包括水合作用的变化、 离子和分子的相互 作用及共价键和氢键等。 磷酸根、F-和重金属离子 Cu2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+、Co2+、Pb2+ 等均属此类吸附。pH50 的定义和作用？答：土壤对离子的专性吸附，是 pH的函数。一般，磷酸根、F-等阴离子吸附量随 pH升高而 降低，而重金属离子吸附量随pH升高而增大，在 pH较低时变化较小，在 pH达5以上时，吸附接近

12、最大值，整个曲线呈现为S形,不同离子的吸附作用随 pH变化不同。pH50是离子相对吸附量到达 50%的pH。可用于度量胶体对不同离子的相对亲和力也即选择性，pH50越小，选择性越大。pH 和 PZC 有什么影响？答：胶体外表正负电荷相等时的体系 PH值即为电荷零点PZC。意义：PZC对于具有羟基 化的胶体是一项重要参考数据，当溶液的 PH PZC时，一OH失去H+，氧化物外表带负电荷。金属离子价数对 PZC的影响：PZC首先决定于金属离子M对电子亲和力的大小，不同价态离子对电子亲和力不同，一般金属离子价数越高，电荷零点越低。M价数与PZC有一定关系：其它离子氧化物 M2O5、 MO3 PZC8

13、.5的土壤，这些上壤除5AR过岛外，土壤溶液屮上要以碳酸盐和 碳酸氢盐竽碱式盐为主-8. Na质土：是指交换性隠含SW.其饱和度大于15%.二、问答题1土壤盐渍化的起因。答：土壤盐渍化是自然或人类不合理的灌溉造成的含盐碱较多的地下水水位上升，同时随着地表蒸发，盐分在土壤中逐渐积累而形成的土壤退化现象，主要发生在地势低且气候干旱的地区。防治方法主要是降低地下水位，修排碱渠，其次是增加有机肥，增加植被覆盖，减少 蒸发。土地盐渍化的原因：1在比拟干旱的地区大水漫灌或只灌不排，会导致地下水位上升。地下水位上升时把地下的盐分带到地外表来，在强烈的阳光照射下水分蒸发，盐分留在地表， 使地表土壤中盐分增多，

14、出现盐渍化；2在沿海地区，人们长期过度开采地下水导致海水入侵，使地下水质恶化。再加上灌溉 不合理地下水位上升，盐分随着上升，土地盐渍化；3在一些比拟干旱的地区河流上游的人们大量引水灌溉，使河流流向下游的水量减少、 入海水量减少，海水倒灌导致沿海三角洲土壤盐渍化，如尼罗河三角洲地区；4一些比拟封闭的河口地区，在河流进入枯水期时，河口水位低海水上溯形成咸潮，导 致河流两岸土地盐渍化。2. 盐渍化土壤的改进。答：土壤盐化主要发生在干旱、 半干旱和半湿润地区， 是指易溶性盐在土壤表层积累的现象 或过程。当表层土壤中的可溶性盐类的质量分数超过0.1%时，便开始对作物生长有抑制作用，从而影响作物的产量，这

15、样的土壤称为盐化土壤。措施：1、科学调控水资源。明沟或暗沟排水，井灌井排、洗盐、放淤压盐、种植水稻等水资源调控措施排出土壤盐分，抑制土壤返盐。实施合理的灌溉制度，有条件的地方应开展滴 灌、喷灌、渗灌等节水防盐的灌溉技术。2建立生态农业结构。 对潜在盐化严重的土壤， 应因地制宜改水田为旱田， 改种植业为牧业， 既节省了水资源，又开展了多种经营，可发挥最正确效益。3合理耕作。平整土地、深耕深翻、适时耕肥等耕作改进措施可以改善土壤结构，提高土壤肥力，稳固土壤改进结果，防治土壤盐渍化。秸秆覆盖防止蒸发。4增施有机肥料。改善土壤结构，提高地温，增加土壤的保蓄性和通透性，加强淋盐作用， 减少蒸发，抑制返盐

16、。有机质分解过程中产生的有机酸既可中和碱性，又能使土壤中的钙活化，消除盐碱害。进展建立完善的灌溉系统建立完善的统使地下水深度保持在静界深度以下.前苏联科学院vAKovda等专家 认为，可能引起土壤盐渍化的矿化地下水的诔度平均为Z53mfl采取平甦土地，畦格化、 出园化灌水.渠道清淤防堵等措施“ 7理立规代化排水系统 水平搀水，主塑以明沟、喑管的形式进彳h 能降低地下水位，乂可以排出土壤中的旅份; 垂育竖卄排水，竖井排水价格低、不占地、水晟大、水质好、控制调节性地下水位灵活、 维修工作少，同时乂可以和灌瀾相结合.竖直设井以梅业型布井效果为绘好建立井沟渠结 合的灌丼丁程系统，合理机井灌溉，淋洗上壤

17、扯分降低地下水位f增加地下阵容， 起到灌排调蓄等作用;井沟渠结合，加速水盐交换循环，使七壤脫盐淡优.化学故良 化学改进剂。些兴旺国家如美国、澳大利亚在盐渍上上，特别在碱上上施化学改进剂，如: 石育、硫战、矿渣碼石育h因土地类型不同施入早也不同，施用时间长短取决于出地的 JS验和资金的状况施用改进剂后需用犬量水冲洗在水资源缺乏的情况卜应用困难.而且 本钱高但是,用这种方法能便土壤积水从天障到二45天,懵水从292mm升到605mm 化学改进尽行本钱高，但是从经济效益看足刊益的.有机肥料.盐渍土除f盐渍危害以外旱、鮮薄常常制约着农作物生IC井呈现着盐化程 及加 抵十壤肥力愈低的趋势沁 仃机肥、k秆

18、还l翻山绽肥*i草、他屮离殖酸类肥料 等改进盐碱土.都可收到脱盐与培肥的较好效果.种植朮梢对碱七的改进较有效匈牙利、罗马龙眼 前苏联.泰从 中国都在大曲积盐土上种水稻.取斜口好的改土增产效 眼 匈牙利专腺通过对屮欧及东欧地区盆遗上的研究提岀灌溉冲洗、施用化学改口剂和种稲 改进三结合的综合改进措SL这一措施为为前改进盐渍化的重点措施乜但这一措施翌求水平 排水畅合理轮作，琛耕、伏執、秋湖、选ff抗盐作物种类阳种采用密播作物倒?E套种， 利用地膜覆盖，盖草改进盐斑地筹。向十壤中注入聚内烯酸脂洛液日本东京大学研究向土壌中注入聚丙烯駿脂藩液*与上壤形成65cm的不透水层，从而减少 土壤水分的薮发.减少盐

19、份随毛借水蒸发向表土嘉积.使作物产量明显堀加。伊拉克土壤学 家研究将沥青混入表tt5cm 土层中，然后冲洗，可提髙上温132吕辽，从而捉奇熬份的溶 解度，增加淋洗效果。施用磷石脣等化学改进和等进行盐械地改进也可便用硫陨、含钙质 的水、各种酸性吧料碳港等改肛盐緘地应用“康地宝节水型紀賦土壤改H/fiU 利用咸水灌溫咸水灌漑虽然能增加上壤中盐份.但也能增加上壤湿度*降低土壤器液屮的浓度?。美国、 突尼斯，怠大利.中亚、阿拉伯和北非分别用小于ig/1或弓蚣卽的咸水灌溉.印度还硏究 利阳稀得了的海水濤泯。奚国和前办麻為利用咸水灌概提供了人呈的理论与实践皐础 种植耐他联的树种种ffiiWJft碱的树种特

20、别足能固氮的耐朴树种利草木绿肥桶物.既可以减少地表水仆的蒸发， 防止上壤表廊枳盐，乂可以降低地F木位和盐份.改进土壤的物理性状.增加育机质和上壤 微坐物*降低土壤pH 从而彻底改善周阳的生态环境.开屣土壤水盐动态监测对土壤 轮碱化进行预测预报，为改进利用款碱地提供科学依据，为预防丄壤次生雄渍化奠运革础3答：土壤表层碱性盐逐渐积累、交换性钠离子饱和度逐渐增高的现象。一是有机改进法。就是在土壤中掺针叶土或阔叶土。针叶土是腐烂的松树的针叶、残枝或锯末沤制而成，是强酸性的，pH值3.5- 4。一般的碱性土掺1/5或1/6的针叶土，最适合喜酸 性的花卉盆栽用。阔叶土是各种阔叶树的落叶腐烂而成，pH值4.

21、5 5.5。有机改进的优点是有机物质自身腐烂后所含的多种元素，都是花卉生长所必需的，并使土壤疏松，透气性和透水保水性良好。二是无机改进法。即在 1立方土中掺合100克200克硫黄粉，效用可持续 2年-3年。土壤的氧化复原化学、解释名词1. Eh: eh通称氧化复原电位，氧化复原反响强度的指标。土壤中有许多氧化复原体系，如 氧体系、铁体系、锰体系、氮体系、硫体系及有机体系等。2. Pe : pE是氧化复原平衡体系电子浓度的负对数，其定义与pH=-lgH+相似。pEO是氧化态和复原态浓度相等时的 pE，或是lgk/n。准确地讲，应用电子活度来代替上述的电子浓度。 二、问答题1. pe在土壤氧化复原

22、反响中的应用。答：pe和pH分别代表电子和质子活度的负对数，两者间关系为：a Ox + be + cH * d Red + eH2O一 y lg( Ked) + lg(Ox)一才 pH = peI It方程是一斛率为距为带中括号项的直线。義距是lgK和氧化 剂与还甌刑活度的函数。对b= I的单电子转移和c = 1的单质子消耗 lautt.并且当 E = s且(Red) = (Ox)时,pe + pH = lg K假设 pF! = O ( 11 + fS 度=I mol * E i?，那么pc = lg K2. 土壤环境中铁和锰的氧化复原转化。答：不同价态锰和pH、Pe的关系如以下图。对于任一

23、Mn2+活度的溶液，其 pH、Pe的关 系如下：pc = 2O.8-O,5 Ig(Mn;+ ) 一 2 pH如果土壤溶液中血盼离子的活度为10 仙L匕那么pH图上是一克线，表示在MnO； ftl 10 5 mobL 1 Mn；t离子平这在pc-衡存在的溶液中的敦化述原和酸度条件了在此线的下面(pe更低hM古的恢度高于10 Smol-L 在线的上面(高的純低 条件。从图中可以清楚看到，在pH低于74的溶液中，占优势形态的 Mn是可溶性的Mn2除非溶液处于强氧化条件(良好的通气性怙当 pH校高时，在复原条件下M占易以MnCOj的形式沉淀丽在買化細 当pH高于6时，溶解氧可以使亚铁离子很快氧 化形成

24、高铁氢氧化物，如果溶液的复原性我强，可溶件:FJ+仅在pH低于8.0时是稳定的，假设pH上升到 8以上(石京性土壕及的质土)丁已的主要形态1 FeCO；o当氧化性鮫强 时准较宽的pH范围内恿定的Fe形态是高度不溶性的复製化铁及* 化铁。3. 土壤中Eh的作用和测定方法答：Eh就是氧化复原点位，也简称ORP (Oxidation-Reduction Potential)，作为介质土壤、天然水、培养基环境条件的一个综合性指标，它表征介质氧化性和复原性的相对程度，对 土壤的化学和生物学过程有重要的影响，是理解土壤的性质和过程的重要参数。氧化复原电位长期以来通常是采用铂电极直接测定的方法，即将铂电极和

25、参比电极直接插入介质中来测定。但在测定弱平衡体系时，由于铂电极并非绝对的惰性，其外表可形成氧化膜或吸附其它物质，影响各氧化复原电对在铂电极上的电子交换速率，因此平衡电位的建立极为缓慢，在有的介质中需经过几小时甚至一两天，而且测定误差甚大，通常40-100 mV。如果充分考虑了铂电极的外表性质和电极电位建立的动力学过程，对复杂的介质，如果采用了去极化法测定氧化复原电位，可以在较短的时间，3分钟内得到较为精确的结果，误差通常小于10 mV或更好。去极化法原理：将极化电压调节到600或750mV,以银一氯化银电极作为辅助电极，铂电极接到电源的正端，阳极极化极化时间5-15秒中自由选择，接着切断极化电

26、源去极化时间在20秒以上自由选择，通常 20-30秒，去极化时监测铂电极相对参比电极甘汞电极或 银-氯化银电极的电位。电极电位E毫伏和去极化时间的对数 logt之间存在直线关系。以相同的方法进行阴极极化和随后的去极化监测。阳极去极化曲线与阴极去极化曲线的延长线的交点相当于平衡电位。二条曲线的方程为：E阳=a1+b1logt阳E 阴=a2+b2logt 阴求解此二直线方程可得到平衡电位公式E=(a2b1-a1b2)/(b1-b2)平衡电位加上该温度下参比电极的电位值，即可求出ORP值。4. Eh/Pe/pH 之关系答：参考1答案5水稻土的特点及其主要氧化-复原反响答：水稻土在种稻灌水期间，耕作层

27、为水分所饱和，呈复原状态；在排水、晾田、秋冬干田 季节，耕作层呈氧化状态。水稻土在淹水缺氧的情况下，有机质分解比拟缓慢，腐殖质程度高，肥效比拟稳长，养分损失较少。水稻土的另一个特点是稻田淹水以后，pH值往往升高 氧化复原电位降低，从而促进磷酸铁的水解加强，高价铁的磷酸盐复原为低价铁的磷酸盐， 铁、硅复合体也被复原。水稻土的氧化复原状况与自然土壤和旱作土壤的最大差异是它的氧化复原状况的范围 宽，包括了从氧化性到强复原性土壤类型。 根据地下水位上下及其对土壤氧化复原状况的影 响，可分为三种类型： 1氧化性类型。 A-C 型水稻土，渍水时间短，地下水位低，一年中土壤根本上为氧化过程控制，Eh很高，没

28、有物质淋溶或很微弱，耕作层A丨以下，母质土壤C的特征十清楚显，接近于旱作土壤。 2 氧化复原类型。 A-P-B-G 型水稻土， 1m 内出现永久地下水位， 剖面底部形成潜育层 G， Eh很低，甚至为负值。潜育层以上一段距离内，Eh仍较表层土壤为低，犁底层P下有发育良好的淀积层 B。3复原性类型。A-G型水稻土，地下水位很高，无犁底层 P，耕作层A丨的Eh较 低，以下土壤全处于强氧化复原状态，复原性物质大量积累。土壤化学动力学、解释名词1电荷零点ZPC： 土壤颗粒外表所带净电荷为零时溶液的pH值。2、双电层：电极与电解质溶液界面上存在的大小相等符号相反的电荷层。带有电荷的土壤 胶体外表， 吸引相

29、邻液相的反号离子， 在胶粒周围形成带反号电荷的离子层， 它与胶粒外表 的电荷层一起构成了双电层。3、矿质化与腐殖质化：有机质在微生物作用下，分解成简单的无机物同时释放矿质营养的 过程 . 腐殖质化 : 指矿质化过程的某些中间产物再合成或在原植物组织中聚合转变为组成和 结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物腐殖质的过程4、氧化复原过程： 在氧化复原反响中， 电子从复原剂 电子供体 转入氧化剂 电子受体 ， 它不会在土壤溶液中游离存在，且电子供体的氧化反响必须与电子受体的复原反响相伴存 在，两者共同构成一个完整的氧化复原过程。5、混层矿物 : 在土壤中存在较普遍。系指两种以上的层状硅酸盐矿物

30、，由于环境条件的变 化，层状硅酸盐发生离子代换， 形成新的矿物；新矿物和原来的矿物混在一起，即产生混层 矿物。6、交换吸附和专性吸附 : 交换吸附 :由库仑引力引起 , 这种吸附是可逆的，并遵守质量作用 定律，故又称为交换吸附。 专性吸附 : 也称化学吸附或强选择性吸附， 是指在吸附自由能中 非静电因素的奉献比静电因素的奉献大时，这种吸附作用可称之为专性吸附。7、土壤酸化和碱化 ：土壤酸化是指土壤内部产生和外部输入的氢离子引起土壤 pH 值降低 和盐基饱和度减小的过程。8、自由基：也称为“游离基 ，是指化合物的分子在光热等外界条件下，共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。如氢自由基

31、H 即氢原子、氯自由基Cl 即氯原子、甲基自由基CH3 二、问答题1、土壤有机质在土壤肥力和生态环境保护中的作用是什么？答：一有机质在土壤肥力上的作用1、提供植物需要的养分：直接提供：土壤有机质是作物所需的氮、磷、硫、微量元素等各种养分的主要来源。 间接作用： 多种有机酸和腐殖酸对土壤矿质局部有一定的溶解能力，可以促进矿物风化， 有利于某些养料的有效化。 一些与有机酸和富里酸络合的金属离子可以保 留于土壤溶液中不致沉淀而增加有效性。2、改善土壤物理化学性质：物理性质： 土壤团聚体的形成过程和稳定性方面起着重要作用。 改善土壤结构， 使土壤的透 水性、 蓄水性、 通气性以及根系的生长环境有所改善

32、。 腐殖物质具有巨大的比外表积和亲水 基团，吸水量是粘土矿物的 5 倍，能改善土壤有效持水量，使得更多的水能为作物所利用。 颜色与热性质： 由于腐殖质是一种深色的物质，深色土壤吸热快， 在同样日照条件下， 其土 温相对较高。 化学性质：土壤中养料含量与保肥能力在酸性土壤中， 有机质通过与单体铝的复合， 降低土壤交换性铝的含量， 从而减轻铝的毒害。 养分的有效性： 如增加土壤中磷的有效性和提高磷肥的利用率、 增加土壤微量元素的有效性。 提高土壤腐殖物质含量，就增强土壤对酸碱度变化的缓冲性能。3、生物性质土壤微生物生命活动所需养分和能量的主要来源， 没有土壤有机质那么不会有土壤中的所有生 物化学过

33、程。蚯蚓通过掘洞、消化有机质、排泄粪便等直接改变土壤微生物和植物的生存环境。通过刺激微生物和动物的活动还能增加土壤酶的活性， 从而直接影响土壤养分转化的生物化 学过程。腐殖酸被证明是一类生理活性物质， 它能加速种子发芽， 增强根系活力，促进作物生长。对 土壤微生物而言，腐殖酸也是一种促进其生长发育的生理活性物质。二、有机质在生态环境上的作用土壤有机质也是全球碳平衡过程中非常重要的碳库。 土壤有机质的损失对地球自然环境具有 重大影响。据估计全球土壤有机质的总碳量在 14-15 X 1017g,大约是陆地生物总碳量5.6 X 1017 g 的 2.5-3 倍， 每年因土壤有机物质生物分解释放到大气

34、的总碳量为 68 X 1 01 5g ，全球每年因燃烧燃料释 放到大气的碳远低得多，仅为 6 X 1015g,是土壤呼吸作用释放碳的 8-9%。土壤碳库的较 小变化可对大气碳库产生较大影响。1、有机质与重金属离子的作用 土壤腐殖物质含有多种功能基，这些功能基对重金属离子有较强络合和富集能力。2、有机物质对农药等有机污染物的固定作用 土壤有机质对农药等有机污染物有强烈的亲和力对有机污染物在土壤中的生物活性、 残留、生物降 解、迁移和蒸发等过程有重要的影响。 可 溶性腐殖物质能增加农药从土壤向地下水的迁移能更有效地迁移农药和其它有机物质腐殖物质还能作为复原剂而改变农药的结构、活性降低毒性2、高岭石

35、， 伊利石， 蒙脱石矿物的结构有什么异同？与土壤肥力有何关系？3、利用离子吸附与交换平衡的原理， 设计一个实验研究土壤养分的保存和供 给能力。答：土壤外表主要有两个重要特性， 巨大的比外表和外表电荷，土壤具有巨大的比外表，这 使得土壤对养别离子的吸附能力大大加强， 从而可将一局部植物暂时不能吸收或多余的养分 以吸附的形式保存下来， 减少了这一局部养别离子的迁移损失， 当经过一段时间植物的吸收 后，土壤溶液中养别离子减少时， 通过离子交换， 吸附在土壤外表的养别离子又可释放出来， 供植物吸收利用，从而增加了养别离子的植物有效性。土壤外表的另一重要性质是带有电荷， 土壤外表电荷主要起源于矿物晶格内

36、部离子的同晶转 换永久电荷或土壤固相外表介质中吸附离子或向介质中释放离子可变电荷. 土壤外表电荷保蓄了土壤养分， 减少土壤养分的运移，增加了土壤养分的生物有效性。此外，由于土壤电荷的存在， 使土壤外表与溶液的截面上形成双电层， 增加了土壤保持养别离子的能力， 土壤外表电荷的另一重要作用是提高了土壤的酸碱缓冲容量，从而保持了土壤性质的稳定 性，有利于植物的生长， 从而提高了养别离子的生物有效性。 总之，土壤外表的两大重要特 性有利于养别离子的保存，减少了养别离子的运移，提高了养别离子的生物有效性。 为讨论酸性硫酸盐土壤上施用磷矿粉对水稻养分有效性的影响，设计如下： 磷矿粉是一种适用于酸性土壤的磷

37、肥， 不会引起土壤酸化， 磷矿粉可作为酸性硫酸盐土壤上水稻生长的有效 磷源。本试验通过采用两种施用方法在酸性硫酸盐土壤上直接施用四种磷矿粉，测定和比拟土壤和植株中相关养分含量的变化。 供试土壤：酸性硫酸盐土壤， 一块为未垦地， 另一块已 种植水稻多年， 测定工程： 水稻收获时每小区采籽粒样和稻草样， 土样按常规法进行农化分析。籽粒和稻草测定 N P、K含量，计算植株养分吸收量，土样测定全P、速效P、pH及电导率。考察累积效应和残留效应。试验方法：三种磷矿粉、三种磷肥。各种磷肥加上对照共7 处理， 5 次重复。随机区组排列，后裂区设计，作基肥在插秧前施入。4、土壤胶体电荷零点 PZC 的意义是什

38、么？金属离子价数和土壤离子专性吸附对 PZC 有何影响？答：胶体外表正负电荷相等时的体系 PH值即为电荷零点PZC。意义：PZC对于具有羟基 化的胶体是一项重要参考数据，当溶液的 PH PZC时，一OH失去H+,氧化物外表带负电荷。金属离子价数对 PZC的影响：PZC首先决定于金属离子M对电子亲和力的大小，不 同价态离子对电子亲和力不同，一般金属离子价数越高，电荷零点越低。M价数与PZC有一定关系：其它离子氧化物 M2O5、 MO3 PZC5PZC也受专性吸附得影响，专性吸附阴离子 H2P0-、F-.，贝y PZC降低，专性吸附阳 离子(Cu2+、Zn2+-.)，贝U PZC升高。5、试论述土

39、壤酸碱缓冲性的影响因素及其实际应用。答： 土壤缓冲能力：土壤具有通过各种方式抵抗土壤酸性或碱性变化的能力。土壤缓冲性能是指土壤具有缓和其酸碱度发生剧烈变化的能力，它可以保持土壤反响的 相对稳定， 为植物生长和土壤生物的活动创造比拟稳定的生活环境， 所以土壤的缓冲性能是 土壤的重要性质之一。土壤胶体的数量和盐基代换量越大，土壤的缓冲性能就越强。因此， 砂土掺粘土及施用各种有机肥料， 都是提高土壤缓冲性能的有效措施。 在代换量相等的条件 下，盐基饱和度愈高，土壤对酸的缓冲能力愈大；反之，盐基饱和度愈低，土壤对碱的缓冲 能力愈大。土壤缓冲性，使pH不致因施肥、根系呼吸、有机质分解等引起剧烈变化，为作

40、物生长 和微生物活动创造一个稳定的土壤环境条件， 使施用的肥料正常地发挥作用。 在农业生产实 践中，可以通过砂土掺淤，增施有机肥料和种植绿肥，提高土壤缓冲性能。另外，还可以计 算酸性土壤上的石灰需要量。6、什么是土壤盐化？试根据土壤盐分运移的根本规律分析说明盐土改进利用的措施有哪些？答：土壤盐化主要发生在干旱、 半干旱和半湿润地区， 是指易溶性盐在土壤表层积累的现象 或过程。当表层土壤中的可溶性盐类的质量分数超过 0.1%时，便开始对作物生长有抑制作 用，从而影响作物的产量，这样的土壤称为盐化土壤。措施： 1、科学调控水资源。明沟或暗沟排水，井灌井排、洗盐、放淤压盐、种植水稻等水 资源调控措施排出土壤盐分， 抑制土壤返盐。 实施合理的灌溉制度， 有条件的地方应开展滴 灌、喷灌、渗灌等节水防盐的灌溉技术。2 建立生态农业结构。 对潜在盐化严重的土壤， 应因地制宜改水田为旱田， 改种植业为牧业， 既节省了水资源，又开展了多种经营，可发挥最正确效益。3 合理耕作。平整土地、深耕深翻、适时耕肥等耕作改进措施可以改善土壤结构，提高土壤 肥力，稳固土壤改进结果，防治土壤盐渍化。秸秆覆盖防止蒸发。4 增施有机肥料。改善土壤结构，提高地温，增加土壤的保蓄性和通透性，加强