土壤地理与生物地理-复习资料

土壤地理与生物地理土壤地理部分一．名词解释土壤：土壤是覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松表层。土壤肥力：土壤为植物生长不断供应和协调养分、水分、空气和热量的能力，是土壤的基本属性和本质特征。土壤地理学：土壤地理学是以土壤与地理环境之间的特殊矛盾为对象，研究土壤的发生、发育、分异和分布规律及其与地理环境的相互关系的科学，是自然地理学的一个分支学科，同时也是地理学与土壤学之间的交叉学科。土层：土壤剖面中由成土母质经成土作用形成的与地表大致平行的层次。原生矿物：岩石受到不同程度的物理风化，而未经化学风化的碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造均未改变。次生矿物：原生矿物在风化和成土过程中新形成的矿物称为次生矿物。田间持水量（FieldCapacity）：毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量。凋萎系数：植物开始永久凋萎时的土壤含水量土壤水分有效性：土壤中不能被植物吸收利用的水称为无效水，能被植物吸收利用的水称为有效水。土壤有效水分＝田间持水量－凋萎系数土水势：是衡量土壤水势能值的指标，是土壤水在土壤中各种力的作用下所具备的自由能水平。土壤呼吸：根据气体运动规律，气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，大气中氧的浓度高，可不断进入土壤中，而土壤中由于生物等的影响，二氧化碳浓度高，不断向大气中扩散。土壤这种扩散机制，好象生物呼吸作用吸入氧气，吐出二氧化碳一样，所以把它称为“土壤呼吸作用”。土壤质地：土壤颗粒的组合特征。一般土壤质地分为砂土，壤土和黏土等。土壤结构：土壤颗粒胶结情况。土壤结构有团粒结构，块状结构，核状结构，柱状结构，棱柱状结构，片状结构等。土壤比重（土粒密度）：单位体积固体土壤的质量，以g/cm3表示。土壤容重（土壤密度）：单位体积原状土体的干土质量。孔隙度：单位体积土壤内孔隙所占的百分比。土壤孔隙度（%）=（1-容重比重土壤胶体：颗粒直径在1-100nm范围内的土壤颗粒与土壤水组成的分散系。在土壤学中，凡1nm＜d＜2000nm的物质，均称为土壤胶体。阳离子交换量（CEC）：每千克干土中所含的全部阳离子总量盐基饱和度（BS）：除了H+、Al3+离子之外的所有阳离子，称为盐基离子。盐基离子占整个阳离子代换量的百分比，称为盐基饱和度。二．简答与论述：1.土壤圈在地球表层系统中的地位与作用。㈠地位：“一、二、三、四”一个要素：自然地理环境的一个要素。二界：无机界与有机界联系的桥梁。三相：由固、液、气三相物质组成。四圈：处于大气圈、水圈、岩石圈、生物圈的交界面，形成土壤圈（pedosphere）㈡作用土壤在地理环境中的位置和功能：位置：地球－陆地－表面功能：能够生长植物性状：疏松表层土壤结构类型，团粒结构的肥力意义。类型：片状结构，棱柱状结构，柱状结构，块状结构，粒状结构肥力意义团粒结构土壤的大小孔隙兼备，总孔隙度大，各级别孔隙兼备，利于蓄水、透水、通气同时进行。团粒结构土壤中水、气协调，非毛管孔隙和毛管孔隙比例适宜，吸水、保水和提供气体都较均衡；土表团粒结构遇干旱而收缩从而切断毛管水而减少蒸发。团粒结构土壤的保肥与供肥协调，团粒表面和空气接触，好气微生物活跃，供应养分充分；团粒内部（毛管孔隙），嫌气微生物为主，利于养分贮藏。团粒结构土壤适于耕作团粒之间接触面积小，粘结性较弱，耕作阻力小，宜耕时间长。

3.不同类型土壤质地的肥力特性。⑴砂土：孔隙度高，通气透水性好，热容量小，温度变化快而剧烈，耕性好，养分易分解但不易积累，保水保肥性差，易贫瘠，易干旱，发小苗不发老苗⑵粘土：与砂土相反，发老苗不发小苗⑶壤土：介于二者之间，既发小苗又发老苗4.土壤矿物质的类型，并举例说明。我国次生矿物的分布（填图）。原生矿物：1）硅酸盐、铝硅酸盐类矿物2）氧化物类矿物3）硫化物类矿物4）磷酸盐类矿物次生矿物：层状铝硅酸盐类、简单盐类、次生氧化物。可溶性矿物（盐类）

5.简述风化作用。地壳最表层的岩石在空气、水、温度和生物活动的影响下，发生机械破碎和化学变化的过程。分为物理风化，化学风化和生物风化。⒈物理风化作用●机械崩解作用●温度、水分、碎石劈裂以及风力、流水、冰川的摩擦力等2.化学风化作用参与岩石化学风化的因子：水、二氧化碳和氧（1）溶解作用（2）水化作用石膏水化：氧化铁水化：水化结果：促进风化作用进行。⑶水解作用很小一部分水分子以解离状态H+、OH-存在，当水与矿物晶格接触，H+就可置换位于矿物晶格中的阳离子，如各种盐基离子（K+、Na+、Ca2+、Mg2+等），而OH-则可置换位于矿物晶格中的阴离子，如SiO44-、S2-、Cl-、F-等脱盐基作用：[H+]交换出矿物中的盐基离子使之淋失脱硅作用：矿物中硅以游离硅氧化物离析开始淋失富铝化作用：矿物彻底分解，硅酸继续淋失，氢氧化铝富集（4）氧化作用非氧化态矿物的氧化过程，促使矿物分解、迁移。黄铁矿（FeS2）的氧化过程：第一步，硫的氧化：第二步，铁的氧化：硫酸亚铁氧化硫酸铁可进一步水解：生成强氧化剂⒊生物风化作用土壤水类型、土壤水分常数、土水势组成。：固态水，气态水，液态水，束缚水，自由水土壤水固态水化学结合水组构水结晶水冰液态水束缚水紧束缚水松束缚水自由水毛管水（部分自由水）悬着毛管水支持毛管水重力水渗透重力水停滞重力水地下水气态水水汽水分常数饱和持水量：土壤所有空隙能保持的最大水量毛管持水量：毛管水达到最大值的土壤含水量田间持水量：毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量最大分子持水量：膜状水达到最大值时的土壤含水量凋萎系数：植物开始永久凋萎时的土壤含水量吸湿系数：吸湿水达到最大值时的土壤含水量（三）：A.基质势（Ψm）：土壤颗粒（基质）对水分的吸附作用，毛管作用产生的土水势。其值为负B.溶质势（Ψs）：是指由土壤水中溶解的溶质而引起的土水势，其值为负C.压力势（Ψp）：指在土壤水饱和的情况下，由于受压力而产生的土水势，其值为正D.重力势（Ψg）：其值可正可负简述土壤有机质转化的两个方向。⑴有机质的矿质化①概念：土壤有机残体以及腐殖质在土壤生物的作用下，分解成简单有机化合物，并最终彻底分解为无机矿物质的过程。②影响因素：土壤的通气性：在好气条件下，有机质转化为CO2、H2O和其他矿物质，分解快而彻底；在嫌气条件下，有机质转化为CH4、H2S、H2等，分解慢而不彻底。③对土壤肥力的影响：矿质化强有利于植物对矿质养分的吸收，但过强的矿质化则不利于养分的积累和保存。⑵有机质的腐殖化①概念：土壤有机残体在土壤生物的作用下，分解成简单有机化合物，又重新合成为更复杂的腐殖质的过程。②影响因素：土壤的通气性：好气条件不利于有机质的腐殖化，嫌气条件反之。③对土壤肥力的影响：腐殖化有利于养分的积累和保存，并能改善土壤的物理化学性质，有利于肥力的提高；但过强的腐殖化则不利于植物对养分的吸收。土壤胶体类型。（一）无机胶体（矿质胶体）次生铝硅酸盐粘土矿物晶质、非晶质Fe、Al、Mn、Si含水氧化物（二）有机胶体：腐殖质、各种高分子有机化合物（三）有机无机复合体（占50-90%）：根据牢固程度分为：水散微团聚体；钠分散微团聚体；钠质机械分散团聚体土壤胶体带电性的原因。土壤矿质胶体微粒，即次生黏土矿物晶体内离子同晶置换作用，即低价态离子同晶置换高价态离子使微粒带负电荷。土壤胶体结构。⑴微粒核⑵内离子层（决定电位离子层）⑶外离子层（补偿离子层）①非活性补偿离子层②活性补偿离子层（扩散层）阳离子交换能力的影响因素。离子浓度相同时以下几种离子的交换能力由强到弱排序，Fe3+，H+，NH2+，K+。①随着离子价的增大而增大②等价离子随着离子原子序数增大而增大③随着离子活性的增大而增大④随着离子浓度增大而增大因此，在浓度相同时，离子的交换能力为：Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH2+>K+>Na+土壤缓冲性。⑴概念：当土壤溶液中的H+浓度增加或减少时，其pH值并不随之产生相应幅度的减少或增加，而常常小于理论值。土壤对酸碱反应的这种不敏感性或稳定性，称为土壤的缓冲性。⑵原因：土壤胶体的存在导致潜在酸度与活性酸度可以相互转化⑶意义：可以避免土壤酸碱度发生剧烈变化，为植物提供一个相对稳定的生存环境。土壤酸的种类。⑴活性酸度（有效酸度）存在于土壤溶液中的H+引起的酸度，以pH值表示。pH=-lg[H+]⑵潜在酸度指H+和Al3+被吸附在土壤胶体表面，它们只有通过交换作用进入土壤溶液中时，产生H+离子，才会显示酸性，所以称为潜性酸。活性酸与潜性酸的关系：土壤活性酸和潜性酸是属于一个平衡系统中的两种酸，它们能相互转化。当土壤溶液浓度和组成发生改变时，活性酸可由于H+被土壤胶体吸附成为潜性酸。潜性酸也可以由于胶体吸附的H+、Al3+被交换进入土壤溶液而变成活性酸。土壤潜性酸要比活性酸多得多，相差3~4个数量级。绘制通行的自然土壤剖面模型。母质、气候、地形、生物及时间对土壤形成的影响。（论述）（一）气候：气候条件是土壤发育的基本因素气候条件决定风化作用的强度和类型气候条件影响土壤物质的迁移与转化气候条件对土壤有机质的积累与分解有重要影响气候条件通过对生物的影响进而影响土壤发育气候的地带性分布决定土壤的地带性分布（二）母质：土壤形成的物质基础母岩抗风化能力的不同影响土壤的发育速度母质的机械组成影响土壤的质地母质的化学组成对土壤的发育、性状和肥力均有显著影响母质分布的非地带性一定程度上破坏土壤分布的地带性规律生物：生物因素是促进土壤发生发展最活跃的因素生物（植物、土壤动物和土壤微生物）在土壤形成过程中起主导作用：把太阳能引入成土过程,使营养元素在土壤积聚,产生腐殖质,形成土壤团粒结构,改善母质理化性质,形成具有肥力的土壤。一定意义上，没有生物因素的作用，就没有土壤的形成。地形：岩石圈表面形态即地形，它是土壤形成发育的空间条件，对成土过程的作用与母质、气候、生物等不同，它通过影响地表物质能量的再分配，从而影响成土过程。新构造运动及地形演变更是影响土壤发生发育的重要因素。时间：时间和空间是一切事物存在的基本形式。气候、生物、母质、水文和地形都是土壤形成的空间因素。时间作为成土因素则是阐明土壤形成发展的历史动态过程。母质、气候、生物、水文和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强。随时间推移，土壤发育程度和成土过程加深，非地带性土壤向地带性土壤演化。随时间推移土壤与母质之间的差异越来越大土壤发育速率随时间的变化而变化十个成土过程。（前十个）（一）原始成土过程：从岩石露出地表着生微生物和低等植物开始到高等植物定居之前形成的土壤过程。（二）有机质积累过程：木本和草本植被下有机质在土体上部积累的过程。（三）粘化过程：是指土体中黏土矿物、次生层状硅酸盐的生成和聚积过程。（四）钙化过程:钙化过程是指碳酸盐在土体中淋溶、淀积的过程。脱钙过程:脱钙化过程是指碳酸钙从一个或更多的土层中被溶解淋失的过程。（五）盐化过程:盐化过程是指土体中易溶性盐类随着毛管上升水向表层移动与聚集的过程。脱盐化过程:脱盐化过程是指盐化土中的可溶性盐类被大气降水或灌溉水溶解，随土壤下渗，从土体中淋失的过程。（六）碱化过程:碱化过程是指由于土壤中强碱弱酸盐碳酸钠或者碳酸氢钠相对富集，导致土壤溶液中Na+进入土壤胶体交换出一定量钙离子、镁离子和铵离子等的过程。脱碱化过程:脱碱化过程是指土壤胶体吸附的交换性Na+被其他阳离子所交换，致使土壤非碱化的作用。（七）富铝化过程：是指土体中脱硅、富铁铝氧化物的过程。（八）灰化过程：是指在土体表层二氧化硅的残留，三价氧化物及腐殖质淋溶与淀积的过程。（九）潜育化与潴育化过程：潜育化：是指土体在水分饱和、强烈嫌气条件下所发生的还原过程潴育化（假潜育化）：是指土壤形成过程中的氧化还原过程，也称假潜育化作用。白浆化过程：是指表土层由于土壤上层滞水而发生的。17.绘制中国土壤分布示意图。18.土壤水平分布规律。（Horizontalsoilzonality）（一）纬度地带性分布规律（soillatitudinalzonality）⑴成因：太阳辐射由低纬向高纬递减①球面形状②日地距离③黄赤交角⑵表现：土壤大致沿着纬线方向东西延伸，按纬度方向南北递变①全球性地带：分布于高纬度和低纬度地区，如冰沼土带、灰化土带和砖红壤带。②区域性地带：分布于中纬度地区。纬度地带性：是指由于太阳辐射从赤道向极地沿纬度递减，热量的全球分配随之发生变化，导致气候、植被、土壤等自然地理要素大致沿纬线方向东西延伸，按纬度方向南北更替的带状分布规律。（二）干湿度地带性分布规律（soillongitudinalzonality）⑴成因：降水量由沿海向内陆递减①海陆分布：东西相间②大气环流：东西流动⑵表现：土壤大致沿着海岸线方向南北延伸，按距海远近东西递变干湿度地带性是指由于海陆分布和大气环流的影响，不同地理位置受到海洋影响的程度不同，水分条件由沿海向内陆发生变化，相应的气候、植被、土壤类型也呈现出大致沿海岸线方向南北延伸，按距海远近东西更替的变化规律。19.中国土壤分类系统的理论基础、分类原则、分类等级。（一）中国土壤发生学分类⒈分类原则发生学原则：成土条件、成土过程和土壤属性三结合；统一性原则：自然土壤和耕作土壤两结合生产性原则⒉分类等级：土纲、亚纲、土类、亚类（高级分类单元）土属、土种、变种（初级分类单元）12个土纲，28个亚纲，61个土类，233个亚类（二）中国土壤系统分类⒈分类原则⑴成土条件、成土过程和土壤属性三结合，但突出土壤属性；⑵与国际接轨。⒉分类等级：土纲、亚纲、土类、亚类、土族、土系6个级别14个土纲，39个亚纲，141个土类，595个亚类生物地理部分一．名词解释1.环境：指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。2.生态因子（ecologicalfactors）：指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。3.生态幅（ecologicalamplitude）：每一种生物对某一种生态因子适应范围的大小。4.耐性定律：生物不仅受生态因子最低量的限制，而且也受生态因子最高量的限制。这就是说，生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围，其中包括最适生存区。耐受性法则可以用一个钟形耐受曲线来表示5.光周期现象：生物的活动性受光照时间长短变化的制约6.生态位：指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。7.趋同适应：指亲缘关系相当疏远的生物，由于长期生活在相同或相似的环境条件下，通过变异、选择和适应，在形态、生理、发育以及适应方式和途径等方面表现出相似性的现象。8.趋异适应：是指亲缘关系相近的同种生物，长期生活在不同的环境条件下，形成了不同的形态结构、生理特性、适应方式和途径等。趋异适应的结果是使同一类群的生物产生多样化，以占据和适应不同的空间，减少竞争，充分利用环境资源。9.最小因子定律：植物的生长取决于处在最小量状况的生态因子10.生物群落：指相同时间生活在某一地段上各种生物有机体的有规律组合。11.优势种（dominantspecies）：指群落各层中数量多、体积大、盖度大的种群。各层的优势种可以不止一个种即共优种。12.建群种（constructivespecies）：在个体数量上不一定占绝对优势，但决定着群落内部的结构和特殊环境条件。如在主要层中有两个以上的种共占优势，则把它们称为共建种。13.香农-威纳指数：描述某种出现的不确定性，不确定性越高，则多样性程度高。14.辛普森指数：不同物种的概率=1-随机取2个样属于相同物种的概率15.层片：是植物群落最基本的结构单位.包括一个生活型或几个至少相近的生活型植物,在群落中占据一定的空间,称为层片.16.原生裸地：指从来没有生长过植物的地段,或者原来生长过植物,但被彻底地消灭了,没有保留下原有植物的传播体以及原有植被影响下的土壤。17.次生裸地：指原来有植物生长的地段,后来原有的植被已被破坏而不存在,但原有植被影响下的土壤条件仍基本存在,甚至还残留原有植物的种子或繁殖体。18.原生演替：指在从来没有植被覆盖过的地段(例如,冰川移动露出的地面,火山喷发新形成的岩面,流水的新沉积,风沙的堆积等),发生的群落演替。19.次生演替：指原来有植被覆盖,后因某种原因形成迹地,在此发生的群落演替。20.季相：由于季节的变化，表现出来不同的外貌。21.顶级群落：是演替的最终阶段,是与环境处于稳定的生物群落.22.演替（succession）：是一个生物群落被另一个生物群落所代替的过程,是生态群落动态中最重要的特征.二．简答与论述生态因子分为哪几种类型?气候因子：如温度、水分、光照、风、气压和雷电等土壤因子：如土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤生物等地形因子：如陆地、海洋、海拔高度、山脉的走向与坡度等生物因子:包括动物、植物和微生物之间的各种相互作用如捕食、寄生、竞争和互惠共生等。人为因子：人类的活动对自然的破坏及对环境的污染作用水因子的生态作用？水是生物有机体的重要组成成分；生物的一切代谢活动都必须以水为介质；水是植物进行光合作用的重要原料；水热容量大，为水生生物创造了稳定的温度环境；陆生生物通过蒸发水分散热降温。生态因子的作用特点？综合作用主导因子作用（非等价性）不可替代性和补偿作用阶段性作用直接作用和间接作用直接因子：直接对生物发生影响的生态因子间接因子：通过影响直接因子而对生物发生影响生态因子光因子对植物影响（光质、光强、光周期）？光质：不同波段的光影响光合作用的强度，如菜豆在橙、红光下光合作用速率最快，蓝、紫光次之，绿光下最差；对植物的形态建成也具有影响，如红光与糖的形成关系密切，蓝光有利于蛋白质的合成，紫外光能抑制茎的伸长和促使花青素的形成。光强：光照强度对生物的生长发育和形态建成具有重要的作用。如植物的“黄化现象”。阳性植物对光要求比较迫切，只有在足够光照条件下才能正常生长，不存在光照过强问题,枝叶稀疏、透光性好阴性植物对光的需求远较阳性植物低，在较弱的光照条件下较强光下生长良好的植物.一般枝条浓密,透光性差。中性植物对光照具有较广的适应能力，对光的需要介于上述两者之间，但最适在完全的光照下生长，也能忍耐适度的荫蔽或在生育期间需要较轻度的遮荫。光周期：根据对日照长度的反应类型可把植物分为：长日照植物短日照植物中日照植物中间型植物。生物之间的相互关系有哪些？生物之间的相互关系有：寄生、共生、附生、绞杀、群栖、竞争寄生外寄生内寄生巢寄生共生偏利共生原始合作互利共生附生——绞杀——群栖竞争种内竞争种间竞争生物的适应方式有哪几类？（1）形态适应：保护、保护色、警戒色与拟态（2）行为适应：运动、繁殖、迁移和迁徙、防御和抗敌（3）生理适应：生物钟、休眠、生理生化变化（4）营养适应：食性的泛化与特化简述旱生演替系列裸岩地衣群落苔藓群落草本群落灌木群落乔木群落简述水生演替系列湖泊沉水植物群落浮水植物群落挺水植物群落湿生植物群落陆地中生(或旱生)植物群落群落的季相变化、年际波动和演替有何区别？季节变化：季节性变化(群落的季相),在一年中气候的变化是有规律地进行的,使得群落表现为不同的季节性外貌,称为季相更替不同气候带群落的季相表现得很不一致:热带雨林季相变化很不明显,而温带草原群落季相更替最明显.年际波动：群落逐年或年际变化方向的不稳定性变化的可逆性区系组成的相对稳定性波动中,群落生产量,各成分的数量比例,优势种的重要值以及物质和能量的平衡上,也能发生相应的变化.不同生物群落具有不同的波动特点。不同气候带内,群落的波动性也不同,环境条件越严酷,群落的波动性就越大。演替：演替是一个生物群落被另一个生物群落所代替的过程,是生态群落动态中最重要的特征.顶极群落是演替的最终阶段,是与环境处于稳定的生物群落.一系列的演替过程称为一个演替系列;其中的每一个群落称为称为系列群落.中国植物群落分类系统的3个主要单位。高级单位：植被型组植被型植被亚型中级单位：群系组群系亚群系初级单位：群从组群从亚群丛生物群落的基本特征有哪些？具有一定的群落外貌具有一定的种类组成具有一定的优势现象具有一定的群落结构具有一定的群落环境具有一定的动态特征具有一定分布范围热带雨林生物群

（一）生境特点

（1）热带雨林气候的主要特征是终年高温多雨，无明显的季节变化。全年雨量分配均匀，常年湿润，空气相对湿度90%以上。（2）典型土壤是砖红壤。土层深厚，含有高量的铁、铝氧化物而呈现砖红色，土壤中的营养矿物效能较低。

（二）生物特征热带雨林生物群是地球上生物种类最多丰富多样的生物种。植物：（1）群落的生活型组成是决定群落外貌的主要因素。热带雨林的生活型特征，是高位芽植物占绝对优势。群落外貌季节变化不明显，由于气候上高温多雨，不存在季节的变化。（2）热带雨林植物的成层现象，要比其他所有植被类型都复杂。虽然也基本分为乔木、灌木和草本三个层次。雨林中除了乔木、灌木、草本三个层片外，还有藤本植物、绞杀植物、附生植物、腐生植物和寄生植物层片。

（3）雨林乔木具有高大而整齐的树干，树木力图伸高是雨林的典型特征。茎花也是雨林乔木的一个特征高大乔木发育着板状根。动物：雨林动物树栖种类多，地栖种类少，以树栖攀援生活的种类占绝对优势。在热带雨林中，由于生物种类丰富和物种的侠适宜性，食物链特别复杂，共生寄生现象比较普遍。（三）地理分布

热带雨林见于赤道低海拔区域，主要分布在赤道附近，南北纬5°-10°以内的热带气候区。主要分布在亚马孙河流域、马来群岛、非洲刚果盆地，并分布到中美洲的东侧。热带稀树草原生物群（一