土壤地理学复习纲要 思考题

本文格式为Word版，下载可任意编辑——土壤地理学复习纲要思考题10基地林巧燕、叶桂萍

《土壤地理学》复习纲要

绪言

1.

土壤(soil)：

土壤是覆盖在地球陆地表面上具有肥力且能够生长植物的疏松层。也有人提出，土壤还包括海、湖浅水区的疏松层，如滨海滩涂的海泥土、海沙土。土壤系统(soilsystem)

系统是由相互联系、相互作用的两个以上成分组成的具有特定功能的有机整体。土壤系统是由固相（矿物质和有机质）、液相（土壤水分和土壤溶液）和气相（土壤空气）三相物质相互联系、相互作用组成的有机整体，表现出肥力、能量转换和净化的功能。土壤生态系统(soilecosystem)：

土壤与其地上部生物和地下部生物之间进行繁杂的物质与能量的迁移、转化与交换，构成一个动态平衡的统一体，成为生物同环境间进行物质和能量变换的活跃场所。土壤圈(pedosphere)：

覆盖于地球陆地表面和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层，犹如地球的地膜。从地球表层系统的角度看，土壤圈是地球系统的重要组成部分，处于大气圈、水圈、岩石圈、生物圈之间的界面和中心位置，它与大气圈、水圈、生物圈及岩石圈相互交界并进行物质循环和能量交换。2.

单个土体(pedon)：

人为制定用来进行土壤研究的单位，是土壤剖面的立体化形式，其平面形状近似六角形，立体形状是六面柱状体，单个土体作为土壤的三维实体，其体积最小，面积1-10平方米，在此面积范围内同一土层在性态是一致的。聚合土体(polypedon)：

又称土壤个体、土壤实体，是土壤的基本单位，是土壤分类系统中的最小研究对象，具有相当于最低级分类单元（土系、土种）那一级土壤应有的全部特征。一个独立的土壤特性可以解剖为大量单个土体，其最小面积大于1平方米，最大面积则没有限度。3.

土壤肥力(soilfertility)：

是指土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力。肥力是土壤的基本属性和本质特征。水、肥、气、热称为土壤肥力四要素，它们相互联系，不可相互替代。高肥力的土壤应是四者的协调，能稳、匀、足、适地供应和协调作物对水、肥、气、热的需要。4.土壤在地理环境中的地位和功能（一）地位

在自然界中，土壤大致呈连续状态存在于陆地表面，故可称为土壤圈或“土被〞。从土壤在地理环境中所占据的空间位置看，它正处于岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧凑交接的地带，是联系有机界和无机界的中心环节，是结合地理环境各组成要素的枢纽。（二）土壤圈的功能

1.对生物圈的影响：支持和调理生物过程，提供植物生长的养分、水分与适合的理化条件，决定自然植被的分布，土壤圈中的各种限制因素对生物起不良的影响。

2.对大气圈的影响：影响大气圈的化学组成、水分和热量平衡，吸收O2,释放CO2、CH4、H2S、N2O等，这对全球变化有明显的影响。

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3.对水圈的影响：影响降水在陆地和水体的重新分派，影响元素的表生地球化学行为、水平分异及水圈的化学组成。

4.对岩石圈的影响：作为岩石的“保护层〞对岩石圈具有一定的保护作用，减少遭遇各种外营力的破坏。

5.土壤地理学(soilgeography)：

研究土壤的空间分布和组合及其地理环境相互关系的科学。

第一章土壤系统中层、结构与功能

1.土壤原生矿物(primaryminerals)

各种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(secondaryminerals)

原生矿物经风化后重新形成的新矿物，其化学组成和构造都经过改变。2.1：1型矿物、2∶1型膨胀性矿物、2∶1型非膨胀性矿物、2∶2型矿物（1）1：1型矿物—高岭石

特征：晶格固定，晶层间距离固定，膨胀性小，表面积低，同晶替代少——对阳离子吸附量低。可塑性、黏结性、收缩性和膨胀性低，代换量低。埃洛石（多水高岭石）：含有较弱的层间水分子，相邻二层间的联结力较弱，比高岭石易分解。

（2）2∶1型膨胀性矿物—蒙脱石、蛭石

特征：水分子（或阳离子）被吸收到两晶体单元间空隙处，引起晶格膨胀。内表面积大，分散性、吸水性强，同晶替代导致净负电荷高，可塑性、内聚力、胀缩性高。（3）2∶1型非膨胀性矿物—伊利石

特征：代换量、水化作用、膨胀、收缩和可塑性等介于蒙脱石和高岭石之间。（4）2∶2型矿物—绿泥石

特征：膨胀性小，代换量低于蒙脱石和蛭石，易风化。3.土壤有机质与腐殖质

土壤有机质(soilorganicmatter)：土壤有机质是泛指以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。包括动植物残体、微生物体和这些残体的不同分解阶段的产物以及由分解产物合成的腐殖质。

土壤腐殖质(soilhumus)：是土壤有机质中暗色无定形的高分子化合物，它们或是植物物质的微生物降解产物，或是微生物的再合成产物。占土壤有机质总量的50-60%4.土壤有机质在土壤中的存在状态：

(1)机械混合：进入土壤中的有机残体中处于未分解和半分解状态的有机质与土壤矿质部分机械地混合在一起。占土壤有机质总量的0.6~48.4%。

(2)生命体：土壤中的各种活体土壤中的生命体约占土壤有机质总量的0.56~4.6%，平均为2.59%。

(3)溶液态(或称游离态)：土壤有机质中有极少部分有机物以溶解状态存在，一般不会超过土壤有机质总量的1％。

(4)有机－无机复合态：与土壤矿质部分相结合的有机质。5.胡敏酸与富里酸共性：

①元素组成：C、H、O、N

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②化学结构：酚或醌芳香族核，以及羧基、酚羟基等多种功能团，还有与芳香族核有联系的肽或醣类等支链。

③分子量大：高分子化合物

④性质：酸性、吸附阳离子、具有络合作用。差异性：胡敏酸富里酸元素组成功能团分子量代换量酸度性质络合作用可溶性生理活性存留时间C、N多酚羟基多大2000-10000小小弱小780-3000年O、S多羟基多较小275-2110大（溶解度大）大强大200-630年难溶，二、三价盐难溶，一价可溶可溶，一、二、三价盐均可溶6.土壤有机无机复合形成的机制（P26）

土壤复合体形成机制的三种看法：(1)机械混合；(2)非极性吸附；(3)极性吸附：钙桥连接，铁铝连接。

7.土壤水分与土壤溶液土壤水分（soilmoisture）

土壤水分主要来自降雨、降雪和灌水；如地下水位较高，也可上升补给土壤水分；土壤空气中的水蒸气遇冷凝结也可成为土壤水。土壤溶液(soilsolution)

土壤水分(soilmoisture)溶解土壤中各种可溶性物质，便成为溶液，它满足植物生长对营养元素的要求。

8.构成土壤水势的分势

土壤总水势（soilwaterpotential）

土壤总水势（ψ）=基质势（ψm）+溶透势（ψo）+压力势（ψp）+重力势（ψg）9.土壤为何具有缓冲作用：

主要是由于土壤吸收复合体吸收了好多代换性阳离子。

K+、Na+、Ca2+、Mg2+等代换性盐基离子对酸起缓冲作用；

代换性H+、Al3+离子对碱起缓冲作用。10.土壤空气与大气间气体交换的方式

1）空气滚动引起的整体空气交换，这是由于土壤空气和大气之间存在着总的压力梯度引起的。气体总是从压力大的地方向压力小的地方滚动，这种方式不是土壤空气与大气交换的主要方式，它只在土壤上部表层十数厘米内可能具有某些意义，而对底层影响微小。

2）扩散作用：是由组成空气的各个气体成分本身的分压或浓度不同而导致的扩散运动。所以土壤中较高浓度的CO2，总是向大气中扩散，而大气中较高浓度的O2总是不断进入土壤中，这是土壤空气和大气交换的主要方式。11.土壤的矿质化作用及其影响

矿质化作用(mineralization)：是指有机质在土壤微生物的参与下被氧化为最终的分解产物－CO2、H2O、NH3、H2PO4－和SO42－的过程。

影响:生物残体的化学组成、土壤的温度、湿度、通气状况与pH值等都影响着土壤的矿质化作用。

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(1)种类

自然界常见有机质分解从易到难可排列为以下次序：糖、淀粉、简单蛋白质、粗蛋白、半纤维、纤维素、木质素、脂肪、蜡质等。(2)有机残体的C/N

碳氮化（C/N）是指有机物中碳素总量和氮素总量的比例。土壤微生物一方面从氧化含碳化合物而获得能量并利用一部分碳建造自己的躯体，但同时它们还需要一定数量的氮素。微生物分解有机质时最适合的C/N为25：1。

假使有机残体中的C/N比率小于或接近于25：1(如豆科植物为20：1~30：1)，土壤就有充分的氮素供应，其有机体分解也较快，而且除满足微生物对氮素的需要外，还会释放出多余的氮素供给植物。假使C/N大（如禾本科植物C/N为80：1），微生物则感到氮素不足，特别分解初期，需要大量氮素供应微生物的繁殖。影响正常生命活动，不但有机残体转化慢，而且还会发生微生物与作物争夺有效氮素，造成土壤暂时缺氮而影响作物生长。（3）灰分物质

灰分物质是指植物残体经灼烧后残留的无机物质，主要为Ca、Mg、K、Na、Si、Fe、Al、P、S以及微量元素等，有机残体的灰分含量高低，含量高意味着营养元素丰富，也易于中和有机质分解所产生的酸类，从而更有利于有机质的转化。

(4)生物残体的年龄和破碎程度对生物残体、矿质化速率也有一定的影响。(5)水分和温度

湿度最适在土壤最大毛管持水量的60-80%。

温度0～35℃内，随温度升高，微生物活动明显加强，高于45℃，微生物活动明显受抑制。最适温度持水量的60～80%，有机质的分解强度最大。

温度、湿度低于或高于上述范围，分解成的如渍水时、真菌、放线菌等分解木质素的好气性微生物受抑制。

过于干旱，则在旱地中微生物活动也不活跃，因而荒漠土壤的有机质可以残存很久。(6)土壤酸碱性（1）酸性环境为真菌活动创造了生活条件，形成的腐殖质主要为富里酸。（2）中性、碱性反应，适于细菌和放线菌活动，有机质转化中形成的腐殖质主要为胡敏酸。

有机质的转化最终决定于上述各因素的综合，而不是决定于其中某一因素。12.腐殖化作用级土壤腐殖化作用学说腐殖化作用(humification)：这是指进入土壤中的生物残体在土壤微生物作用下转变为腐殖质的过程。关于腐殖化作用过程的四种学说：

(1)植物物质形成学说：瓦克斯曼认为，腐殖质是由植物组织中不为微生物所分解的组分在稍经改变后形成。最初形成的腐殖物质是胡敏素，在胡敏素经过微生物的降解以后才形成胡敏酸，胡敏酸再进一步降解才形成富里酸。

(2)化学聚合学说：科诺诺娃认为，生物残体中的繁杂有机物首先被微生物分泌的胞外酶降解成简单的小分子有机物，这些有机物被微生物吸收利用，在体内合成各种合成产物，其中主要是酚和氨基酸，当它们被分泌至土壤中并经过氧化作用和聚合作用后，就形成了腐殖质。

(3)细胞自溶学说：这个学说认为，腐殖化作用是死亡的植物或微生物细胞的自溶过程。细胞自溶后的碎屑（如糖、氨基酸、酚，以及其他芳族化合物）经过缩合和聚合作用而形成不均匀的产物－腐殖质。

(4)微生物合成学说：微生物利用生物残体的碳源和能源，并以这些有机物为原料在微生物细胞内合成各种类似于腐殖质的高分子化合物。当微生物细胞死亡并发生自溶以后，这些高分子化合物便进入土壤成为土壤腐殖物质。

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13土壤发生层和土壤层次

由成土作用而形成的土层，称为土壤发生层（soilgenetichorizons），简称土层（soilhorizons）。

由非成土作用形成的土层叫土壤层次（soillayers）。14.活性酸度、潜在酸、代换性酸度、水解性酸度

存在于土壤溶液中氢离子引起的酸度，称为活性酸度，或称有效酸度，寻常用pH表示。

吸附在土壤胶体表面的H+和Al3+所引起的酸度，称为潜在酸。潜在酸度一般用cmol(+)/kg表示。

潜在酸度分为以下两种：用中性盐类，如氯化钾（KCl）溶液，才能把土壤吸附的氢离子交换出来所表现的酸度，称之代换性酸度。

另一种用基性盐，如弱酸强碱的醋酸钠（NaAc）盐溶液，以水解的方法把土壤吸附的氢、铝离子取代出来所表现的酸度，称之水解性酸度。15.阳离子交换量及其影响因素阳离子交换量

一般指土壤对阳离子的吸收量，因而也称阳离子代换量（CEC，CationExchangeableCapacity），用每千克土壤所吸收的全部阳离子的厘摩尔数，即cmol(+)kg-1表示。影响阳离子交换的因素

（1）阳离子的交换能力

①阳离子的交换能力，随着离子价数的增加而加大。Na+

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的垂直和水平移动逐渐向土表积聚的过程。

积盐过程可细分为：

（1）地下水影响下的盐分积累作用；（2）海水浸渍影响下的盐分积累作用；

（3）地下水和地表水渍涝共同影响下的盐分积累作用；（4）含盐地表径流影响下的盐分积累作用（洪积积盐）；（5）剩余积盐作用；（6）碱化－盐化作用。

（二）碱化过程：是指交换性钠不断进入土壤吸收性复合体的过程。

必需具备两面个条件：

（1）有显著数量的钠离子进入土壤胶体；（2）土壤胶体上交换性钠的水解。

9、什么叫“自翻转作用〞？试用图解方式，内因和外因两方面加以说明？

又叫自吞作用，在膨胀和收缩交替条件下土体开裂，表层土壤物质落入心底土，填充于裂隙间或在裂隙壁形成土膜的作用。原因：①富含2∶1型膨胀性矿物质。②明显的干湿季变化。自翻转作用（自幂作用）导致：1.剖面均一化；

2.具有滑擦面和楔形结构（挤压力、剪切力）；3.黏土小凹地（两条裂缝间土壤隆起）。

10、使变性土处于发育幼年阶段的原因有哪些？（书214）

11、写出灰化土、白浆土、碱土的剖面构型，并说明它们各逍遥E层的原因？（本人不会，求好心人解答）

（一）灰化土成土过程（一）灰化过程

冷湿针叶林下，发育泥炭层，含水量大，创造了还原淋溶环境。

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针叶林有机残落物质中，含有丰富的单宁、树脂，而且含硅多盐基少，因而形成酸性环境。

真菌适应这种酸性环境，分解针叶林残落物，产生强酸性的富里酸，分解出的盐基物质，不足以中和富里酸的强酸性，形成酸性溶液，随着下渗水流向土壤深层渗透，并与母质发生作用，引起灰化过程的进行。1.灰化层的形成

①碳酸盐分解淋溶阶段：酸性溶液进入矿质土层之后，首先分解易于分解的碳酸盐，分解出钙、镁等盐基，生成富里酸钙镁，被下渗水流带到土壤下层。

②代换性盐基分解淋溶阶段：当碳酸盐分解淋溶后，富里酸与土壤矿物质中的代换性盐基相作用，分解出代换性盐基，使其转入下渗溶液，受到淋溶，并使黏粒不断分散和淋溶。

③铁、铝、锰分解淋溶阶段：富里酸分解铁、铝、锰的化合物，使铁、铝、锰释放出来，冷温嫌气条件下，铁、锰被还原为Fe2+、Mn2+并与下渗的腐殖酸，形成富里酸铁、铝、锰的盐，同时形成富里酸的络合物向下淋溶。由于铁、锰染色矿物的被淋洗，使土层上部颜色逐渐变浅。

④灰化层的形成阶段：富里酸将土壤矿物质部分的硅酸盐和铝硅酸盐完全分解，并破坏了高岭石，使铁、铝与活性有机质发生络合淋溶，并析出非晶质粉末状的SiO2，残留在土壤上层，成为白色，片状结构成、或无结构的灰化层。2.灰化淀积层的形成

从灰化层淋溶下来的物质（富里酸及其盐类，无机盐、铁、铝、硅酸胶体），在下移过程中，遇到越来越多的盐基，发生凝聚而沉淀。此外，由于嫌气性细菌的作用，使富里酸盐遭到分解，所释放出来的盐基呈氧化物状态淀积下来。嫌气性细菌的活动还产生了胡敏酸类腐殖质，也进一步和盐基结合而发生凝聚和淀积作用。

淀积作用的结果，形成一个比较坚实的层次，呈红棕色或红褐色。（二）有机质累积过程

在冷湿针叶林下，微生物对有机质的分解缓慢，凋落物逐年增厚，泥炭层发育，腐殖质以富里酸为主。五、主要性状

（一）诊断层和诊断特性：灰化淀积层是灰化土的诊断层。（二）形态特征：土体构型O—Ah—E—Bsh—C（三）理化性质

1、表层有机质含量高，腐殖质组成以富里酸为主，H/F50%，剖面中石灰充分淋溶，pH20cm的漂洗层，呈灰层，粉砂含量高，黏粒及铁锰元素含量比上下层低。

第五章土壤分布

1、土壤景观（soillandscape）：土壤在地理景观中所反映的区域性变异和分布状况。土壤分布：土壤在不同景观单元中的位置和面积。

2、土壤地带性