土壤学复习资料

土壤：在五大成土因素的作用下，发育于地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔构造表层。土壤是农业生产的基地是由于：1、土壤起营养库的作用；2、土壤起养分和循环的作用；3、土壤起雨水修养作用；4、土壤起生物支撑作用；5、土壤起稳定和缓冲环境变化的作用。土壤是最贵重的自然资源是由于：1、土壤资源数量的有限性；2、土壤质量的可变性；3、土壤资源在空间分布上的固定性。土壤的构成及其特点：土壤由矿物质、有机质、土壤水分和土壤空气，土壤空气重要由N2和O2构成，含有比大气中高得所的CO2和某些微量气体，三相之间互相联系/互相制约、互相作用的有机统一整体，矿物土壤中固体容积与液相和气相容积普通各占二分之一，由于液相和气象经常处在彼此消长状态。土壤肥力：肥力是土壤的基本属性和质的特性，是土壤从营养条件和环境条件方面，供应和协调植物生长的能力。土壤肥力是土壤物理，化学和生物学性质的综合反映。土壤生产力：土壤生产力和土壤肥力之间是两个现有联系又有区别的两个概念。土壤生产力是由土壤本身的肥力属性和发挥肥力作用的外界条件所决定的，肥力只是生产力的基础，而不是生产力的全部。四大肥力因子：水、肥、气、热。土壤学的研究办法：1、宏观研究和微观研究；2、综合、交叉研究；3、野外调查和实验室研究结合；4、新技术的应用。原生矿物：在风化过程中，未变化化学成分和构造的原始成岩矿物。次生矿物：由原生矿物分解转化而成的次生粘土矿物。层状硅酸盐粘土矿物的基本单位是：硅氧四周体和铝氧八面体。同晶替代（同晶取代或同晶替代）：指构成矿物的中心离子被电性相似，大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。层状硅酸盐粘土矿物的种类及其特性：1.高岭组：1：1型晶层构造、非膨胀性、电荷数量少、胶体特性较弱；2.蒙蛭组：2：1型晶层构造、胀缩性大、电荷数量大、胶体突出；3.水化云母组：2：1型晶层构造、非膨胀性、电荷数量较大、胶体特性；4.绿泥石组：2：1：1型晶层构造、同晶替代现象较普遍、颗粒较小，其可塑性、粘结性、黏着性和吸附性居中。土壤中有机质的来源：植物的枯枝落叶、动物残体、土壤中的微生物、施用的有机肥。有机质的转化类型：影响有机质转化的因素：温度、土壤水分和通气状况、植物残体的特性、土壤特性。土壤有机质的作用：1、在土壤肥力上的作用：提供植物需要的养分；增加土壤的保肥性和缓冲性；提高养分的有效性；增进团粒构造的形成，改善土壤的物理性质；作为土壤增温剂，增进土壤种微生物活动，也能够作为生物调节剂；2、在生态环境上的作用：净化环境，改善农业环境的质量；对有机农药进行固定和分解，减少农药的危害；影响全球的碳平衡。调节土壤中有机质含量的因素：土壤微生物类型：微生物的作用：微生物的类型（需营养和能源的需求）：影响土壤微生物活性的因素：温度；水分及其有效性；Ph；氧气和氧化还原电位；生物因素；土壤管理方法。土壤三相是适宜度：固相率为50%，容积含水率25%——30%，气相率为15%——25%；若气相率低于8%——5%会妨碍土壤通气而克制植物根系和好气微生物活动。三相比能够反映土壤持水、透水和通气的状况。土壤密度：单位容积固体土粒的质量。土壤容重：田间自然垒结状态下单位容积土体《包挂土粒和孔隙》的质量或重量。土壤容重的数值大小或土壤的松紧值，受土壤质地、构造、有机质含量及多个自然因素和人工管理方法的影响。孔隙度：孔隙比：孔隙容积与土粒容积的比值。粒级：按土粒的大小，分为若干2.当量粒径：物理性沙粒和物理性粘粒：土壤机械构成：各粒级的相对含量。土壤质地：根据土壤机械构成划分的组合级别。质地类型及其特点：土壤构造体：土粒互相排列和团聚成为一定形状大小的土块或土团。土壤构造性：由土壤构造体的种类、数量及够体内外的孔隙状况等产生的综合性质。构造体的类型：块状构造和核状构造、棱柱状构造和柱状构造、片状构造、团粒构造。团粒构造的特性：较适宜的孔性，蓄水抗旱的作用，协调水气的矛盾、缓和保肥和供肥的矛盾，提高耕作质量。孔隙度的类型和特点：非活性孔隙、毛管孔隙、通气孔隙当量孔径：与一定的土壤水吸力相称的孔径，也称有效孔径。土壤水：指在105摄氏度温度下从土壤中驱逐出来的水。土壤水分类型及其特点：吸附水：受土壤吸附力作用保持；毛管水：受毛管力的作用而保持；重力水：受重力支配。田间持水量：远离地下水的土层达成最大悬着毛管水量时的土壤水含量。萎蔫系数：当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量，亦称萎蔫点。土壤有效水：指土壤水能否被植物自首运用及其难易程度。土壤水分含量的表达办法：1、质量含水量：土壤中的质量与干土质量的比值；容积含水量：单位土壤容积中水分所占的容积分数；相对含水量：土壤含水量占田间持水量的百分数；土壤水贮量：一定面积和土壤中含水的绝对数量。烘干土：在105摄氏度t条件下烘干的土壤。风干土：本地大气中自然干燥的土壤。土水势：土壤中的水受多个力的作用后含有的自由能与纯自由水自由能的差值。土水势的表达办法：土水势；土壤水吸力：指在土壤水在承受一定吸力的状况下所处的能态。土水势的构成：基质势、压力势、溶重势、重力势等。土壤水分特性曲线：以土壤水吸力为纵坐标，以对应的含水量为横坐标绘成曲线来表达土壤水吸力与含水量关系的曲线。滞后现象：在同一吸力的作用下，脱水过程的含水量不不大于吸水过程的含水量即脱水曲线与吸水曲线不重叠的现象。产生因素：土壤颗粒的胀缩性以及土壤孔隙的分布特点。土壤水水分运动的类型：饱和土壤中的水流：由压力势梯度和重力势梯度作为推动力；非饱和土壤中的水流：推动力重要是基质势梯度和重力势梯度。土壤中水的水流运动：水汽扩散和水汽凝结。水进入土壤的过程及其特点：土壤空气和大气的异同：土壤空气中的二氧化碳含量高于大气；土壤空气中的氧气含量低于大气；土壤空气中的水汽含量普通高于大气；土壤空气中含有较多的还原性气体。土壤空气的运动形式：对流和扩散。土壤热性质：1、土壤热容量：是指单位质量（重量）或容积的土壤每升高（或减少）1℃土壤导热率：土壤含有对所吸取热量传导到邻近土层的性质。热扩散率：指在原则状况下，在土层垂直方向上每厘米距离内，1℃的温度梯度下，每秒流入1c㎡土壤断面面积的热量，使土壤所发生的温度变化。大小D=λ/Cv，C=Cv*ρ，ρ土壤胶体的类型：无机胶体，有机胶体，有机——无机复合胶体。土壤胶体表面的类型：硅氧烷型表面、水合氧化物表面、有机物表面。土壤电荷的类型及其产生的因素：阳离子交换作用和特点：在土壤中，被胶体静电吸附的阳离子，普通都能够被溶液中另一种阳离子交换而从胶体表面解吸，把发生在土壤胶体表面的交换反映。特点：阳离子是一种可逆反映；阳离子交换遵照等价离子交换的原则；阳离子交换符合质量作用定律交换性阳离子：能够被吸附的土壤中的离子。阳离子吸附的类型：致酸离子（H离子、Al离子）；盐基离子（Ca离子、Mg离子、K离子Na离子、氨根离子）。阳离子交换量：在一定pH条件下，美公斤干土所吸附的全部交换性阳离子的总数；影响因素：胶体的类型、土壤质地、土壤pH。盐基饱和度：土壤中的交换性盐基离子占阳离子交换量的百分数。影响阳离子交换性有效度的因素：离子饱和度、互补离子效应、粘土矿物类型、固定作用。阳离子专性吸附：阴离子专性吸附：是指阴离子进入粘土矿物或氧化物的金属原子的配位壳中，与配位壳中的羟基或水分重新配位，并直接通过共价键或配位键结合在在在固体的表面。阴离子的负吸附：指电解质溶液加入土壤后阴离子浓度相对增大的现象。土壤酸度的类型及其关系：活性酸和潜性酸；两者存在于一种平衡体系中，活性酸是土壤酸度的来源，表达土壤酸度强度，潜性酸是土壤酸度的主体，是土壤酸度的溶量，潜性酸量远不不大于活性酸量。交换性酸：用中性氯化钾或氯化钡交换土壤胶体表面吸附的氢离子和铝离子到溶液中而测出来的潜性酸。水解性酸：在一定的反映中，用氢氧化钠原则溶液滴定液出3，根据所消耗的氢氧化钠的用量换算为土壤酸度，这样测得潜性酸的量叫水解性酸。影响土壤酸度的因素：土壤通气性、微生物活动、易分解有机质的含量、植物根系的代谢作用、土壤的Ph。土壤缓冲性：土壤酸碱物、减缓pH变化的能力；影响因素：土壤无机胶体、土壤质地、土壤有机质。耕作的定义和目的：在作物生长久间，为了改善植物生长条件而对土壤进行机械操作，目的：1、改善土壤构造，2、把作物残茬和有机肥料掩埋并掺和到土壤中去，3、控制杂草或其它的植株。土壤力学性质（土壤机械物理性质）：土壤受外力作用，发生形变显示的一系列动力特性。土壤粘结性：原指同种物质或同种分子互相吸引而粘结的物质，土粒通过多个引力而粘结起来。土壤粘着性：土粒粘附在外物上的性质。土壤可塑性：土壤在外力作用下变形，当外力撤销后仍能保持这种变形的特性。土壤耕性：是指由耕作体现出来的土壤物理性质，涉及：1、耕作时土壤农具操作的机械阻力，即耕作的难易程度，2、耕作后与植物生长有关的土壤物理性质，即耕作的质量问题；规定：耕作阻力尽量小，方便于作业和节省能源；耕作质量好，耕翻的土壤要松碎，便于根的穿孔和有助于保湿、保墒、通气和养分转化，3、适耕期尽量长。土壤宜耕期：是指保持适宜耕作的土壤含水量量的时间。土壤退化：在自然环境的基础上，人类的开发运用不当造成土壤生产力、环境调控潜力和可持续发展能力下降甚至完全丧失的现象和过程。土地退化：是指人类对土地的不合理开发运用而造成土地质量乃至荒芜的过程。土壤退化的分类：土壤侵蚀、土壤沙化、土壤盐化、土壤污染、土壤性质恶化、耕地的非农业占用。水土流失的定义和类型：是土壤物质由于水力及水力加上重力搬运移走的侵蚀过程；分为流水侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀。土壤污染：进入土壤的污染物量增大，超出了土壤的自净能力。土壤质量：是土壤在生态系统界面内维持生产，保障环境质量，增进动物与人类健康行为的能力。土壤质量评价的指标：涉及物理、化学、生物三方面，物理指标涉及：土壤质地、土层和根系深度、土壤溶重和渗入率、田间持水量、土壤持水特性、土壤含水量和土壤温度等；化学指标涉及：土壤有机质和全氮、土壤pH、电导率、矿化氮、磷和钾等；生物学指标涉及：微生物生物量和氮、潜在可矿化氮、土壤呼吸量、生物量/有机总碳、呼吸量/生物量等。五大成土因素的作用：气候：气候影响土壤有机质的含量，对土壤化学性质和粘土矿物类型的影响；生物：植被类型影响土壤中有机质的数量和分布，植被类型对植物营养元素和土壤酸度的影响，植被类型影响土壤淋溶与淋洗的速度；母质：母质的机械构成影响土壤的机械构成，母质的本身状况影响土壤的层次分布，母质的性质对土壤的性质起决定作用；地形：地形通过影响降水和辐射的分派而影响土壤发生，地形影响土壤形成过程中的物质再分派；时间：影响土壤发育速度。土壤的基本成土过程：淋溶与淀积过程、淋洗过程、富集过程、表面侵蚀过程和表面累积过程、机械淋洗过程、泥炭形成过程、枯枝落叶堆积过程、分解和合成过程、黑化和淡化过程、棕化与红化与铁化过程、还原过程、氧化还原过程、熟化过程、疏松和紧实过程、土壤混合过程。土壤各发生层的重要成土过程：腐殖质化过程、粘化过程、钙化过程、盐化过程、碱化过程、灰化过程、白浆化过程、富铁铝化过程、水成土过程、熟化过程。土壤剖面：是一种含有土壤垂直断面，一种完整的土壤剖面涉及土壤形成过程中所发生的发生学层次，以及母质层次，即A、B、C层。土壤发生层与土体构型：H、O、A、E、B、C、R。自然土壤常见的剖面层次构造：农业土壤剖面的层次构造：硅铝率和硅铝铁率：是指土壤或粘粒中SiO2及Al2O3的全量分别除以它们各自的分子量，以求得两者的分子比；即土壤或粘粒中SiO2的分子数与Al2O3和Fe2O3分子数之和的比值。土壤风化淋溶系数：指母质或土壤中多个氧化物与氧化铝的分子比值，指标是通过淋溶层和母质层中氧化钾预氧化钠的比值。土壤中N、P、K的来源和重要形态：N素重要来源于生物固氮，形态为有、无机态；P元素来源于岩石的风化，形态为无机有有机态磷；K素来源于矿物岩石的分解，形态：按化学成分：矿物钾、非交换性钾、水溶性钾，按植物营养：无效钾、缓效钾、速效性钾；N素的转化方式：有机N的矿化、铵的硝化、无机态N的生物固定、铵离子矿物固定。土壤微量元素的形态：水溶态、交换态、转型、专性吸附态、有机态、铁锰氧化物包被态、矿物态。影响土壤微量元素有效性的因素：酸碱度、氧化还原电位、有机质、土壤质地。土壤酸碱度和氧化还原电位的故关系：酸碱度下降，氧化还原电位减少。土壤中水、热、气互有关系及其如何协调：土壤分类的根据：1、分析成土因素对土壤形成的影响和作用，2、研究成土过程的特性特性，3、研究土壤属性的差别，土壤属性是土壤分类的最后根据。土壤个体及其单方土体的定义：单方土体：是土壤这个空间持续体在地球表层分布的最小体积；土壤个体：是在自然景观中以其位置、大小、坡度、剖面形态、基本属性和含有一定其它相貌特性的三维实体，涉及多于一种单个土体的质地土壤体积。土壤分类系统：中国土壤分类系统：高级分类自上而下：土纲、亚纲、土类、亚类，低档分类自上而下：土属、土种、变种，其中土类是高级分类中的基本分类单元。美国土壤分类：土纲、亚纲、土类、亚类、土族和土系。诊疗层：是指用于识别土壤分类单元，正在性质上有一系列定量阐明的土层。诊疗特性：用于鉴别土壤类型含有定量阐明的土层。土壤地带性的定义和分类：分为土壤经度地带性和纬度地带性；定义分别为：是指地带性沿经（纬）度线东西（南北）方向延伸，按纬（经）度南北（东西）方向逐步变化的规律。地带性类型产生的因素：东部受太平洋副热带高压暖湿气流影响；随太平洋副热带高压暖湿气流的影响自向欧亚大陆腹地的逐步削弱、湿度逐步减小，大陆性气候逐步增强。区域性土壤的定义：在同一纬度地带性范畴内，由于地形、水文条件、成土母质等因素不同条件所引发的土壤组合级别的变化。重要区域性土壤：紫色土、石灰土、黄绵土、风沙土、潮土、草甸土。土壤酸碱度对土壤性质的影响以及对植物的影响：重要土壤的形成过程及重要性状和运用改良方法：一、黄壤：(二)形成特点：强烈的风化作用和富铝化特点；富铝化作用的3各阶段：矿物质彻底分解阶段：分解为钾、钠、钙、镁等易溶性盐类中性淋溶阶段：硅酸与盐基的流动性大铁铝聚积层形成阶段：盐基不停淋失，风化层上部变为酸性反映，旺盛的生物学小循环黄化作用是黄壤形成的重要特点：黄壤剖面呈黄色至蜡黄(二)剖面构造：枯枝落叶层（A0）：呈半分解状态腐殖质层（A）：有机质积累明显，呈灰棕至淡黑色，具核状或团块状构造，质地多为重壤至轻粘淀积层（B）：呈明显的黄色，质地稍粘重，轻粘至中粘，块状母质层（C）：保存原来母质的色泽，较混杂(三)重要性状：“粘、酸、瘦”质地较粘重，酸度较大，呈酸性至强酸性反映，吸取量虽高，但盐基饱和度较低，养分含量整体平均偏低，腐殖质层下列有机质含量快速减少，N与有机质正有关，P含量低，有一定的低K土壤，水热状况较好(五)运用改良：搞好水土保持，避免水土冲刷：生物方法和工程方法；增施有机肥，提高黄壤肥力：广开有机肥源，增施有机肥料；合理施用石灰，改良酸性黄壤的不良农业性质：黄壤酸度大，盐基饱和度低，活性铝高，通过石灰加以改良；经济合理施肥，调节黄壤营养状况；改革耕作制度：合理轮作、间作、套作；闲地、养地结合二、红壤：(一)成土条件：分布：热带地区；海南岛；雷州半岛；云南西双版纳；台湾南部气候：热带；北纬22度以南植被：原生植被为热带雨林或季雨林母质：玄武岩、花岗岩、砂页岩及浅海沉积物等(二)形特点：强烈的富铝化过程，旺盛的生物小循环(三)剖面构造及理化性质：表土为暗色或淡色的A1层，其下的B层具铁铝特性全剖面呈棕红到暗红色调，呈酸性反映，有效磷含量很低；土壤供磷能力差，钾、钙、镁供应能力很低；大部分红壤的质地粘重，土壤的阳离子交换量低，保肥性能差三、石灰土：(一)地理分布：广西、贵州、云南(二)形成特点：母岩的分化以化学溶解作用为主，成土速度极慢；碳酸盐的淋溶过程中随着硅铁铝相对富集；含有明显的腐殖质的钙磷作用（三)重要性状：黑色石灰土：富含碳酸钙和腐殖质，土壤腐殖质化作用较强，有机质含量高，含砂砾较多，呈中性至碱性反映，矿物质化学风化较弱；红色石灰土：色鲜红，中性反映，热带、亚热带零星分布：云贵高原及边沿，下切河谷中，有机质分解较快，腐殖质积累作用较微弱，质地常较粘重，构造不良，心土层常呈大块状构造，有机质含量较黑色石灰土低；棕色石灰土：热带、亚热带的石灰岩山体，山麓坡地，微呈起伏的山间谷地，碳酸钙淋溶作用较为强烈，紧实的棕色心土层，矿物质化学分化作用增强，有一定程度的脱硅富铝化作用，铁锰氧化物有移动积；黄色石灰土：海拔800-900m的石灰岩山地；剖面呈黄色到黄棕色；土层较厚，质地粘重，粘粒硅铝率2.5-3.2，坡度大四、紫色土：(二)形成特点：强烈的物理风化和土壤侵蚀交替：颜色深暗，矿物成分复杂，胶结松弛，吸热性强，颗粒粗，土层侵蚀与堆积作用频繁；物质轻度淋失和快速补充同时：紫色土原生矿物未进行彻底分解，元素迁移比较微弱；土壤特性受母质类型影响较大：母质类型多样，如砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩和砾岩。(三)重要类型：石灰性紫色土：土体含有碳酸钙，中性至微碱性，多为碱性；盐基饱和度高，肥力高；中性紫色土：中性反映，盐基饱和度高；由含碳酸盐的紫色盐类发育而来，中性紫色土钙、镁含量低于石灰性紫色土；肥力较高，质地多数较好，钾含量丰富酸性紫色土：紫色土中面积最大的一种亚类，由酸性紫色盐类发育而来；石灰性紫色盐类经淋溶形成；肥力较低，呈酸性与强酸性反映，盐基饱和度和阳离子交换量低，多为壤土或壤粘土(四)基本特性：剖面形态：上下呈色均一，为紫色，无明显差别；土层肤浅；剖面层次发育不明显，没有明显的腐殖层，表层下列即为母质层；水热条件：质地较轻，土质疏松，通透性能好，水分有效性较高，水气较协调；化学性质：紫色土酸度适宜，阳离子交换量大，盐基饱和度高，盐基离子中以钙为主，保肥性能强，缓冲性能高，宜种性广(五)运用改良：综合治理，避免水土流失：土体松散，抗蚀力弱，垦殖率高，水土流失严重，实施林、土、水综合治理；旱地应注意蓄水浇灌：土层肤浅，持水量低，极易受旱灾危害。“保蓄水源，修筑塘堰”；增施肥料，不停提高紫色土肥力：有机质和氮素含量均低，磷素供应能力弱；合理间套轮作五、水稻土：(一)成土条件：淹水植稻条件下，经受人为活动和自然因素的双重作用而产生水耕熟化和氧化还原交替过程，并形成特定土体构型的一类土壤(二)地理分布：秦岭、淮河以南的亚热带、热带的平原区以及长江中下游。(三)形成特点：水耕熟化过程氧化-还原交替过程：前期灌水，后期排水复盐基或盐基淋溶过程粘粒的迁移与积累过程(四)基本性质：水热状况比较稳定氧化还原电位较低嫌气微生物为主，有机质积累较多物质转化方面，无机氮以铵态氮为主，可变化合价元素以低价形式为主pH值变化：酸及碱性土均趋于中性(六)运用改良：搞好农田基本建设，改善土壤条件，实现园田化增施有机肥料，培养地力水旱轮作，用养结合合理浇灌，注意排水土壤中腐殖质的形成、分类、特性？土壤腐殖质的形成过程称为腐殖化过程,腐殖化过程是一系列复杂过程的总称,其中重要的是由微生物为主导的生物和生物化学过程,尚有些纯化学反映.第一阶段:植物残体分解产生简朴的有机碳化合物。第二阶段：通过微生物对这些有机化合物的代谢作用及重复循环，增殖微生物细胞第三阶段：是通过微生物合成的多酚和醌或来自植物的木质素，聚合形成高分子多聚化合物，即腐殖质。分组：①抱负的提取剂应满足.对腐殖酸的性质没有影响或影响极小、获得均匀的组分含有较高的提取能力②从土壤中提取腐殖酸时，被移去的部分有机物质称为轻组，而留下的土壤构成则称为重组。③从土壤中提取腐殖酸时，传统的分组办法是将土壤腐殖物质划分为胡敏酸、富啡酸和胡敏素3个组分。注：腐殖质与腐殖酸的差别:前者包含胡敏素。特性：1、含有强烈的胶体特性。2、溶解性。富啡酸溶解于水、酸碱，胡敏酸只溶解于碱而不溶于酸和水。3、富啡酸+1价和+2价盐溶于水，+3价不溶。胡敏酸+1价盐溶于水，+2+3价不溶于水。4、胡敏酸于富啡酸的比值不不大于1角问答《北方》，不大于1稳定性较差《南方>,反映出了土壤中有机质的含量。5、土壤熟化程度越高，胡敏酸和富啡酸的比值越大。土壤多个质地的特点和改良方法？指标砂质土粘质土壤质土砾质土概况又称白土，白塘土，比表面积小，粒间孔径大，孔隙度小（轻-薄-暖）又称红土，红淤土，红泥头，特性与砂质土相反，比表面积大，粘性强，粒间孔径小，但孔隙度大（重-壮-冷）又称两合土，连合土，砂粒粘粒含量适中，集砂粒与粘粒优点与一体，适种作物广，肥力较高（柔-沃-温）母质形成土壤时较明显（粗-贫-廋）水保水性差，透水性强保水性好，透水性差介于砂质土与粘质土通气性好既不是冷性也不是热性土变温幅度不打，

现有矿质化也有腐殖化

易耕期适中