土壤學復習重點

土壤學復習重點第一章緒論1、土壤的物質組成:土壤由礦物質、有機質(土壤固相)、土壤水分(土壤液相)、和土壤空氣(土壤氣相)三相四類物質組成。2、土壤肥力:指土壤在某種程度上能同時不斷地供給和調節(jié)植物正常生長發(fā)育所需要的水分、養(yǎng)分、空氣、熱量的能力。3、土壤生產(chǎn)力:土壤生長植物并提供產(chǎn)品的能力 ,由土壤本身的肥力屬性和發(fā)揮肥力作用的外界條件所決定。4、成土因素:氣候、生物、地形、母質和時間。第二章土壤的礦物組成1、礦物:礦物是天然產(chǎn)生與地殼中具有一定化學組成、物理性質和內(nèi)在結構的化合物或單質。土壤礦物按礦物來源 ,可分為原生礦物和次生礦物 ;按礦物的結晶狀態(tài),可分為結晶質和非晶質。2、巖石:巖石是指由一種或數(shù)種礦物組成的自然集合體。3、風化作用:風化作用是指地殼最表層的巖石在空氣、水、溫度和生物活動的影響下,發(fā)生機械破碎和化學變化的過程。包括物理風化、化學風化、生物風化三種類型。4、物理風化:指巖石因受物理因素作用而逐漸崩解破碎的過程。特點 :只能引起巖石形狀大小的改變,而不改變其礦物組成和化學成分。5、化學風化:指巖石在化學因素作用下 ,其組成礦物的化學成分發(fā)生分解和改變,直至形成在地表環(huán)境中穩(wěn)定的新礦物。特點 :不僅使已破碎的巖石進一步變細 ,更重要的是巖石發(fā)生礦物組成和化學成分的改變 ,產(chǎn)生新的物質。6、生物風化:指動物、植物、微生物的生命活動及其分解產(chǎn)物對巖石礦物的風化作用。7、構成層狀硅酸鹽粘土礦物的基本結構單位是硅氧四面體和鋁氧八面體。8、同晶替代:是指組成礦物的中心離子被電性相同、大小相近的離子替代而晶格構造保持不變的現(xiàn)象。9、高嶺組:1:1 型粘土礦物,晶層由一層硅片和一層鋁片重疊而成。兩個晶層的層面間產(chǎn)生了鍵能很強的氫鍵,不易膨脹。基層內(nèi)沒有或極少同晶替代現(xiàn)象,其電荷數(shù)量少。顆粒較粗、總表面積相對較小,可塑性、粘結性、粘著性和吸濕性都較弱。主要分布在南方熱帶和亞熱帶土壤中。10、蒙蛭組:2:1 型粘土礦物,晶層由二層硅片夾一層鋁片構成。晶層相互間只形成很小的分子引力,具有很大的脹縮性。晶層中同晶替代現(xiàn)象普遍,使其帶有大量的負電荷。顆粒呈片狀、細微、總表面積大,可塑性、粘結性、粘著性和吸濕性都特別顯著。主要縫補在我國東北、華北和西北地區(qū)土壤中。第三章土壤生物和土壤有機質1、土壤微生物起數(shù)量上細菌最多 ,其次為放線菌,再次為真菌。2、土壤微生物的營養(yǎng)類型:可分為化能有機營養(yǎng)型(化能異養(yǎng)型)、化能無機營養(yǎng)型(化能自養(yǎng)型)、光能有機營養(yǎng)型(光能自養(yǎng)型)、光能無機營養(yǎng)型(光能異養(yǎng)型)四大類型。3、土壤微生物的呼吸類型 :分為有氧呼吸、無氧呼吸、兼性呼吸三中類型。4、影響微生物活性的環(huán)境因素 :溫度、水分及其有效性、 pH、氧氣和Eh、生物因素、土地管理措施六打因素。土壤有機質:是指存在于土壤中的所有含碳的有機物質,包括土壤中各種動、植物殘體,微生物體及其分解和合成的各種有機物質。5、微生物是土壤有機物的最早來源 ,動、植物殘體是土壤有機物的基本來源。在土壤學上,一般吧耕層含有機質 20%以上的土壤,稱為有機質土壤,含有機質20%以下的土壤,稱為礦質土壤。土壤有機質的主要元素組成是 C、O、H、N、P、S。6、土壤腐殖質:是除未分解和半分解動、植物殘體及微生物體以外的有機物質的總稱,由非腐殖物質和腐殖物質組成。7、有機質的礦化過程:土壤有機質在土壤微生物及其酶的作用下,分解成二氧化碳和水,并釋放出其中的礦質養(yǎng)分的過程。8、有機質的腐殖化過程:各種有機化合物通過微生物的合成或在原植物組織中的聚合轉變?yōu)榻M成和結構比原來有機化合物更為復雜的新的有機化合物的過程。9、影響土壤有機質分解和轉化的因素:一植物殘體的特性:包括物理狀態(tài)——新鮮程度、破碎程度、緊實程度;化學組成——糖、淀粉、簡單蛋白質分解快,木質素、酚類化合物分解慢;C/N比——當土壤有機物質C/N>25時,微生物在分解有機質時需要吸收土壤中的礦質態(tài)氮,當土壤有機物質C/N<25時,微生物在分解有機質時可向土壤中釋放礦質態(tài)氮。二、土壤特性:溫度——在0~35℃溫度范圍內(nèi),提高溫度能促進有機物質的分解,最適溫度25-35℃;土壤水分和通氣狀況——過多的水分導致土壤氧減少,從而改變土壤有機物質的分解過程和產(chǎn)物;土壤pH——pH通過影響微生物的活性而影響有機質的降解;土壤質地——由于粘粒的吸附可減弱土壤酶、土壤微生物的活性,對于粘重土壤,有機質不易分解。10、土壤有機質在土壤肥力上的作用 :一、提供植物需要的養(yǎng)分 :有機質礦化釋放養(yǎng)分(礦化作用);養(yǎng)分的有效化(礦物質溶解、礦物風化);增加養(yǎng)分的有效性(絡合)。二、改善土壤肥力特性:1、物理性質;促進土壤良好結構形成(團粒結構),改善土壤的透水性、蓄水性、通氣性及根系的生長環(huán)境,增加土壤有效持水量,改善土壤耕性,促進土壤升溫;2、化學性質;增加養(yǎng)分的吸附量、減輕鋁毒(酸性土壤)、增加土壤中磷的有效性和提高磷肥的利用率、提高土壤的緩沖性能;3、生物性質;提供土壤微生物養(yǎng)分和能量、增加土壤微生物生物量、促進生物生長。11、有機質在生態(tài)環(huán)境上的作用:1.有機質與重金屬離子的絡合作用;土壤腐殖物質含有多種功能基,這些功能基對重金屬離子有較強絡合和富集能力。2.有機質對農(nóng)藥等有機污染物的固定作用;土壤有機質對農(nóng)藥等有機污染物質有強烈親和力,對有機污染物在土壤中的生物活性、殘留、生物降解、遷移和蒸發(fā)等過程有重要影響。3.土壤有機質對全球碳平衡的影響;土壤有機質是全球碳平衡過程中非常重要的碳庫。12、土壤有機質的管理:提高土壤有機質的積累;種植綠肥、糧肥輪作、水旱輪作,施用有機肥料(作物秸稈、綠肥、糞肥、廄肥、堆肥、漚肥、餅肥、蠶沙、魚肥、河泥、塘泥等)。調節(jié)土壤有機質的分解速率;調節(jié)影響微生物活動的因素,如土壤溫度、濕度、通氣狀況、土壤反應、施肥等。第四章土壤的質地和結構1、土壤密度:單位溶劑固體土粒(不包括粒間孔隙的溶劑)的質量稱為土壤密度。2、土壤容重:田間自然壘結狀態(tài)下單位容積土體 (包括土粒和孔隙)的質量稱為土壤容重。3、土壤粒級:根據(jù)土粒直徑大小及其性質上的變化 ,將其劃分為若干組,稱為土粒的粒級。各種粒級制都把大小顆粒分為石礫、砂粒、粉粒、和粘粒四組?？J斯基粒級制把0.01mm定為“物理性砂?！迸c“物理性粘?！眱纱蠼M的分界。4、各級土粒的礦物組成和化學組成:在礦物組成上,粒徑粗的土粒主要由原生礦物組成,其中以石英含量最多,此外還有長石、云母等原生硅酸鹽礦物,還有少量赤鐵礦、針鐵礦、磷灰石等;粒徑細的則基本上由次生礦物組成,而原生礦物很少,如高嶺石、水云母、蒙脫石等,以及鐵、鋁氧化物的水合物。在化學組成上,土粒愈粗,SiO2含量愈高。隨著土粒由粗到細,SiO2含量降低,而鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、磷等含量增高,因而SiO2/R2O3分子比率隨之而降低。5、土壤的機械組成:根據(jù)土壤顆粒分析,分別計算其各粒級的相對含量,即為顆粒組成(或機械組成)。6、土壤質地:是根據(jù)機械組成劃分的土壤類型。7、不同質地土壤的肥力特點:砂土,透水快、蓄水難不抗旱;養(yǎng)分缺乏,保肥力差,供肥快;透氣性差;溫差大,屬于熱性土;易耕作,但耕作質量差。粘土,透水慢,蓄水能力強;養(yǎng)分豐富,保肥力強,供肥慢;溫差小,屬于冷性土;不易耕作,耕性差。壤質土兼有砂質土和粘質土的優(yōu)點,是較為理想的土壤,其耕性優(yōu)良,適種的作物種類多。8、土壤結構:土壤結構是土粒(單粒和復粒)的排列、組合形式。包含結構體和結構性兩重含義。團粒結構在土壤肥力上的意義:一、團粒結構土壤的大小孔隙兼?zhèn)?水、氣矛盾得到很好解決。團粒之間多為通氣孔隙,而團粒內(nèi)部微團粒之間以及微團粒內(nèi)部則為毛管孔隙。團粒結構具有穩(wěn)定性,保持良好的孔隙狀況。二、團粒結構土壤的保肥與供肥協(xié)調;表面好氣性微生物作用,有機質迅速分解供應肥養(yǎng)分,內(nèi)部嫌氣微生物活動有利于養(yǎng)蜂的貯藏。三、團粒結構土壤宜于耕作;團粒之間接觸面小,粘結性較弱,因而耕作阻力小,宜耕期長。四、團粒結構土壤易形成良好的耕層構造;團粒間疏松多孔,利于根系伸展,而團粒內(nèi)部,孔隙小又利于根系的固著和支撐。第五章土壤水1、土壤水的有效性:土壤水的有效性是指土壤水能否被植物吸收利用及其難易程度。2、凋萎系數(shù):當植物因根無法吸水而發(fā)生永久萎蔫時的土壤含水量 ,也稱萎蔫系數(shù)。3、一般吧田間持水量視為土壤有效水的上限 ,凋萎系數(shù)視為土壤有效水的下限。所以田間持水量與凋萎系數(shù)之間的差值即土壤有效水的最大含量4、土水勢:土壤水在各種里如吸附力 ,毛管力、重力的作用下,與同樣溫度、高度和大氣壓等條件的純自由水相比 ,其自由能必然不同,這個自由能的差用勢能表示即為土水勢。5、土壤水吸力:是指土壤水在承受一定吸力的情況下所處的能態(tài)。土壤水總是由吸力低處向高處流動的趨勢。6、飽和土壤中的水流推動力主要是重力勢梯度和壓力勢梯度 ,土壤非飽和流的推動力主要是基質勢梯度和重力勢梯度。7、土壤氣態(tài)誰的運動表現(xiàn)為水汽擴散和水汽凝結兩種現(xiàn)象。8、土壤中的溶質對流運移 :是指土壤溶質隨水分運動而移動的過程9、土壤中的溶質分子擴散是由于分子的不規(guī)則運動即布朗運動一起的 ,其趨勢是溶質由濃度高處向低處運移。第六章土壤空氣和熱量狀況1、土壤空氣與近地表大氣的組成差別 :1、土壤空氣中的 CO2含量高于大氣。2、土壤空氣中的 O2含量低于大氣。3土壤空氣中水汽含量一般高于大氣。 4土壤空氣中含有較多的還原性氣體 , 如CH4、H2等。2、土壤呼吸:土壤空氣的對流(土壤呼吸)是指土壤與大氣間由總壓力梯度推動的氣體的整體流動。3、土壤的熱量來源:太陽的輻射能:土壤熱量的最基本來源。生物熱 :微生物分解有機質釋放的熱量。地球內(nèi)熱 :地球內(nèi)部向地表傳熱,溫泉、火山口附近影響較大。4、土壤熱容量:是指單位質量或容積的土壤每升高 (或降低)1度所需要吸收(或放出)的熱量。有質量熱容量和溶劑熱容量兩種表示方法。第七章土壤膠體化學和表面反應1、土壤膠體表面的類型,就表面位置而言可分為內(nèi)表面和外表面。起結構特點,大致可將土壤膠體表面分為硅氧烷型表面、水合氧化物型表面和有機物表面三種類型。2、土壤電荷通過電荷數(shù)量和電荷密度兩種方式對土壤性質發(fā)生影響。3、根據(jù)表面電荷的性質和起源 ,可將它分為永久電荷和可變電荷。4、離子吸附:根據(jù)物理化學的反應,溶質在溶液中呈不均一的分布狀態(tài) ,溶液表面層中的濃度與其內(nèi)部不同的現(xiàn)象稱為吸附作用5、陽離子交換作用:在土壤中,被膠體靜電吸附的陽離子 ,一般都可以唄溶液中另一種陽離子交換而從膠體表面解吸 ,把這樣發(fā)生在土壤膠體表面的交換反應稱為陽離子交換作用。6、土壤陽離子交換量:是指在pH=7的條件下土壤所能吸附和交換的陽離子容量,用每千克土壤的一價離子的厘摩爾數(shù)表示。7、鹽基飽和度:交換性鹽基離子占陽離子交換量的百分數(shù)叫鹽基飽和度。鹽基飽和度常常作為判斷土壤肥力水平的重要指標,鹽基飽和度≥80%的土壤,一般認為是很肥沃的土壤;鹽基飽和度為50%-80%的土壤為中等肥力水平,而鹽基飽和度≤50%的土壤肥力較低。8、產(chǎn)生陽離子專性吸附的土壤膠體物質主要是鐵、鋁、錳的氧化物及其水合物。9、土壤對陰離子的靜電吸附是由于土壤膠體表面帶有正電荷引起的。土壤對陰離子的負吸附是指電解質溶解加入土壤后陰離子濃度相對增大的現(xiàn)象。陰離子的專性吸附是指陰離子進入粘土礦物或氧化物表面的金屬原子的配位殼中,與配位殼中的羥基或水合基重新配位,兵直接通過共價鍵或配位鍵結合在固體的表面。第八章土壤酸堿性和氧化還原反應1、土壤酸的來源:水的離解、碳酸的解離、有機酸的解離、酸雨、其他無機酸,土壤中的鋁的活化。2、土壤酸可分為活性酸和潛性酸。土壤活性酸指的是與土壤固相相處與平衡狀態(tài)的土壤溶液中的 qing6lizi 。土壤潛性酸指吸附在土壤膠體表面的交換性致酸離子。3、土壤酸度的強度指標:土壤pH和石灰位。4、土壤酸度的數(shù)量指標:交換性酸和水解性酸。5、土壤中的主要的氧化劑是大氣中的氧。當土壤中的 O2被消耗掉,其它氧化態(tài)物質如NO3-、Mn4+、Fe3+、SO42-依次作為電子受體被還原,這種依次還原現(xiàn)象稱為順序還原作用。6、氧化還原電位:由于溶液中氧化態(tài)物質和還原態(tài)物質的容度關系變化而產(chǎn)生的電位稱為氧化還原電位。7、影響土壤氧化還原的因素 :土壤通氣性,微生物活動,易分解有機質含量,植物根系的代謝作用,土壤pH值。8、土壤緩沖性:酸性或堿性物質加入土壤后 ,土壤具有緩和其酸堿反應變化的能力。從廣義而言,土壤對營養(yǎng)元素、污染物質、氧化還原等同樣具有緩沖性 ,具有抗衡外界環(huán)境變化的能力。9、影響土壤酸堿緩沖性的因素:陽離子交換量越大,土壤的緩沖能力越大。土壤膠體類型有機膠體>無機膠體;在無機膠體中,蒙脫石類>伊利石類>高嶺石類>含水氧化鐵、鋁。土壤質地粘土>壤土>砂土。土壤鹽基飽和度鹽基飽和度愈高,對酸的緩沖能力愈大;鹽基飽和度愈低,對堿的緩沖能力愈大。第九章土壤耕作和管理1、耕作:耕作是在作物種植以前,或在作物生長期間,為了改善植物生長條件而對土壤進行的機械操作。其目的主要有三個方面,一、改良土壤結構;吧作物殘體和有機肥料掩埋并摻和到土壤中去;控制雜草或其他不需要的植株。2、土壤的耕性:耕作時土壤對農(nóng)具操作的機械阻力,即耕作的難易問題;耕作后與植物生長有關的土壤物理形狀,即耕作質量問題。良好土壤耕性要求 :耕作阻力盡可能小;耕作質量好;適耕期長。第十章土壤的發(fā)生和分類土壤形成因素及其作用:母質:風化殼的,是指原生基巖經(jīng)過風化、搬運、堆積等過程與地表形成的一層疏松、最年輕的地址礦物質層。母質是形成土壤的物質基礎。生物因素包括植物、土壤動物和土壤微生物,是土壤發(fā)生發(fā)展最活躍的因素。地形與母質、生物、氣候等因素的作用不同,不提供任何的新物質。土壤形成是一個綜合性的過程,它是物質的地址大循環(huán)與生物小循環(huán)矛盾統(tǒng)一的結果。有機質積聚過程:有機質積聚過程是在木本或草本植被下,有機質在土體上不積累的過程。粘化過程:粘化過程是土壤剖面中粘粒形成和積累的過程,可分為殘積粘化和淀積粘化。富鋁化過程:它是熱帶、亞熱帶地區(qū)土壤物質由于礦物的風化,形成弱堿性條件,隨著可溶性鹽、堿金屬和堿土金屬鹽基及硅酸的大量流失,而造成鐵鋁在土體內(nèi)相對富集的過程潛育化過程:潛育化過程是土壤長期漬水,受到有機質嫌氣分解,而鐵錳強烈還原,形成灰藍——灰綠色土體的過程。潴育化過程:指漬水經(jīng)常處于變動狀態(tài)下,土體中干濕交替比較明顯,促使土壤中氧化還原反復交替,而使土體內(nèi)出現(xiàn)銹紋、銹斑、鐵錳結核或紅色膠膜等物質。熟化過程:是在耕作條件下,通過耕作、陪肥與改良,促進水肥氣熱諸因素不斷諧調,使土壤向有利于作物高產(chǎn)方向轉化的過程。9.H:在長期水分飽和的情況下 ,濕生性植物殘體在表面累積形成的一種有機物質層,它是在泥炭形成過程的作用下形成的。10.O:有機質層,枯枝落葉和苔蘚地被植物或草本植物活體和殘體所構成的以有機質占優(yōu)勢的層次。11.A:腐殖質層,地表或有機層下面,與礦質部分充分混合的腐殖質聚積層。12.E:淋溶層,淋溶作用形成的土層。13.B:淀積層,剖面中部或中下部粘粒、二三氧化物、碳酸鹽等物質聚積的土層。14.C:母質層,通過成土過程可形成土壤的巖石風化后的殘積物層或經(jīng)搬運的沉積層。15.R:母巖,形成土壤的基巖。第十一章土壤養(yǎng)分循環(huán)1、土壤氮的獲得:大氣中分子氮的生物固定(生物固氮);施用有機肥和化學肥料(主要來源);降雨和灌溉水帶入的氮。2、土壤氮的轉化:有機態(tài)氮的礦化,土壤中含氮有機化合物經(jīng)微生物的逐步分解形成銨或氨的作用。硝化作用,土壤中銨態(tài)氮(NH4+-N)在亞硝化細菌和硝化細菌作用下轉化為硝態(tài)氮(NO3--N)的過程稱為硝化作用。無機氮的生物固定,礦化作用生成的銨態(tài)氮(NH4+-N)、硝態(tài)氮(NO3--N)和某些簡單的氨基態(tài)氮(-NH2),通過微生物和植物的吸收同化,成為生物有機體的組成部分,稱為無機氮的生物固定(又稱生物固持)。NH4+的礦物固定,是指離子直徑大小與