土壤學課后習題答案

土壤學1-1土壤在農(nóng)林牧、人類及生態(tài)系統(tǒng)中有何意義？(1)土壤是農(nóng)業(yè)最基本的生產(chǎn)資料。土壤是地球的皮膚，在植物生長中起到營養(yǎng)庫的作用、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)作用、雨水涵養(yǎng)作用、生物的支撐作用以及穩(wěn)定和緩沖環(huán)境變化的作用；(2)土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。保持生物活性，多樣性和生產(chǎn)性；對水體和溶質(zhì)流動起調(diào)節(jié)作用；對有機、無機污染物具有過濾、緩沖、降解和解毒作用；具有貯存并循環(huán)生物圈及地表養(yǎng)分和其它元素的功能。(3)土壤是最珍貴的自然資源。土壤資源具有再生性，質(zhì)量具有可變性，資源數(shù)量具有有限性；(4)土壤資源是可持續(xù)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)?？沙掷m(xù)發(fā)展的條件之一就是資源破壞的零或負增長。1-2什么是土壤、土壤圈？土壤有什么功能？何謂土壤肥力？土壤是在地球表面生物、氣候、母質(zhì)、地形、時間等因素綜合作用下所形成能夠生長植物的、處于永恒變化中的疏松礦物質(zhì)與有機質(zhì)的混合物。1-3土壤與地球各圈層之間有何關(guān)系？2-1常見的成土母質(zhì)有那些？什么叫殘積母質(zhì)、洪積母質(zhì)、沖積母質(zhì)、風積母質(zhì)？(1)殘積母質(zhì)：巖石風化后,基本上未經(jīng)動力搬運而殘留原地的風化物；(2)洪積母質(zhì)：山洪搬運的碎屑物質(zhì)在山前平原的沉積物。(3)沖擊母質(zhì)：風化的碎屑物質(zhì)，經(jīng)河流常年性流水的侵蝕、搬運、沉積在河流兩岸的沉積物。沉積物具有成層性。(4)風積母質(zhì)：風積母質(zhì)是風力搬運的堆積物，也是風蝕作用的產(chǎn)物，沒有風蝕作用也就沒有風積作用。2-2巖石風化作用分那幾個階段？各階段有何特點？(1)碎屑階段:1)巖石風化的最初階段，以機械破碎為主的物理風化占優(yōu)勢，只有最易淋失的Cl、S發(fā)生移動；2)風化殼中主要是粗大碎屑，產(chǎn)生碎屑風化殼，釋放易溶于水的簡單鹽類，粘土礦物以水化度低的水云母為主；3)土壤類型為石質(zhì)幼年土。(2)鈣沉積或飽和硅鋁階段:1)Cl、S已流失，Ca、Mg、K、Na等仍大部分保留，部分Ca游離出來，以CaCO3的形式，淀積在巖石碎屑孔隙中；2)產(chǎn)生碳酸鹽風化殼，粘土礦物以蒙脫石最多，還含有水云母、綠泥石等;3)土壤類型為各類型鈣積土。(3)酸性硅鋁階段:1)強烈淋溶，Ca、Mg、K、Na均已淋失，硅酸鹽與鋁硅鹽中分離出的硅酸也部分淋失，風化殼呈酸性反應，顏色以棕和黃棕為主;2)產(chǎn)生硅鋁風化殼；粘土礦物以蒙脫石為主，還有高嶺石與綠泥石等;3)土壤類型為棕色森林土、黃棕壤及部分高山土壤。(4)富鋁階段:1)巖、礦的分解與淋溶徹底，只有氧化鐵、鋁殘留，有鮮明的紅色。2)產(chǎn)生富鋁風化殼，粘土礦物為高嶺石、赤鐵礦及三水鋁石及水云母等。3)土壤主要為紅壤和磚紅壤。2-3花崗巖、砂巖、頁巖、流紋巖的風化物上發(fā)育的土壤各有何特征？花崗巖：主要成分是長石和石英，不易風化，顏色美觀，外觀色澤可保持百年以上；砂巖：膠結(jié)緊實的砂巖，因抗風化力強，形成的土層較薄，砂性大；頁巖：比砂巖容易風化，形成的土質(zhì)較粘，含片狀碎屑多，養(yǎng)分含量較豐富;流紋巖：一種相當于花崗巖的火山噴出巖。大多數(shù)流紋巖都具斑狀結(jié)構(gòu)，結(jié)晶作用在噴發(fā)作用以前就已開始。流紋巖按其特征和產(chǎn)出的地質(zhì)環(huán)境可分為鈣堿性和堿性兩個系列。3-1核心名詞：原生礦物：指那些經(jīng)過不同程度的物理風化，未改變化學組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的原始成巖礦物。次生礦物：指原生礦物經(jīng)過不同程度的物理、化學、生物風化，改變化學組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的新形成的礦物。同晶替代：是指組成礦物的中心離子被電性相同、大小相近的離子所替代而晶格構(gòu)造保持不變的現(xiàn)象。硅鋁鐵率：Sa值。2:1型：由兩個硅片夾一個鋁片構(gòu)成，兩個硅片頂端的氧都向著鋁片，鋁片上下兩層氧分別與硅片通過共用頂端氧的方式形成單位晶層。粘土礦物：組成粘粒的次生礦物,顆粒的粒徑＜0.002mm，表現(xiàn)出膠體的性質(zhì)。3-2什么叫做礦物?分析原生礦物和次生礦物在土壤中的主要作用是什么?礦物指由地質(zhì)作用所形成的天然單質(zhì)或化合物。它們具有相對固定的化學組成，呈固態(tài)者還具有確定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；它們在一定的物理化學條件范圍內(nèi)穩(wěn)定，是組成巖石和礦石的基本單元。原生礦物是直接來源于母巖的礦物，其中巖漿巖是其主要來源，而次生礦物，則是由原生礦物分解轉(zhuǎn)化而來。原生礦物類型和數(shù)量的多少在很大程度上決定礦物的穩(wěn)定性，是植物養(yǎng)分的重要來源。3-3試比較高嶺石、蒙脫石和伊利石在晶架構(gòu)造上有何不同?高嶺石：1：1型的晶層結(jié)構(gòu)；蒙脫石：2:1型的晶層結(jié)構(gòu)；伊利石：2:1型的晶層結(jié)構(gòu)。

3-4礦物的SiO2/R2O3比值大小說明什么問題?判斷土壤礦物的風化程度與成土階段；作為土壤分類的數(shù)量指標之一；代表土壤中酸膠基和堿膠基的數(shù)量；3-5試比較高嶺石組礦物與蒙脫石組礦物在性質(zhì)上的差異?以及產(chǎn)生這些差異的原因是什么?高嶺石組礦物具有非膨脹性，電荷數(shù)量少，膠體特性較弱，而蒙脫石組礦物脹縮性大，電荷數(shù)量大，膠體特性突出。主要是因為高嶺石組礦物晶層由一層硅片和一層鋁片重疊而成，可以產(chǎn)生鍵能較強的氫鍵，極少同晶代替現(xiàn)象，蒙脫石組礦物晶層由兩層硅片夾一層鋁片構(gòu)成，晶層間形成很小的分子引力，同晶替代現(xiàn)象普遍。3-61:1型、2:1型硅酸鹽黏土礦物晶層構(gòu)造有何不同？礦物的種類及特性？1:1型是由一個硅片和一個鋁片構(gòu)成，硅片頂端的活性氧與鋁片底層的活性氧通過共用的方式形成單位晶層。其單位晶層有兩個不同的層面：一個是由具有六角形空穴的氧原子層面，一個是由氫氧構(gòu)成的層面；2:1型由兩個硅片夾一個鋁片構(gòu)成，兩個硅片頂端的氧都向著鋁片，鋁片上下兩層氧分別與硅片通過共用頂端氧的方式形成單位晶層。單位晶層的兩個層面都是氧原子面。高嶺組：1:1型蒙蛭組：2:1型膨脹性水化云母組：2:1非膨脹性4-1土壤生物有那些類型？對土壤肥力有何作用？土壤結(jié)構(gòu)體：是土粒（單粒和復粒）互相排列和團聚成為一定形狀和大小的土塊或土團。土壤結(jié)構(gòu)性：由土壤結(jié)構(gòu)體的種類、數(shù)量（尤其是團粒結(jié)構(gòu)的數(shù)量）及結(jié)構(gòu)體內(nèi)外的孔隙狀況等產(chǎn)生的綜合性質(zhì)。粘團：團粒的直徑小于0.005mm的復合粘粒稱為粘團。5-2簡答題團粒結(jié)構(gòu)在土壤肥力方面作用和意義有哪些?(1)良好的團粒結(jié)構(gòu)體具備的條件1）具有一定結(jié)構(gòu)體形狀、大小;2）要有多級孔隙;3）具有一定的穩(wěn)定性，即水穩(wěn)性、力穩(wěn)性和生物學穩(wěn)定性。(2)團粒結(jié)構(gòu)對土壤肥力的調(diào)節(jié)作用1）能調(diào)節(jié)土壤水分與空氣的矛盾;2）能協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分的消耗和積累的矛盾;3）穩(wěn)定土溫，調(diào)節(jié)土壤熱狀況;4）改善土壤耕性和有利于作物根系伸展。2.為什么說粒狀——團粒狀結(jié)構(gòu)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上比較理想的結(jié)構(gòu)?培育良好結(jié)構(gòu)的有效途徑是什么?團粒結(jié)構(gòu)是疏松的小土團，具有小水庫、小肥料庫、空氣走廊的作用，協(xié)調(diào)水氣狀況能力強，因而是理想的結(jié)構(gòu)體。改善土壤結(jié)構(gòu)性的途徑主要有：1）精耕細作，增施有機肥料。通過耕作創(chuàng)造適宜的水穩(wěn)性團粒和非水穩(wěn)性團粒，非水穩(wěn)性團粒不斷破壞，不斷創(chuàng)造，能維持適宜的數(shù)量。施用有機物料能夠為團粒結(jié)構(gòu)的形成提供物質(zhì)基礎(chǔ)。2）注意灌水方法，防止大水漫灌造成的閉蓄空氣破壞團粒，防止灌溉水對土壤團粒的沖擊3）種植綠肥牧草，實行合理輪作。4）施用石灰、石膏或其他土壤結(jié)構(gòu)改良劑。7-1名詞解釋：土水勢：為了可逆地等溫地在標準大氣壓下從在指定高度的純水水體中移動無窮小量的水到土壤水分中去，每單位數(shù)量的純水所需作功的數(shù)量。吸濕水：吸濕水是由土粒表面吸附力所保持的水分，其中最靠近土粒表面的由范德華力保持的水稱為吸濕水(又稱緊束縛水)。吸濕量：吸濕水的含量。膜狀水：當土壤水分達到最大吸濕量時，土粒表面還有剩余的吸附力，雖不能再吸收水氣，但可以吸附液態(tài)水。這部分水被吸附在吸濕水的外層，定向排列為水膜，稱為膜狀水。毛管水：當土壤含水量逐漸增大，超過最大分子持水量的那部分水，不受重力作用的支配，在毛管力的作用下，保持在土壤的毛管孔隙中的水。毛管斷裂持水量：當土壤含水量降低到一定程度時，較粗毛管中懸著水的連續(xù)狀態(tài)出現(xiàn)斷裂，但細毛管中仍充滿水，蒸發(fā)速率明顯降低，此時土壤含水量稱為毛管水斷裂量。田間持水量：土壤毛管懸著水達到最多時的含水量。在數(shù)量上它包括吸濕水、膜狀水和毛管懸著水。土壤水吸力：指土壤水在承受一定吸力的情況下所處的能態(tài)，簡稱吸力，但不是指土壤對水的吸力。土壤水分特征曲線：土壤水吸力(S)是隨土壤含水率(θ)而變化的關(guān)系曲線，表示土壤水的能量和數(shù)量之間的關(guān)系。夜潮作用：夜晚表土溫度下降，表土中的水汽發(fā)生凝結(jié)成液態(tài)水，水汽壓減小，下層土壤空氣中的水汽向上層移動，也因冷而凝結(jié)，導致土壤表層濕度顯著增加。進氣值：當對水分飽和的多孔陶瓷板的一邊增加氣壓到一定值時，陶瓷板開始排水但空氣不能透過陶瓷板，此時陶瓷板的基模吸力定義為進氣值。凍后聚墑：由于冬季表土凍結(jié)，水汽壓降低，而凍土以下土層的水汽壓較高，于是下層水汽不斷向凍層集聚、凍結(jié)，使凍層不斷加厚，其含水量有所增加，這就是“凍后聚墑”。土壤蒸發(fā)：土壤水不斷以水汽的形態(tài)有表土向大氣擴散而逸失的現(xiàn)象稱為土壤蒸發(fā)。萎蔫系數(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。土壤水入滲：指地面供水期間，水進入土壤的運動和分布過程。土壤水再分布：在地面水層消失后，入滲過程智能感知。土內(nèi)的水分在重力、吸力梯度和溫度梯度的作用下繼續(xù)運動。這個過程，在土壤剖面深厚，沒有地下水出現(xiàn)的情況下，稱為土壤水的再分布。7-2簡答題研究土壤水有何重大意義?土壤水在土壤中有何重要作用?土壤水分的重要性：土壤水=土壤溶液1）供作物生長需要2）影響?zhàn)B分的溶解和移動3）土壤的氧化還原電位4）有機質(zhì)的分解與積累5）土壤熱量狀況6）土壤的耕性。影響吸濕水含量的因素主要有哪些?在實際土壤分析工作中，測定土壤吸濕水含量的用途是什么?土壤吸濕水含量的多少受以下因素的影響：氣象因素（主要是降水）、土壤特征（土壤質(zhì)地與土壤本身膠體性能、孔隙度、容重、滲透性能等）、植被狀況、人為活動等。用于檢查不同土壤土質(zhì)保持水土的能力。以及涵養(yǎng)植物，保持動物巢穴等必須測定因素。用土水勢研究土壤水的優(yōu)點是什么?土壤水總是由含水多的地方向含水少地方運動，這種說法正確否?為什么?首先可以作為判斷各種土壤水分能態(tài)的統(tǒng)一標準和尺度；其次土壤水的數(shù)值可以在土壤—植物—大氣之間統(tǒng)一使用，把土水勢、根水勢、葉水勢等統(tǒng)一比較，判斷它們之間水流的方向、速度和土壤水有效性；對土壤水的研究還能提供一些精確的土壤水分狀況測定手段。水總是