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- 2022-08-18 发布
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土壤:陆地表面由矿物质、有机物质、水、空气和生物组成,具有肥力,能生长绿色植物的未固结层(疏松表层)土壤肥力:指土壤经常地适时适量地供给并协调植物生长发育所需要的水分、养分、空气、温度、扎根条件和无毒害物质的能力。自然肥力(五人成土自然成土因索)人为肥力(耕作熟化过程)有效肥力(当季表现产生效益)潜在肥力(受环境和技术限制而未能发挥出來)土壤圈:是覆盖于地表和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层,它是地圈系统的重要组成部分。土壤剖面:由若干成土过程形成的土层从地表面至母质的垂直面。单个土体:能代表土壤a个体的体积最小的三维十•壤实体。面积一般为1〜10m2.聚合土体:在空间上相邻、物质组成和性状相近的若干单个土体的组合。原生矿物:指那些经过不同程度的物理风化,未改变化学组成和结品结构的原始成岩矿物。次生矿物:原生矿物风化和成土过程中经化学变化,或由分解产物重新结合而成的矿物。粘土矿物:组成粘粒的次生矿物叫粘土矿物。主要包括层状的硅酸盐矿物和氧化物类。硅氧四面体:是曲四个氧原子和一个硅原子所组成,硅氧四面体口J以共用氧原子而形成一层,氧原子排列成为中空的六角形,称硅氧片或硅氧层。1个Si4+4个O2・铝氧八面体:由六个氧原子环绕着一个屮心铝离子排列而成,氧原子排列成两层,铝原子居于两层屮心孔穴内。1:1型单位晶层:由一个硅片和一个铝片构成。硅片顶端的活性氧与铝片底层的活性氧通过共用的方式形成单位晶层。2:1型:由两个硅片夹一个铝片构成。两个硅片顶端的氧都向着铝片,铝片上下两层氧分别与硅片通过共用顶端氧的方式形成单位品层。这样2:1型层状硅酸盐的单位品层的两个层而都是氧原子而。2:1:1mW晶层:在2:1单位晶层的基础上多了一个八面体片水镁片或水铝片,这样2:1:1型单位晶层由两个硅片、一个铝片和一个镁片(或铝片)构成。同晶替换:是指组成矿物的中心离子被电性相同、人小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。土壤有机质:存在于土壤中的所有含碳的有机物质。包括土壤中各种动物、植物残体(地上部分和地下的根系),微生物(最原始)体及其分解和合成的各种冇机化合物。(各种有机肥料和有机废物)土壤腐殖质:是经土壤微生物作用后,由芳香族有机化合物和含氮化合物缩合成的一类复杂的高分子有机物,呈酸性,颜色为褐色或暗褐色。土壤腐殖质含量高低作为衡量土壤肥力水平的主要标志之一腐殖物质(70%・80%):是经土壤微生物作用后,由多酚和多醍类物质聚合而成的含芳香环结构的、新形成的黄色至棕黑色的非晶形高分了有机化合物。-土壤有机质的主体。非腐殖物质20%-30%):在增加土壤团聚体稳定性方而有重要作用。特定理化性质、结构已知的冇机化合物腐殖化过程:土壤有机质在微牛物作用下,把有机质分解产牛的简单有机化合物及屮间产物转化成更复杂的、稳定的、特殊的高分子有机化合物的过程,称为腐殖化过程。腐殖化系数:通常将每克有机物(干重)施入土壤后,能分解转化成腐殖质的克数(干重)(一般指一年后)矿化过程:土壤有机质在土壤微生物及其酶的作用下,分解成简单的无机化合物的过程。意义:(1)为作物生长释放出营养元素一有效化过程(2)为腐殖质形成提供基木材料一腐殖化前提矿化率:每年因矿化而消耗的有机物质量占土壤有机质总量的百分数。土壤质地:按照土壤中不同粒级土粒的相对比例(土壤机械组成的差异)把土壤分成若干组合,每一组合即为一种土壤质地。C/N:有机质中有机碳和有机氮的重量比。激发作用:土壤屮加入新鲜有机物质会使土壤原有有机质矿化速率加快(正激发)或变慢(负〜)的效应土壤有机质含量减少激发比率<1,负激发,可以增加腐殖质含量激发比率:加入新鳞有机物质后土壤有机物质矿化量与加入前的矿化量Z比。激发比率>1,止激发,HA/FA值:表示胡敏酸与富里酸含量的比值。是表示土壤腐殖质成份变异的指标之一。有机农业:指遵照有机农业生产指标,在生产屮不采用基因工程获得的生物及其产物,不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质,而是遵循口然规律和生物学原理,协调种植业和\n养殖业的平衡,采用一系列可持续发展的农业技术,维持持续稳定的农业生产过程。土壤颗粒:是构成土壤固相骨架的基本颗粒。种类:矿物质土粒(占土壤固相重量的95%以上);有机质土粒;有机质与无机质复合的群体。土粒,专指矿质土粒,一般都视为球体。理想土壤:由粒径不同的光滑圆球堆积而成的结构。当量粒径(有效粒径):土粒在水中沉降速度因其形状而异,而形状又很不一致,近百年來都是采用与土粒沉降速度相同的球体土粒的直径或半径为其粒径,称为当量粒径土壤颗粒单粒(原生土粒):固相骨架中的矿质土粒单个存在。土壤颗粒复粒(次生土粒):单粒相互聚集而成。土壤颗粒的主要作用:起支撑植株生长作用,具粒径人小、组合比例与排列状况直接影响十•壤的基本性状。土壤密度:单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙)的质量。(g/cm3)影响土壤密度的因素:矿物组成、有机质含量、土壤质地等因素。土壤密度一般取平均值2.652/cm3。土壤比重:土壤密度与4°C吋纯水密度之比,一般取2.65o土壤容重BD:田间自然垒结状态下单位容积十-体(包括十.粒和孔隙)的质量或重量。(g/cm3),以io5-nor卜•烘干土计。影响土壤容重的因素(质地、结构、有机质含量、紧实度等,主要通过影响孔隙而影响容重)在土壤固、液、气三相中,固相和液相两者容积合称实容积。液相和气相网者容积之和为土壤孔隙容积土壤孔隙度(土壤孔度):土壤孔隙的容积占整个十•体容积的百分数称为土壤孔度,又称总孔度。它是衡量土壤孔隙的数量指标。孔隙度=1—固相率=液相率+气相率=(1—容重/密度)*100%土壤孔性:土壤孔隙性质(简称孔性)是指土壤孔隙总量及大、小孔隙分布,它对土壤肥力有多方而的影响。包括:土壤孔隙总量(总孔度)、大小孔隙分配(分级孔度)。影响因素:质地;结构;土壤有机质含量;土粒排列;自然因素与土壤管理土壤孔隙比:土壤中孔隙的容积与土壤固相容积,即固体颗粒容积的比值。土壤孔隙的数量可以用孔隙比来表示。当量孔径:是土壤学中所说的孔隙直径与一定的土壤水吸力相当的孔径。土壤机械组成:各粒级土粒在土壤中的相对比例(质量百分数)称为土壤机械组成(或土壤颗粒组成)。由土壤机械组成确定土壤质地。土壤质地:按照土壤中不同粒级土粒的相对比例(土壤机械组成的差异)把土壤分成若干组合,每--组合即为一种土壤质地。土壤的生产性状:指土壤质地的差异在农业生产屮的反应。肥力状况:植物在生长过程屮,土壤的水、肥、气、热、扎根条件以及有无产生毒害物质的协调程度;耕作性状:耕作时的难易程度、阻力大小、耕作质量好坏以及宜耕期的长短等。土壤结构:是土壤固相颗粒(包括团聚体)的人小及其空间排列的形式。土壤结构体:指土粒(单粒和复粒)相互排列和团聚形成的具有一定形状和大小的土团或土块。蒙金土:上砂下粘:胶泥底、上浸地,托水又托肥团粒:土粒胶结成粒状和小I才I块状,大体成球形,口小米粒至蚕豆粒般大小,称为团粒。具有水稳性,力稳性和多孔性。土壤水:是指在一个大气压下,在105°C条件下能从土壤中分离出來的水分吸湿水:干燥的土粒靠分了引力从土壤空气中吸持的气态水。不能移动,没有溶解能力,是一种无效水。膜状水:吸湿水达到最大后,土粒还有剩余的引力吸附液态水,土粒吸湿水外围形成薄的水膜。毛管水:土壤孔隙借毛管力而保持的水分,溶有各种养分,是土壤屮最有效的水分。毛管悬着水:地下水位较深,土壤上层的毛管水与地下水不直接相连,因而不受地下水源补给的毛管水,好像悬着在上层土壤的毛管孔隙中。毛管上升水:土壤中受地下水源补给并上升到一定高度的毛管水。重力水:受重力作用而向下移动的水分。土壤水分常数:土壤屮各种类型的水都可以用数量来表某些(土壤■植物)特征条件下的土壤含水量。吸湿系数(最大吸湿量):土壤在水汽相对饱和的环境中,吸湿水达到最大时的土壤含水量。粘土〉壤土〉砂土;温度高,吸湿系数小。\n毛管断裂持水量:当土壤屮的悬着毛管水因作物吸收和土表蒸发而发生断裂时的土壤含水量。最大分子持水量:膜状水达到最大量时的土壤含水量。田间持水量:毛管悬着水达到最大时的土壤的含水量。包括全部的吸湿水、膜状水和悬着水。凋萎系数:植物产生永久凋萎时的土壤(最大)含水量。土壤水分冇效性的下限值;制定灌溉制度的下限。毛管持水量:毛管上升水达到最大数量时的土壤含水量。饱和含水量(全蓄水量、全持水量):土壤所有孔隙充水吋土壤的含水量。土壤水分有效性:是指土壤水分是否能被作物利用及其被利用的难易程度。土壤含水量:在一定量土壤中所含水的总量。质量含水量:土壤中所含水质量与烘干土质量的比值。容积含水量:单位土壤总容积屮水分所山的容积分数。土壤水层厚度(h):某一深度内土壤含水量折算成的单位面积上的水层厚度,用mm表示。土壤贮水量:一定面积和一定厚度土壤中水量的体积。相对含水量:土壤含水量占口间持水量(旱)或全蓄水量(水)的百分数。土水势:在标准人气压下,将单位数量的水等温口J逆地从土壤移动到标准参考状态所做的功。外部做功为负。重力势:由重力作用而引起的土壤水势的变化。溶质势:实质上由于土壤水中溶质浓度差所产生的土壤水分能量差值,为负值。大小依赖于溶质类型和浓度。溶质势在影响土壤水分移动能力情况下,必须要有半透膜作用。压力势:从自由水面到达待测点的垂直距离即为压力势值。基质势是指将单位水量从一个平衡的土■水体系统移到另一个没有土壤基质(纯水),而其它状态完全相同的水池吋所做的功,是土壤吸附力和毛管力作用的结果。土壤水吸力:在土壤水分分势中,基质势和溶质势为负值,为了使用方便,习惯上将这两个分势的绝对值Z和统称为土壤水吸力。一般简称土壤吸力。土壤水分特征曲线:表示土壤含水量(数量)与土壤基质势(土壤水吸力)(能量)的关系曲线。进气值:进气吸力,对饱和土壤逐渐施加压力,土壤开始排水吋的土壤水吸力值。滞后现象:土壤的吸水曲线与失水曲线不相重合的现象。质粗的土壤比质粘更加明显。饱和导水率:土壤所有的孔隙都充满了水时,水分向土壤下层或横向运动的速度。影响:质地、结构、冇机质含量和粘土矿物种类、容重。土壤水入渗:水分进入土壤的过程,分为水平吸渗和垂直入渗两种情况。入渗率:单位吋间内通过地表单位面积入渗到土壤屮的水量。湿润锋:入渗过程中,湿润土壤和干燥土壤层之间冇一明显的移动界面,该界面处的水势梯度很陡,该界面简称湿润锋。粗粒土壤或大团聚体中湿润锋较明显。热容量:是指单位质量(重量)或容积的土壤每升高(或降低)1°C所需要(或放出)的热量,又称土壤比热容,以c代表质量(重量)热容量,cv代表容积热容量。土壤热扩散率(系数):在土层垂直上方,每厘米距离内有1°C的温度梯度,每秒流入lcm2土壤断面面积的热量使单位体积(lcm3)土壤发生的温度变化。夜潮作用:多出现于地下水埋深度较浅的“夜潮地”。白天土壤表层晒干,夜间降温,底土温度高于表土,水汽向上运动,遇冷凝结,使表土恢复潮湿。冻后聚墙:冬季表土冻结,水汽压降低,而冻层以下土层的水汽压较高,于是下层水汽不断向冻层集聚、冻结、使冻层不断加厚,其含水量有所增加,这就是“冻后聚境"现象。土壤水再分布「十壤水入渗过程结束后,水在重力和吸力梯度影响下在土壤中向下移动重新分布的过程。土壤水的再分布是土壤水的不饱和流。土面蒸发:土壤水汽进入大气的过程。潜在蒸发强度:当土壤供水充分时,由大气蒸发能力决定的最大可能蒸发强溶质对流:土壤溶质随土壤水分运动而运移的过程。溶质通量:单位时间内通过土壤单位横截面积的溶质质量,通过对流运移的称溶质的对流通量。机械弥散:溶质在随水流动过程中逐渐分散并占有越来越大的渗流区域范围的运移现象。水动力弥散:分子扩散与机械弥散综合。对流(质流):土壤与大气间由总气压梯度推动气体的整体流动,它使气流从高压区向低压区运动土壤通气性:泛指土壤空气与大气进行交换以及土体内部允许气体扩散和通气的能力。土壤通气量:在单位时间内,单位压力下,进入单位体积土壤屮的气体总量(CO2和02),常用单位是毫升•厘米・2•秒\n土壤热容量:指单位质量(重量)或容积的土壤每升高(或降低)1°C所需要(或放出的)热量。又称土壤比热容,以c代表质量(重量)热容量,cv代表容积热容量。导热性:土壤具有对所吸热量传导到邻近土层性质,称为导热性。导热性大小用导热率表示。导热率:在单位厚度(1厘米)土层,温差为1C时,每秒钟经单位断而(lcm2)通过的热量焦耳数。土壤生态系统:土壤中生物与非生物环境的相互作用通过能量转换和物质循环构成的整体。土壤微生物:地表下数量最巨大的生命形式。土壤微生物按形态学来分,主要包括原核微生物(古菌、细菌、放线菌、蓝细菌、黏细菌),真核微牛物(真菌、藻类和原牛动物)以及无细胞结构的分子牛物。根际:是指直接受植物根系影响的十•壤区域。通常把根际范围分成根际与根面二个区,受根系影响最为显著的区域是距活性根1・2毫米的土壤和根表面及其粘附的土壤(也称根血)。根际效应:由丁•植物根系的细胞组织脱落物和根系分泌物为根际微生物捉供了丰富的营养和能量,因此在植物根际的微主物数量和活性常高于根外土壤,这种现彖称为根际效应。根际微生物:指植物根系直接影响范围内的土壤微生物。根/土比值(R/S):即根圈土壤微生物与邻近的非根圈土壤微生物数量之比。菌根:某些真菌侵染植物根系形成的共生体。土壤酶:在土壤中能催化土壤生物学反应的一类蛋白质。共生固氮:微生物与植物紧密生活在一起,由固氮微牛物进行固氮,微生物在与植物共生状态下直接将大气屮分子态氮转化成化合态氮。根瘤菌和豆科植物(根瘤)、弗兰克氏放线菌和非豆科植物、蓝细菌同真菌。联合固氮:在固氮的细菌中有一类展于口由生活的类群,它们定殖于植物根表(有的能侵入根表皮和外皮层的细胞间隙)和近根土壤屮,靠根系分泌物生存,繁延,与植物根系冇密切的关系。但宿主植物并不形成特异分化的结构。植物与细菌之间的这种共生关系称联合共生固氮。生活在植物根系中固氮作用比自己单独固氮强很多。与共生固氮不同,联合固氮不能形成根瘤这种独特的形态与自身固氮不同,具有较大的寄主专一性。问答题1、土壤圈在农业和自然环境中的重要性1)土壤是植物生长繁育和生物生产的基地营养库植物需要的营养元索除C02主要來自大气外,氮磷钾及中微量营养元索和水分主要來自土壤。养分转化和循环通过土壤养分元素的复朵转换过程,实现了营养元素与生物Z的循环与周转,维持生物生息与繁衍。雨水涵养作用土壤是地球陆地表而具冇生物活性和多孔结构的介质,具有强吸水和持水能力。牛物支撑作用土壤能使绿色植物在其中生根发芽,根系获得土壤的机械支撑,保证绿色植物地上部分能稳定地站立于大自然之屮。土壤屮还拥有种类繁多、数量巨大的生物群。稳定和缓冲环境变化的作用土壤具有抗外界温度、湿度、酸碱性、氧化还原性变化的缓冲能力。进入土壤的污染物能通过土壤生物进行代谢、降解、转化,清除或降低毒性,使土壤起着“过滤器”和“净化器"作用,为地上部分植物和地下部分的微生物生长繁衍捉供一个相对稳定的环境。2)土壤是地球表层系统的重要组成部分:地球表层由大气圈、水圈、生物圈、土壤圈和岩石圈组成的一个由非生物和生物过程叠加的物质体系。3)土壤是地球陆地生态系统的基础:保持生物活性、多样性和生产性;对水体和溶质流动起调节作用;对有机无机污染物有过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用;具有贮存并循环生物圈及地表养分和其他元素功能4)土壤是最珍贵的自然资源:人类消耗的80%以上的热量、75%以上的蛋口质和大部分纤维直接来自土壤,土壤是人类生存和社会发展物质基础2、怎样理解土壤是一个独立的、多功能的自然体?独立的历史自然体:是指在成土母质、气候、生物、地形和时间综合作用卜•形成的,并随各成土因素的改变而变化。它不仅具冇自身的发生发育的丿力史,而冃在形态、组成、结构和功能上是可以剖析的物质实休。多功能的历史自然体:是指土壤作为人类赖以牛存的最珍贵的自然资源。它不仅直接为人类提供粮食、\n纤维、林产品等,述在环境净化保护、生态健康等方而冇不可替代的作用。3、土壤在植物生长繁育中有何特殊作用?1)营养库:植物需要的营养元素除C02主要来自大气外,氮磷钾及屮微量营养元素和水分则主要来自土壤。2)养分转化和循环通过土壤养分元索的复杂转换过程,实现了营养元索与生物之间的循环与周转,维持着生物的生息与繁衍。3)雨水涵养作用土壤是地球陆地表面貝有生物活性和多孔结构的介质,具冇很强的吸水和持水能力。4)生物支撑作用土壤能使绿色植物在-其屮生根发芽,根系在土壤中伸展和穿插,获得土壤的机械支撑,保证绿色植物地上部分能稳定地站立于大口然之中。土壤中还拥有种类繁多、数量巨大的生物群。5)稳定和缓冲环境变化的作用土壤具有抗外界温度、湿度、酸碱性、氧化还原性变化的缓冲能力。进入土壤的污染物能通过土壤生物进行代谢、降解、转化,清除或降低毒性,使土壤起着“过滤器"和“净化器"作用,为地上部分植物和地下部分的微生物生长繁衍提供一个相对稳定的环境。4、试述近年来土壤学发展的新观点。土壤圈是地球表层系统屮处于四大圈(气、水、生物、岩石)交界面上最富有生命活力的土壤连续体或覆盖层。使土壤学能真正介入地球系统科学也、参与全球变化和生态环境建设。土壤生态系统是以土壤为研究核心的生态系统,可分为研究土壤生物的生态系统和研究土壤性状与环境关系的土壤生态系统两类。5、土壤资源的特点?①土壤资源数量的有限性②土壤资源质量可变性③土壤资源空间分布上的固定性7、为什么土壤粘土矿物一般以带负电荷为主?同晶替代的结果使十•壤产生永久电荷,能吸附土壤溶液中带相反电荷的离了,使土壤具有保肥能力。高价阳离了被低价阳离了取代的多;因此,土壤胶体一般其净电荷为阴性。8、土壤有机质的矿质化过程和腐殖质化过程,是互相矛盾的,同时又是互相统一的。矿质化作用的结果,既为植物提供了速效养分,同吋也为腐殖化作用提供了原料,腐殖化作用的结果,使土壤积累了腐殖质,有利于培育地力,并为矿质化作用保储了原料.9、哪些环境因素影响植物残体在土壤中的分解和转化?简述有机物质碳氮比对其在土壤中分解速率的影响。①质地:粘粒含量越高,有机质含量也越高;②pH值:中性、钙质丰富较好,PH6.5〜7.5;③水、热、气条件:一般微生物最适温度20°C〜30°C,土壤相对湿度50〜80%。土壤水分适当通气性良好吋,温度易上升好气性微生物活动旺盛冇机质的分解快分解彻底,但形成的腐殖质分子小,品质差;渍水多温度低,通气不良时,嫌气性微生物活动旺盛,矿化作用减弱腐殖化作用增强,形成的腐殖质分了大品质好。有机源物质C/N比:有机残体C/N比在25左右最适合微生物的活动,也最有利于有机质的分解。C/N>25时,产生土壤N素生物固定,微生物与植物竞争N素;C/N<25吋,产生N素有效化。C/N比的意义:①具有较高C/N的植物残体进入土壤会引起微生物与植物争氮现象。C/N比作为秸秆还田的重要技术参数。②不同土壤有一个相对稳定的C/N比。土壤碳的保持决定于土壤氮的水平。有机体含氮量越大,则冇机碳累积可能性也就越大。所以,C/N不仅与土壤氮冇效性冇关,而且也跟土壤有机质保持有关。PS:生物因素1)土壤生物的组成与活性:上壤动物促进植物残体的破碎和运输;真菌可促进木质素的分解;细菌和放线菌口J促进碳水化合物的分解2)植物残体的特性:新鲜程度,新鳞多汁的有机物质比干枯秸秆易分解;破碎程度,有机物的粉碎提高了其与外界的接触而易丁•分解;紧实程度,质地密实冇机物质的降解速率比质地疏松的缓慢。10采用什么方法将土壤腐殖物质区分为胡敏酸、富啡酸和胡敏素三个组成部分?简述三者的性质。根据腐殖酸的颜色和在不同溶剂屮的溶解性,分为:①胡敏酸(褐腐酸):碱可溶,水和酸不溶;颜色和分子量中等;②富里酸(黄腐酸):水、酸、碱都可溶,颜色最浅,分子量最低;③胡敏索(黑腐素):水、酸、碱都不溶,颜色最深,分了量最高。但是其中一部分可以被热碱所提取。1)物理性质:①颜色:胡敏素黑褐色,富里酸呈淡黄色,胡敏酸呈褐色;②溶解性:富里酸溶于水、酸、碱;胡敏酸不溶于水和酸,但溶碱;富里酸的一价、二价盐溶于水,三价盐儿乎不溶于水;胡敏\n酸的一价盐溶于水,但二价、三价盐几乎不溶于水;③吸水性:亲水胶体,最大吸水量可以超过500%11、试论述有机质在土壤肥力上的作用和意义。(-)改善土壤保肥供肥能力①提供矿质养分(氮素营养、磷素营养、其他营养:K、Na.Ca.Mg.S、Fe、Si等②提高土壤保水保肥能力(腐殖质疏松多孔,又亲水胶体,能保持大量的水分。腐殖质属两性胶体,带正、负电荷,可吸附阴阳离子,其电性以负电荷为主,主要吸附阳离子)③提高养分有效性(有机酸和腐殖酸对土壤矿质部分有一定溶解能力,促进矿物风化,有利于促进养分的有效化;冇机酸和腐殖酸通过络合■溶解作用与沉淀中的金屈离子络合,从而使金屈离子释放岀来,捉高这些养分的有效性。④提高土壤的缓冲性(腐殖质是两性胶体,是弱酸.若土壤溶液中H+和0H■过多时,通过离子交换,可降低土壤酸性或碱性。(二)改善土壤肥力特性物理性质①促进良好结构体形成(胶结剂);②降低土壤粘性、胀缩性和可蜩性,改善土壤耕性;③降低土壤砂性,提高保蒂性;④促进土壤升温。进入土壤的植物组织,每T克干物质约有7-21KJ热。2、化学性质:①影响土壤的表面性质②影响土壤的电荷性质③影响土壤的络合性质④影响土壤缓冲性3、生物性质:①捉高土壤生物活性②彩响植物的生长12、有机质在生态环境上的作用(-)有机质对重金屈污染的影响:腐殖酸是重金屈离了的络合剂,螯合复合体砂镉俗汞(二)有机物质对冇机污染物体的影响:富里酸可以使残留在土壤屮的某些农药如D.D.T、三氮杂苯等溶解度增大,加速淋出土体,减少对农作物危害。(三)土壤有机质对全球碳平衡的影响:1、碳素转化与温室效应上壤固碳增强土壤碳库,缓解气候变化。4、采取哪些措施可以提高耕作土壤有机质的含量?原则:一方面增加有机质来源,合理安排耕作制度,实施粮肥轮作,增施齐种有机肥料;另一方面需耍了解影响冇机质积累和分解的因素,以便对积累和分解过程起调节作用,使有机质积累和消耗达到动态平衡。a施用有机肥(绿肥粪肥、厩肥、堆肥、泯肥、饼肥、蚕沙、血肥、河泥、塘泥、有机无机肥料配合施b种植绿肥田菁苜蓿绿豆等(休闲绿肥、套作绿肥;养用结合,因地制宜、充分用地、积极养地)c秸秆还田(注意秸秆C/N比、破碎度、埋压深度以及土壤境情、播种期远近、化肥施用量等)主要方式有:与厩肥混合堆腐泯制后还出;秸杆粉碎就地还出;高留茬收割,高度20〜30cm;将秸杆作饲料,过腹还皿。5•常用的土壤质地改良措施有哪些?增施有机肥料:有机质的粘结力比砂粒强,比粘粒弱。掺砂掺粘、客土调剂:泥入砂,砂掺泥,以改良质地,改善耕性。翻淤压砂、翻砂压淤:下层砂土或粘淤土翻到表层使砂粘混合,改良土性。引洪放淤、引洪漫沙:利用洪水中泥沙改良土质。根据不同质地采用不同的耕作管理措施。6、简述沙质土、粘质土与壤质土的肥力特性?土壤质地是土壤最基木的性状之一,是土壤通气、透水、保水、保肥、供肥、保温、导温和耕性等的决定性因索,它和土壤肥力、作物生长的关系最为密切、最为直接。砂土类:物理粘粒含量<15%o通透性好、保蓄性差、潜在养分含量少,养分转化快、土温变幅大、“热性土"、耕性好、无有毒物质存在、苗木易早衰、“发小苗不发老苗”粘土类:物理粘粒含量>45%,质地细、粘重。保水力强、通气性差、土温变幅小、养分较丰富、宜耕期短耕性差、有毒物质多、“冷性十“发老苗不发小苗二壤土类:砂粘比例6:4通气透水性良好、大小孔隙比例分配较合理、保水保肥、养分含量充足,有机质转化速度快、水肥气热以及扎根条件I■办调耕性较好、宜耕期较长、“既发小苗又发老苗”7简述团粒的形成过程。多级粘结团聚过程:1、凝聚作用:当胶体溶液的性质发生变化吋,土壤胶体相互凝聚在一起的作用。为胶粒的进一步团聚提供有利条件。2、无机物质的粘结作用:土壤粘粒;阳离子(Fe2+,Ca2+,A13+)3、有机物质的胶结作用及复合作用。4、水膜的粘结作用切割造型过程:生物作用、干湿交替作用、冻融交替作用、土壤耕作的作用8土壤结构的改良方法有哪些?1)农业措施:深耕与施肥、正确的土壤耕作、合理的轮作制度、调节土壤阳离子组成、合理灌溉、\n晒堡和冻堡2)土壤结构改良剂的应用:水解聚丙烯膳盐6、试论述团粒结构在土壤肥力上的意义?1)团粒结构土壤的大小孔隙兼备:团粒具冇多级孔性,总的孔度大,即水、气总容量犬,又在各级(复粒、微团粒、团粒)结构体Z间发生了不同大小的孔隙通道,大小孔隙兼备,蓄水(毛管孔隙)与透水、通气(非毛管孔隙)同时进行,土壤孔隙状况较为理想。2)团粒结构能协调水分和空气的矛盾:在团粒结构土壤中,团粒与团粒之间是通气孔隙(非毛管孔),可以透水通气,把大量雨水甚至暴雨迅速吸入土壤。因粒结构土壤乂有大量毛管孔隙(在I才I粒内部),可以保存水分。这种土壤屮的毛管水运动较快,可以源源供应植物根系吸收的需要。3)团粒结构土壤的保肥与供肥协调:在团粒结构土壤中的微生物活动强烈,因而生物活性强,土壤养分供应较多,有效肥力较高。而且,土壤养分的保存与供应得到较好的协调。4)团粒结构土壤宜于耕作:粘重而”无结构”土壤的耕作阻力大,耕作质量差,宜耕时间短;结构良好的土壤,由于I才I粒之间接触面较小,粘结性较弱,因而耕作阻力小,宜耕时间长。5)团粒结构土壤具有良好的耕层构造:团粒结构的旱地土壤,具有良好的耕层构造。肥沃的水土壤耕层则有一定数量的水稳性微团粒,在一-定程度上可以解决水气并存的矛盾(微团粒之间是水,微团粒内部有闭蓄空气)。6)能稳定土壤温度,调节土热状况。Ps:团粒结构:土粒胶结成粒状和小I才I块状,大体成球形,自小米粒至蚕豆粒般大,称为I才I粒。这种结构体在表土屮出现,具有良好的物理性能,是肥沃土壤的结构形态。团粒有一定的结构形态和大小;具有水稳性(泡水后结构体不易分散)、力稳性(不易被机械力破坏)和多孔性。多形成于有机质含量高的土壤表层,以根系附近分布较多。结构内部,毛管孔隙丰富,蓄水保肥能力强,结构体Z间,通气透水能力强。1、土面蒸发过程:区分为表土蒸发强度保持稳定阶段、表土蒸发强度随含水率变化的阶段、水汽扩散三个阶段。1)蒸发强度保持稳定的阶段:稳定蒸发阶段蒸发强度的大小主要曲大气蒸发能力决定,可近似为水面蒸发强度。2)蒸发强度随含水率变化的阶段:蒸发速率急剧降低,冇利于土壤境情的保持3)水汽扩散阶段:土壤输水能力极弱,不能补充表土蒸发损失的水分,土壤表面形成干土层。在此阶段,蒸发面不是在地表,而是在土壤内部,蒸发强度的大小主要由干土层内水汽扩散的能力控制,并取决于干土层厚度,一般來说,其变化速率十分缓慢而且稳定。4、土壤水势的主要分势及原因:1)重力势(pg)(土)由重力作用而引起的土壤水势的变化。实质上是由于位置差所产生的土壤水分的能量差。2)溶质势(0。,屮s)(-)实质上由于土壤水屮溶质浓度差所产生的土壤水分能量差值。3)压力势(屮p)(+)从自由水面到达待测点的垂直距离即为压力势值。压力势测定:连通管水面到待测点垂直距离就是该点水分的压力势值。4)基质势(p加)(・)基质势是土壤吸附力和毛管力作用的结果。5、土壤水分特性曲线的意义及用途可利用它进行土壤水吸力S和含水率之间的换算。土壤水分特征曲线可以间接地反映出土壤孔隙大小的分布。水分特征曲线可用来分析不同质地土壤的持水性和土壤水分的有效性。应用数学物理方法对土壤屮水的运动进行定量分析时,水分特征曲线是必不可少的重要参数。1、研究土壤水有何重大意义?土壤水在土壤中有何重要作用?土壤水在生态系统屮有着重要作用:a土壤水分是植物与其环境间进行各种物质交换的媒介。b土壤水分状况通过影响土壤温度和通气状况,对植物生长、微生物活动具有重要影响。c.土壤水是土壤微生物、植物的最主要的水源。d土壤水分状况是土壤肥力的最重要因素2—。\n2、影响吸湿水含量的因素主要有哪些?在实际土壤分析工作中,测定土壤吸湿水含量的用途是什么?影响土壤吸湿水含量的因素:土壤空气湿度、土壤质地与土壤本身胶体性能、孔隙度、容重、渗透性能等、有机质含量、土壤含盐量及盐类成分、植被状况、人为活动。土壤屮吸湿水含量的测定是进行土壤各项分析结果计算的基础3、用土水势研究土壤水的优点是什么?土壤水总是中含水多的地方向含水少地方运动,这种说法正确否?为什么?首先可以作为判断各种十•壤水分能态的统一标准和尺度;其次土壤水的数值可以在土壤一植物一大气Z间统一使用,把土水势、根水势、叶水势等统一比较,判断它们Z间水流的方向、速度和土壤水有效性;对土壤水的研究述能捉供一些精确的土壤水分状况测定手段。水总是由土水势值大向土水势值小处流动;吸力同样用于判断土壤水的流向;土壤水总是有自吸力低处向吸力高处流动的趋势。4、冻后聚埔和夜潮作用的机理是什么?冬季表土冻结,水汽压降低,而冻层以下土层的水汽压较高,于是下层水汽不断向冻层集聚、冻结、使冻层不断加厚,其含水量冇所壊加,这就是“冻后聚tr现象;白天土壤表层被晒干,夜间降温,底土温度高于表土,因此水汽由底土向表土移动,遇冷便凝结,使得白天晒干的表土又恢复潮湿。1、土壤空气与净地面大气的差异:土壤空气屮的C02含量高于大气;土壤空气屮的02含量低于大气;土壤空气屮的水汽含量一般高于大气;土壤空气中含有较高量的还原性气体。3、土壤通气性的调节1)调节土壤水分含量2)改良土壤结构3)通过各种耕作手段来调节土壤通性对旱作土壤,有中耕松土,深耙勤锄,打破土表结壳,疏松耕层等措施。对于水CD土壤,可通过落水晒田、晒堂,搁田及合理的下渗速率等措施。1、土壤生态系统的特点:土壤生态系统是陆地生态系统的一个亚系统,其结构组成包括:①生产者。高等植物根系、藻类和化能营养细菌。②消费者。土壤中的草食动物和肉食动物。③分解者。细菌、真菌、放线菌和食腐动物等。④参与物质循环的无机物质和冇机物质。⑤土壤内部水、气、固体物质等环境因子。土壤生态系统的结构主要取决于构成系统的生物组成分及其数量,生物组成分在系统中的吋空分布和相互之间的营养关系,以及非生物组成分的数量及其时空分布。土壤生态系统的功能主要表现在系统内物质流和能流的速度、强度及其循环和传递方式。不同土壤生态系统的上述功能各不相同,反映了土壤生产力相异的实质。土壤生态系统的结构和功能可通过人为管理措施加以调节和改善。土壤屮物质转化和能量流通的能力和水平、土壤生物的活性,土壤屮营养物质和水分的平衡状况及其对环境的影响等,是土壤生态系统研究的主要内涵。2、蚯蚓对土壤肥力有何影响增加土壤的通透性;改善土壤结构;活化土壤养分;形成大量冇机质3、微生物在土壤肥力上的重要性微生物参与土壤冇机质分解,腐殖质合成,养分转化和推动土壤的发育和形成;可以疏松土壤,改变土壤的通气状况1、土壤微生物的营养类型,呼吸类型1)营养类型:a化能有机营养型:化能异养型,需要有机化合物作为碳源,并从氧化有机化合物的过程中获得能量。b化能无机营养型:又称化能自养型,以C02作为碳源,从氧化无机化合物屮取得能量。c光能有机营养型:乂称光能杲养型,其能源来自光,但需要有机化合物作为供氢体以还原C02,并合成细胞物质。d光能无机营养型:又称光能自养型,利用光能进行光合作用,以无机物作供氢体以还原C02,合成细胞物质。2)呼吸类型:好氧微主物:在有氧环境中生长,以氧分子为呼吸基质氧化时的最终电子受体兼性微生物:在有氧和无氧环境中均能进行呼吸的土壤微生物厌氧微生物:在嫌气条件下进行无氧呼吸,以无机氧化物(N03・、SO42-.C02)作为最终电子受体,通过脱氧酶将氢传递给其它的有机或无机化合物,并使Z还原\n2、土壤微生物按形态分为哪几种?分别举例:主耍包括原核微生物(古菌、细菌、放线菌、蓝细菌、黏细菌),真核微生物(真菌、藻类和原生动物以及无细胞结构的分子生物。【甲烷产生菌,金黄色葡萄球菌,青霉菌,T4噬菌体】【青霉属、曲霉属、木霉属、镰刀菌属、毛霉属和根霉属。】【硅藻,绿藻,黄藻】3、土壤微生物的重要性:调节植物生长的养分循环,产生并消耗各种气体,影响全球气候的变化,分解有机废弃物,是新物种和基因材料的源和库,病原微生物。4、土壤Eh的意义是什么?土壤的Eh取决于土壤溶液屮氧化态和还原态物质的浓度比,而后者又主要取决于土壤屮的氧化压或溶解态氧的浓度,这就直接与土壤通气性相联系。因此Eh可以做为土壤通气性的指标,它指示土壤溶液中氧压的高低,反映土壤通气排水状况。2、水分有效性的上下限:通常认为土壤水分处于凋萎系数时土壤的持水力与作物的吸水力基本相当(1.5MPa),作物吸收不到水分,因此认为凋萎系数是有效水分的下限。土壤所能保持水分的最大量是田间持水量。当水分超过口间持水量便会出现重力水下渗流失,因此皿间持水量是旱地土壤有效水分的上限。3、我国土壤粘土矿物的分布规律如何?\n1)水云母区:包括新疆、内蒙古高原西部、柴达木盆地、青藏高原大部。土壤粘土矿物以水云母为主,其次为蒙脱石和绿泥石。2)水云母•蒙脱石区:包括内蒙古高原东部、大小兴安岭、长白山地和东北平原大部分。土壤粘粒屮蒙脱右明显增多。3)水云母•蛭石区:包括青藏高原东南边缘山地、黄土高原和华北平原。西部山地土壤粘粒中绿泥石,东部多蛭石,华北平原土壤粘粒中蒙脱石也不少。4)水云母•蛭石•高岭区:包括秦岭山地和长江中下游平原,为一•狭长的过渡地带,在适宜条件下,水云母、蛭石和高岭石都可成为土壤粘粒中的主要成分。5)蛭石•高岭区:包括四川盆地、云贵高原、喜马拉雅山东南端。土壤粘粒屮云母退居次要成分,以蛙石和高岭为主。东部蛭石尤多,并多三水铝石;西部蛙石较少,氧化物含量很高,山地土壤中水云母含量随海拔高度升高而增加。四川盆地土壤中还有不少蒙脱石。6)高岭•水云母区:包括浙、闽、湘、赣大部和粤、桂北部。土壤屮粘粒部分结晶差的高岭石为主。东部不少水云母和蛭石伴存,铁铝氧化物含量也显著壇多。7)高岭区:包括贵州南部、闽粤东南沿海、南海诸岛及台湾。1()、我国土壤有机质变异规律:HA胡敏酸FA富里酸①由东向西,由草甸草原向干早草原、荒漠草原和荒漠化土壤过渡,腐殖质含量不断递减,HA/FA逐渐降低。②我国北方的土壤,特别干旱区与半干旱区的土壤腐殖质以胡敏酸为主HA/FA比大于1.0;温暖潮湿的南方酸性土壤,土壤中以富里酸为主,HA/FA比一般小于1③在同一地区,水稻十•的腐殖质的HA/FA比大丁•旱地④在同一地区,熟化程度高的土壤的HA/FA比较高HA/FA值:表示胡敏酸与富里酸含量的比值。是表示土壤腐殖质成份变异的指标Z-o2•土壤容重作用1)计算土壤孔隙度孔隙度=[1一(容重/比重(2.65))]xl00%(2)计算工程土方量土壤重量=土壤体积x土壤容重(3)估算各种土壤成分储量(4)计算土壤储水量及灌水(或排水)定额3•土壤总孔度(%)=孔隙体积/土壤体积*100%=孔隙体积/(土粒体积+孔隙体积)*100%土壤总孔度的变化范围:砂土30—45%壤土40—50%粘土45—60%泥炭土>80%结构良好的壤土和粘土的孔度高达55-65%,甚至在70%以上。土壤孔度=(1—容重/密度)*100%5、土壤常见的结构类型,在哪出现,有哪些特点?1)块状、核状:块状结构:农民称之为“坷垃",表土中多见块状与碎块状核状结构:农民称之为“蒜瓣土匕常出现在有机质缺乏的心、底土屮2)柱状、棱柱状:农民称为“立土、竖十,棱柱状:主要出现在干湿交替明显、质地较粘重的土壤心土层中,以潴育化水稻土的潴育层中最为典型。柱监主要出现在半干旱地区土壤心、底土层中,以碱土的碱化层屮最为典型。3)片状:农民多称其为“卧土,或“平槎土S片状结构不利于通气、透水。会影响种子发芽和幼苗出土。耕作历史悠久的水皿土壤犁底层。表层发生板结的土壤屮灰化土的漂灰层4)团粒结构:土粒胶结成粒状和小团块状,大体成球形,自小米粒至蚕豆粒般大,称为团粒。这种结构体在表土中出现,具有良好的物理性能,是肥沃土壤的结构形态。团粒有一定的结构形态和大小;具冇水稳性(泡水后结构体不易分散)、力稳性(不易被机械力破坏)和多孔性。多形成于有机质含量高的土壤表层,以根系附近分布较多。结构内部,毛管孔隙丰富,蓄水保肥能力强,结构体之间,通气透水能力强。4、土壤中主要有哪些生物1)多细胞的后生动物:如蚯蚓、线虫、弹尾和嫡作用:破碎土壤中的生物残体,为微生物活动和冇机物质进一步分解创造条件;改变土壤的物理、化学以及生物学性质,对土壤形成及土壤肥力发展起着重要作用2)单细胞的原生动物:如变形虫、纤毛虫、鞭毛虫、泡子虫作用:通过选择性的取食某些微生物(如细菌),改变微生物的群落结构,主要是调节细菌的数量;增进某些微生物的活性;参与土壤植物残体的分解;某些原生动物也侵害植物,造成植物病害,有的可引起严重的人畜传染病。3)土壤微生物主耍包括原核微生物(古菌、细菌、放线菌、蓝细菌、黏细菌),真核微生物(真菌、藻\n类和原生动物)以及无细胞结构的分子生物。作用:调节植物生长的养分循环;产生并消耗各种气体,影响全球气候的变化;分解有机废弃物;是新物种与基因材料的源与库;病原微生物4、土壤圈与其它圈的关系:地球表层上始大气对流层上界,下到海底深处和岩石上部,由大气圈、水圈、生物圈、土壤圈和岩石圈组成一个由非生物和生物过程叠加的物质体系的地球表层系统。土壤通过植物固氮作用将大气中的N元索固定在土壤中,并向大气中释放二氧化碳,甲烷,一氧化氮,二氧化氮等含氮氧化物的气体。土壤吸持,入渗和再分配的过程,以饱和流和非饱和流参与地球水循环。同时储水。植物扎根于土壤,微生物扎根于土壤。土壤是岩右经过风化作用和成土过程形成的。土壤对丁各圈层的能量流动,物质循环及信息传递起着维持和调节的作用。他的任何变化都会影响各圈层的演化和发展,乃至对全球变化起到冲击作用,所以说,土壤圈是最活跃、最富有生命力的圈层。简述硅酸盐粘土矿物的种类及-•般特性。晶层结构膨胀情况电荷胶体特性高岭组1:1型非少较弱高岭右、珍珠陶土蒙蛭组2:1型大大突出蒙脱石、蛭石水化云母组2:1型非较大中伊利石绿泥石组2:1:1型同晶替代普遍,颗粒较小绿泥石