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土壤学整理资料(云南农大)

土壤学整理资料(云南农大)
土壤学整理资料(云南农大)

土壤肥料学复习资料——土壤学部分

第一章绪论

土壤:陆地表面由矿物、有机物质、水、空气和生物组成、具有肥力且能生长植物的未固结层。

地球表层系统五大要素:大气圈、生物圈、岩石圈、水圈、土壤圈。

土壤肥力:在植物生活的全过程中,土壤具有的能供应与协调植物正常生长发育所需的养分、水分、空气和热量的能力。

根据肥力产生的主要原因,可分为自然肥力和人为肥力。

有效肥力:在一定农业技术措施下反映土壤生产能力的那部分肥力。

潜在肥力:受环境条件和科技水平限制不能被植物利用的那部分肥力。

肥料:凡能够直接供给植物生长的必需营养元素的物料。

肥料可分为有机肥料和化学肥料。

第二章土壤的基本物质组成

第一节土壤矿物质与岩石的风化

土壤由固相、液相和气相三种物质组成的疏松多孔体:

矿物质(土壤固相)38%

有机质(土壤固相)12%

土壤空气(土壤气相)25-30%

土壤水(土壤液相)12-25%

土壤矿物质:岩石风化形成的矿物颗粒。

土壤矿物质——“骨骼”——95%~98%;

2.1.1岩石的风化

岩石是构成地壳的基本物质,地壳的成分以氧、硅、铝、铁四种元素为主。

矿物岩石经风化作用及外力搬运形成母质,母质经成土作用形成土壤;

(一)主要的成土岩石

沉积岩和岩浆岩通过变质作用形成变质岩。

岩浆岩和变质岩通过母岩的风化、剥蚀和一系列的沉积作用而形成沉积岩。

变质岩和沉积岩进入地下深处后,在高温高压条件下发生熔融形成岩浆,经结晶作用而变成岩浆岩。

不同岩石矿物与土壤化学组成和物理性质有密切关系:

对土壤质地影响较大;

对土壤养分含量影响也大;

对土壤的酸碱度也有影响。

(二)岩石的风化

风化作用:岩石、矿物在外界因素和内部因素的共同作用下,逐渐发生分解和崩解的过程。

可分为以下三类:

a.物理风化:物理崩解、温度、结冰、水流、风

b.化学风化:化学变化产生新物质的过程,H2O, CO2 ,O2

c.生物风化:生物作用+分泌+有机产物;物理+化学作用

1. 物理风化

因温度变化和孔隙中水的冻融以及盐类的结晶而产生的机械崩解过程。只有物理形状的改变,由大变小,而不会引起岩石的成分和性质的改变。

? 1) 热力作用受热因昼夜和季节的不同而变化,因而气温与地表温度均有相应的日变化和年变化。

? 2) 冰劈作用在寒冷地带、岩石的孔隙或裂隙中的水在冻结成冰时,由于体积的膨胀,产生960㎏/cm2的压力,使岩石逐渐崩解为岩屑。

? 3) 盐崩作用随着水分的蒸发,浓度逐渐达到饱和,对周围裂隙壁产生巨大的压力,使岩石崩裂。

物理风化是机械力作用的结果;流水的冲击、风、冰川等自然动力对岩石的磨蚀,树根生长时对岩石造成的挤压作用,均能加速岩石的破碎。物理风化的结果,产生许多岩石碎屑和细粒,获得了岩石所没有的透水性和通气性。但由于物理风化只是岩石在机械力作用下的破碎,产生的岩屑一般都大于0.1mm,没有毛管作用,所以对水的保蓄性能很差。增加了与大气和水的接触面积,为化学风化创造了有利的条件。

2. 化学风化

化学风化指岩石在水、CO2、氧等作用下所发生的溶解、水化、水解、碳酸化和氧化等一系列复杂的化学变化作用,而水、氧、CO2对岩石作用的结果常是交叉进行的。

化学风化-水解作用

水解作用是水中呈离解状态的H+和OH-离子与风化矿物中的离子发生交换的反应,影响水的解离平衡,有两大因素:一为温度。二为水中溶解的CO2和各种酸类,K2A水解的结果使一些金属离子与OH-离子一道溶解于水被淋失,还有一部分金属离子可被土壤胶体吸附。水解作用是化学风化中最主要的作用与基本环节。

化学风化-水化作用

水化作用指无水的矿物与水结合,成为含水矿物的作用。

CaSO

4(硬石膏)+2H

2

O→CaSO

4

·2H

2

O(石膏)

2Fe

2O

3

(赤铁矿)+nH

2

O→Fe

2

O

3

·nH

2

O(褐铁矿)

矿物经水化后,硬度降低,体积增大,溶解度增加,从而促进物理风化。

化学风化-溶解作用

溶解作用水是一种极性溶剂,岩石中的矿物都是无机盐,在水中都将产生一定程度的溶解。

Ca(PO

4)

2

+2H

2

O+2CO

2

→Ca(H

2

PO

4

)

2

+2CaCO

3

矿物在水中的溶解度,岩石中易溶解矿物的含量愈多,愈易风化。

化学风化-碳酸化作用

碳酸化作用指溶解在水中的CO2成为H2CO3溶液后,其可以促进对岩石的水解作用。

CaCO

3(方解石)+CO

2

+H

2

O→Ca(HCO

3

)

2

(重碳酸钙)

KAlSi

3O

8

(正长石)+4H

2

O+2CO

2

→2K

2

CO

3

+8SiO

2

+Al

4

[Si

4

O

10

][OH]

8

(高岭石)

这一反应在含CO2的水溶液中的速度要比在纯水中快得多。

化学风化-氧化作用

氧化作用:空气中的氧,在有水的情况下氧化能力很强,如:

2Fe

2SiO

4

(橄榄石)+3H

2

O+O

2

→2Fe

2

O

3

·3H

2

O(含水氧化铁)+2SiO

2

(氧化硅胶状)

4FeS

2(黄铁矿)+14H

2

O+15O

2

→2(Fe

2

O

3

·3H

2

O)(含水氧化铁)+8H

2

SO

4

3. 生物风化

1) 生物的物理风化主要表现为机械破碎作用,如树根在岩隙中的穿插与长大,穴居幼物的挖掘作用等。

2) 生物的化学作用,其表现为多方面。如生命活动与动植物残体的分解所产生的大量CO2,在水解和溶解作用中起着重要作用;而使岩石矿物更易发生风化。

另外,人类活动如开矿、筑路、耕作等都会对风化作用有影响。

(三)母质的类型及分布规律

母质主要可分以下类型:

1 残积物是指岩石矿物经过风化后残留在原地未经搬运的碎屑。

2 坡积物是指山坡上部的风化碎屑母质,经重力作用,雨水和融雪水的侵蚀冲刷,搬运到山坡的中,下部而成的堆积物。

3 洪积物是指山洪搬运的碎屑物质在山前平原地区沉积而成的山洪沉积体,在干旱与半干旱地带的山区,间歇性的暴雨形成流速较大的洪水,将山区长期累积的风化碎屑搬运到山谷出口处,因地势高平缓,水流由集中分散,所带的物质即沉积下来,形成扇形,称为洪积扇。

4 冲积物是指风化碎屑经河流(经常性水流)侵蚀,搬运和在河流两岸沉积的沉积物。

A、成层性由于不同时期河流流速不一致,其搬运和沉积物质颗粒大小也不一致,这就造成了在一个地方上下层在质地上发生变化,而且有明显的成层性。

B、成带性因流速不同,还有区域变化。上游粗,下游细,近河粗,离河远则细。

C、成分复杂矿物种类多,营养成分也较丰富,近代河流冲积物上,往往形成很肥沃的土壤。

5 湖积物是指湖泊的静水沉积物,质地较细,主要是粘土,并且夹杂着在湖水中生活的藻类和动物遗体。

6 海积物是指海相的海机沉积物,由于海岸上升露出水面而成,在海滨地区可以见到。

7 风积物是由风力将贯地成因的堆积物搬运沉积而成。

8 黄土黄土及黄土状物质是属第四纪(近一百年以内的地质年代)沉积物。

9 红土在我国南方,多呈红色、红棕色、质地黏重,养分少。

2.1.2土壤的矿物组成与化学组成

土壤矿物质可分为原生矿物和次生矿物。

原生矿物:在风化过程中没有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物。

次生矿物:原生矿物在风化和成土作用下,新形成的矿物。

土壤矿物质的化学组成有O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti、C等,其中SiO2、Al2O3、Fe2O3占土壤矿质总质量75%以上。

矿物质颗粒越粗大,含石英及原生原生铝硅酸盐类愈多;反之,矿物质颗粒愈小,含石英及原生原生铝硅酸盐类愈少,而次生矿的含量愈多。

2.1.3土壤的机械组成

(一)土壤粒级

土壤粒级一般将土粒分为石砾、砂粒、粉砂粒、粘粒四级。

各粒级矿物组成和化学组成:

矿物组成:砂粒和粉粒主要是由各种原生矿物组成,其中石英最多,其次是原生硅酸盐矿物;粘粒中基本上是次生矿物。

化学组成:砂粒和粉粒以石英和长石等原生矿物为主,二氧化硅含量较高;粘粒以次生硅酸盐矿物为主,铁、钾、钙、镁等地含量较多。

各级土粒的主要特征:

?1.石砾及砂粒它们是风化碎屑,其所含矿物成分和母岩基本一致,粒级大,抗风化,养分释放慢,比表面积小,无可塑性、粘结性、粘着性和吸附性。无收缩性和膨胀性。SiO2含量在80%以上,有效养分贫乏。

?2.粉砂粒颗粒较小,容易进一步风化,其矿物成分中有原生的也有次生的,有微弱的可塑性、膨胀性和收缩性。湿时有明显的粘结性,干时减弱。粒间孔隙毛管作用强,毛管水上升速度快。SiO2含量在60%—80%之间,营养元素含量比砂粒丰富。

?3.粘粒颗粒极细小,比表面积大,粒间孔隙小,吸水易膨胀,使孔隙堵塞,毛管水上升极慢。可塑性、粘着性、粘结性极强,干时收缩坚硬,湿时膨胀,保水保肥性强,SiO2含量在40%—60%之间,营养元素丰富。

(二)土壤质地

土壤质地:土壤中各粒级土粒含量百分率的组合及其所表现的粘砂特性。

我国将土壤分为三大组:砂土、壤土、粘土。

土壤质地与肥力关系:

1、砂土类

质地特点:松散的土壤固相骨架,砂粒多,粘粒少,粒间空隙大

肥力特点:通气性、透水性强;易耕作;蓄水弱,抗旱能力弱;养分含量少;保肥能力差,有机质分解快,养分供应快;土温变化快。

对植物生长影响:发小苗,不发老苗

2、粘土类

质地特点:孔隙小,多为极细的毛管孔隙。

肥力特点:保水保肥性强;养分含量丰富;土温较稳定,温差小;透水、透气性差;耕作困难,宜耕期短。

对植物生长的影响:发老苗,不发小苗

3、壤土类

质地特点:一定的大孔隙和相当的毛管孔隙,含有适量的砂粒、粉粒和粘粒,兼砂质土和粘质土的优点,是理想的农业土壤。

肥力特点:含水量适宜;土温比较稳定;耕性好,宜耕期长;通气透水性好。

对植物生长影响:既发小苗又发老苗

(三)土壤质地的改良

1.增施有机肥料:有机质的粘结力比砂粒强,比粘粒弱;家畜粪便,绿肥,秸杆还田。

2.掺砂掺粘、客土调剂:泥入砂,砂掺泥,以改良质地,改善耕性。

3.翻淤压砂、翻砂压淤

4.引洪放淤、引洪漫沙

5.根据不同质地采用不同的耕作管理措施

第二节土壤生物与土壤有机质

2.2.1土壤生物

土壤生物有:动物、植物、微生物(占优)。

土壤微生物包括:细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等五个类群。

(1)细菌

包括有杆菌,球菌等。它们的主要特点是单细胞,个体小,繁殖快,分布广。土壤细菌大部分都是异养性的,靠分解各种不同的有机物获得能量及养分以进行生活和繁殖。

(2)真菌

真菌大多数是多细胞的,菌体呈丝状分枝,叫菌丝体。它们在土壤中,特别在通气良好的酸性土壤中,是有机质转化的主力,且能利用或分解木质,单宁等复杂的有机物质。真菌一般是需氧的,以腐生或寄生方式生活,在表土最活跃。

根据土壤微生物的形态构造和生理活动特点,一般可分为:细菌、真菌、放线菌

(3)放线菌

这是一种放射性的微生物,它介于细菌和真菌之间,其主要特征是单细胞的菌丝体。放线菌的菌丝相当长,但是很细。放线菌一般在酸性土壤中较少,多存在于干燥的桔杆和土壤中。抗旱能力较细菌大。

(4)藻类

土壤藻类主要有蓝藻中的念珠藻,颤藻,绿藻中的衣藻,小球藻以及裸藻,硅藻等。它们的主要特点是具有叶绿素,可进行光合作用,能自营生活和积累有机质。它们多栖于多水的表土,往往使表土呈绿色。

(5)原生动物

包括纤毛虫、鞭毛虫和根足虫等,它们都是单细胞生物,无性生殖,以有机物为食料。

土壤微生物与土壤肥力的关系:

土壤微生物在土壤中的巨大作用,主要表现在使土壤物质的转化上,从而丰富了植物营养,提高了土壤肥力。

1、分解土壤中有机质成为植物可吸收的无机盐,供给植物营养;如腐生细菌的作用。

2、分解植物不能吸收的矿物质(如磷矿粉、骨粉),使其转化成植物可以吸收的状态。如磷细菌、钾细菌等。

3、同化大气游离氮,供给植物氮素营养。如根瘤菌,自生固氮菌等。

4、微生物合成腐殖质,增加土壤团粒结构,协调土壤肥力状况。

5、微生物吸收养料,使养料免于流失,死亡后分解为植物利用。

土壤动物主要有:蚯蚓、线虫和其他土壤动物(螨类、蚂蚁、蜗牛、啮齿类动物、其他昆虫)。

2.2.2土壤有机质

土壤有机质的来源及存在状态:

自然土壤的有机质主要来源于生长在土壤上的高等绿色植物,其含量在80%以上,植物残体中干物质占25%左右(其中C占44%、H占8%、O占40%)。

土壤有机质一般呈三种状态:

1.新鲜有机质:土壤中未分解的动、植物残体。

2.半分解的有机质:有机质已被分解,多呈分散的暗黑色小块。

3.腐殖质:有机残体在土壤腐殖化过程中形成的一类褐色或暗褐色高分子有机化合

物。

土壤有机质的组成主要有以下五类:

1.糖类化合物

2.纤维素和半纤维素

3.木质素

4.含氮化合物

5.脂肪、树脂、蜡质和单宁

土壤有机质的转化过程:

1、矿化过程

指有机质在微生物作用下,分解为简单无机物的过程,其最终产物为二氧化碳、水等,而N、P、S等以矿质盐类释放出来,同时放出热量,为植物和微生物提供养分和能量。

1)糖类化合物的转化

2)含氮有机质的转化:水解作用——氨化作用——硝化作用

3)含P、含S有机化合物的转化

2、腐殖质化过程

进入土壤的有机质在微生物的作用下转变为比原物质组成更为复杂、结构更为稳定的腐殖质的过程。

腐殖质的组成和性质:

1>腐殖质的组成:

2>腐殖质在土壤中存在的形态:

1)游离状态的腐殖质,在一般土壤中占极少部分。

2)与盐基化合成稳定的盐类,主要为腐殖酸钙和镁。

3)与含水三氧化物,化合成复杂的凝胶体。

4)与粘粒结合成胶质复合体。

3>腐殖质分子结构:

一般认为,其包括芳香族化合物的核,含氮有机化合物和碳水化合物三部分。

4>腐殖质具有带电性:

腐殖质为两性胶体,通常以带负性为主;其所带电荷为可变电荷,对阳离子有很高的吸附力。

5>腐殖质的吸水性:

腐殖质是亲水胶体,吸水量可超过500%,具有膨胀性与收缩性。

6>腐殖质的稳定性:

化学稳定性高,抗分解能力强。

影响土壤有机质转化的因素:

(1)有机质的碳氮比和物理状态

通常植物残体中的C/N为40:1;当土壤有机质中C/N小于25:1时,才有细菌利用之外多余的氨气供硝化过程的进行或供植物直接利用,在C/N为10:1时,土壤矿质氮累积更多。(2)土壤水、热状况

1.温度在30度,土壤水分含量接近最大持水量的60%-80%,有机质分解强度最大;

2.温度和含水量二者之中,一个数值增大,另一个数值同时减少时,有机质的分解强度则受限制因素的制约;

3.温度和含水量低于或高于最适点时,都会减弱有机质的分解程度。

(3)土壤通气状况

通气状况直接影响分解有机质的微生物群落分解的速度和最终产物。

(4)土壤酸碱性

酸性环境适宜真菌活动,中性环境适宜细菌繁殖,微碱性环境适宜硝化细菌活动。

土壤有机质对土壤肥力的作用:

(一)土壤养分的主要来源

含有极为丰富的N、P、S等元素,它们的有机化合物是植物营养物质在土壤中的主要存在形式。

(二)提高士壤的保肥性

属胶体物质,具有巨大的比表面和表面能,带有大量负电荷,提高其吸附能力;属两性胶体,具有较强的缓冲作用。

(三)改善土壤的物理性质

促进土壤团粒结构的形成;降低粘土的粘结力,增加砂土的粘结力,改善不良质地的耕作性能;改善土壤的渗水性,减少水分蒸发。

(四)有助于消除土壤的污染

土壤中含有的胡敏酸有助于消除土壤中农药残毒及重金属离子的污染。

(五)促进作物的生长发育

含有的胡敏酸(极低浓度下)具有芳香族的多元酚官能团,可以加强植物的呼吸过程,提高细胞膜的透性,促进养分进入植物体,还能促进新陈代谢,细胞分裂,加速根系和地上部分的生长。

第三节土壤水分

土壤水的重要意义:

1)土壤水是作物吸收水分的主要来源,因此是作物生存的重要条件;

2)土壤水是土壤内部化学、生物和物理过程不可缺少的介质;

3)土壤水是土壤肥力的重要因素。

2.3.1土壤水分的保持

土壤水来源于降雨或灌溉水,当水分进入土体时,就同时受到三种引力即土粒和水界面的吸附力、土体的毛管引力、重力作用,沿土粒表面和土粒之间的孔隙移动、渗透,并使部分水分保留在土壤孔隙内,也有部分水在重力作用下排出土体。

2.3.2土壤水分的类型与性质

土壤吸湿水:固相土粒藉其表面的分子引力和静电引力从大气和土壤空气吸附气态水,附着于土粒表面成单分子或多分子层。

土壤吸湿水含量高低主要取决于土粒的比表面积和大气相对湿度(呈正相关)。

膜状水:吸湿水达最大后,土粒还有剩余的引力吸附液态水,在吸湿水外围形成一层水膜。

凋萎系数:当植物因根无法吸水而发生永久凋萎的系数。(当土壤水分受的引力超过1.5MPa时;凋萎系数受土壤质地影响,质地愈粘,系数愈大)

最大分子持水量:当膜状水达最大厚度时的土壤含水量。(包括吸湿水和膜状水,其数值相当于最大吸湿量的2-4倍)

土壤毛管水:当土壤水含量超过最大分子持水量后,水分不受土粒引力作用,成为可移动的自由水,而靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分称土壤毛管水。

毛管水的数量主要取决于土壤质地、腐殖质含量、土壤结构状况。只有粘、砂比例适当,有机质含量丰富,具有良好团粒结构的土壤,其内部发达的毛管孔隙才能保持最大量的水分。

根据土层中毛管水与地下水有无连接,将毛管水分为:毛管支持水和毛管悬着水。 毛管支持水:地下水层藉毛管力支持上升进入并保持在土壤中的水分。 毛管悬着水:当地下埋藏较深时,降雨或灌溉水靠毛管力保持在土壤上层未能下渗的水分。

田间持水量:毛管悬着水达最大时的土壤含水量。(它是农田土壤所能保持的最大水量,也是旱地作物灌溉水量的上限,超过的水分会受重力作用流失到下层)

田间持水量的大小主要取决于土壤孔隙的大小和数量。

土壤重力水:当土壤水含量超过田间持水量后,过量的水不被毛管吸持,在重力作用下沿着孔隙向下渗漏成为的多余的水。

土壤全蓄水量(饱和持水量):当重力水达饱和,即土壤所有孔隙都充满水分的含水量。

2.3.3土壤水分含量的表示方法

土壤质量含水量:土壤中保持的水分质量占土壤质量的分数(g/kg)。

质量含水率:θm=(m 1-m 2)/m 2. m 1 : 湿质土壤 ; m 2 : 干质土壤

基数:105℃轻质土壤烘干8小时,至恒重,粘粒土壤16小时以上。

土壤容积含水量:

容积含水率

θv= 土壤水分容积/土壤总容积或θv (%)= 土壤水分容积/土壤总容积×100

θv 与θm 的关系:(由于水的密度近似为1g/cm3) θv=θm ·ρ÷1000×100%,ρ为土壤容重

土壤相对含水量:土壤实际含水量占该土壤田间持水量的百分数。

水层厚度(D w ):指一定厚度(h )土层含水厚度,单位常用mm 。 D w = 土壤质量含水量×土壤容重×h ÷1000

2.3.4土壤水分的能态

土水势:指将单位水量从一个土-水系统移到温度和它完全相同的纯水池时所做的功。

纯水池:没有土壤基质和溶质,且与土-水系统处于相同大气压和同一高度的参比系统。

通常规定纯水池参比系统的水势能为零,故吐水势一般为负值,主要有以下几个分势组成:

1)基质势:指将单位水量从一个平衡的土-水体系移到另一个没有土壤基质,而其他状态完全相同的水池所做的功。(饱和土壤水不受基质吸持,其基质势为0)

2)压力势:指将单位水量从一个土-水体系移到另一个压力不同,而其他状态完全相同的水池所做的功。(不饱和土壤,其孔隙与大气相通,故其压力势为0) 3)溶质势:指将单位水量从一个平衡的土-水体系移到另一个没有溶质而其他状态完全相同的水池所做的功。(土壤水若不含基质,其基质势为0)

4)重力势:指由于重力场位置不同于参比状态水平面而引起的势能变化。

%

100%()%(?=田间持水量)土壤含水量土壤相对含水量t m θθ

土壤含水量与土壤水吸力关系:

土壤含水量与土壤水吸力呈负相关,随含水量升高,土壤水吸力降低。

含水量相同时,不同质地土壤水吸力大小顺序为:

粘土>壤土>砂土

土壤水吸力相同时,不同质地土壤含水量大小顺序为:

粘土>壤土>砂土

2.3.5土壤水分状况与作物生长

一般作物需水特点:苗期需水较少;随着作物生长需水量逐渐增大;随着作物的成熟需水量又减少。

第四节土壤空气

2.4.1土壤空气的组成

土壤空气组成特点:

1)二氧化碳含量比大气高十至数百倍;(有机质分解;呼吸作用;碳酸盐溶解释放)

2)氧含量低;(呼吸消耗)

3)相对湿度比大气高;(土壤含水量常高于最大吸湿量)

4)含有还原性气体;(影响作物根系正常生长)

5)数量和组成常处于变化之中。(土壤通气性所致)

2.4.2土壤通气性

土壤通气性:指土壤空气与近地层大气进行气体交换以及土体内部允许气体扩散和流动的性能。

土壤空气扩散:指某种气体成分由于其分压梯度与大气不同而产生的移动。(土壤空气与大气交换的主要因素)

土壤空气整体交换:指由于土壤空气与大气之间存在的总压力梯度而引起的气体交换,是土体内外部分气体的整体相互流动。(暂时性)

2.4.3土壤通气状况与作物生长

1)通常作物种子萌发需要氧气的浓度大于10%。

2)当土壤空气中氧浓度低于9%-10%时,作物根系的发育就会受到影响;若降到5%以下,则绝大多数作物根系停止发育。

第五节土壤热量

2.5.1土壤热量来源与平衡

土壤热量来源:

1)太阳辐射能(最主要来源;北半球阳光垂直照射,每分钟辐射到每平方厘米土壤表面的辐射能为8.12J)

2)生物热(微生物分解有机质)

3)地热(地球内岩浆的传导作用)

土壤热量平衡:Q=E-Q1-Q2-Q3

Q用于土壤增温的热量;

E土壤表面获得的太阳辐射能;

Q1地表辐射损失的热量;

Q2土壤水分蒸发消耗的热量;

Q3其它方面消耗的热量

2.5.2土壤的热特性

土壤热容量:单位容积或单位质量的土壤在温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量。

土壤热容量愈大,其温度变化愈缓慢;土壤热容量大小主要受土壤三相组成影响(水>气>固)

土壤导热率:在面积为1㎡、相距1m的两截面上温度相差1K时,每秒所通过该单元土体的热量焦耳数。

土壤导热率大小主要与土壤矿物质和土壤空气有关(固>水>气)

土壤导温率:在标况下,当土层在垂直方向上每厘米距离内有1J的温度梯度,每秒流入断面面积为1㎡的热量,使单位体积(1m3)土壤发生的温度变化。

2.5.3土壤温度与作物生长

一般作物根系在2-4℃时开始微弱生长,高于10℃时,根系生长比较活跃,超过30-35℃,根系生长受阻。

第六节土壤水、气、热的调节与氧化还原性

2.6.1土壤水、气、热的调节

土壤水分平衡:在一定时间、一定容积内,土壤水的收支平衡。

土壤水分收入:降雨和灌溉水(主要)、地下水等;

土壤水分支出:土表蒸发、植物蒸腾、向下渗漏、地表径流损失等。

土壤水分平衡作用主要表现:

计算作物日耗水量;确定灌溉时间。

土壤水分调节的措施:

1)控制地表径流,增加土壤水分入渗(合理耕翻;等高种植,建立水平梯田;改良表土质地和结构)

2)减少土壤水分蒸发(地面覆盖;中耕除草;免耕覆盖技术与保水剂的施用)

3)合理灌溉(使土壤水分含量达田间持水量)

4)提高土壤水分对作物的有效性(深耕结合施用有机肥)

5)多余水的排除(排除地表积水、降低过高的地下水、除去土壤上层滞水)

土壤空气调节的措施:合理耕作结合增施有机肥。

土壤温度调节的措施:1> 合理耕作与施用有机肥;2> 以水调温;3> 覆盖与遮荫。

2.6.2土壤氧化还原性质

土壤氧化还原电位:土壤中氧化剂与还原剂在氧化还原电极上所建立的平衡电位;反映土壤氧化或还原程度。

+(59/n)lg[氧化态]/[还原态](毫伏)

Eh=E

土壤溶液中氧化态和还原态物质的相对浓度取决于土壤溶液的氧压和溶解态氧的浓度,这直接与土壤的通气性相联系。所以氧化还原电位可以作为土壤通气性的指标。

旱地的电位值多在400-700mV之间;若大于750mV,表面土壤通气过强,此时应适当灌水;若低于200mV,表面土壤通气不良,此时应排水降渍,疏松土壤。

第三章土壤的基本性质

第一节土壤的孔性、结构性和耕性

3.1.1土壤孔性

土壤孔性包括孔隙度(孔隙数量)和孔隙类型(孔隙大小及比例);前者决定土壤气、液两相的总量,后者决定土壤气、液两相的比例。

土壤孔隙度=孔隙容积╳100% /土壤容积 =(1-容重/相对密度)╳100%

土壤孔孔隙比=孔隙度/(1-孔隙度)=孔隙容积/土粒容积(结构良好的土壤孔隙比≥1)

土壤相对密度(比重):指单位容积的固体土粒(不包括粒间孔隙)的干重与4℃时同体积水重之比。

多数土壤矿物比重在2.6-2.7左右,(将2.65作为土壤矿物的平均值),而一般土壤有机质的比重为1.25-1.40。由于表层土壤有机质含量较多,其比重通常都低于心土及底土层。

土壤容重:单位容积土体(包括孔隙在内的原状土)的干重,g/cm3。

土壤容重重要性的表现:

1)反映土壤松紧度,适宜范围1.14~1.26g/cm3;

2)计算土壤重量;

3)计算土壤各种组分的数量。

土壤孔隙类型:

①非活性孔隙:当量孔径d<0.002mm,土壤水吸力>1500Pa。

特点:最细的孔隙,束缚水,非活性,无效孔,移动慢,难被植物吸收,粘质土中非活性孔隙多,耕性差,粘着力强。

②毛管孔隙:当量孔径d在0.02~0.002mm,土壤水吸力约为15000—150000Pa。

特点:具有毛管作用,孔隙中水的毛管传导率大,易于被植物利用。

③通气孔隙:当量孔径d>0.02mm,土壤水吸力<15000Pa。

特点:孔隙中的水分在重力作用下排出,或为通气的通道,称通气孔隙(空气孔隙),旱作土壤的通气孔不低于10%。

3.1.2土壤结构性

土壤结构类型:

(1)块状结构:立方体型,纵轴与横轴大体相等,内部紧实,多出现于有机质含量低,耕性不良的粘质土壤中,群众称之为“坷垃”。

(2)柱状结构:在土体中直立,棱角不显的叫做柱状结构,棱角明显的叫棱柱状结构体,群众称之为“立土”。

(3)核状结构:长、宽、高大致相近,边面棱角明显,较块状结构小,群众称之为“蒜瓣土”。

(4)片状结构:横轴大于纵轴,呈扁平状,出现于老耕地的犁底层,群众称之为“卧土”或“平槎土”。

(5)团粒结构(该部分相关内容仅作了解):指近似球形的较疏松的多孔的小团聚体,直径约为0.25-10mm。微团聚结构指0.25mm以下的团聚体。

良好的团粒结构具备的条件:

1)有一定的结构形态和大小

2)有多级孔隙

3)有一定的稳定性

4)有抵抗微生物分解破碎的能力

团粒结构对土壤肥力的作用:

1)协调水分和空气的矛盾

2)协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾

3)稳定土壤温度,调节土热状况

4)改良耕性和有利于作物根系伸展

团粒结构的形成:

1)土粒的粘聚:胶体的凝聚作用、水膜的粘结作用、胶结作用(土壤胶结物质:简单的无机胶体、粘粒、有机物质)

2)成型动力:生物作用、干湿交替作用、冻融交替作用、土壤耕作作用

创造团粒结构的措施:

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、晒垡和冻垡

2)土壤结构改良剂的应用:主要是一些人工合成的高分子化合物

3.1.3土壤耕性

土壤耕性:指土壤耕作时表现出来的土壤物理性质。

包括:耕作难易程度;耕作质量的好坏;宜耕期长短。

土壤物理机械性:

1)粘结性和粘着性:

粘结性:土粒与土粒之间由于分子引力而相互粘结在一起的性质。

粘着性:在一定含水量下,土粒粘着外物表面的性能。

影响粘结性和粘着性的因素:

1>土壤质地:土壤愈细,接触面愈大,其愈强。

2>土壤含水量:含水量愈少,土粒距离愈近,分子引力愈大,粘结性愈大;在一定限度内,含水量愈大,粘着性愈大,超过限度,粘着性逐渐消失。

3>土壤结构:团粒结构降低粘结性和粘着性。

4>土壤腐殖质含量:腐殖质含量增加,其降低。

5>土壤代换性阳离子的组成:一价阳离子导致其增大,二价阳离子导致其降低。

2)可塑性:土壤在一定含水量下,可被外力任意改变成各种形状,外力解除和土壤干燥后,仍能保持其变形的性能。

影响可塑性的因素:

1>水分含量:干土无可塑性

2>土壤质地:粘粒愈多,质地愈细,可塑性愈强

3>代换性阳离子:Na离子使其增大,Ca离子使其减小

4>土壤有机质:提高土壤上、下塑限,一般不改变其塑性值

3)胀缩性:土壤吸水后体积膨胀,干燥后体积收缩的性能。

影响胀缩性的因素:土壤胶体(主要因素)

第二节土壤胶体与土壤吸收性能

3.2.1土壤胶体

土壤胶体:指土壤中最细微的颗粒,胶体颗粒直径一般在1-100nm,实际上土壤中小于1000nm的粘粒都具有胶体的性质。

土壤胶体的种类:

1.无机胶体:含水氧化硅胶体(负电);含水氧化铁、氧化铝胶体(两性胶体,酸性带正电,碱性带负电);层状硅酸盐矿物(晶型结构由硅氧片和铝氧片构成)

2.有机胶体:各种腐殖质(最主要成分;亲水性很高;无定形物质;土壤中很少单独存在,多与无机胶体结合为复合体)

3.有机无机复合胶体

土壤胶体的构造:

土壤胶体分散系包括胶体微粒(分散相)和微粒间溶液(分散介质)两大部分。

胶体微粒在构造上分为三部分:微粒核、决定电位离子层和补偿离子层。

1)微粒核:胶体的核心和基本物质;主要由腐殖质、无定形二氧化硅、氧化铝、氧化铁、铝硅酸盐晶体物质、蛋白质分子以及有机无机胶体的分子群所构成。

2)双电层:微粒核表面的一层分子,常解离成离子,形成符号相反而电量相等的两层电荷。

决定电位离子层:反映胶体净电荷的多少;土壤的净电荷多为净负电荷。

补偿离子层:非活性补偿离子层(无活动性,不起交换作用;胶粒构成:微粒核、决定电位离子层、非活性补偿离子)和扩散层(较大的活动性,进行土壤离子交换)。

胶体微粒构造图式:

土壤胶体的特性:

比面:单位重量或单位体积物体的总表面积。

大多数土壤的比面主要决定于粘粒部分;土壤胶体有巨大的比表面,数量愈多,表面能愈大,吸附力愈强。

土壤胶体电荷分为永久电荷和可变电荷两种。

1.永久电荷(内电荷):粘粒矿物晶层内的同晶代换所产生的电荷。

电荷数量取决于同晶替代的多少。

特点:不受pH的影响;2:1型粘粒矿物带负电的主要原因。

2.可变电荷:电荷的数量和质量随介质的pH而改变的电荷。

可变电荷零点(等电点): 土壤的可变正、负电荷数量相等时的pH值。

可变电荷来源:胶核表面分子(或原子团)的解离

1、黏粒矿物晶面上-OH基的解离(1:1型粘粒矿物带负电的主要原因)

2、含水铁、铝氧化物的解离(Al2O3.3H2O)

3、腐殖质上某些原子团的解离(-COOH)

4、含水氧化硅的解离

总之,土壤胶体总体上带负电荷,使得它能够紧密结合土壤溶液中的等阳离子,使这些阳离子被吸附在表面而不被流失,这是土壤具有保肥性的原因所在。

土壤胶体的凝聚与分散:

凝聚:形成凝胶分散:形成溶胶

促使胶体凝聚或分散的原因:电动电位的高低。(主要原因)

电动电位越高,排斥力越强,凝聚力越小。同一土壤中,电动电位高低主要取决于扩散层厚度,而扩散层厚度与离子电荷数量及离子水化度有关。

不同电解质使胶体呈不同电动电位,一般:一价离子>二价离子>三价离子

按照凝聚力大小,土壤溶液中最常见的阳离子排序如下:

Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ > H+ >NH4+ >K+ >Na+

由一价阳离子引起的凝聚是可逆,而二、三价阳离子引起的凝聚不可逆。

3.2.2土壤吸收性能

土壤胶体的吸收性:指土壤能够吸收和保持土壤溶液中的分子和离子,悬液中的悬浮颗粒、气体及微生物的能力。(在土壤保肥能力大小、供肥程度难易方面起决定性作用)

土壤吸收性能类型分为五类:

(1)机械吸收性:指土壤对物体的机械阻留。如施有机肥时,其中大小不等的颗粒,均可被保留在土壤中;污水、洪淤灌溉时,其土粒及其他不溶物,也可固机械吸收性而被保留在土壤中。主要决定于土壤的孔隙状况。

(2)物理吸收性:指土壤对分子态物质的保持能力,它表现在某些养分聚集在胶体表面,其浓度比在溶液中为大,另一些物质则胶体表面吸附较少而溶液中浓度较大,前者为正吸附,后者为负吸附。

(3)化学吸收性:指易溶性盐在土壤中转变为难溶性盐而沉淀保存在土壤中的过程,这种吸收作用是以纯化学作用为基础的。

(4)物理化学吸收性:指土壤对可溶性物质中离子态养分的保持能力,由于土壤胶体带有电荷,能吸附溶液中带异号电荷的离子,这些被吸附的离子又可与土壤溶液中的同号电荷的离子交换而达动态平衡。这一作用是以物理吸附为基础,而又呈现出化学反应相似的特性。(5)生物吸收性:指土壤中植物根系和微生物对营养物质的吸收,这种吸收作用的特点是有选择性和创造性,并且具有累积和集中养分的作用。只有此种吸收才能吸收硝酸盐,生物吸收对于提高土壤肥力方面有着重要意义。

土壤物理化学吸收性能(土壤离子交换作用)

土壤离子交换可分为两类:一类为阳离子交换作用,另一类为阴离子交换作用。

阳离子交换作用:带负电胶体吸附的阳离子与溶液中的阳离子进行交换。

阴离子交换作用:带正电胶体吸附的阴离子与溶液中的阴离子进行交换。

(1)阳离子交换作用

离子的吸附过程:离子从溶液中转移到胶体上的过程;

离子的解吸过程: 原来吸附在胶体上的离子转移到溶液中的过程。

特点:

1、可逆反应

2、等量交换(电荷的等量,如20克Ca2+可以和39.1克K+交换)

3、反应迅速(反应在胶体表面进行;表面能巨大)

各种阳离子交换能力大小排序:

+ >K+ >Na+

Fe3+ >Al3+ >H+ >Ca2+ >Mg2+ >NH

4

影响阳离子交换能力的因素:

1、电荷的数量:遵循库仑定律

2、离子半径和离子水化半径:同价离子,离子半径大,水化半径小,交换性能强

3、离子浓度:一定范围,与浓度呈正相关

土壤阳离子交换量(Cation Exchange Capacity)CEC

定义:在一定pH值条件下,每千克干土所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数;单位:cmol/kg 。

CEC的大小受以下因素影响:

胶体数量: 一般呈正相关

胶体类型:有机胶体>矿质胶体;矿质胶体中,2:1型矿物>1:1型矿物

土壤pH值:酸性下,氢离子不易解离,CEC降低;pH增大到一定数值,呈正相关

土壤的盐基饱和度

盐基饱和度(BSP):土壤胶体上的交换性盐基离子总量占交换性阳离子总量的百分比。

土壤交换性阳离子可分为二类:

致酸离子(H+、Al3+)

盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+等) ;盐基离子为植物所需的速效养分。

影响交换性阳离子有效性的因素:

(1)交换性阳离子的饱和度:饱和度大,该离子的有效性大。

饱和度:胶体上被吸附的某种阳离子的量占土壤阳离子交换量的百分数。

(2)陪补离子效应:对于某一特定的离子来说,其它与其共存的离子都是陪补离子。(如胶体吸附了H+、Ca+、Mg2+、K+等离子,对H+来说, Ca+、Mg2+、K+是它的陪补离子)

(3)阳离子的非交换性吸收:钾离子和铵根离子的固定最为明显。

(2)阴离子交换作用(仅作了解)

阴离子吸附类型:

1)易于被土壤吸附的阴离子:磷酸根、硅酸根等

2)很少或根本不被吸附的阴离子:氯离子、硝酸根、亚硝酸根等

3)介于上述两者之间的阴离子:硫酸根、碳酸根、碳酸氢根等

影响土壤对阴离子吸收的因素:

1)阴离子价数:一般价数越大,吸收力愈强,氢氧根是特例,很大。

2)胶体组成成分:铁、铝氧化物增多,吸收力亦增。

3)土壤pH值:酸性下,吸收阴离子能力增大;碱性下,吸收阳离子能力增大。

第三节土壤的酸碱性

3.3.1土壤酸性

土壤酸性一方面与溶液中氢离子浓度相关,另一方面更多的是与土壤胶体上吸附的致酸离子有关。

酸性来源:胶体上吸附的氢离子或铝离子、二氧化碳溶于水所形成的碳酸、有机质分解产生的有机酸、氧化作用产生少量无机酸、以及施肥加入的酸性物质等。

活性酸度:土壤溶液中游离的氢离子所直接显示的酸度。

---通常用pH值表示活性酸度。

土壤酸碱性的分级:

强酸性 pH<5.0

酸性 pH5.0-6.5

中性 pH6.5-7.5

碱性 pH7.5-8.5

强碱性 pH>8.5

潜性酸度:土壤胶体上吸附的氢离子、铝离子所引起的酸度。

土壤的酸性主要决定于潜性酸的数量;只有盐基不饱和的土壤才有潜性酸。

土壤潜性酸的大小常用以下两种酸度表示:

1)交换性酸度:用过量的中性盐溶液与土壤作用,将胶体表面上的大部分氢离子或铝离子交换出来,再以标准碱液滴定溶液中的氢离子,这样的酸度即是。

2)水解性酸度:用弱酸强碱盐溶液从土壤中交换出来的氢、铝离子所产生的酸度。

3.3.2土壤碱性

碱性来源:土壤中交换性钠的水解所产生的氢氧根以及弱酸强碱盐类的水解。

土壤碱化度:交换性钠离子占阳离子交换量的百分率(钠饱和度)。(当钠饱和度为5%-20%时称之为碱化土,而其大于20%叫做碱土)

3.3.3土壤缓冲性

定义:土壤溶液抵抗酸碱度变化的能力。

土壤缓冲作用的机制:

1)土壤溶液中弱酸及其盐类的存在

土壤溶液中的硅酸、碳酸、磷酸、腐植酸以及其它有机酸及其盐类,可以构成良好的缓冲体系:

Na

2CO

3

+ 2HCl = H

2

CO

3

+ 2NaCl (酸缓冲)

H 2CO

3

+ Ca(OH)

2

= CaCO

3

+ 2H

2

O(碱缓冲)

2)土壤胶体上的交换性阳离子(主要原因)

吸附的交换性阳离子对酸起缓冲作用:

(S)-M + HCl = (S)-H + MCl (M=盐基离子)

吸附的H+,Al3+对碱性物质起缓冲作用;

(S)-H + NaOH = (S)-Na + H

2

O

3)酸性土壤铝离子的缓冲作用

在pH<4的土壤中,Al3+被6个水分子所环绕,形成水合铝离子。当土壤中OH-增多时,水合铝离子聚合成更大的离子团,释放出H+:

2Al(H

2O)

6

3+ + 2OH- [Al

2

(OH)

2

(H

2

O)

8

]4+ + 4H

2

O

4)土壤中两性物质的存在

3.3.4土壤的酸碱反应与植物生长

酸碱反应的影响:

1)影响土壤养分的转化和供应

1.影响土壤微生物活性;

2.影响养分的固定、释放与淋失。(pH在6.5左右时,各种养分的有效度都较高)

2)影响粘粒矿物的形成

3)影响土壤理化性质

碱土中,钠多,结构易破坏;酸性土中,氢离子多,结构易破坏;中兴通中,钙、镁离子较多,结构性与通气性良好

4)影响作物生长

第四章我国主要土壤类型及其分布

第一节土壤的形成和分布

土壤圈的功能:

1)对生物圈支持和调节生物过程;提供植物生长的养分、水分与适宜的物理条件;决定自然植被的分布与演替;但土壤圈的各种限制因素对生物也起不良影响

2)对气圈影响大气圈的化学组成,水分与热量平衡;吸收氧气,释放二氧化碳、甲烷、硫化氢、氧化亚氮等,对全球大气变化有明显影响

3)对水圈影响降水在陆地和水体的重新分配;影响元素的表面地球化学行为、水分平衡、分异、转化及水圈的化学组成

4)对岩石圈作为地球的“皮肤”,对岩石圈具有一定的保护作用,以减少其遭受各种外营力破坏;与岩石圈进行互为交换与地质循环

成土因素:(人为因素有时要考虑)

1.母质-形成土壤的物质基础

2.气候-影响土体物理、化学、生物化学作用,土壤形成方向、速率

3.生物-有机质的积累和腐殖质的形成

4.地形-多方面综合

5.时间-土壤的形成和发展需要时间

土壤形成过程:

1.物质的地质大循环过程

坚硬块状的结晶岩出露地表后,受太阳辐射能及大气降水作用进行风化,形成疏松多孔体的母质。在生物未出现之前,地球表面的物质循环,可认为一直就是这样进行的。2.物质的生物小循环过程

物质的生物小循环是有机物质的合成与分解的对立统一过程。它从地球上出现生物有机体时起,就存在于自然界。生物小循环过程是一个生物学过程,其特点是时间短,范围小,植物营养元素有向上富集的趋势。

土壤发生学层:在土壤形成过程中,由于各种自然因素的影响,物质发生重新分配,使原来不分层的母质,逐渐在形态上分化为不同的层次,土壤的这些层次即是。

诊断层:在土壤分类中用以鉴定土壤类别的,具有一系列定量规定的土层。

诊断特征:在土壤分类中用于鉴定土壤类别的,具有一系列定量规定的土壤性质。

土壤分类:根据土壤层次的异同点可以把具有相同层次的土壤划为一类。

水平和垂直地带性土壤总称之为显域土或自成土,表示它们受生物气候条件影响。

土壤在地表的分布,有时受局部的地形、母质和水文地质条件影响,出现非地带性的现象,这些土壤称隐域土。如草甸土、沼泽土、盐碱土。

成土时间短的土壤称泛域土。如风沙土、冲击土。

第二节我国的自然条件与分布规律

我国的成土母质有六种类型:

1)碎屑型母质青藏高原与高山地区

2)碳酸盐型母质干旱地区与碳酸盐基岩区

3)含盐型母质极干旱的内陆盆地中部或盐渍性基岩区及海滨地区

4)硅铝型母质温带的湿润区和半湿润区

5)富铝型母质热带和亚热带湿润地区

6)还原性母质低洼地形

第三节我国主要土壤类型概述(仅作了解)

1)富铁土与铁铝土土纲(粘土矿物以高岭石为主)

1.砖红壤土类

分布:雷州半岛、海南岛、云南南部及台湾南部热带地区丘陵台地

自然植被:热带雨林、季雨林

pH:4.3-5.5

2.赤红壤土类

分布:南岭以南、雷州半岛以北的东西狭长地带,包括福建、台湾、广东、广西等省南部及云南中南部的南亚热带地区

自然植被:季雨林、常绿阔叶林

pH:5.0左右

3.红壤土类

分布:长江以南至赤红壤带以北地区,包括江西、湖南、浙江三省的大部分,云南、广东、广西、福建、台湾等省的北部,以及贵州、四川、安徽、江苏等省的南部

自然植被:常绿阔叶林

pH:5.0-6.0

4.黄壤土类

分布:以四川、贵州两省为主,在云南、广西、福建、湖北、江西、安徽等省也有相当面积pH:4.5-5.5

2)淋溶土土纲

1.黄棕壤

2.黄褐土

3.棕壤

4.褐土

5.暗棕壤

6.白浆土

3)雏形土土纲

1.潮土

2.砂姜黑土

3.水成土

4.灌淤土

5.紫色土

4)均腐土土纲

1.黑土

2.黑钙土

3.栗钙土

5)人为土土纲

1.水稻土

2.肥熟土

3.土娄土

4.灌淤土

5.堆垫土

6)盐成土土纲

1.盐土

2.碱土

浙江农林大学岩石与土壤复习资料(土壤学)重点

岩石与土壤学资料 第一章绪论 1.土壤概念 土壤是一种自然体,他是在母质、气候、生物、地形和时间5个自然因素综合作用下形成和发展起来的,并且也受人类活动的影响,有它本身的发展规律和特性。 2.土壤肥力 土壤肥力是指土壤能过够在多大程度上满足植物对于来自土壤的生活要素(即水分、养分、空气和热量)需求的能力。 3.土壤学在农业可持续发展中的地位和作用 (1)土壤是农业生产的场所。壤能持续协调地提供农作物生长所需的各种土壤肥力因素,保持农产品产 量与质量的稳定与提高。 1)营养库的作用 2)养分转化和循环的场所:无机养分的有机化,有机质的矿质化,养分元素的释放和散失,元素的结合,固定和归还 3)雨水的涵养作用占土壤水的1%-5% 4)生物的支撑作用:植物根系的机械支撑,土壤动物和微生物生存的场所 5)稳定和缓冲环境变化的作用:环境变化的缓冲功能,污染物的“过滤器”和“净化器” (2)土壤是陆地生态系统重要的组成部分。 (3)土壤是最珍贵的自然资源。 第二章矿物 1.矿物、岩石、风化作用的概念 1)矿物指地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的相对稳定的自然产物。 2)在各种地质作用下形成的,由一种或多种矿物以一定的规律结合组成的矿物集合体叫做岩石。 3)受力影响引起岩石破碎和分解的作用称为风化作用 是母质、气候、生物、地形和时间5个自然因素 母质是土壤形成的物质基础,气候决定着成土过程的水热条件,生物是形成土壤的主导因子, 4.三大岩石的常见类型 岩浆岩:酸性岩类:花岗岩、流纹岩、石英斑岩中性岩类:闪长石、安山岩、粗面基性岩类:辉岩、辉长岩、橄榄岩、玄武岩火山碎屑岩:凝灰岩 沉积岩:碎屑岩:砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩:页岩、泥岩、化学岩和生物化学岩:石灰岩、白云岩 变质岩:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩 第三章土壤有机质 1.土壤有机质含义

环境地学知识点整理

环境地学知识点整理 1、 环境地学概念:环境地学属于环境科学的分支学科之一,它以人-地系统为研究对象,研究人-地系统的组成、结构、发展变化规律,并运用地球科学一系列分支学科的理论和方法来调节和控制、改造和利用人—地系统的科学。 2、 环境地学分支学科:环境气象学、环境水文学、环境土壤学、环境海洋学、环境生态学、环境地质学、环境地球化学、环境物理学 3、 太阳系是由恒星太阳、行星及其卫星、小行星、矮行星、彗星、流星体和行星际物质构成的天体系统。太阳是太阳系的中心天体,占太阳系总质量的99.86%,其他天体都在太阳的引力作用下绕其公转。 4、 太阳大气层从内到外可分为光球、色球、日冕3层。 5、 开普勒三大定律:①行星沿椭圆轨道运动,太阳位于椭圆的一个焦点上;②在行星绕太阳运动的过程中,它的向径(行星与太阳的连线)单位时间内扫过的面积相等;③行星公转周期T 的平方与行星轨道长半径a 的立方成正比,即: 6、 地球圈层结构表 7、 地球表层系统是由大气圈、水圈、生物圈、土壤圈、岩石圈和人类智慧圈所组成的复杂开放系统,也是环境科学、环境地学和地理科学重要的研究内容。(补充30页图2-11) 8、 大气要素:①气温:华氏温度(F )与摄氏温度(C )的换算关系为C=5(F-32)/9或F=32+9C/5。大气的温度一般以百叶箱中干球温度为代表。②气压;③湿度:a 、相对湿度(f )是指空气中的实际水汽压与同温度条件下的饱和水汽压的比值(用百分数表示),即f=e/E ,相对湿度直接反映空气距离饱和的程度。B 、露点(T d )在气压一定的情况下,并保持空气中水汽含量不变,使空气

土壤学复习资料

土壤学复习资料 一、名词解释(3*10=30分) 风化作用:地表的岩石在外界因素的作用下,发生形态、组成和性质变化的过程。 母质:指经各种风化作用形成的疏松多孔体。 植物提取修复:是指通过植物根系吸收污染物并将污染物富集于植物体内,而后将植物体收获,集中处置的过程。 有机质矿质化过程:指复杂的有机质在微生物的作用下,转化为简单的无机物的过程。 土壤环境背景值:指未受或少受人类活动(特别是人为污染)影响的土壤环境本身的化学元素组成及含量(是相对稳定的数值,但不是不变的)。 土壤污染:指污染物通过各种途径进入土壤,其数量和速度超过了土壤容纳和净化能力,而使土壤性质、组成和性状等发生改变,破坏其自然生态平衡,并导致其自然功能失调,质量恶化的现象。 土壤环境容量:指土壤环境单元在本底值的基础上所容许承纳的物质的最大数量或负荷量。土壤临界含量:又称基准值,是土壤所能容纳污染物的最大溶度,是决定土壤负载容量的关键因子。 持久性有机污染物:指具有毒性、生物蓄积性、和半挥发性,在环境中持久存在,且能在大气环境中长距离迁移并沉积回地球的偏远的极地地区,对人类健康和环境造成严重危害的天然或人工合成的有机化学污染物质。 优先污染物:在众多污染物中筛选出的潜在危险大的化合物作为优先研究和控制的对象 多环芳烃:是指两个以上的苯环连在一起的化合物。 多氯联苯:是一类以联苯为原料在金属催化剂作用下,高温氯化生成的氯代芳烃。P240 有机污染物的水解作用:指有机污染物与水的反应,X基团与OH基团发生交换,而H与X 相结合: RX+H2O ROH+HX 有机污染物的老化:随土壤与有机污染物接触时间的延长,土壤中有机污染物的可提取性和生物可利用性下降的过程,可以认为是对有机污染物生物效应与时间变化的表现、总体的描述,它包括了导致可提取性和生物可利用性下降的所有过程。 非点源污染:狭义:各种没有固定排放口或地点的环境污染。广义:难于按点污染源进行管理的污染源的统称。 有机污染物的光解作用:有机污染物分子在光的作用下,将光能直接或间接转移到分子键,使分子变成激发态而裂解或转化的现象。 腐殖化过程:是指有机质在微生物的作用下,通过生化和化学作用转化为腐殖质的过程。硒的生物甲基化:金属硒和硒离子等无机硒在生物,特别是微生物的作用下,通过酶促反应和非酶促反应转化成甲基硒和二甲基硒。 反硝化作用:又称生物脱氮作用,是指在嫌气条件下,NO3-在反硝化细菌作用下还原为NO、 N2O、 N2的过程. 同晶替代:矿物形成时,性质相近的元素,在矿物晶格中相互替换而不破坏晶体结构的现象。重金属污染:是指由于人类活动将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于背景值、并造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。 土壤圈:是覆盖于地球陆地表面和浅水域底部的一种疏松而不均匀的覆盖层及其相关的生态与环境体系;它是地球系统的重要组成部分,处于大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的界面中心位置,既是它们所长期共同作用的产物,又是对这些圈层的支撑。 永久电荷:同晶置换一般形成于矿物的结晶过程,一旦晶体形成,它所具有的电荷就不受外界环境(如pH、电解质浓度等)影响,故称之为永久电荷、恒电荷或结构电荷。

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土壤学复习资料 一、名词解释 土壤:土壤就是陆地表面能够生产植物收获物的疏松表层。 土壤圈是覆盖于地球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。 土壤肥力:在植物生活全过程中,土壤供应和协调植物生长所需水、肥、气、热的能力。同晶替代:酸盐矿物的中心离子被电性相同、大小相近的其它离子所代替而矿物晶格构造保持不变的现象。 土壤有机质:是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质,它包括土壤中各种动植物残体,微生物体及其分解和合成的各种有机物质。 土壤腐殖质:指除未分解和半分解的动、植物组织和土壤生命体等以外的土壤中有机化合物的总称。 矿化过程:是指土壤有机质通过微生物的作用分解为简单的化合物,同时释放出矿质养分的过程。 腐殖化过程:是指有机质在微生物的作用下,通过生化和化学作用转化为腐殖质的过程。田间持水量:毛管悬着水达最大量时的土壤含水量。它是反映土壤保水能力大小的一个指标。凋萎系数:植物永久凋萎时的土壤含水量称为凋萎系数。 阳离子交换作用:土壤中带负电荷的胶体所吸附的阳离子,在静电引力、离子本身的热运动或浓度梯度的作用下,可以和土壤溶液或其它胶体表面的阳离子进行交换。 阳离子交换量:土壤所能吸附和交换的阳离子容量,单位重量的土壤所含交换性阳离子(一价)的总量,简称CEC。单位是cmol/kg。 土壤活性酸:扩散于土壤溶液中的氢离子所反映出来的酸度。 潜性酸:土壤胶体吸附的H+、Al3+离子,在被其它阳离子交换进入溶液后,才显示酸性。土壤交换性酸:用过量的中性盐(如KCl)溶液与土壤作用,将胶体上吸附的氢离子和铝离子代换出来,测得的酸度. 土壤水解性酸:用弱酸强碱盐(通常用pH8.2的醋酸钠)浸提的土壤溶液的酸度。 石灰性土壤:含有游离碳酸钙的土壤 盐基饱和度:土壤中交换性盐基离子占交换性阳离子总量的百分率。 土壤缓冲性:当土壤溶液中的H+或OH-离子浓度发生较大变化时,土壤通过自身的调节能力使土壤酸碱性不致于发生太大变化的能力 土壤容重:土壤容重指自然状态下,单位体积土壤(包括孔隙)的烘干重。 土壤结构体:土壤中的土粒或其中的一部分,通过不同的机制相互团聚成大小、形状和性质不同的土团、土块或土片,这就是土壤的结构体。 土壤的热容量:是指单位质量(重量)或容积的土壤每升高(或降低)1℃所需要(或放出的)热量。 土壤结构改良剂:指能改善并稳定结构的制剂。可分为天然结构改良剂、人工合成高分子聚合物和无机制剂等三类。 土壤耕作:耕作是在作物种植以前,或在作物生长期间,为了改善植物生长条件而对土壤进行的机械操作。 土壤粘结性:指土粒之间通过各种引力互相连接起来的性能。 土壤粘着性:指土壤粘附在外物(如农具)上的性质 土壤塑性:当土壤湿润到一定程度时,在外力的作用下可以任意变形,而且在外力解除后和土壤干燥后仍然能保持这种变化了的形态,这种性能就称为土壤塑性 土壤粘闭现象:在压力和剪力共同作用下,土粒趋向紧密排列,通气孔隙大量减少,毛

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《社会经济统计学》考查内容 第一章:绪论 1、统计的含义、研究对象和特点 一、统计的含义:人们对客观事物的数量表现、数量关系和数量变化进行描述和分析的一种计量活动。在不同的场合,统计一词有统计工作、统计资料、统计科学三种含义。 二、统计的研究对象:是统计工作的规律,即搜集、整理和分析统计数据的方法,是一门方法论科学。 三、统计的特点:1)数量性(最基本特点);2)具体性;3)综合性(或者总体性)。 2、统计学的基本概念:总体、总体单位、标志、指标、变量 一、总体:在某种共性的基础上由许多个别事物结合起来的整体。其特征1)同质性;2)大量性;3)差异性。 二、总体单位:构成总体的个别事物。 三、标志:指说明总体单位特征的名称,由标志名称+标志值构成。其分类:1)品质标志、数量标志;2)不变标志、可变标志(包括变异和变量)。 四、指标:是说明总体数量特征的概念。由指标名称+指标值组成。 五、变量:可变的数量标志。 3、标志和指标的区别和联系 1)区别: ①指标说明总体的特征;而标志说明总体单位的特征 ②指标只反映总体的数量特征;标志既可以反映总体单位的数量特征,也可以反映总体单位的品质特征 2)联系:指标的数值是由总体各单位的数量标志的标志值汇总而得到的 第二章:统计数据的搜集、整理和显示 第一节统计调查 一、普查:是指为搜集某种社会经济现象在某时某地的情况而专门组织的一次性全面调查。特点:涉及面广、工作量大、时间性强、耗费较多、组织工作复杂。 二、随机抽样调查:是指按随机原则从总体中抽取部分单位进行调查,并借以推断和认识总体的一种统计方法。特点:最科学的非全面调查。 三、非随机抽样调查:是指调查者有意识地或随意而非随机地从总体中抽取部分单位进行调查的统计方法。特点:一般不用于推算总体指标。 1)重点抽样,是指只对总体中为数不多但影响颇大的重点单位进行研究的一种非全面调查。特点:以较少的人力、物力和财力,几时地掌握总体的基本情况及其发展变化的基本趋势。 2)典型抽样,是指根据对调查对象的初步了解,有意识地从中挑选具有代表性的单位进行研究的一种非全面调查。 四、定期统计报表:是指按国家统一规定的指标体系、表格形式、报送程序和报送时间,定期地自下向上地向国家和上级主管部门报送统计资料的一种统计调查形式。 第二节统计整理 一、统计整理的分组:

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1、水土保持是(山丘)区和(风沙)区水与土地两种自然资源的保护、改良和合理利用。 2、(加速侵蚀)是我们防治土壤侵蚀的主要对象。 3、我国水土流失的主要特点是(强度高,成因复杂,危害严重)。 4、重力侵蚀是一种以重力作用为主引起的土壤侵蚀形式,它主要有陷穴、泻溜、崩塌、滑坡四类。 5、裸露的坡地受到雨滴的击溅而引起的土壤侵蚀现象称为(溅蚀)。 6、一般情况下雨滴直径大,终点速度高,降雨强度大,(溅蚀)越严重。 7、若以梯田断面形式分类,梯田包括(水平梯田)、坡式梯田、(隔坡梯田)和反坡梯田。 8、荒溪的组成一般包括集水区、(流通区)和沉积区。 9、农田防护林造林方法一般包括(植苗造林)、埋干造林和扦插造林。 10、农田防护林按其外部形态和内部特征可以分为紧密结构、(稀疏结构)和通风结构。 11、切沟侵蚀断面呈(V)字型;冲沟侵蚀断面呈(U)字型。 12、泥石流的基本性质包括结构性、(流动性)和具有发生在山区的性质。 14、荒溪的组成一般包括集水区、(流通区)和沉积区。 17、我国风沙区主要为沙漠、戈壁、(现代河流冲积沙地)、沿海沙地和沙漠化土地五种类型。 21、冰川侵蚀对底部土体产生(刨蚀),而对两侧土体产生(刮蚀)。 1、加速侵蚀:在人类出现以后,随着人类活动逐渐破坏了地表的自然状态,加快扩大了某些自然因素的破坏作用,使土壤的侵蚀速率大于形成速率,导致土壤肥力每况愈下,理化性质变劣甚至被破坏。 2、面蚀:分散的地表径流冲走坡面表层土粒的一种侵蚀现象。 3、水力侵蚀:由于大气降水,尤其是降雨所导致的侵蚀过程及一系列的土壤侵蚀形式 4、谷坊:山区沟道内为防止沟床冲刷及泥沙灾害而修筑的横向挡拦建筑物。 5、热融滑塌:由于斜坡上的地下冰融化,土体在重力作用下沿冻融界面移动就形成热融滑塌 6、水平梯田:把坡面修成若干台田面水平的地块,称为水平梯田 7、农田防护林:凡是具有一定的树种组成,一定结构和具有网状或带状,配置在遭受不同自然灾害农田上的人工林。 8、林带结构:林带的外部形态和内部结构的综合体,具体指林带的层次,树种组成,栽植密度的总和。 9、林带疏透度:指林带透光程度,也叫光度。是以林带结构来鉴定其透风状况的指标,也是判断林带结构的重要参数 10、机械沙障:是采用柴草、树枝、粘土、卵石、板条等材料在沙面上设置各种形式的障物,以控制风沙流动的方向,速度和结构来达到固沙,阻沙,改变风的作用力和地貌状况的目的 三、简答题 1、我国水土保持工作的主要发展趋势如何? 答:(1)由单一措施分散治理转到以小流域为单元,全面规划,集中治理;(2)国家、省、县开办重点区,形成店面相结合治理新革局;(3)由统一治理集体经营管理转向农户专业队,群众个人多种治理责任制的统分结合,双层经营机制;(4)由单纯的防护性治理转向开发性治理,致力于开发利用相结合;(5)加强水土保持法制建设,形成了依法防止水土流失的新局面;(6)在资金使用管理上进行改革,引入竞争机制,提高投资效应;(7)把水土保持纳入全国生态环境建设中来 5、西北黄土高原水力侵蚀区主要分布在什么地方,它有什么特点? 答:主要分布在青海日月山以东,山西太行山以西,陕北长城以南,陕甘秦岭以北的广大地区。 特点:①绝大部分属黄河中游,是我国水土侵蚀最严重的地区。②以黄土为特色。黄土质地均细,垂直解理发育,使之抗雨滴击溅和径流冲刷的能力低。③沟壑纵横,地形破碎。④击溅和层状面蚀普遍发生。 12、泥石流、泥流和石洪在组成上有哪些区别? 答:(1)组成上的区别:泥石流是由粘土、粉砂、石块和巨大的漂砾组成的流体;石洪是固液两相组成的流体,组成上砾石>砂>粉砂>粘土;泥流是由粉砂和粘土组成的流体。(2)沉积物的区别:泥石流沉积物的分选性差;石洪的沉积物粒径以粗粒为主;泥流的沉积物与物源粒径组成无大差别。 论述 1、述荒溪治理的工程生物措施及其主要作用 答:荒溪治理工程措施: 1、径流调节工程:蓄水工程、引排水工程。 2、挡拦工程:拦沙坝谷坊工程、挡土墙工程、护坡工程、变坡工程、潜坝工程。

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第一章 土壤学绪论 土壤:地球陆地表面能够生长植物的疏松表层。 土壤肥力是指土壤能经常适时供给并协调植物生长所需的水分、养分、空气、温度、支撑条件和无毒害物质的能力。 第二章 土壤矿物质 矿物按成因可分为原生矿物和次生矿物. 1、原生矿物(primary mineral):指岩浆冷凝固结而形成的矿物称原生矿物。 2、次生矿物(secondary mineral): 原生矿物经物理、化学风化作用,组成和性质发生化学变化,形成的新矿物称次生矿物。 激发作用:由于加入新鲜有机物质使土壤有机质矿化速率加快(正激发)或变慢(负激发)的效应称之激发作用。 土壤阳离子交换量(CEC ) 在一定土壤pH 值条件下,土壤能吸附的交换性阳离子的总量。通常以每千克土壤所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数( Cation Exchange Capacity , CEC )。 土壤盐基饱和度 指土壤胶体上交换性盐基离子占阳离子交换总量的百分率 100) )(())((%11?++=--kg cmol kg cmol 阳离子交换量交换性盐基总量盐基饱和度 土壤结构体:指土壤中的土粒在内外因素综合作用下形成大小、形状、性质不同的团聚体, 土壤结构性:结构体在土壤中的类型、数量、排列形式、孔隙状况以及稳定性的综合特性。 同晶替代作用,指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子替代而晶格构造保持不变的现象。 田间持水量:在一个地下水埋藏较深、排水条件良好的平地上,充分供水,地表覆盖避免蒸发,待水入渗完1-2天之后,测得土壤含水量的数值即为田间持水量。 萎蔫系数:当植物根系无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量称为萎蔫系数。 冻后聚墒”现象 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“冻后聚墒”现象。 夜潮”现象 白天土壤表层在大气蒸发力的作用下,水分因不断蒸发而减少,变干。夜间降温,使得底土温度高于表土,水汽由底土水汽压高处向水汽压低处的表土方向移动,遇冷便凝结,使白天晒干的表土又恢复潮湿。 土壤活性酸:指与土壤固相处于平衡状态的土壤溶液中的H+所表现出的酸度。 土壤潜性酸:指吸附在土壤胶体表面的交换性致酸离子(H+和AL+) 只有转移到溶液中转变成溶液中的H+,才会显示酸性,故称潜性酸。 土壤容重:指单位容积(包括空隙在内)的原状土壤的干重,单位g/cm3 土壤孔隙度:单位土壤容积内各种大小空隙容积所占的百分数,它表示土壤中各种大小空隙度的总和。。 1. 土壤有机质是土壤固相的组成成分之一。是土壤中形成的和外部加入的所有动、植物残

2018统计学-18总复习资料

《统计学》综合复习资料 一、单项选择题 1.统计一词的三种涵义是()。 A.统计工作.统计资料.统计学B.统计调查.统计整理.统计分析 C.统计设计.统计分组.统计预测D.统计方法.统计分析.统计预测 2.要研究某地区570家工业企业的产品生产情况,总体是()。 A.每个工业企业 B.570家工业企业 C.570家工业企业每一件产品 D.570家工业企业全部工业产品 3.为了解全国钢铁生产的基本情况,对鞍钢、武钢、宝钢等特大型钢铁企业的产量进行调查,属于 ()。 A.重点调查 B.典型调查 C.简单随机抽样调查 D.整群抽样调查 4.某商品销售量的前三个季度的季节指数分别为:112%,88%,90%,则第四个季度的季节指数为()。 A.102% B.110% C.98% D.100% 5.某厂2009年完成产值2千万,2010年计划增长10%,实际完成2310万元,则计划完成程度为()。 A.105% B.5% C.115.5% D.15.5% 6.统计调查按其组织形式分类,可分为()。 A.普查和典型调查 B.重点调查和抽样调查 C.统计报表和专门调查 D.经常性调查和一次性调查 7.现有一数列:3,9,27,81,243,729,2187,反映其平均水平最好用()。 A.算术平均数 B.调和平均数 C.几何平均数 D.众数 8.第一组工人的平均工龄为6年,第二组为8年,第三组为10年,第一组工人数占总数的30%,第二组占50%,则三组工人的平均工龄为()。 A.8年 B.7.55年 C.32.5年 D.7.8年 9.直接反映总体规模大小的指标是()。 A.总量指标 B.相对指标 C.平均指标 D.变异指标 10.某商品价格比原先降低5%,销售量增长了5%,则销售额()。 A.上升 B.下降 C.不变 D.无法确定

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(0)绪论 1、土壤肥力的生态性相对性 (1)土壤肥沃或者不肥沃是针对植物而言的,应从植物的生态要求出发来认识土壤肥力的生态相对性。 (2)如果植物的生态要求和土壤所能提供的生态性质不一致,即使土壤具有丰富的物质和能量,植物也不能利用或利用很少。 (3)通俗意义上讲的土壤肥力高低,如果不指明植物,一般只能说明其有机质和养分的高低及适宜的物理性质。 2、土壤肥力的量化指标 (1)以地上部分生物量来评价 (2)以土壤的某些性质和养分数值来评价 如:土层厚度、土壤质地、 pH值、有机质含量、养分含量、全氮等。 3、肥力的影响因素水气热:受土壤中不同粗细颗粒的控制。土壤颗粒的粗细取决于母岩中稳定性矿物和易分解矿物的比例。 养分: (1)受母岩释放的养分多少控制。土壤养分取决于母岩中含有的盐基离子即金属离子的数量。(2)受土壤细粒部分吸持养分能力的影响。 一、土壤矿物质 1、层状硅酸盐粘土矿物(是胶体的主要成分)(一)构造特征:(1)硅氧四面体,硅氧四面体是硅酸盐矿物的最基本的结构单位。(2)铝氧八面体 3、单位晶层: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。这样1:1型层状铝硅酸盐的单位晶层有两个不同的层面,一个是由具有六角形空穴的氧原子层面,一个是由氢氧构成的层面。 2:1型单位晶层: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晶层。这样2:1型层状硅酸盐的单位晶层的两个层面都是氧原子面。 2:1:1型单位晶层: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。 4、同晶替代:同晶替代的结果使土壤产生永久电荷,能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子,使土壤具有保肥能力。 2、土壤中同晶替代的规律 1)高价阳离子被低价阳离子取代的多;因此,土壤胶体一般其净电荷为阴性。 2)四面体中的Si4+被Al3+离子所替代,八面体中Al3+被Mg2+替代。 3)同晶替代现象在2:1和2:1:1型的粘土矿物中较普遍,而1:1型的粘土矿物中则相对较少。 3、高岭石和蒙脱石的区别?(简单题) 高岭石:(1)1:1型的晶层结构。(2)无膨胀性。(3)电荷数量少。(4)胶体特性较弱。蒙脱石:(1)2:1型的晶层结构(2)胀缩性大(3)电荷数量大(4)胶体特性突出。 4、粘土矿物的南北方哪边肥力更强?为什么?(问答题) 答:北方更强。北方以2:1型矿物为主,含蒙脱石、水云母较多,土壤反应又多为中性或微碱性,因此,阳离子交换量一般较高,则保存养分的能力大。其胀缩性大,吸湿性强,易发生同晶替代,因此永久性电荷数比较多,其粘结性、可塑、胀缩性比较强。而南方以1:1型矿物较多,为红、黄壤地带,无机胶体以高岭石和含水氧化铁、氧化铝为主,土壤酸性大,pH值低,阳离子交换量小,晶格内的水铝片和硅氧片很少发生同晶替代,因此无永久性电荷。晶片与晶片之间形成氢键而结合牢固,水分子及其他离子难以进入层间,并且形成较大的颗粒。因此其吸湿性、粘结性和可塑性较弱,富含高岭石的土壤保肥性差。 二、土壤有机质 1、土壤有机质的来源 1)动物、微生物残体 2)植物残体

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总体:根据研究目的所确定的同质的观察单位的全体。具体到特征指标。 样本:从总体中随机抽取有代表性的一部分。抽样:从总体中抽取样本的过程(动 样本容量:指一个样本的必要抽样单位数目 同质:同一总体内,性质相同或相似。变异:同质观察单位之间的差异。 异质:不同总体间的差异。 定性变量:按某种属性,清点每一类的个数。分类变量:变量的取值无具体意义。 有序变量或等级变量:变量的取值表示各类别之间的等级(大小)关系; 定量变量:说明数量大小,记录指标值本身,一般有度量衡单位。 离散型变量:变量的取值只能为整数;连续型:变量取值可为实数轴上任何数值 参数:描述总体特征的统计指标; 统计量:描述样本特征的统计指标。 统计工作的步骤:①设计②收集③整理④统计分析 统计描述:统计表;统计图;统计指标。 统计推断:参数估计(点估计,区间估计)、假设检验。 1、描述定量资料的统计表与统计图(统计表同下) 直方图:①在频率表的基础上,绘制频率直方图。 ②图的标题位于图的下端居中;文字等要求同频率分布表。 ③纵轴为频率(%),横轴为组段值。要在横纵轴的端点处或轴的中 部写标目和单位。 ④矩形直条的起点无须从原点开始。 ⑤横纵轴长度适中,横七直五。 2、描述定量资料集中趋势的统计指标有哪些?各自的定义、计算及适用条件; a) 算术均数。样本均数记为 ,总体均数记为 。 直接法: 间接法(加权法)——针对频率表: 适用于正态资料。 b) 几何均数 直接法: 间接法(加权法)——针对频率表: 适用于呈倍数关系的资料。即成指数关系的数据资料。 c) 中位数。将原始观察值排序后(从小到大或从大到小均可),位次居中的 那个数。 直接法 间接法(百分位数percentile 法): 普适。偏峰分布资料有极值,或分布末端缺失。 X μn X n X X X X n i i n ∑==+++=1 21Λ∑∑∑=====K i i K i i i K i i i f f X n f X X 1 1 010n n X X X G Λ21=]log [log 1n X G ∑-=]*log [log ]*log [log 11n f X f f X G ∑∑∑ --==?????+=++.),(21.,*12*2*21为偶数为奇数n X X n X M n n n )%(L x f x n f i L P -?+=

(整理)土壤学复习.

土壤:地球露地表面能生长绿色植物的疏松表层。 自然土壤:未经开垦、人为耕作的土壤。 农业土壤:经开垦、人为耕作的土壤。 土壤肥力:土壤为植物提供和协调水、肥、气、热的能力,肥力特征是水肥气热的四个要素之间的综合反映。 自然肥力:自然因子联合作用下发生起来的肥力,自然成土过程中的产物。 人为肥力:耕作、熟化过程中发展起来的肥力,是农业土壤在耕种、改良、施肥等人为技术措施下产生的。 有效(经济)肥力:受环境条件、土壤管理水平技术限制,只有部分肥力在生产中发挥并产生经济效果。 潜在肥力:受环境条件、土壤管理水平技术限制,肥力在生产中未发挥并产生经济效果。原生矿物:风化过程中未改变化学组成的原始成岩矿物。 次生矿物:风化和成土过程中重新生成的矿物。 黏粒(土)矿物:存在于黏粒当中的次生矿物。 土壤粒级:将土壤颗粒按直径大小划分为若干级别。 土壤质地:土壤中各级土粒所占重量的百分含量。 土壤质地层次性:土壤质地在上下土层间排列状况。 粘土矿物:组成黏粒的次生矿物。 同晶替代:在粘土矿物形成过程中,晶架内组成离子常常被另外一种大小接近、电性符号相同的离子所替代,其晶型结构没有发生任何改变。 内电荷(永久电荷):由同晶替代作用产生的电荷。 土壤有机质:土壤中各动植物残体、微生物体及其分解合成的有机物质。 腐殖质:有机残体经微生物彻底分解,并在合成为一种黑褐色、高分子胶体物质。 矿质化过程:复杂有机化合物经微生物,变为简单化合物,同时释放矿质、养料的过程。腐殖化过程:矿质化的同时微生物作用于有机物质,使其成为更为复杂的腐殖质。 起爆效应:给土壤加入新鲜有机物,促进微生物活动,微生物不仅把新加入的有机物分解完,且加速土壤原有有机物的分解。 土壤胶体:土壤中1—100nm之间的固体小颗粒。 电荷数量:单位土壤所带电荷库仑数。 电荷密度:单位土壤表面电荷数量。 盐基饱和度:交换性盐基离子量占阳离子交换量的百分数。 活性酸:自由扩散于土壤溶液中氢离子浓度直接反映出来的酸度。 潜性酸:土壤胶体上吸附着的氢离子、铝离子所表现出来的酸度。 交换性酸度:过度中性盐浸提土壤,土壤胶体吸附着的氢离子铝离子被浸提剂中的阳离子交换下来,进入土壤溶液所表现的酸度。 水解性酸度:过度弱酸强碱盐浸提土壤所表现的酸度。 土壤缓冲性能(作用):给土壤加入酸碱物质后,土壤具有抵抗酸碱度变化的能力。 土壤总孔隙度(总孔度):一定土壤容积内,土壤孔隙占整个土体容积的百分数。 孔隙比:一定土壤容积内,土壤孔隙容积与土粒容积之比。 土壤密度:单位体积土粒重量。 土壤比重:土壤密度与4摄氏度水密度之比。 土壤容重:单位体积原状土壤干重。 土壤结构性:土壤中单粒和复粒大小、数量、形状、性质及其相互排列孔隙状况等综合特性。土壤结构体:土壤中单粒和复粒相互团聚成大小、形状、性质不同的团聚体。

土壤学课后习题及答案

《土壤学II》学习指导 ——供大农学各专业用 安徽农业大学资源与环境学院 土壤教研室编 二零一一年八月 绪论 一、填空 1、德国化学家李比希创立了()学说和归还学说,为植物营养和

施肥奠定了理论基础。 2、土壤圈处于()、()、()、()的中心部 位,是它们相互间进行物质,能量交换和转换的枢纽。 3、土壤四大肥力因素是指()、()、()和()。 4、土壤肥力按成因可分为()、();按有效性可分为 ()、()。 二、判断题 1、()没有生物,土壤就不能形成。 2、()土壤在地球表面是连续分布的。 3、()土壤肥力的四大因素中,以养分含量多少最重要。 4、()一般说来,砂性土壤的肥力比粘性土壤要高,所以农民比较喜欢砂性土 壤。 5、()在已开垦的土壤上自然肥力和人工肥力紧密结合在一起,分不出哪是自 然肥力,哪是人工能力。 三、名词解释 1、土壤 2、土壤肥力 四、简答题 1、土壤生产力和土壤肥力的关系 2、18世纪以来有哪些主要土壤学派?

五、论述题 1、土壤在农业生产和自然环境中有那些重要作用? 第一章土壤母质与土壤的形成 一、填空题 1、地壳中化学元素含量最高的两种元素是()和(),含量最高的金属元素 是()。 2、按照矿物的起源,矿物可分为()、()两大类。 3、岩石按形成原因分为()、()和()三种类型。 4、按照二氧化硅的含量,岩浆岩可以分为()、()、()、 ()。 5、岩浆岩按成因和产状可分为()、()两类。 6、岩石矿物的风化作用按风化作用的因素和特点可分为()、 ()、()三类。 7、化学风化作用包括四种作用,它们是()、()、()、()。 8、岩石风化的三个阶段是()、()、() 9、土壤形成的五大自然因素是()、()、()、()和时间。 10、发育完全的自然土壤剖面至少有()、()和母质层三个层次。 11、岩浆岩一般具有()构造、沉积岩一般具有()构造、变质岩一 般具有()构造。

土壤肥料学通论知识点汇总

土壤肥料学通论整理 (土壤学部分) 第一章绪论 1.土壤:陆地表面由矿物、有机物质、水、空气和生物组成、具有肥力且能生长植物的未固结层。 2.肥料:凡是能够直接供给植物生长的必需的营养元素的物料。分为有机肥料和化学肥料。 3.土壤肥力:在植物生活的全过程中,土壤具有能供应与协调植物正常生长发育所需的水分、养分、空气和热量 的能力。根据肥力产生的原因,可以将土壤肥力分为自然肥力和人为肥力。四因素:空气、温度、养分、水分。 第二章土壤的基本物质组成 1.土壤的三相组成:固相(固体土粒,包括矿物质和有机质)、液相(土壤水和可溶性物质)、气相(土壤空气)。 2.矿物:自然产生于地壳中的具有一定化学成分、物理性质和内部构造的单质或化合物,是组成岩石的基本单位。原生矿物:在风化过程中没有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物。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。 2.成土岩石:一种或数种矿物的集合体。分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。 3.风化作用:岩石、矿物在外界因素和内部因素的共同作用下,逐渐发生崩解和分解的过程。按照其作用因素和 风化的特点可以分为物理风化(温度作用、结冰作用以及水流和大风的磨蚀作用)、化学风化(溶解、水化、水 解和氧化)、生物风化三种类型。 4.成土因素:气候、母质、地形、生物、时间因素。成土母质:岩石矿物经过风化破碎形成的疏松堆积物。 5.土壤的机械组成:据机械分析,分别计算各粒级的相对含量。是划分土壤质地的依据。 土壤质地:土壤中各粒级土粒含量(质量) 百分率的组合,及其所表现的粘砂性质。分为砂土类(透水性强、通气 性好、热容量较小、养分少、松散易耕)、壤土类(通气透水性良好、保水保肥、耕性较好、宜耕期较长,理想 土壤)和粘土类(透水性差、通气性差、热容量较大、养分较丰富、宜耕期短)。 6.土粒分级:石砾、砂粒、粉砂粒和粘粒。 7.土壤质地的改良措施 a. 增施有机肥料:有机质的粘结力比砂粒强,比粘粒弱。 b. 掺砂掺粘、客土调剂:泥入砂,砂掺泥,以改良质地,改善耕性 c. 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 d. 引洪放淤、引洪漫沙:利用洪水中泥沙改良土质 e. 根据不同质地采用不同的耕作管理措施——砂土:深播种,多次少量施肥;粘土:深沟,精耕,适量施肥 8.土壤生物:生活在土壤中的微生物、动物(蚯蚓、线虫等)和植物等的总称。栖居在土壤中的活的有机体。土 壤微生物包括:细菌(占土壤微生物总数量70%-90%)、放线菌(数量仅次于细菌,适宜于有机质含量高、偏碱性土壤环境)、真菌(大多好气,喜酸性土壤)藻类(数量少于细菌、真菌等当与真菌共同生长,可风化岩石)、 原生动物。 9.土壤有机质:存在于土壤中的所有含碳的有机化合物。它的来源主要包括土壤中各种动物、植物残体,微生物 体及其分解和合成的各种有机化合物。其形态有新鲜有机质(土壤中未分解的动植物残体)、半分解的有机质 (有机质已被分解,多成分散的暗黑色小块)、腐殖质(有机残体在土壤腐殖质化的过程中形成的一类褐色或暗 褐色的高分子有机化合物)。主要元素组成:C、O、H、N。有机质类型:糖类化合物;纤维素、半纤维素;木质素;含N化合物(蛋白质、氨基酸);脂肪、树脂、蜡质和单宁;灰分物质。 10.土壤有机质的转化 ㈠矿化作用:有机质在微生物作用下,分解为简单无机化合物的过程,最终产物为CO2、H2O等,而N、P、S等以 矿质盐类释放出来,同时放出热量,为植物、微生物提供养分和能量。包括糖类化合物的转化;含氮有机物的转 化(氨基化(水解)、氨化、硝化和反硝化);含磷、含硫有机物的转化。 ㈡腐殖质化过程:进入土壤中的生物残体,在土壤微生物作用下,合成为腐殖质的过程。腐殖质的组成:胡敏酸、富里酸、胡敏素。腐殖质的性质:带电性、吸水性、稳定性。植物物质形成学说: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后才形成胡敏酸。胡敏酸进一步降解才形成富里酸。 分离方法: 11.腐殖化系数:每克干重的有机质经过一年分解后转化为腐殖质(干重)的克数。 12.影响土壤有机质转化的因素:有机质的碳氮比和物理状态;土壤水、热状况;土壤通气状况;土壤酸碱性。 13.土壤有机质对土壤肥力的作用:1)是土壤养分的主要来源;2)促进土壤结构形成,改善土壤物理性质;3) 提高土壤的保肥能力和缓冲性能;4)腐殖质具有生理活性,能促进作物生长发育;5)腐殖质具有络合作用,有 助于消除土壤的污染。 14.土壤有机质的积累和调控:种植绿肥,增施有机肥料;秸秆还田;调节土壤水热状况。

统计学重点整理及复习资料

统计学重点整理及复习资料 第一章 统计有三个含义,即:统计工作、统计资料、统计学。 统计学的研究对象:社会经济现象数量的总体数量特征及数量关系。(学科性质:方法论) 统计学的特点:数量性、总体性、具体性、社会性、广泛性。 统计工作的过程:设计、调查、整理、分析。 统计的研究方法:统计分组法、大量观察法、综合指标法、统计模型法、统计推断法。 统计总体:客观性、同质性、差异性。组成统计总体的个别单位称为总体单位。 标志:统计学中总体单位所具有的属性或者特征;分为数量标志和品质标志(不可量性). 指标:反应总体某一综合数量特征的名称或范畴;可分数量指标和质量指标(率、平均)。 变异:指可变的品质标志;变量:指可变化的数量标志,变量的树枝也叫做变量值(标志值)。 第二章 统计调查:指根据统计研究的目的和要求,运用科学的调查方法有计划的、有组织的向社会实际搜集各项统计资料的过程。 统计调查的意义:是人们认识社会的基本方式、是统计的重要环节、在统计学中占有重要地位。统计调查的基本要求:准确、及时、系统、和完整性。 统计调查的种类:1、按组织方式可分为统计报表制和专门调查。2、按调查对象可分为全面调查和非全面调查。3、按登记事物的连续性可以分为经常性调查和一次性调查(时点状态)。4、按搜集资料的不同可分为直接观察法、报告法、采访法、问卷调查法。 统计方案的设计:一、确认调查任务和目的,二、确定调查对象和单位,三、确定调查项目和设计调查表,四、确定调查时间地点,五、制定调查的组织实施计划。 专门调查可分为:普查、重点调查、典型调查和抽样调查。 普查:为了特定的研究目的而专门组织的一次性全面调查;特点:1、一次性调查2、主要调查一定时点的情况3、普查的数据一般比较准确,规范化程度较高;原则:1、必须统一规定普查的时点2、正确选择普查的时期3、在普查范围内各调查单位或调查点应尽可能的同时进行4、同类普查的内容在各次普查中应尽可能的保持一致。

土壤学

名字解释 土壤:覆盖于地球陆地表面,具有肥力特征的,能够生长绿色植物的疏松物质层。 土壤肥力:土壤在某处程度上能同时不断地供给和调节植物正常生长发育所必需的水分、养分、空气和热量的能力。 肥料:凡能直接供给植物生长发育所必需养分、改善土壤性状以提高植物产量和品质的物质。 原生矿物:风化过程中没有改变原来的化学组成和原始成岩矿物。 次生矿物:风化和成土过程中新生成的矿物。 土壤质地:根据机械组成的一定范围划分的土壤类型。 土壤粒级:根据矿质土粒(单粒)粒径大小及其性质上的变化,将其划分为若干组,称为土壤粒级(粒级) 土壤有机质:存在于土壤中的所有含碳的有机物质。 矿质化过程:有机质被分解成简单的无机化合物,并释放出矿质营养的过程。 腐殖化过程:使简单的有机化合物形成新的、较稳定的有机化合物,使有机质及其养分保蓄起来的过程 土壤密度:单位体积(不含空隙)干燥土粒的质量与同体积标准状况水的质量之比。 土壤容重:田间自然状态下单位容积(含土粒及空隙在内)干燥土壤的质量与标准状况同体积水的质量之比。 土壤孔隙度:土壤孔隙容积(包括大、小孔隙)占土壤容积(固相+孔隙)的百分数或单位体积土壤中,孔隙所占的体积百分数。 土壤结构体:很少以单粒的形式存在,大多都是一些在内外因素综合作用下形成的大小不一,形状各异、性质不同的团聚体(复粒)——土团、土块、土片等。这些团聚体统称为土壤结构体。 土壤黏结性:土粒之间通过各种引力相互粘结在一起的性质。 土壤黏着性:土壤在一定含水情况下,土粒粘附在外物(农具等)上的性质。 土壤可塑性:一定含水状态的土壤在外力作用下的形变性质。 耕性:土壤在耕作时及耕作后一系列土壤物理性质及物理机械性的综合反映。 吸湿水:由土粒表面吸附力所保持的水分,其中最靠近土粒表面由范德华力保持的水称为吸湿水。 膜状水:被吸附在吸湿水层之外,定向排列为水膜,称为膜状水。 毛管水:靠毛管力保持在土壤毛管空隙中的水就称为毛管水。 重力水:不被土壤保持而受重力支配向下流动的水,称为重力水。

土壤学重点

1.什么叫土壤/与母质区别 矿物质1:2\2:1异同 2.有机制对土壤贡献,沙质化,腐质化? 3.土壤水的各概念,气、热、量概念,形成五因素及其作用 4.土风化指标Sa,Saf 5土形成与发育,富铝化.......四个过程 6.土壤结构80、颗粒、粒级69 粘|砂土的性质质地类型粘|砂土改良79 团粒结构 7.土壤力学性质,土耕性土壤水分的有效性 8.土壤胶体阳离子吸附CEC等概念164 土壤酸机反应172 9.土壤氮、施肥N P K.......形态及固定机理 10.土壤养分的管理、污染(侵蚀、被污染、自净......) 11.土壤质量体系307.......土壤退化291、砂化297、石漠化(关键是缺水) 12.土壤分类原则、系统机制229 233 富铝化对云南红壤的影响及改变 就这些主要内容 考试时间:周五下午两点到四点 1、什么叫土壤,与母质的区别 土壤:发育于地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。 与母质的区别:母质是形成土壤的重要物质基础,母质与土壤的区别在于肥力,母质没有肥力,只是通气透水,刚刚能释放一些矿物养分,而土壤是能够为植物的生长提供水肥气热。矿物质:土壤矿物质来源于地表岩石风化,按其成因分类分为原生矿物和次生矿物。原生矿物岩石物理风化;次生矿物是指原生矿物在一定条件下重新形成的矿物。 1:1、2:1 由于硅片和铝片都嗲有负电荷、不稳定,必须通过重叠花和才能形成稳定的化合物。根据镜片的配合比例不同,构成1:2型、2:1型和2:1:1型。 1:1型 ①高岭组,又叫1:1型矿物,是硅酸盐粘土矿物中结构最简单的一类,晶层由一层硅片和一层铝片重叠构成。 ②非膨胀性键能较强的氢键产生较强的连接力,晶层距离不变,不易膨胀。 ③电荷数量少同晶替代现象极少 ④胶体特性较弱颗粒由于片状结构,其总面积相对较小。可塑性、粘结性、粘着性和吸湿性较弱 2:1型 包括蒙蛭组、水化云母组 蒙蛭组:①2:1型晶层结构②胀缩性大③电荷数量大④胶体特性突出 水化云母组:①2:1型晶层结构②非膨胀性③电荷数量较大④胶体特性在蒙蛭组和高岭组之间 2:1:1型 绿泥石组:①2:1:1型晶层结构②同晶替代较普遍③颗粒较小 2、有机制对土壤贡献,沙质化,腐质化? 有机质对对土壤贡献 ①提供植物需要的养分

土壤学复习资料

土壤学复习资料 一﹑名词解释 ☆土壤:土壤是地球陆地表面能够生产植物收获物的那一疏松的表层。 肥力:肥力是土壤的基本属性和质的特征,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。 矿物:矿物指岩石圈中化学元素的原子或离子通过各种地质作用形成的,并在一定条件下相对稳定的自然产物。 岩石:岩石即指由各种地质作用形成的,由一种或多种矿物组成的集合体。 坡积物:坡积物是由于山坡上部的风化碎屑物质,经雨水或融雪水的冲刷,搬运到山坡的中﹑下部堆积而成的。 淤积物:又称冲积物或沉积物,风华碎屑物质,受河流(经常性水流)的侵蚀,搬运和堆积而成的。我国三大冲积平原:东北平原﹑华北平原﹑长江中下游平原。 新生体:在土壤形成过程中新产生的或聚积的物质。 侵入体:位于土体中,但不是土壤形成过程中聚积和产生的物体。 土壤有机质:土壤有机质指存在于土壤中的所有含碳的有机化合物。主要包括土壤中各种动物,植物残体,微生物体及其分解和合成的各种有机化合物。 ☆土壤有机质的矿质化:土壤有机质的矿质化过程指复杂的土壤有机质在微生物作用下,分解为简单的无机化合物的过程。 ☆土壤有机质的腐殖化:腐殖质的形成过程称为腐殖化过程。土壤有机质的腐殖化过程指土壤有机质在微生物作用下,把有机质分解产生的简单有机化合物及中间产物转化成更复杂的,稳定的,特殊的高分子有机化合物——腐殖质的过程。 土壤腐殖质:土壤腐殖质是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。 土壤颗粒组成:土壤中各级土粒的百分含量。 ☆土壤质地:指按土壤颗粒组成进行分类,将颗粒组成相近而土壤性质相似的土壤划分为一类并命名。 ☆土壤容重:又称土壤的假比重,指在田间自然状态下(包括土粒之间的孔隙),每单位体积土壤的干重。 ☆土壤比重:又称土粒密度,指单位体积的固体土粒的质量(不包括粒间空隙)。 ☆土壤黏结性:指土粒间通过各种引力而黏结在一起的性质。 ☆土壤黏着性:指土壤在一定含水量条件下,土粒黏附在外物上的性质。 ☆悬着水:指不受地下水源补给影响的毛管水,即当大气降水或灌溉后土壤中所吸持的液态水。 ☆支持毛管水:指土壤中受到地下水源支持,并上升到一定高度的毛管水,即地下水沿着土壤毛管系统并保持在土壤中的那一部分水分。 ☆土壤吸湿系数:又称最大吸湿水量,指干土从相对湿度接近饱和的空气中吸收水气的最大量,即吸湿水的最大量与烘干土质量的百分率。 田间持水量:指降雨或灌溉后,多余的重力水已经排除,渗透水流已降至很低,或基本停止时土壤所吸持的水量,也以质量百分率表示。 ☆土壤阳离子交换量:指土壤溶液在一定的PH值时,土壤能吸附的交换性阳离子的总量。 土壤盐基饱和度:指土壤胶体上交换性盐基离子占交换性阳离子总量的百分率。 ☆土壤活性酸:指由土壤溶液中游离的氢离子所表现出来的酸度。 ☆土壤潜性酸:指由土壤胶体上吸附的氢离子,铝离子所引起的酸度。

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