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土壤学复习资料

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土壤学复习要点

绪论

一.名词解释

1. 土壤:农业生产:能产生植物收获的地球陆地表面的疏松层次。

生态学:土壤是地球表层系统中,生物多样性最丰富,生物地球化学的能量交换、物质循环最活跃的生命层。

2. 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。

3. 土壤圈:土壤圈是覆盖于陆地和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层。

4. 自然肥力:指土壤在自然因子(气候、生物、地形、母质、年龄)综合作用下所具有的肥力。

5. 人为肥力:土壤在人为条件熟化(耕作、施肥、灌溉等)作用下所表现出来的肥力。

二.思考题

1. 土壤在植物生长繁育过程中有何作用?为什么?

2. 土壤圈与其它圈层系统有何关系?

3. 为什么说土壤是最珍贵的自然资源?

4. 土壤学有哪些分支学科?土壤学与哪些学科存在联系?

5. 植物生产、动物生产和土壤管理之间存在什么关系?

6. 土壤学的研究方法有哪些?

第一章地学基础

一、名词解释

1. 矿物:指地壳及上地幔中的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定的化学组成和物理性质的单质或化合

物。

2. 原生矿物:由地壳深处岩浆冷凝而形成的矿物。

3. 次生矿物:由原生矿物风化演变而形成的新矿物。又称次生粘土矿物。

4. 风化作用:指地壳表层的岩石在大气和水的作用及温度变化和生物活动的影响下所发生的一系列崩解和分解

作用。

5. 地质作用:引起地壳物质组成、地表形态和地球内部构造发生改变的作用。地质作用根据能量的来源不同,

分内力地质作用和外力地质作用两类,或称内、外营力。

6. 物理风化:指岩石在外界因素作用下机械地破裂成碎屑,只改变其大小而不改变其化学成分的过程。

7. 化学风化:指岩石在水、二氧化碳、氧气等外界因素的影响下,改变其化学成分,产生新物质的过程。

8. 生物风化:指生物及其生命活动对岩石、矿物所产生的破坏作用。包括物理的和化学的。

二、思考题

1. 河流冲积物有何特点?为什么?

2. 岩石的化学风化受哪些因素的影响?

第二章土壤固相组成

一、名词解释

1.土壤颗粒组成:土壤中各级土粒的百分含量。

2.土壤质地: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给予一定名称,

称为土壤质地。

3.有机质矿质化: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。

4.同晶替代:指硅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。

5.有机质腐殖化:进入土壤中的有机质转化形成腐殖质的过程。

6.有机质矿化率:土壤有机质因矿质化作用每年损失的量占土壤有机质总量的百分数。

7. 有机质腐殖化系数:单位重量的有机碳在土壤中分解一年后残留的碳量。

8. 腐殖质:是除未分解和半分解动、植物残体及微生物体以外的有机物质的总称,由非腐殖物质(Non-humic

substances)和腐殖物质(Humic substances)组成,通常占土壤有机质的90%以上。

二、思考题

1.不同粒级的土粒矿物组成、化学组成和物理性质有何差异?

2.试述不同质地土壤的肥力特征。

3.质地不良土壤如何改良?

4.有机肥施用前为什么提倡先行堆沤?

5. 简述我国土壤有机质分布规律及其原因。

6. 禾本科作物秸秆还田时为什么要配施速效性化学氮肥?

7. 影响有机质分解转化的因素有哪些?

8. 试述土壤腐殖酸的性质。

9. 有机质在土壤肥力和生态环境等方面有何重要作用?

10. 水田的腐殖质含量一般比旱地高?为什么?

第三章土壤物理性质

一、名词解释

1.土壤容重:单位体积自然状态土壤体(原状土)(含粒间孔隙)的重量(干重)。(g/cm3)

2.土壤孔度:土壤全部孔隙容积(pore volume)占土体容积的百分率。

3.土壤结构体:土粒在胶结物(有机质.碳酸钙.氧化铁)的作用下,相互团聚在一起形成大小、形状、性质不同的

土团。

4.土壤结构性:土壤中单粒、复粒的数量.大小.形状.性质及其相互排列和相应的孔隙状况等综合特性。

5.吸湿水:土粒通过吸附力吸附空气中水汽分子所保持的水分。

6.比水容:又称水容量,指水吸力变化1个单位土壤吸入或释出的水量(ml/bar · g),即水分特征曲线的斜率(d

θ/ds),可作为土壤供水能力的指标。

7.水吸力:土壤水承受一定吸附力情况下的能态。

8.膜状水:土粒吸附力所保持的液态水,在土粒周围形成连续水膜。

9. 风干土:

10.烘干土:

11.毛管水:存在于毛管孔隙(capillary pore)中为弯月面力所保持的水分。

12.毛管上升水:与地下水有联系,随毛管上升保持在土壤中的水分。

13.毛管悬着水:与地下水无联系,由毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水分,好象悬在土壤中一样。

14.重力水:受重力作用可以从土壤中排出的水分,主要存在于土壤通气孔隙中。

15.吸湿系数:吸湿水的最大含量,也称最大吸湿量。

16.凋萎系数:植物永久凋萎时的土壤最大含水量。

17.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。

18.毛管持水量:毛管上升水达最大量时的土壤含水量。

19.饱和持水量:土壤孔隙全部充满水时的含水量称为饱和持水量。

20.有效水:不能被植物吸收利用的水称为无效水,能被植物吸收利用的水称为有效水。

21.相对含水量:指土壤自然含水量占某种水分常数的百分数。一般是以田间持水量为基础,土壤自然含水量占

田间持水量的百分数为相对含水量。

22.土水势:土壤水的自由能与标准状态水自由能的差值。以标准状态水的自由能为零,土壤水自由能与其比较

差值一般为负值。差值大,表明水不活跃,能量低;差值小,表明土壤水与自由水接近,活跃,能量高。

23.pF:水柱高度厘米数的对数。

24.土壤水分特征曲线:土壤水分特征曲线是土壤水的能量指标(水吸力)与数量指标(含水量)的关系曲线。

25.土壤呼吸强度:单位时间通过单位断面(或单位土重)的CO2数量。土壤呼吸强度不仅可作为土壤通气指标,

而且是反映土壤肥力状况的一个综合指标。

26.土壤重量热容量:指单位重量土壤温度升高1度所需的热量(J/g.℃)。

27.土壤容积热容量:指单位容积的土壤温度升高1度所需的热量(J/cm3.℃)。

28.土壤导热率:土壤导热率λ :单位厚度(1cm)土层,温差1℃,每秒经单位断面(1cm2)通过的热量卡

数。

29.土壤热扩散率:热扩散率(D):单位温度梯度下在垂直方向上单位时间流入单位面积土壤的热量使单位体积

土壤温度所发生的变化。

二、思考题

1.土壤容重受哪些因素的影响?

2.影响土粒粘聚形成结构体的因素有哪些?

3.影响土壤结构体成型的因素有哪些?

4.团粒结构在土壤肥力上有何重要意义?

5.吸湿水主要受哪些因素影响?吸湿系数主要受哪些因素影响?

6.土壤水含量表示方法有哪些?

7.计算土壤含水量时为什么要以烘干土为标准?

8.土水势由哪些分势构成?

9.土壤水分特征曲线受哪些因素影响?可以在哪些方面加以利用?

10.农业生产中为什么要求土壤保持适当的导水率?

11.试述农业生产中“中耕保水”的理论依据。

12.土面蒸发可划分为哪些阶段?各个阶段的控制因素是什么?

13.现有一容重为1.2g/cm3的紫色土,初始含水量为10%,田间持水量为30%,要使30厘米土层含水量达田间

持水量的80%,需灌水多少(方/亩)?

14.容重为1.2g/cm3的紫色土,初始含水量为10%,田间持水量为30%,降雨10mm,若全部入渗,可使多深

土层达田间持水量?

15.土壤容重为1.2g/cm3,计算其含水量为25%时的固.液.气三相比。(比重2.65)

16.土壤空气与近地面大气组成上有何差异?为什么?

17.土壤空气含量及其组成受哪些因素影响?

18.土壤空气与作物生长有何关系?

19.反映土壤通气性能的指标有哪些?

20.土壤热量来源有哪些?

21.土壤热容量主要受什么因素影响?

22.土壤温度变化主要受哪些因素影响?

第四章土壤化学性质

一、名词解释

1.阳离子交换作用:土壤溶液中的阳离子与土壤胶体表面吸附的阳离子互换位置。

2.交换性阳离子:被土壤胶体表面所吸附,能被土壤溶液中阳离子所交换的阳离子。

3.阳离子吸附:土壤溶液中的阳离子转移到土壤胶体表面,为土壤胶体所吸附。

4.阳离子解吸:土壤胶体表面吸附的阳离子转移到土壤溶液中。

5. CEC:阳离子交换量,单位重量的土壤所含交换性阳离子(一价)的总量,简称CEC(cmol/kg)。

6.BS:土壤的交换性盐基离子占交换性阳离子总量的百分比,也称盐基饱和度。

7.阴离子专性吸附:阴离子作为配位体,进入粘土矿物或氧化物表面金属原子的配位壳,与其中的羟基或水合

基交换而被吸附。发生在胶体双电层的内层。发生专性吸附的阴离子有F ̄和磷.钼.砷酸根等含氧酸根离子。

8.活性酸:扩散于土壤溶液中的氢离子所反映出来的酸度。

9.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。同时,具有羟基化表面的土壤胶体,

通过解离氢离子后所产生的酸度。

10.交换酸:土壤胶体吸附的氢离子或铝离子通过交换进入溶液后所反映出的酸度。

11.水解酸:具有羟基化表面的土壤胶体,通过解离氢离子后所产生的酸度。

12.碱化度:钠碱化度或钠化率,土壤交换性钠占CEC的百分率。

13.土壤缓冲性:土壤中加入酸性或碱性物质后,土壤具有抵抗变酸和变碱而保持pH稳定的能力。

14.缓冲曲线:在土壤悬液中连续加入标准酸或碱液,测定pH的变化,以纵座标表示pH,横座标表示加的酸或

碱量,绘制滴定曲线。

二、思考题

1.产生可变电荷的原因有哪些?

2.哪些因素会影响土壤电荷数量?

3.阳离子交换作用有何特征?

4.什么是土壤CEC,影响CEC的因素主要有哪些?

5.为什么一般情况下北方土壤盐基饱和度高于南方土壤?

6.影响交换性阳离子有效度的因素有哪些?

7.农业生产中集中施肥的理论依据是什么?

8.什么是专性吸附?阳离子专性吸附和阴离子专性吸附有何异同?

9.为什么通常pH水>pH盐?

10.土壤活性酸和潜性酸有何关系?

11.土壤酸度的强度指标和数量指标各有哪些?

12.土壤酸碱度主要受哪些因素影响?

13.我国土壤酸碱性有何分布规律?原因何在?

第五章土壤养分

一、名词解释

1.土壤养分:主要由土壤供给,植物必需的营养元素。

2.氨基化作用:复杂的含氮有机化合物降解为简单的氨基化合物。

3.反硝化作用:在缺氧条件下,NO3-在反硝化细菌作用下还原为NO、N2O、N2的过程。NO3-→NO2-→NO→N2O →N2。又称生物脱氮作用。

二、思考题

1.典型的养分循环包括哪些方面?

答:(1)生物从土壤中吸收养分;(2)生物的残体归还土壤;(3)在土壤微生物的作用下,分解生物残体,释放养分;(4)养分再次被生物吸收。

2.影响土壤氮素含量的因素有哪些?

答:(1)有机质含量:氮素主要存在于有机质中,二者呈平行正相关关系。

(2)植被: 归还氮素、固定氮素。

(3)气候:主要是水、热条件引起有机质的分解与合成。

(4)质地:质地愈粘重、有机质含量愈高。

(5)地势:主要是引起水热条件变化。

3.简述土壤氮素形态及其有效性。

答:(一)无机态N:表土占1-2%,最多5-8%,底土可达30%。可反映土壤供氮能力。包括NH4+-N、NO3--N、NO2--N。旱地土壤无机氮一般以NO3-N较多,淹水土壤则以NH4-N占优势。

(二)有机态氮:占全氮92-98%,平均95%。大部分是腐殖物质。它们需经微生物分解矿化成无机氮后才能为植物吸收利用。包括水溶性氮、水解性氮、非水解性氮。

4.试述氮素在土壤中的转化途径。

答:a.有机氮的矿化(氨化)。

氨基化——复杂的含氮有机化合物降解为简单的氨基化合物。

氨化——简单的氨基化合物分解成氨(NH3/NH4+)

b.铵的硝化。NH4+→NO3-分两步:NH4→NO2 →NO3-

5.试述氮素在土壤中的损失途径及防治措施。

答:损失途径:1)、淋洗损失(NO3—的淋失):NH4+、NO3-易溶于水,带负电荷的土壤胶体表面对NH4+为正吸附,而保持于土壤中;对NO3-为负吸附(排斥作用),易被淋失。2)、反硝化作用:在缺氧条件下,NO3-在反硝化细菌作用下还原为NO、N2O、N2的过程。3)、化学脱氮:(1)双分解作用:NH4NO2 →2H2O + N2↑(2)亚硝酸分解:3HNO2 →HNO3 + 2NO↑+H2O(3)氨挥发:主要发生在碱性土壤中NH4++OH-→NH3↑+H2O

防治措施:1、“南铵北硝”。水田土壤不施硝态化肥和避免频繁的干湿交替。氮肥深施覆土,碱性土少施碳铵。2、应用氮肥增效剂(硝化抑制剂)。

6.为什么磷肥在土壤中有效性很低?在中性条件下有效性最高?

7.如何提高磷肥有效性?

答:1).调节土壤酸碱性:酸性土壤施用石灰,调节其pH至6.5~6.8,减少土壤对磷的固定。

2).增加土壤有机质,减少磷的固定:a、有机阴离子与磷酸根竞争固相表面专性吸附点位。b、有机酸等螯合剂与Ca、Fe、Al螯合,促使其磷酸盐中磷的释放。c、腐殖质包被铁、铝氧化物等胶体表面,减少其对磷的吸附。d、有机质分解产生的CO2,使Ca—P碳酸化而增加溶解度。

3).土壤淹水还原可明显提高磷有效性:酸性土壤淹水还原pH上升促使活性铁、铝氧化物的沉淀,减少磷的固定,碱性土pH降低,增加Ca—P的溶解度。土壤淹水Eh下降,铁被还原,使部分Fe—P和O—P活化为有效磷。

4).合理施用磷肥:(1)集中施肥(减少与土壤接触面),与有机肥配合施用,施用于作物近根区(磷的移动性小)。(2)水旱轮作的磷肥施用,旱(作)重,水(稻)轻。(3)酸性土壤施碱性磷肥(钙镁磷肥等),碱性土施酸性磷肥(过磷酸钙等)。(4)氮磷配合:豆科作物以磷增氮。

8.土壤中钾的固定及释放主要受哪些因子的影响?

答:土壤钾的固定:交换性钾→非交换性钾

1). 粘粒矿物类型(2∶1型粘粒矿物);2). 土壤质地(粘粒含量);3). 土壤的水分条件(强烈干燥和频繁干湿交替有利于钾的固定);4). 土壤酸碱度(酸性土中水化铝离子阻塞晶层表面六角形孔穴,减少对钾的固定)5). NH4+的影响

土壤钾的释放:非交换性钾→交换性钾、水溶性钾

a. 释放钾主要来自固定态钾和黑云母中易风化钾。

b. 钾的释放量随交换性钾含量下降而增加。

c. 土壤释

钾能力主要决定于其非交换性钾的含量。土壤非交换性钾(缓效钾)含量可作为评价土壤供钾潜力的指标

d.干燥、灼烧和冰冻对土壤钾的释放有显著影响。

9.简述我国土壤钾素平衡状况及其调节途径。

答:平衡状况:

调节途径:1. 化学钾肥应适量、分次适用,避免一次施用过量,以减少钾的淋失和固定。2. 采用条施、穴施等方式集中施肥,以提高土壤胶体上交换性钾的饱和度,增加钾的有效性。3. 深施覆土以减少钾肥因表土频繁干湿交替引起的固钾量增多。4. 增施有机肥料,维持或增加土壤腐殖质的含量。

10.土壤中微量元素有效性主要受哪些因素影响?

答:1).酸碱度:阳离子型微量元素Fe、Mn、Cu、Zn的溶解度随pH下降而增大,故在酸性条件下有效性高,阴离子型的Mo在碱性下有效性高,而B则在微酸和中性的有效性较高。

2).Eh:Fe、Mn氧化态的溶解度降低,还原态溶解度较高。在强还原条件下,Zn、Cu可能因形成ZnS、Cu2S 而降低有效性。

3).固定作用:氧化物类胶体专性吸附、沉淀作用。

4).有机质:过渡金属离子与有机化合物络合,简单的络合物可直接为植物吸收,但复杂的络合物一般不能被植物吸收;如泥炭土中的铜、锌络合物。

5).土壤质地:与粘粒的吸附作用有关,粘质土壤微量元素的有效含量一般高于砂质土壤。

第六章土壤资源与利用

一、名词解释

1.退化过程:因自然环境不利因素和人为利用不当引起土壤肥力下降,植物生长条件恶化和土壤生产力减退的过程。

2.粘化过程:土壤剖面中粘粒形成和积累的过程。可分为残积粘化和淀积粘化。

3.富铝化过程:(脱硅富铝化过程)指在湿热气候条件下,土壤中矿物发生强烈化学风化,铝、硅、铁和盐基物质发生分离,硅和盐基物质被大量淋失,铝和铁在土壤中发生相对富积。

4.土壤发育:土壤发育是指地壳表面的岩石风化体及其再积体,接受其所处的环境因素的作用,而形成具有一定剖面形态和肥力特性的